陈述彭 地理学、地图学、遥感应用专家,中国科学院院士。1920年2月生于江西萍乡。1947年毕业于浙江大学史地研究所。现任中国科学院遥感应用研究所名誉所长。1985-1991年任国际地理协会地理信息系统委员会副主席。20世纪50年代积极推动国家及省区地图集的编制,获全国科学大会重大成果奖及国家自然科学奖二等奖。60年代倡导航空像片系列制图与计算机辅助制图。70年代致力开拓遥感应用,组织自然资源与环境航空遥感实验。多次获国家科技进步奖一、二等奖。80年代借助于电脑技术与信息科学,致力于推动我国制图自动化与地理信息系统的进步,主持编制资源与环境信息系统国家规范。90年代积极参与全球变化与灾害防治国际研究计划。论著《地学的探索》六卷,多次获国际学术荣誉奖励。
人类文明,包括科学技术的发展,似乎都是遵循着辩证的法则:分久必合,合久必分,循环往复,螺旋上升的规律,在加速地前进着。从托勒密(Ckaudius Ptokemaeus,公元90年左右到168年)的“地理学指南”开始,到18世纪,相继分化,成长为地质学、气候学和地图学等等;20世纪末,又趋向于多学科之间的交叉、渗透与融合,在更高、更深的层次上发展了地球物理学、生物地球化学乃至地球系统科学。时至今日,地学在思想、方法上,更强调在深入分析基础上的综合;在综合的思想指导下进行分析,寻求微观论证与宏观集成的统一。
地球系统科学的核心是时、空的转换。我20世纪40年代就读于浙江大学史地系,当时既接受了史学家们时序发展的概念;又接受了地学家们空间分析的训练。作为抗战烽火中流亡的青年学生,当时就创办过名为“时与空”的墙报,讨论过中华民族“生存空间”的问题。后来又深受历史地质学板块演化与气候学大气环流等的学术思想的影响,拜读过李四光、黄汲清等地学大师的经典著作,和竺可桢先生的著名论文。逐步加深了对时空转换、动态分析的理解。50年代进入中国科学院,有幸在这些地学前辈的直接指导下,参加“中国自然区划”和设计编制《国家大地图集》的工作,较广泛地接触到区位分析、时态数据库和虚拟现实、三维图解等一些基本的理论和方法,更坚定了探索定位、定量与定性综合集成的科学道路。60年代积极开拓航空像片综合利用、航空遥感应用实验、计算机辅助自动化制图和地理信息系统的实践。70年代末,我虽已是花甲之年,仍然无怨无悔,勇敢承担起资源卫星应用系统的总工程师一职,主持编写地理信息系统的国家规范,努力创建联合研究实验基地,支援大学创办有关专业。工作到老、学习到老,向青年同志学习,向前贤学习,从来不敢懈怠。竭忠尽智地为地球信息科学的未来发展,铺垫一些创新的条件,打下一点薄弱的基础。
地球系统的科学研究,从各个圈层的互动(interaction)关系着手,先是大气系统与陆地系统及其相互作用与相互制约的机制,然后是大气与海洋之间;海洋与陆地之间,乃至以生物圈为核心的综合生态系统的研究,都先后取得了重大的进展。例如大地板块学说的论证,生命起源的探索,社会经济可持续发展的评估……等等,大大加深了对地球的科学认识。
进入21世纪,人类文明指标性的科学技术进步是空间科学与信息技术。前所未有,人类能够自由地脱离地球来观察宇宙,监测地球,构建包含地球系统中所有圈层的崭新的“信息圈”:上至电离层,下至莫霍面,上下各约2000公里,能够反馈观测数据,交流动态信息。人类开始用信息流来调控人流、能流和物流,这个崭新的世界又被称为“人类圈”或“智慧圈”。
人类似乎在地球之外,找到了梦寐以求的一个支点,用来重新认识自己所居住的星球。那就是对地观测卫星和虚拟的数字地球。地面分辨率的精度和卫星定位精度愈来愈高了,信息网络愈来愈方便了,地球上时间和空间的尺度概念,从此发生了巨大变化。地球似乎越来越缩小了,被称之为“地球村”。南太平洋上的厄尔尼诺现象,关系到东亚季风带,吹扬到黄海、韩国和日本。菲律宾喷发的火山灰,竟在平流层中形成围绕地球的环带。覆盖全球的因特网、全球定位系统、海底光缆,沟通着全世界。信息流夜以继日,川流不息,深刻地改变着人们的生存、生活和交往的方式。占有信息(包括知识)的人们更加富有;失去信息的就更加贫穷。经济全球化、区域重组、资源再分配、跨国公司的竞争,打破了地球上最偏僻的角落的宁静!政治家鼓吹“数字地球”战略,联合国呼吁缩小“数字鸿沟”。如果说,社会的需求,果真胜过100所大学的话,那么,今天顺应时代潮流,倡导“地球信息科学”,也就是顺理成章的了。
地球信息科学的理论研究,中国具有特别深厚的历史积淀和独特的潜在优势。20世纪前期,中国地学家们已经创造了许多经典的时、空分析的模式。20世纪中叶,随着计算机的普及,更为经典模式的数字化和信息化提供了新的机遇。例如,王之卓院士率先建立航空摄影测绘图的全数字化理论与方法,王选院士突破了方块象形文字的计算机编辑制版瓶颈技术,吴文俊院士发明了对传统算法问题的机械证明,翁文波院士打开了科学预测理论的大门,都是在“图形分析”(graphic anakysis)的理论与方法上有了新的突破,对于今后解决地球信息科学的核心--地学信息图谱,给予我们极大的启示和理论的支持。师法前贤,突显中国特色,融入世界主流,中国科学家完全有可能创造奇迹!
19世纪工业社会初期,针对原料配送、市场问题,曾经发展过一门新的学科,叫做《计量地理》,对区位分析的理论和方法,有过比较系统的研究。可惜,当时飞机、计算机尚未发明,得不到必要的数据库支持,巧妇难为无米之炊,这门学科也就衰微了。21世纪的今天,不仅有了来自对地观测卫星的海量数据;还有全球网络提供丰富的社会经济统计数据;加上数千年人类文明积累的历史档案数据,可以说人类进入了科学数据极大丰富的新时代。地球信息科学的振兴正当其时。
我们面对如此丰富的数据资源,如果不仅满足于查询、检索,而能设计新一代的软件系统和基于高分辨率遥感象元的格网数据库,方便自然与信息要素的结合和多源信息的集成,提高我们时、空分析的能力,深度挖掘数据中蕴藏的内在规律,提炼其中有效的信息,加深知识创新,比较系统地、全面地认识自然、资源、环境、人口、社会经济诸多问题,归纳为数学统计模型或信息图谱,以此为基础,就能提出符合科学规律的解决建设和生产问题的几种方案,供领导决策或工程设计部门从中优选,这是现代科学技术有可能办到的,也是为国家实现信息化和现代化应该办到的。
展望新世纪,随着国家信息化的步伐,面对国家现代化的需求,地球信息科学有可能在中国得到比较快速的发展:首先,近年来已经出现全社会“数字化”的浪潮。数字城市、数字省区、电子政务、电子商务、电子图书馆、智能大厦等等工程系统,有如雨后春笋,势不可挡;第二,在国家信息化的政策引导下,政府大力投资信息基础设施,促进工业、企业进行结构性的调整,加强对全球化经济与知识经济的信息服务;第三,全国现有400多家企业,从事遥感应用、全球定位和地理信息系统的开发,70多所院校开设了有关专业,并设置了博士学位点,培养大批青年人才。水到渠成,必将促进地球信息科学,对人口、资源、环境等重大问题作出系统分析、评估与预测。任重而道远,求真而务实,以“三个代表”的思想为指导,弘扬祖国地学优秀传统,采用现代信息技术,抓住国家现代化和加入WTO的空前机遇,宏观的“地球信息科学”,一定会像微观的“生物信息科学”一样,兴旺发达起来。
撰稿人:陈述彭
点评:
陈述彭先生在地理学、地图学、遥感应用等方面皆有建树。在本文中,他回顾了半个多世纪以来从事的科研工作,总结了很多对后起者颇有启发的哲理;展望了在新的世纪里,地球信息科学面临的形势、任务和发展前景;分析了地球信息科学有可能在中国得到比较快速发展的原因;指出宏观的“地球信息科学”一定会像微观的“生命信息科学”一样,兴旺发展起来。作者丰富的科学知识,发散的科学思维,令人深思,很有启发。 |