地理信息科学的研究方法篇1

根据所涉及交叉的主体学科在科学体系中的位置,我们一般把交叉学科分为近邻交叉学科、远缘交叉学科[4]。近邻交叉学科指同一学科门类(社会科学/自然科学)中的不同学科之间的交叉,如在社会科学内部有历史社会学、哲学社会学、艺术美学等,在自然科学内部有物理力学、统计物理学、计算化学等;远缘交叉学科是指不同学科门类下的各个学科之间的交叉,如技术哲学、环境数学、建筑美学等。随着计算机在各行业中的普遍应用,一切学科都在不同程度或在不同范围内使用计算机———或者用它来“计算”,或者用它来“思考”,因此导致了在各个学科中不断形成了一个关于该学科信息问题的系统性知识体系,于是就产生了应用信息科学的一个又一个新分支。学术界普遍把这些分支统称之为“交叉信息科学”。由此不难看出,交叉信息科学既是学科“信息化”的产物,又是信息科学本身发展的必然趋势[5]。在交叉信息科学领域中既有近邻交叉学科(如医学信息学、生物信息学等),也有远缘交叉学科(如信息哲学、信息经济学等);信息科学本身既有自然科学的成分,也有社会科学的成分。因此,医学信息学既有近邻交叉的成分,也有远缘交叉的性质。

医学信息学的学科范围

正是因其学科范围广泛,和相邻学科的交叉渗透,导致了医学信息学学科群的产生。所谓学科群是指若干学科间相互渗透、围绕某一共同领域紧密而有机地结合在一起的学科群体,一般由主体学科(带头学科或骨干学科)、基础学科(支撑学科)、分支学科和相关学科等组成。其中,分支学科和相关学科是学科群构成的主体。根据这一分类,我们不难发现:构成医学信息学学科群中的主体学科包括医学信息学/卫生信息学/健康信息学;构成医学信息学学科群中的支撑学科包括信息科学、管理学、医学;构成医学信息学学科群中的分支学科包括clinicalinformatics(临床信息学)、clinicalresearchinformatics(临床研究信息学)、dentalinformatics(牙科信息学)、nursinginformatics(护理信息学)、veteri-naryinformatics(兽医信息学)、pharmacyinformatics(药学信息学)、imaginginformatics(影像信息学)、publichealthinformatics(公共卫生信息学)、anesthe-siamedicalInformatics(麻醉医学信息学)、laboratorymedicineInformatics(实验医学信息学)……构成医学信息学学科群中的相关(近)学科包括卫生信息管理学、卫生统计学、医学信息工程学、生物医学工程学、生物信息学、数字医学、医学影像学、医学技术学、转化医学等。

医学信息学的学科地位

一门科学所处的学科地位一方面取决于该学科自身的学科定位,另一方面也与该学科受重视和被理解的程度、研究水平的成熟程度密切相关。前者与该学科的内涵、研究对象、性质、目的、意义及方法紧密相联,而后者则与该学科的功能与作用以及它在整个学科体系中的位置密不可分。学科功能:医学信息学学科地位的独立原点事物之所以存在并拥有立足之地,继而具有独立甚至崇高的学科地位,很大程度上是由它无以替代的“功能”所决定的。而学科的“功能”常与学科的“目的”、“任务”等一脉相承、密不可分。医学信息学的目的医学是研究人类生命过程以及同疾病作斗争的一门科学,其主要目的就是揭露疾病的本质、阐明疾病发生发展的规律性,并寻找有效的防治措施,进而达到消除疾病、保障人类生命健康的目的。医学信息学是伴随着计算机技术在医学领域中的应用以及服从于医学科学研究与实践的需要而产生,同时也在服务于医学及其相关领域的目标活动中不断得到发展。因此,医学的目的在很大范围内就是医学信息学学科的目的。医学信息学的任务医学信息学的任务是通过对医学信息的有效研究与组织、管理与控制、开发与应用,从而实现医学信息(知识)的充分利用和共享,提高医学决策与管理的效率和质量。医学信息学的功能医学信息的功能从实践的角度来看,医学信息的手段与方法的应用与更新具有如下功能。一是整合功能。按照医学信息产生与发展的基本规律对医疗实践及管理领域中的相关流程、职能等进行整合。二是辅助功能。医学的发展与科学技术的发展同步。尤其是计算机的出现,使得临床诊疗技术随之向现代化、智能化的方向发展。显而易见,同计算机相结合的诊疗设备不仅能帮助医生“看”,而且能帮助医生“想”。可以预见的是,在医学信息技术与方法的辅助下,当代医学一定能更快地从定性描述走向定量分析,从部分地依赖经验走向完全地依靠科学和信息技术。三是拓展功能。医学信息的意义主要在于利用医学信息规律,增强和扩展医务人员的信息/智力功能,主要包括延长医生的感觉功能(即医学信息的提取、检测、传递等功能),拓展医生的思维功能(即医学信息转化、存储、识别、处理和决策等功能)和执行功能(即利用医学信息进行调整、转换、控制和管理等功能)。四是决策功能。随着管理信息系统在医学领域中的应用与发展,各类医学信息系统的广泛普及和使用,不仅可以帮助医务工作者摆脱繁重的体力劳动,而且可以使他们从单调、重复的机械式脑力劳动中解放出来,使他们有更多的实践和精力去从事创造性的智力活动。更为重要的是,临床决策支持系统(clinicaldecisionsupportsystem,CDSS)的使用,将为临床工作者、患者、或个体提供更好的个体护理和健康的技术或手段。目前,现代决策支持系统研究的重心由提供专家水平的决策结果转向提供对临床数据进行回溯、分析、整理等手段,从而帮助医生进行更好的决策。一个不争的事实是,医学信息系统以及信息技术设备与手段的广泛应用,极大地提高了临床诊疗与管理领域的决策水平与质量。医学信息学的学科功能从学科本身应具备的功能与作用来看,医学信息学的学科功能主要体现在以下几个方面。一是科学研究。通过相关科学的理论与应用研究,完善医学信息学的学科体系,促进医学信息科学的发展与学科创新。二是人才培养。培养医学信息学科相关的各级各类人才,形成医学信息事业永续发展的核心力量。三是社会服务。把医学信息学学科应用和发展所取得的成果,纳入信息服务和社会发展。完善学科建设与管理制度,确立医学信息学在学科体系中的地位迄今为止,交叉学科或交叉科学在许多人的意识中只是一些具有交叉属性的学科的笼统称谓,并没有认识到它们在科学发展历程中的特殊地位。因此相应的学科建设与管理制度的调整和完善也就自然跟不上。

一个明显的事实就是在现有的各级各类课题申报、成果评奖、学科专业设置、图书资料分类等各种目录中,甚至在高等教育及科学研究领域职称评审系列中均没有专设“交叉科学”这一大类。在《国家自然科学基金项目指南》、《国家社会科学基金项目年度课题指南》中有同样的情况,绝大部分交叉学科、交叉学科门类均难以登堂入室,从而无法在研究上获得名正言顺的资金支持。最近的项目课题指南尽管已经增加了“注重新兴边缘交叉学科和跨学科综合研究”、“鼓励开展跨科学部交叉研究”等文字,其实能够列入资助范围的可能只是小交叉、近邻交叉的课题,还未涉及两大知识板块的大交叉、远缘交叉课题[1]。最近几年,医学信息学领域中命中的项目与课题也不多,主要原因是目前医学信息学在几大常用的学科体系中如中国图书馆分类法(简称中图法)、作为国家标准的学科分类与代码(简称国标法)以及教育部颁布的学科专业目录(简称教育法)等均没有明确的位置。学科建设与管理制度的缺失必然会束缚跨学科研究和交叉科学的发展。在课题申报、成果评奖等各种“同行”评审活动中,远缘跨学科———交叉性课题和成果由于难以找到足够数量严格意义的“同行”,且难以得到传统学科的普遍认同,就难免要受到某种程度的不公正对待。虽然有关各方不断呼吁要大力发展交叉学科研究,但事实上,我们现有的学科建设与管理制度没有为大部分交叉学科门类提供应有的发展空间。为了改变这种状况,一切热心于交叉科学的研究者仍要坚持不懈地利用各种时机、场合、渠道,为远缘跨学科研究、交叉科学呐喊,宣传远缘跨学科研究和交叉科学的特征、地位、作用,最终引起有关方面的充分重视,力促管理部门为远缘跨学科研究和交叉科学真正进入管理环节而重新做出制度安排。在远缘跨学科研究、交叉科学及其学科门类获得应有地位之前,应当争取为远缘跨学科———交叉性课题和成果打通申报评审的“绿色通道”,使之得到实质性的鼓励和支持[6]。目前看来,在中图法和国标法中增加“医学信息学”类目的时机似乎还不成熟,尤其是在中图法中,人们还只能把“医学信息学”将就着放入:R-05医学与其他学科的关系虽然有人提出过增设R119“健康、卫生信息学”、R396“医学信息学”等建议[7],但中图法的修订是一个漫长而十分审慎的过程,短期内恐怕难以实现,而最好的机遇就是教育部正在修订的“普通高校本科专业目录”。因此我们建议将医学信息学专业单列到医学门类中的第12个大类,即1012医学信息类101201医学信息学(授予理学学士学位)将医学信息学专业纳入到医学门类中的第10个大类“医学技术类”下的第6个专业,即101006医学信息学(授予理学学士学位)另外,建议在国务院学位委员会、教育部《学位授予和人才培养学科目录》(2011年)中1010医学技术(可授医学、理学学位)下自主设置“医学信息学”的二级学科。总之,学科地位的关键问题或者重中之重就在于,只有首先在学科体系中有明确的位置(“名分”),才有可能进一步讨论学科的地位及发展问题。

地理信息科学的研究方法篇2

关键词信息科学；信息技术课程；基础教育

中图分类号：G423文献标识码：A文章编号：1671-489X（2013）03-0016-03

BasicFrameworkofInformationScienceandHierarchicalStructureofInformationTechnologyCurriculum//WangRongliang

AbstractThispaperexaminedthehistoryofthedevelopmentofinformationscienceinthepast100years，andanalyzedthebasicframeworkofthedisciplinesofinformationscience.InformationscienceiscomposedofTheoreticalInformaticsandAppliedInformatics.WedescribedtherelationshipbetweenToolInformationScienceandFieldInformationScienceintheAppliedInformatics.Wedescribedthree-levelframeabouttools，informationandpeople，andexplainedthecorecontentofinformationsciencecurriculum.

Keywordsinformationscience；informationtechnologycurriculum；basiceducation

在基础教育信息类课程中，信息技术课程是从计算机课程发展而来的年轻课程，仅10余年历史；上溯到计算机课程，也只有近30年历史。作为一门年轻课程，学什么、教什么，一直在探索与实践。本文从信息科学发展视角讨论信息科学学科的基本框架和中小学信息技术课程的核心内容。

1信息科学发展历史考察

信息科学就是研究信息问题及其规律的科学。信息科学是以信息为主要研究对象，以阐明信息过程的机制和规律为主要研究内容，以扩展人的信息功能特别是其中的智力功能为主要研究目标的一门科学[1]。

在信息科学的发展史中，香农（C.E.Shannon）于1948年发表《关于通信的数学理论》是现代信息科学开端的标志性事件。尽管“信息”一词早已有之，但人们开展系统研究是从20世纪20年代开始的，当时为实现讯号通信而发现效益与可靠性之间存在一种理论上的极限，电讯通信的实践促使相关数学理论的发展。1928年，哈特莱（R.V.L.Hartley）提出有可能用信号数的对数来作为信息的度量，信息是可测的，可以用数学方法对信息从数量上加以测度。香农以“信源—信道—信宿”为模型，提出信息传输和度量的数学描述，也有力地支持了通信技术的发展。当然，香农的信息论是狭义的信息论，只考虑了信息的形式与消除不确定性的范围；只涉及统计信息与信息传递，不考虑信息的含义与价值；不分析模糊现象与非统计信息；未揭示更广泛更重要的其他信息过程的原理和规律[2]。信息论有待进一步发展。

与香农狭义信息论几乎同步发展的计算机技术，因其对数据处理具有高速、自动等特征，能够有效地完成信息的传输、存储、加工、控制等功能，成为信息处理工具。至20世纪50年代，计算机开始应用于科研、军事以及社会生产生活等各领域，信息学研究也涉及多方面的应用领域。典型的应用有：20世纪50年代DNA发现后，以计算机技术为手段和工具，同时采用数学、统计学的模型、模拟研究方法开展研究，促进生物信息学高速发展；60年代，计算机在文献检索方面闪露曙光，极大地刺激了图书馆学的发展；70年代出现了以医学信息为主要研究对象，以医学信息的运动规律及其应用方法为主要研究内容，以计算机为主要研究工具，以扩展医务工作者的信息功能为主要研究目标的医学信息学。

人们在解决信息处理的“个性”应用时，也开始研究对一切信息现象、对每一门信息学科都适用的公共理论，以通用于解决每一个具体领域的信息理论问题，成为信息科学的基础和核心。1959年，美国宾夕法尼亚大学莫尔电子工程学院首次提出“信息科学”的概念，用来代表一组计算机方面的课程，计算机走进课堂，并用来解决各领域内各种具体的信息处理问题。这一概念既包含了信息理论，也包含了信息技术。

20世纪80年代，在香农信息论的基础上，美国哈佛大学的雷斯尼科夫（L.H.Resnikoff）和我国北京邮电大学的钟义信教授等学者先后创立了自己的信息科学理论，分别在模糊信息、概率与非概率信息、语法信息、语义信息、语用信息等方面做了大量的工作。随着信息技术的进步，人工智能问题被突出，人类尝试用电子装置去完成人脑的某些信息处理、认识和思维过程，人的因素引入到信息理论研究之中，使得信息问题的研究更加普遍化和复杂化。

信息论的另一创始人维纳（N.Wiener）在20世纪40年代就提出了超越狭义信息论的经典命题：“信息既不是物质，也不是能量，信息就是信息。”第一次将信息论映射在哲学上。20世纪80年代以后，邬焜教授等学者开展对信息哲学的研究，从而使信息的知识体系形成一个庞大的学科群，包含了信息科学和信息哲学两个大的类别。

考察信息科学发展历程，可以发现，现代信息科学主要经历了以下过程：信息通信、信息工具、多领域信息应用、信息理论、信息哲学。其中，各过程也是交替发展。

2信息科学框架分析

归纳信息科学的发展历程，可以把信息科学分为两大部门：理论信息学和应用信息学。理论信息学是对一切信息现象、对每一门信息学科都适用的公共理论，它能用于解决每一个具体领域的信息理论问题，是信息科学的基础和核心。

在应用信息学中，信息科学几乎涉及所有的学科应用领域，所以也可以把这些具体领域的应用统称为领域信息学。随着应用的拓展，领域信息学也在不断扩容。同时，计算机科学、控制理论和通信理论地位特殊，因为这些学科是以信息处理为研究目标的，同时又在其他学科领域中得到应用，使相应的学科信息化、智能化。因为三个学科具有信息处理工具属性，可归为工具信息学范畴，所以应用信息学可分为领域信息学和工具信息学（图1），工具信息学与领域信息学中每个领域有交叉。

纵观完整的信息科学体系，由信息哲学、理论信息学、应用信息学三部分组成其学科群，按学科抽象程序的高低和发展的先后顺序，形成如图2所示知识体系层。

分析信息科学基本框架，可能得出下面的结论。

结论1：应用信息学是在理论信息学之前发展起来的信息学科，它主要是信息技术及其在特定领域中的具体应用的知识体系。信息理论学是信息科学的理论核心，是回答“为什么”的问题，往往是抽象的，而信息技术与相关应用都属于应用领域，是回答“怎么样”或“如何做”的问题，通常是具象的。应用信息学的发展需要理论信息学的指导和支持，并促进了理论信息学的发展。研究信息科学领域的学者非常清楚理论信息学和应用信息学的关系，以及信息科学与计算机技术、通信技术的关系。在高校院系设置中，基于一般理论和方法研究的信息学专业并不设立在信息学院，而信息学院下设的计算机系、通信系等都属于应用信息学特别是工具信息学的范畴。在基础教育中，因从计算机课程到信息技术课程的演变过程，造成相关人员认为计算机技术就是信息科技的误解。

结论2：信息科学是研究信息领域中信息的个性特征和运动变化的特殊规律，以及贯穿一切信息领域的信息共性和共同规律。工具信息学的发展促进领域信息学的发展，并形成应用信息学。领域信息学涉及生产、生活各方面，并不断拓展。因此，信息科学技术已不再是与数、理、化、天、地、生平行的一门学科，不再是主要以研究信息获取、存储、处理为主的一门单独的学科，而是更加强调与社会、健康、能源、材料等其他领域的紧密联系，它的外延涉及各个学科[3]。

结论3：工具信息学所研究的是信息在机械中的存在、传输、变换、行为及处理规律，工具即处理信息的机械。在工具信息学中，通信只是控制和计算的基础，目的是控制，信息过程的核心是计算。通信机械的主要目的在于信息的传输和再现，计算机技术的主要目的在于信息的处理和再生。同时，具备通用性和智能化的计算机，可以依据通信理论和控制理论，实现信息的通信和控制。显而易见，在三个学科中，计算机科学处于核心地位。

3信息技术课程的内容层次架构

基础教育的信息类课程是以培养学生在信息社会中自如地获取、加工、管理、表达、交流信息的能力为主要目标的，应该在信息科学基本框架下结合学生的认知特点和实际需求构建相应课程。源于信息科学的信息技术，恰好能够有效地实现信息的获取、加工、管理、表达和交流。

根据学生认知特点和解决实际问题的需要以及结论1可知，在具体的应用信息学和抽象的理论信息学之间，信息技术课程除了涉及少量的、必须的信息科学基础知识以外，应聚焦应用信息学。

根据结论2可知，由于领域信息学种类繁多，且需要相关专业知识背景，信息技术课程宜聚焦具有通用属性的工具信息学，并以学生学习生活作为领域应用背景。工具或信息处理机械是信息技术课程的关注重点。

根据结论3，所谓工具是指实施信息通信、计算和控制的电子装置及其相关规则和程序，计算机和网络是典型的、通用的信息通信、计算和控制工具，也是信息技术课程的学习对象和载体。

由此，信息技术课程主要是围绕人、信息、工具三者的关系展开（图3），信息是研究的对象，人是主体，可以处理信息，工具位于人与信息之间，在一定程度和范围内帮助和替代人处理信息。信息技术课程可以围绕以下三个层次展开教学：人是如何处理信息的；人是如何运用工具处理信息的；工具是如何处理信息的。

第一层次，“人是如何处理信息的”反映了人与信息的最基本关系，也是信息技术课程需要解决的根本问题。该层次属于人类信息学范畴。人类信息学是研究信息在人类社会成员之间传递、传播和交流规律，人类信息学所关注的信息是迄今为止所有类型信息中人们使用得最多的一种，涵盖了信息的一切原始含义[4]。信息技术课程只能涉及其中一小部分，由于人们处于信息社会庞杂的信息包围之中，信息技术课程要求学生掌握信息处理的一般方法以后，更主要的是解决第二层次“人是如何运用工具处理信息的”，以提高信息处理的效率和质量。

第二层次反映了人用工具高效处理信息的基本技能以及有效使用工具的意识。目前，国内以信息素养培养为课程目标的信息技术课程主要就是反映了第二层次的学习要求。

站在认识论的视角理解信息，人作为主体处理信息，具有一定智能的工具也能处理信息。第三层次，“工具是如何处理信息的”反映了工具信息学的学科思想和方法论。在信息技术课程中体现第三层次的教学要求有三方面的好处：其一，其学科思想可以迁移至其他应用；其二，有利于应对信息技术的飞速发展；其三，为将来从事信息技术专业发展的学生提供基础。当然，第三层次的深度值得探索。

4结语

信息技术作为一门新兴课程，探索其课程的核心内容是有意义的。本文从信息科学的发展历程构建信息科学的基本框架，并以此为基础提出信息技术课程的内容层次结构。从三层次内容结构，可以推导信息技术课程的核心内容：

1）人处理信息的一般方法。由于人们关于信息处理的一般知识与技能的习得是渐进的、多渠道的，信息技术课程对这部分内容并不具有独占性，也很难像数学、物理课程一样系统论述。

2）常用信息处理工具使用方法。这是信息技术课程的主体学习内容，也是信息社会的公民应该具备的基本技能。由于信息技术的飞速发展，这部分学习内容最不稳定，这也是信息技术课程的困惑所在。

3）信息技术工具的工作原理。通过对原理的追求可以接近信息技术学科的核心，这是信息技术课程中这部分内容学习的价值所在。尽管信息技术操作学习是低门槛的，但原理学习是高起点的，这就要求合理选择学习内容，使其既适合学生学习，又体现学科思想。

信息技术作为一门发展迅速的学科，探索其相对稳定的教育价值是必须的。例如，算法思维作为一种解决问题的过程性思维方式，就是信息技术的最基本的思维方式[5]；在信息技术课程中，相比算法思维，工程思维有两个特点：其一，更具有普遍性，涉及信息技术课程中更多的学习领域；其二，更关注技术和工具，强调用信息技术工具有效地解决问题[6]。算法思维和工程思维都是从“信息技术工具的工作原理”视角体现信息技术课程的教育价值。关于从信息技术课程三层次学习内容演绎学科思维和方法论，还有待进一步研究。

近年来，信息科学在当代基础科学和复杂性科学的发展中扮演了十分重要的角色，这是因为信息科学的概念和方法为现代科学的发展提供了一个新的科学范式、一套新的研究方法，并成为现代科学发展的现实逻辑[7]。在信息科学中，无论是为信息建模提供的方法和工具，还是更深层次的虚拟现实方法，都会对传统研究领域的方法论产生影响。从信息科学视角探索信息技术课程的学科思维和教育价值是很有必要的，尽管对信息在各学科领域进化过程中，以及在人类社会的进化过程中所起的作用需要一个更完整的了解，但有理由相信，人们对信息科学乃至信息技术的了解和掌握的需求越来越大，也更需对信息技术教育开展深入研究。

参考文献

[1]钟义信.信息科学与信息论[J].通信学报，1990（1）：45-51.

[2]黄小寒.从信息本质到信息哲学[J].自然辩证法研究，2001（3）：15-19.

[3]李国杰.信息科学技术的长期发展趋势和我国的战略取向[J].中国科学，2010（1）：128-138.

[4]闫学杉.关于21世纪信息科学发展的一些见解[J].科技导报，1999（8）：3-6.

[5]王荣良.信息技术课程中算法学习的价值探索[J].中国电化教育，2008（8）：79-81.

地理信息科学的研究方法篇3

关键词：新型智库建设；科研信息安全；新疆

中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1002-2589（2017）02-0049-03

建设新型智库概念提出后，现实问题研究和政策研究成为当前全国社会科学院系统科研工作的一个重要发展方向，也是社科院系统区别于其他类型智库最突出的特征。这一重大研究转型，不仅是研究成果形式、研究思路和研究方法的转型，同时研究成果性质、科研人员身份及社会影响力等都随之发生微妙变化。随之而来的新问题――科研信息被境外机构窃取，是国际对我国新型智库建设策略的一种强烈反应。当前，最常见的科研资料窃取方式为通过互联网对科研人员网上信息传递、存储软件和网下存储设备进行技术窃取。提高设备安全级别、建立专业技术人员队伍是短期内快速提高科研信息安全的必由之路。

一、社会科学科研信息成为窃取目标值得关注

2016年7―8月，新疆科研机构连续发生科研信息被盗案。这两起案件的当事人都为专职科研人员，一位是新疆经济研究领域专家，研究员职称，擅长新疆农业经济问题研究；一位是新疆法律研究领域专家，研究员职称，一直关注多民族地区相关法律问题研究。两位当事人都是常年在一从事科研工作的学者，他们接触并积累了大量相关研究领域的一手资料；两人同为研究员职称，都取得了较突出的科研成绩。社会科学研究领域高级研究人员掌握的科研信息成为境外情报机构窃密的对象，这一现象值得关注。

党的十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中首次提出“智库”概念，其后党中央进行了一系安排部署，为建设中国特色新型智库指明了根本方向、提出了总体要求，我国新型智库建设走上了更加科学化、体系化的道路。全国社科院、党校、高校、政府研究机构等普遍开展了中国特色新型智库建设和创新工程，提高政策影响力成为智库建设的核心目标。2016年8月在乌鲁木齐召开的“第十二届西部社会科学院院长联席会议”上，全部11位西部社科院院长的大会发言都以新型智库建设为主题和重点，新型智库建设在西部多民族地区社科院也已初步形成规模。在这样一个节点，新疆科研机构发生这两起科研信息被窃案十分值得关注。我们的竞争对手已经将竞争前移到科学研究尚未转化成政策影响力之前，想要做到提前知晓、提前介入、提前应对。新型智库建设的目的是加强和加快社会科学研究向政策影响力的转化，新型智库中产生的研究成果不仅对内影响国家和地区的经济社会发展，而且对外将会产生强烈的国际影响力，尤其在新疆这样敏感而国际化的研究领域内。只有科研信息安全有效，科研成果的应用性和政策影响力才能有实际意义。因此，新型智库建设必须将科研信息安全问题纳入智库理论建设、制度建设和基础建设之中，通过理论研究、制度完善及硬件设施和专业技术人员的综合保障，提高整体科研环境安全性，提高科研人员安全防范意识和防范能力，才能最终实现智库的安全、高效运转。

新疆作为经济欠发达的多民族地区，内部存在很多历史遗留问题和经济发展中的新生问题。同时，新疆问题又与民族、宗教、这些敏感问题纠缠在一起，社会内部关系异常复杂，造成国内外影响大。以新疆社会科学院为代表的疆内各类社会科学科研机构，其在新疆敏感问题和意识形态安全等方面的研究成果发挥着维护社会主流意识形态安全的重要作用，对自治区经济社会发展和国家的繁荣稳定产生了重大影响。现阶段是社会科学研究机构转型的一个关键时期，从单纯的学术性机构转变为各级党委和政府的思想库、智囊团，智库研究信息同时兼具学术研究价值和政策参考价值，与地方以及国家政策和工作部署联系越来越紧密，与国家安全联系越来越紧密，很多智库研究信息“敏感但非机密信息”的特征越来越突出。新疆作为一个社会发展和经济发展相对滞后的区域，自身对科研信息安全的认识和采取的措施都不足。同时，新疆因其所处地理位置特殊，其发展变化将长期受到国际社会的高度关注。因此，对科研信息“敏感但非机密信息”性质的认识以及对其保护工作的开展已经迫在眉睫。

二、科研信息被窃案中反映出的问题

1.对智库类科研信息“敏感但非机密信息”[1]特性认识不够

“敏感但非机密信息”概念在美国国家安全发展过程中产生，尤其与美国国家网络安全战略紧密相关。虽然这一概念的内涵及外沿在美国引发了广泛而激烈的争议，但却准确指出普通信息与机密信息中存在一个“灰色地带”，间接与国家安全紧密联系，在美国国家网络安全战略中起到举足轻重的作用。美国国内对这一概念虽然存在较多争议，但其核心内容则相对明确：当它们丢失、被误用或未经授权的接入，或被非法修改后，可能对国家利益造成负面影响。同时这类信息又不属于行政命令中出于国防和外交政策利益考虑需要保密的信息。

社会科学科研信息从效果和作用来看，可分为基础研究和应用研究。基础研究的学术性、理论性特征突出，应用研究因涉及社会热点、难点和敏感问题，实践性、政策影响力强。智库型成果则是应用研究的典型代表，普遍涉及当前社会中新、难、急的问题，社会影响力大，多数属于“敏感但非机密信息”范围。目前，无论学术研究或政策层面都未对智库信息的“敏感但非机密信息”特性予以特别关注，相对应的管理制度和管理措施十分松散。这一问题的出现，是因学术界及相关领域、科研机构和科研人员对智库建设带来的新发展和新变化及存在的危机还不适应，认识不深刻；对科研信息转变为“敏感但非机密信息”的现状尚未感知，认识存在误区和盲区。目前对智库信息性质、敏感度和保密级别的界定尚未有相关制度和操作办法，作为一名普通学者很难分辨自己的科研成果中哪些需要特殊保密，自己的哪些行为会对科研信息安全造成威胁。因此，当发生科研信息窃取案后，在一线从事研究的学者就遇到了一个尴尬的局面，对互联网和一切智能设备产生恐慌但又无法杜绝使用，不知道哪些科研信息需要重点保护，不知道如何保护科研信息安全。还有少部分学者对各种保护科研信息安全的纪律、措施有抵触情绪，觉得影响科研工作开展。

2.目前科研信息管理不规范，存在管理制度、技术和设备防护上的漏洞

两起案件因科研人员的电子邮箱和云盘被技术突破造成科研资料和成果外泄，其中反映出科研信息安全管理制度的漏洞，以及科研人员对科研信息安全管理问题存在认识盲区。目前，在科研信息的传递和保存方面既没有相关法律法规、政策性规范和要求，也没有行业性规范和要求，仅依靠科研机构自觉和个人自觉来维护信息安全。科研信息目前等同于科研人员的个人信息，完全依靠科研人员个人自觉和个人能力进行管理，同时辅以单位不定时的口头警示。此外，互联网大众平台对用户长期的理念灌输、全方位营销手段和良好的用户体验使得电子邮件、云盘、即时通信软件等在网民中的普及率极高，已经成为普通人生活与工作的重要依赖。因此，依赖不规范设备和渠道保存和传递科研信息的行为在科研工作中十分普遍，而且科研人员并没有认识到其中潜在的危机。

面对复杂的互联网安全环境，单打独斗式的信息安全模式已经远远落后于互联网时代的形势要求，依赖互联网商业大众平台进行专业资料传递和存储的行为习惯已经成为信息泄密的重要源头。互联网企业有保护用户信息安全的义务，但因各企业后台维护能力参差不齐，小网站后台数据库极易被技术突破，造成“用户名+密码”泄露。利用小网站泄露出的“用户名+密码”，对大型网站的“用户名+密码”进行“撞库”，这已经成为大型网站用户信息被盗、用户资金被窃取最常见的形式，其他更高级的信息窃取技术不胜枚举。同时，窃取――卖――收购用户信息在互联网上已经形成稳固的产业链，其中利润极其可观。此外，利用带病毒和发射器的硬件在无网络状态窃取资料和直接破坏硬件设备已成为技术发展趋势。因此，仅靠科研人员个人和科研单位自觉来保护科研信息安全已经无法适应互联网环境和技术发展的变化。

实现信息安全，一方面要依靠严格的管理制度、严谨的操作流程；另一方面则要依靠专业设备和专业技术人员的支持。尤其在互联网背景下，后者就显得极为重要。科研活动的开展有其独特的方式，大多数科研人员不是集中在单位开展科研工作，大都在不同的地方、不同的时间开展科研工作，普通的集中、统一管理模式并不适合他们。因此，加强科研人员工作设备的安全等级，定期对工作设备进行专业技术检查，建立突发信息安全事件应对体系，建立信息安全防护体系等工作就显得十分重要。但目前因整体环境对科研信息安全管理认识的局限性和科研机构实际能力的限制，全面的专业信息安全设备和专业技术人员配备，在各类科研机构中尚未实现。

三、对策建议

1.对科研信息重新定位，重视其“敏感但非机密信息”特性

当前，科研信息安全管理中出现的意识欠缺、制度欠缺、技术欠缺、设备欠缺等问题，其根源为对新形势下社科研究工作定位不准和安全意识的欠缺。2015年完成修订的《国家安全法》构建了集政治安全、国土安全、军事安全、经济安全、文化安全、社会安全、科技安全、信息安全、生态安全、资源安全、核安全于一体的国家安全体系。此次修订，非传统安全领域第一次在法律层面被纳入国家安全范围。国家层面已经认识到国家安全应该是多维立体结构的，非传统安全是国家安全的重要组成部分，社科研究就是涉及非传统安全领域的工作之一。在新型智库建设背景下，社科研究已经不再单纯具有科学研究一种属性，其研究的影响力已经扩展到社会发展和国家政策层面，科研信息也从普通信息转变为“敏感但非机密信息”。相对于外部环境的变化速度，目前一线科研人员和科研机构对自身的认识和定位有明显的滞后。在“第十二届西部社会科学院院长联席会议”上，11位社科院院长在阐述新型智库建设工作时，关于人才队伍建设、科研平台建设、成果转化和推广措施等问题都有相对成熟的计划和措施，但对新形势下科研信息安全管理工作则鲜有提及。可以看出，科研信息安全管理中存在的认识盲区和误区，在全国范围内都普遍存在。对于这些新现象、新矛盾，要加强纪律教育和引导，从政策和法规层面提升科研环境的整体安全水平，提升科研人员对社科研究信息安全问题重要性的认识。更重要的是要将对社会科学研究及相关工作的认识和研究提升到非传统安全高度，将社科研究信息安全管理的相关理论研究、应用研究引入科研人员视野，才能彻底改变科研人员和科学研究机构对自身及科研成果定位的认识，最终落实为一系列科学严谨的管理制度和方法。

2.加强社科研究信息安全管理的制度建设和基础建设

信息安全管理需要思想认识、制度管理、基础设施和专业技术人员等多方面发挥作用，其中，基础设施和专业技术人员是实现信息安全管理的平台和基础。没有基础建设投入和技术投入，信息安全管理就是空中楼阁。当前，借助互联网和智能设备获取和交换信息，扩展研究视野和研究思路，在电脑上完成科研成果，已经成为一线科研人员无法避免的科研行为，让科研行为完全脱离互联网和智能设备也是不科学、不合理的。因此，当前亟须国家层面和行业内部出台一套科学且可操作性强的科研信息安全管理制度。该制度要适应科研工作规律和工作方式，突出互联网背景下的信息安全防护，突出对电子信息安全的防护等。科研人员要明确哪些科研行为要杜绝互联网操作、哪些科研工作要杜绝在智能设备上开展等实践操作问题。要对社科研究信息进行细致的安全管理等级划分，并制定不同层级的安全管理措施，配备不同层级的安全管理设备。管理制度要细致且便于一线科研人员实践操作，让一线科研人员做每一项课题研究、开展每一个科研行为都有章可循，大而化之的管理制度在互联网数据分析、定位和信息粘连技术下其作用将十分有限。

互联网时代科研信息安全管理工作必须提高设备安全级别、建立专业技术队伍。设备和人才引进需要资金投入和政策支持，只有整个社会和行业对科研信息安全认识上升到一个新高度，才能实现相关资金和政策的落地，硬件建设和人才队伍建设的问题才能得到彻底解决。

地理信息科学的研究方法篇4

关键词：信息素养构成；重要性；培养

科学研究过程实际上是通过信息的交流，对信息进行创新的过程。科研人员的信息素养指在科学研究过程中获取、使用、创造和传递信息的能力，主要包括：对前沿科研信息的敏感意识；对信息的基本操作能力，即能主动、有效地检索信息、对信息进行质量评价、提炼和整合后充分应用；信息创新能力；信息道德。对于科研人员来说，能否利用计算机、网络和信息技术高效获取、准确评价和充分吸收信息，不仅对本身的科研活动有重要的作用，而且对提高高校整体乃至国家的科研水平有十分重要的促进作用。

一、信息素养在科研工作中的重要性

科研工作是一个创造性、探索性和累积性的工作，各个阶段都离不开科研信息的使用。可以说科研信息贯穿了科学研究的全过程，协助科研人员寻找突破口，加快科研进程，提高科研水平和成果产出率。

(一)选题阶段，促进科研工作的准确定位

准确的选题是科学研究的良好开端，甚至可以说是成功的一半。在选题阶段，科研人员最重要的工作就是在大量查阅国内外文献资料、广泛调研的基础上，全面地、准确地对他人所研究的成果进行分析，对各种数据进行计算，了解国内外这方面的研究现状、研究水平和发展趋势，避免重复劳动。同时，认真检索本研究领域中已获得资助的项目信息，找出尚待研究的问题，确定选题，以及对此选题的合理性进行综合和分析来证明选题的理论意义和实践意义，明确具体研究内容、技术关键，从而完成课题论证工作。此阶段是科研人员已具备的知识和获取的信息有机结合的创造性思维过程，经历了这个过程，在开展研究工作时才能节约时间，目标明确，少走弯路，避免人力和时间的浪费。

(二)研究阶段，保证科研工作的有效开展

科研人员所开展的每一次科研工作，全过程都离不开获取信息，对信息进行分析、对比和应用。科研人员结合课题的研究计划，随着课题的进展情况，有步骤地查找、搜集、提供参考数据、工艺、方法、标准等有利于扩展思路的有关资料，与课题研究密切配合，同步发展。占有的资料要体现一定的深度和广度，能够反映学科前沿最新进展与发展方向的最新理论与发现，代表学科最高水平和发展方向的高质量的文献资料，保证在论证自己的观点或进行理论推导时资料丰富，数据翔实，引据充分。如果研究有实验阶段，这时研究人员需要了解国内外同研究实验所需要的仪器设备、材料、实验方法和手段等，需要追踪同类科研课题的进展情况，通过新的实验方法和手段来证明原先设想的正确性，以期得到创新的成果。由此可见，科研人员的信息素养在科学研究过程中起着举足轻重的作用，获取的信息对科学研究起到启发、调整、充实和提高的作用。

(三)总结阶段，促进高水平科研成果的产出

科学研究的目的在于出高水平的科研成果。通过获取的信息，一方面促进成果的产生，另一方面通过信息对比分析客观评价成果的水平。在此阶段，科研人员要按照研究预定的成果目标和水平，通过查阅国内外相关研究的文献资料，包括对比资料，反映客观事物本质联系和发展趋势的信息，高标准对研究成果进行对比、分析和评价，从而阐明该研究成果的水平、意义和价值，为研究工作的鉴定提供参考依据。也同时促成科研人员及早发现研究中的薄弱环节和成果的不足，并加以改进，使研究工作最终在理论上和实践上都有新的突破，保证研究工作的顺利完成。

二、信息素养构成标准及存在的不足

美国大学与研究图书馆协会(acrl)2004年了《科学和工程技术领域信息素养标准》(草案)，该标准用以指导信息素养教学过程以及评价学生的学习成果，描述了五方面标准：一是具有信息素养的学生明确所需信息的性质和范围；二是具有信息素养的学生能有效地、有能力地获取所需的信息；三是具有信息素养的学生能准确评估所获取的信息和它的出处，进而决定是修改最初的检索式，还是寻求另外的资源，以及是否建立一个新的研究过程；四是无论作为个人还是一个团体的成员，有信息素养的学生要能够认识与信息使用与信息技术有关的经济、伦理、法律和社会观点，有效地、合理合法地利用信息，以实现特定的目的；五是有信息素养的学生能够了解信息素养是一个持续不断的过程和终身学习的重要组成部分，并且认可对他所在领域的最新进展保持了解的必要性。

虽然这个科技信息素养标准是主要针对高等院校的学生在科学、工程与技术领域的信息素养能力而制定的，但标准的制定也是根据科学技术教育和研究过程的特点，所以也同样适用于科研人员。科研人员的信息素养构成标准主要是：一是具有敏锐的信息意识，认识到信息的重要性，能够从完成科研任务的角度重视信息能力；二是能够了解和确定信息源，熟练掌握信息检索方法，通过信息检索高效地获取所需信息；三是能够批判性地评价和有效地使用获取的信息，经过对信息的整合和应用，实现信息的创新；四是自觉遵守相关法律、法规，注意知识产权问题，合法使用信息。

目前，虽然信息日益受到重视，但是因为教育体制、观念等因素的影响，我国科研人员的信息素养普遍不太高，主要表现在：一是信息意识不强。长期以来形成的对科研人员信息素养培训的忽视，使科研人员信息意识淡薄，对信息缺乏敏感性，不会积极、主动地获取和整理信息；或者研究方式观念陈旧，获取科研信息的途径单一，还没有意识到数据库和网络信息资源在科研工作中的重要作用。二是信息技能不高。大多数科研人员虽然有信息需求意识，但由于缺乏基本的文献检索知识，不了解检索系统结构，使科研人员不能充分准确表达自己的信息要求，造成检索效率低。三是信息综合能力较低。不能有效地对信息进行评价、组织、处理等综合分析，以实现信息的增值，从而达到知识创新的目标。

因此，只有提高科研人员的信息素养，强化其信息意识和能力，使其及时掌握准确的信息，才能有效地发挥自身优势，增强科研竞争力。所以迫切需要通过有效途径对科研人员的信息素养进行培养。

三、培养科研人员信息素养的途径

(一)充分发挥高校图书馆的优势培养科研人员的信息素养

高校图书馆是高等学校的信息资源中心，拥有丰富的馆藏资源、高素质的信息服务人员、先进的设备和技术支持及良好的学习环境等优势，是渎者获取知识、信息、技术、能力和接受终身教育的主要场所。高校图书馆开展信息素质教育，坚持“学以致用”的原则，注重对科研人员信息认知能力、信息获取能力和信息利用能力等信息素养的培养。一方面，让科研人员熟练掌握不同类型信息资源的各种检索途径、技能和策略，使其具备快速、准确、精确获取信息的技能，并具有一定的信息鉴别、选择、分析、有效利用的能力；另一方面，针对科学研究开展以高深信息理论和高级检索方法为主的高层次教育，重点是各种高深信息资源的获取策略与方法、整理与利用以及高深信息资源的二次、三次开发等。

(二)充分利用高校开设的文献检索课培养科研人员的信息素养

学校科研管理部门与讲授文献检索课的教师积极沟通，根据不同学科的研究需求，制定对科研人员进行课堂教学的教学目标、教学内容、教学方式等信息素养教学体系。主要对科研人员进行信息获取的基本技能、技巧教育，旨在让科研人员熟知获取各种信息所需的常用检索工具或途径，注重进行各种检索方法、检索工具的实际操作使用能力的培养和训练。同时加强对信息道德、信息安全、法律等方面的教育，规范科研人员的信息行为，提高知识产权保护意识，自觉维护良好的信息交流环境。

(三)积极开展讲座、研讨等多种形式培养科研人员的信息素养

对于已经走上工作岗位的科研人员来讲，信息素养的提高是一个循序渐进的过程，要采取灵活多样的方式，激发学习的兴趣。可采用理论与实践研讨班、讲座等多种形式，如开展针对某一类型和某一学科个性化信息需求和使用的专题讲座；对现代信息检索技术的新发展、新动向结合科研实际进行的专题讲座；对刚开始进行科学研究的青年教师开展资料积累整理的方法以及科研论文的写作技巧方面的讲座和研讨；等等。

参考文献：

[1]李晓航，科研项目立项的主体要素研究[j]，黑龙江高教研究，2010，(2)：67

[2]ala／acrus73科技领城信息素养任务组[j]。李玲，张冬荣，译，图书情报工作动态，2006，(4)：7－12

地理信息科学的研究方法篇5

选题背景、意义以及研究价值

我国基础教育信息化通过五年多的建设已取得了一定的成果，尤其是在发达地区硬件设施建设与“校校通”工程方面的成果比较显著，但是，在实际应用层面却遇到了一些问题，主要表现为：重硬轻软(重硬件建设，轻实际应用)；表面轰轰烈烈，实际效果(效益)不知如何；地区发展极不平衡；优质资源缺乏的同时却没有得到共享，而且低水平重复开发严重等。对这些问题的思考引发了“区域推进”的动因。“区域推进”的目标聚焦在信息技术在教学全过程的广泛应用，并在应用上有所创新，善于发现和培育一批有效应用的典型，充分发挥其辐射和示范作用，通过“以点带面，以面促点”，最终达到整个地区教育信息化的广泛应用和均衡发展。

教育信息化区域推进是一个发展的过程，是一个创新和具有民族特色的过程，是一个开放的、动态的过程。如何结合地方实际，加快区域教育信息化建设，迎接信息化时代的挑战，是迫切需要思考和研究的问题。当前，国内一些学者和机构已经开始关注并进行了本领域的初步研究。如，华东师范大学教育信息技术学系与我国首个教育技术学博士后科研工作站推出的“教育技术应用实验区”行动计划中，以“区域推进”为核心内容，对实验区进行区域推进的计划与实施操作，已取得了一定的成果。全国教育科学“十五”规划教育部重点课题《网络教育与传统教育的优势互补研究》在研究过程中，也采用了以点带面、区域推进的策略，通过课题研究实验区，全面推动了整个地区的教育信息化建设。但是，从理论和实践上对教育信息化区域推进策略的全面系统研究，从区域发展模式与实践密切结合的角度进行深层次的探索研究，目前在国内外还十分欠缺。由此可见，本课题的研究具有重大的选题意义，其主要表现在：

教育信息化区域推进内驱力来源于一个地区对经济社会现代化和全球化的前瞻与追求，是对教育挑战的回应，它是一个经济社会发展与教育的互动过程。

教育信息化区域推进既是信息时代社会经济发展对教育提出的要求，又是教育事业生存和发展的必然选择。推进区域教育信息化是国家教育信息化的基础，只有根据区域教育信息化建设的实际，积极探索教育信息化建设发展之路，才能促进国家整体教育信息化健康、协调地发展。

教育信息化区域推进是实现区域教育跨越式发展的需要，从而达到以信息化带动教育现代化，全面推进素质教育，实现教育的跨越式发展的目标。

本课题的研究，有助于增强教育发展战略研究转化为决策的可操作性，推动我国宏观教育决策的科学化和民主化，促进与教育政策、区域教育发展战略相关的学科建设和研究队伍建设，大大丰富教育信息化研究的理论与方法。

本课题的研究价值主要表现在：

从关注技术教育应用的表面转向关注各学科的渗透，使不同学科的教学质量和学生学习得以实际提高，从而克服信息技术应用的表面现象，通过以点带面，实现真正的应用普及与提高。

实现资源的有效开发与优质教育资源的最大共享。

从关注信息化的基础设施建设转向关注实际应用的效益和效能，提高基础设施的使用效益，特别是规模效益。

从关注短期行为转向关注基础教育信息化的可持续发展，从而避免教育信息化的短期行为，实现可持续发展。

从关注个别学校的实验转向关注成片的联动，产生区域的规模和质量效益。

研究目标、研究内容，主要观点和创新之处

1．研究目标

(1)剖析教育信息化区域推进的实质与内涵。

(2)分析教育信息化区域推进对基础教育信息化应用的影响。

(3)建立适合国情的科学的教育信息化区域推进实施方案。

(4)构建教育信息化区域推进模式。

(5)建立教育信息化区域推进的质量保证体系和成本效益模型。

(6)健全教育信息化区域推进的保障机制。

2．研究内容

(1)教育信息化区域推进的实质与内涵研究。

(2)教育信息化区域推进对基础教育信息化应用的影响研究。

(3)教育信息化区域推进实施方案研究。

(4)教育信息化区域推进的模式构建研究。

(5)教育信息化区域推进的质量和效益研究。

(6)教育信息化区域推进的保障机制研究。

3．主要观点和创新之处

本研究的主要观点是：教育信息化的区域推进以实际广泛应用作为区域推进的前提，以优质教育资源共享为基石，以规模效益为抓手，以提高教与学的质量为核心，以可持续发展为目标。

本研究的创新之处在于，通过对教育信息化区域推进的全面研究，提出适合中国国情的科学的教育信息化区域推进实施方案，构建教育信息化区域推进模式，建设教育信息化区域推进的质量保证体系，进行教育信息化区域推进成本效益和保障机制研究。

研究思路，研究方法、技术路线和实施步骤

1．研究思路

本课题的研究思路是：以现代教育理论、区域科学和经济社会发展理论为指导，以第一线教师为主体，以智能数字化平台为研究工具，以专家指导为纽带，强化过程研究，注重阶段成果；借鉴国外同类课题研究的成果，从理论与实践两个方面进行探讨。本课题遵循的研究路线是：理论先行，科研领路，注重实践，即理论研究――实证分析――方法研究――区域实验――模式构建――总结实践，使研究逐级深入，螺旋上升。

2．研究方法

本课题研究将综合运用战略规划、区域经济学、社会学、未来学、比较教育学等多种学科的分析方法和手段，实行理论研究、实证分析及区域实验相结合，定性分析与定量分析相结合，综合研究与专题研究相结合。综合运用文献调研、统计数据分析、模式研究法、专题研讨、行动研究法、案例分析和专家咨询等多种研究方法，选择不同地区进行实验研究，确保课题的科学性并努力有所创新。

(1)有关理论依据的研讨及国内外相关经验的研讨主要采用文献研究法。

(2)外出调研及研讨等主要采用行动研究法。

(3)模式建立主要采用模式研究法。

(4)方案等的制定和完善及是否和实际相吻合，主要用案例分析法、调查法。

3．技术路线

以现有研究成果为基础，以应用为依据，紧密跟踪国内外本领域的最新研究成果，进行创新性研究，发展新的理论与技术，持续不断地将新成果及时地融入到对于教育信息化区域推进的策略研究中来，使该研究不断丰富、完善。技术路线的具体实施方案为：

(1)制定科学完善的课题实施方案。

(2)综合集成我国教育信息化区域推进已有的研究成果。

(3)课题组成员定期召开研讨会，汇集阶段性研究成果，确定下一步研究重点。

地理信息科学的研究方法篇6

1（略）

国内在环境信息科学的一些主要论题包括环境信息系统、环境遥感、环境模型、环境可视化、环境信息处理等方面都开展了一些研究工作。20世纪90年代以来，环境信息化发展迅速，特别是从上至下的各级政府主管部门环境信息系统的建设极大地推动了这一工作的进展，环境地理信息系统则已成为实现环境信息化的主要途径。地理信息系统在环境领域的应用，正在从初期的信息管理、环境专题制图发展到Gls与环境模型集成陈9]、35技术集成的多媒体环境系统、基于Gls的环境污染扩散模拟t‘’，‘“1、基于GIS的环境治理决策支持系统等。遥感技术在环境科学与工程领域有着广泛应用，一些主要领域包括大气污染遥感、水环境遥感、固体废弃物遥感监测、城市热岛效应与热环境监测、植被遥感、景观格局遥感监测、海洋环境监测等。环境建模与模拟一直是环境工程研究的重要内容，一方面，各种数学模型、物理模型、统计模型在环境信息科学中得到大量应用，另一方面，基于环境过程机理的计算机模拟模型、元胞自动机(CA)模型、智能体(Agent)模型等也在环境领域受到重视。数据挖掘与知识发现是从海量数据库中挖掘和提取对决策分析有用的、先前未知的隐含模式和规则的过程，笔者在1999年即面向环境信息化与数据挖掘技术的发展，试图将二者结合，提出“环境数据库中的知识发现”并进行了初步研究。可视化是表达和传输环境信息有效的形式，通过三维可视化、三维模拟实现环境现象、过程的真实感表达，能够更加逼真地传输环境信息。近年来，虚拟现实技术在环境科学与工程领域的应用中受到了研究人员的重视卿]。“虚拟地理环境”是虚拟现实技术支持下地球科学研究的创新平台，依托这一平台，能够进行环境科学与工程相关的理论研究、技术开发、工程实践、模拟决策等活动。针对环境信息技术集成应用的趋势，聂庆华提出了“数字环境”的概念，数字环境是环境信息化的过程和结果，是三维显示的数字虚拟环境，包括环境信息数字化、环境信息传输网络化、环境分析模型化和环境空间决策的智能化、环境过程和管理可视化。尽管国内目前在环境信息科学各个分支方向的研究非常活跃，但缺乏整体性、系统性的认识和探讨。本文在分析环境信息科学研究进展的基础上，基于环境信息流和信息分析处理构建了环境信息科学的体系结构，并以煤矿区环境监测治理与管理为例，全面分析了环境信息科学理论、方法与技术的应用，以期促进环境信息科学研究及其在构建和谐社会、推进可持续发展中的应用。

2环境信息科学的体系结构及其在煤矿区的应用

2.1环境信息科学的体系结构尽管环境信息科学的概念提出已有近20年的时间，但从目前国内外研究的现状来看，对于环境信息科学的概念、学科体系还缺乏明显的定义。已有的一些环境信息科学研究计划中界定的范畴也不尽相同。因此，从促进环境信息科学研究的视角出发，首先需要对环境信息科学的体系结构进行界定。HuangGH等川提出的环境信息科学的构成要素及相互之间的关系见图l，这是当前引用较多的环境信息科学体系结构。由图1可见，环境信息科学是多学科集成的领域。传感器综合技术和通信技术的发展使得大尺度地面采样技术成为可能，处理不同特征、尺度和复杂性问题的模型综合成为新的挑战，包括不同模拟、优化、评价模型以及相关信息技术与平台的合并，不同技术输人与输出之间的联接，社会经济因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基础上，HuangGH等「‘〕提出基于环境信息科学研究的环境决策支持系统计算机系统，其结构（图略）USGS的研究报告’)中，将环境信息科学定义为:环境信息科学是为加强对不同复杂程度的环境现象的理解，并提出新的认识的，集成物理、生物学、计算机和信息科学的多学科方法的研发、试验和应用的学科。不同定义都强调环境信息科学的多学科交叉、以信息技术为支持、解决复杂环境问题的特点。Huang等川的观点显然更强调以遥感、地理信息系统和GPS技术为基础的空间信息技术与环境科学和工程的交叉，而USGS的定义则重点强调了现代计算技术、人工智能等在环境领域的应用，特别是USGS在其未来环境信息科学发展规划中重点强调了计算智能等技的应用。基于以上观点以及国内外研究的进展，结合我们的研究实践与认识，以环境信息流和环境信息处理分析为主线，可以构建环境信息科学的体系结构及主要技术方法（图略）。环境信息科学的理论基础来源于面向环境科学与工程领域需求的多学科理论交叉，技术支持在于面向环境信息流的多技术手段集成，最终通过不同学科领域方法模型的综合，实现环境科学与工程各个阶段、各个过程的目标和任务。因此，需要从多学科理论交叉与多技术手段集成的角度推进环境信息科学研究。

2.2环境信息科学在煤矿区综合应用的研究从一定意义上来讲，环境信息科学并不是一门独立存在的新兴学科，而是诸多学科的交叉和集成。不同学科在研究过程中，特别是遥感与地理信息系统应用、资源环境规划与城乡管理、环境影响评价、信息科学、计算机技术等领域都从不同的角度开展着与环境信息科学密切相关的内容，这些学科的研究成果是促进环境信息科学发展的基础和关键。换言之，以前进行的研究工作往往是从环境信息科学的开展的相关论题研究，其重点还在于不同学科方向，但已经构成了环境信息科学研究的基础层。为了促进环境信息科学的研究，需要改变从外部到内部的“包围型”研究模式，努力推进从核心到的“拓展型”发展模式，即从环境信息流出发，组织和集成相关学科的研究，特别是在不同学科交叉链接的关键论题上开展深入研究，以便形成适应环境信息科学体系与研究需求的理论方法体系和应用技术系统。煤矿区作为1种以资源开采为驱动力发展起来的特殊地理区域，由于煤炭资源开采(以下仅涉及地下开采矿区)破坏上覆岩层原始应力状态，导致地下水流失、地面塌陷，进而引发土壤污染、水土流失，矿山排研形成的研石山压占大量土地，堆积物导致严重大气污染和土壤损害，甚至引发各种地质灾害。因此，煤炭区是1种典型的由于矿山开采导致的景观破坏、环境污染、生态退化的复杂区域，煤矿区的环境问题具有明显的复杂性。目前，对于煤矿区生态环境主要的研究视角包括:(l)从煤矿开采损害角度出发研究开采沉陷与地表变形预计、监测与治理;(2)从煤矿区土地资源管理角度出发研究煤矿区土地利用/覆盖变化与生态响应;(3)从煤矿区地质环境角度出发研究矿区地质环境评价与地质灾害预防，(4)从煤矿区水资源环境角度出发研究矿井水害、水污染与水资源调控;(5)从景观格局生态学角度出发研究煤矿区景观格局;(6)从地理环境演变角度出发研究煤矿区地理环境演变与模拟;(7)从遥感与GIS应用角度出发研究矿区资源环境遥感与信息系统;(8)从大气污染角度出发研究煤矿区大气污染评价与控制;(9)从经济学角度出发研究煤矿区环境经济评价;(10)从管理学与可持续发展角度出发研究煤矿区环境规划、环境管理与可持续发展决策;等等。对以上不同视角的研究进行综合分析，可以看出多主题、多要素的时空环境信息是其中的关键，任何视角的研究都需要充分的信息和数据的支持、需要环境信息和背景信息的集成、需要计算机信息系统和分析工具的支持、需要环境知识和其它领域知识的交叉和集成。因此，从环境信息科学的角度出发，可以集成现有的研究工作，充分应用相关学科已有研究成果，通过成果整合与集成，在推进环境信息科学研究的同时，也进一步推动相关领域的研究。实现整合的关键在于不同研究视角之间的关联关系构建、链接边界选择、信息传输反馈、系统相互作用。煤矿区环境信息科学综合研究与应用体系框架（图略）。按照该研究框架，煤矿区环境信息科学的重点在于多学科研究的交叉点，主要包括:(l)基于采矿环境影响机理的模型建立、参数获取;(2)各种环境模型的建立、参数提取与模型验证(面向环境系统分析的环境评价、污染扩散、环境演变模型和面向环境管理决策的规划模型、优化配置、动态演变模型以及环境保护治理与生态重建方案设计);(3)面向环境监测的遥感信息源选择与图像处理、环境信息提取与分析，以及组织、集成与管理多种环境相关信息的数据库设计与建立;(4)环境信息系统、地理信息系统平台下的模型解算与解释、分析结果可视化与应用;(5)集成信息、模型、数据库、系统、知识的环境决策支持系统(专家系统)构建。(6)资源一环境一人类一计算机系统中的信息流与信息应用。