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GIS是科学还是工具|微刊

 wttwzx 2013-08-27

GIS,可以翻译为“地理信息系统”,也可以翻译为“地理信息科学”,从我们开始接触这个领域,它就被定义为是一门边缘学科,结合了地理、测绘、计算机等多个学科。如今,随着GIS应用领域越来越广,人们越来越关注于GIS能为我们带来什么,同时也会问,GIS是什么,它怎么能改变我们的生活?对于GIS是科学还是工具的讨论就这样在“地理分析师”交流群开始了,正反方各执一词,但是“理越辨越明”,结果不重要,在这个辩论的过程中,我们可以看到GIS本身的魅力所在。

命题1:从学科结构角度看,GIS是科学还是工具

正方观点:

地理信息科学的理论基础是地图学、空间数据挖掘、空间分析、地图综合、地理建模、空间关系理论、时空分析等。地图学、计量地理、地统计学、空间数据挖掘是GIS的支撑课程。GIS只是地理学的第三代语言而已,不可能要求语言有那么大的功能。地理信息科学的背景是地理学,没有地理学基础的GIS 基本上是空中楼阁。可以说测绘学和地理学是GIS的爹和娘,爹和娘都是科学,为什么GIS不是科学呢?

从学科来看,任何一个学科都分为4个层面:科学、技术、应用和工程,地理信息学科也是一样的。如果认为它是工具,那是因为站在不同的位置和角度。如果只把地图当作GIS 分析的对象就过于太简单了,地理数据不是地图数据,地理数据=空间数据+地理专题数据,各个行业的专题数据,需要深入分析研究。当前地理学研究的目标的确是越来越少 ,但确是拓展在主要行业的应用广度和深度在加深,是在解决各类地理空间问题,在做空间决策分析系统,而不仅仅是提供基于地图的管理系统。

反方观点:

科学是什么?科学是反映现实世界各种现象的客观规律的知识体系,它首先要解释世界,其次要预测未来。GIS提供的东西,在这个范围来讲还都是工具,既没有解释世界,也没有预测未来。

而从学科构成来看,地图学的研究对象是地理对象的符号化表达;计量地理的研究对象是空间要素的规律,但这个对象仅仅有点线面的差异;地统计学的研究对象是地理现象的统计规律;空间数据挖掘如果是指模拟、优化,那么它的研究对象是算法。这些东西哪一个能够用于预测未来?这些东西哪一个能够为我们提供关于世界客观规律的任何知识?

命题2:从应用结果看,GIS是科学还是工具

正方观点:

如果以预测为标准之一,GIS肯定是科学的,因为它能够预测。它可以利用现有数据,找出规律,分析未来发展的趋势和走势,例如人口分布的预测,可以通过现有数据,分析未来人口的空间流动、分布等。GIS可以预测,地理学、统计学、人口学、社会学同样可以预测。GIS的核心是空间数据分析,有上述经济、社会、文化数据就可以完成建模和预测,世界事物本来就是发展的,哲学上说事物与事物间有联系性,人是可以通过一些前期的东西去预测未来的。

反方观点:

预测未来需要建立在对过去的充分了解上,如果说GIS能够预测未来,那么我用统计学方法也能预测未来,但这不是科学。

地理学对世界的解释和未来模拟有两种方法。一种是黑箱模型,其原理是通过历史上发生的现象推测未来的事情,通常是一个基于统计学的方法,拟合效果非常好;另一种是白箱模型,就是要打开黑箱子看看地理现象是如何产生、传导的。为此,后者才是科学。白箱模型的拟合效果一般不如黑箱,但学科的发展表明,作为一个方便的应用工具,黑箱模型是可以的。作为科学,或者说对世界进行解释、认知,还是要靠白箱模型。

命题3:GIS应用中,编程的重要性

正方观点:

首先从“地理分析师”职业出发,地理分析师是利用3S工具,解决地理空间问题。从这个角度,地理分析师的主要工作不是做开发,而是利用现有工具实现数据分析。地理分析服务的客户不是专业用户而是大众用户。

另外,对比中国和国外的GIS从业者分布,中国的GIS程序员远多于欧美日等国家,中国以软件项目开发为主,国外更多的从地理数据分析的角度分析问题。这就是为什么中国的GISer都是程序员了。地理分析师是以解决问题为目标,用什么技术不重要,根本是地理分析方法,如何利用地理方法解决地理空间问题,IT化是GIS的悲哀,GIS可以做更多的事情。

从国内的GIS平台厂商来看,相比国外而言,也是比较IT化的,追求技术的同时,失去了一些地理学的根本。但这也是因为中国的GIS发展时间比较晚,属于追赶的位置,企业还处于大规模发展阶段,产品符合市场需求才是根本,在资本、技术积累不深的情况下,必然要投入更多去发展技术,未来地理信息主要以服务为目的,解决地理空间问题,这不是单靠技术就能解决的,解决的关键在于数据和方法,技术会作为一种工具,地理价值才能体现。

反方观点:

作为工具没什么不好,GIS是我们实现地理学应用的工具或者说途径,简言之,服务社会,推动人类进步。能做到这个,GISer就伟大了。空间这一环是这些学科缺失的,但GIS仅仅是提供了一个使空间进入这些学科的工具。

目前主要是IT在推动GIS发展。不懂IT,就业都难,谈何地理分析。GIS的确是工具,但他的思想是人为赋予的。比工具更重要的如何深入应用。


双方观点各有合理之处。其实GIS是什么真的不重要,重要的是我们借助GIS能干什么。是科学还是工具重要么?等GIS像计算机一样普及和被人们所熟知的时候,GIS是什么就更没什么关系了,只要为我们所正确使用,就体现了它存在的价值。              

原文《GIS时代》,作者:地理之道 libertineGIS

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