系统自然观与现代测绘科学

系统自然观与现代测绘科学

系统科学所揭示的自然界以系统方式存在和演化的观点，系统科学所倡导的要从多要素、多变量、动态性来考察事物的系统思维方式。系统自然观揭示了自然界的系统性、整体性是自然界最基本的属性；其次他还揭示了自然界物质系统的开放性、动态性和自组织性，自然界一切物质都是不断进行物质、能量和信息的交换的系统，而且系统自然观还揭示了自然界在循环发展中有序与无序、进化与退化的辩证统一。

现代测绘科学作为地球科学的一门分支学科，研究地球及其外层空间实体的形状、大小、重力场及其整体与局部运动的理论方法。传统测量方法作为现代测绘科学的基础，其测量方法简单粗糙，测量成果具有静态性、相对性和局限性，大大限制了测绘科学深入地球科学、工程科学扩展其科学与工程应用能力。所以随着空间、信息和通信技术的发展，现代测绘科学融入了全球地位技术（GPS）、卫星激光测距（SLR）、甚长基线干涉（VLBI）和卫星重力探测等新技术，导致测绘科学出现了重大的技术突破，提高了观测精度，扩大了观测范围，缩短了测量周期，从而突破了传统测量方法的时空局限性。

系统表示各种本身独立的各种要素按照一定的外部关系结合在一起。自然界物质系统的特点是物质、能量、信息的开放性、动态性、整体性、层次性。现代测绘科学作为一门融合了计算机技术、通信技术、航天航空技术的新兴系统学科。从系统自然观的观点分析，现代测绘科学的全球定位系统（GPS）技术、遥感（RS）技术、地理信息系统（GIS）技术（统称“3S”技术）融合正是经历了“混沌-有序-新的混沌-新的有序”的循环发展过程。

现代测绘科学技术的系统开放性主要表现在现代测绘科学在传统技术的基础上融入了计算机技术、地球科学、通信技术、航天航空技术，同学测绘科学所获取的测绘成果又应用于地质勘察、地壳运动监测、航天航空导航定位、通讯线路工程等方面。随着计算机技术的发展，软件工程融入测绘形成地理信息工程技术；地球科学与航空技术的发展，导致卫星重力探测技术兴起；通信技术与航天航空技术的发展，促进了全球定位系统技术、卫星激光测距、甚长基线干涉技术、摄影测量与遥感技术、合成孔径雷达干涉测量技术的发展。通过以上技术的集成现代测绘科学技术已经成为能够跨越时空和恶劣自然环境的限制，以高灵敏度感测地球动力过程的空间精密测绘技术系统，实现无人工干预的自动连续观测和数据处理，可提供几乎是任意时域分辨率的观测系列，具有检测瞬时地学事件和解决众多与时间相依的科学工程的能力。

在这个系统中各要素组成一个有机整体，从而使系统的功能、性质和规律不同于要素本身的功能性质。GIS技术与RS技术的结合发展、GIS 与GPS技术的结合是GIS数据采集的革命，GIS-RS技术的结合为国家资源开发、环境监测、减灾防灾、空间科学提供了一个新技术革命，GIS-GPS技术的结合为智能化交通（ITS）基于电子地图汽车内自主导航系统，应提高其应用普及水平与复盖面，以及GIS-GPS-WEB技术结合使得GIS-Internet、webGIS、地理信息实时网上发布成为可能，现代测绘科学注重GIS 多媒体、虚拟现实技术的结合等研究，以提高GIS 交互能力和图形显示实感，这是任何一项独立的技术都不能完成的。

现代测绘技术将空间数据与其它专业数据进行综合分析，使测绘学科从单一学科走向多学科的交叉，其应用已扩展到与空间分布有关的诸多领域。测绘学科理论和技术的新进展，显示出现代测绘学科正在向地球空间信息科学（Geomatics）跨越和融合。

自然界的事物不仅都是以系统方式存在着，而且都是通过现存系统演化出新的结构和功能、进化为新的系统而发展着。这种观点进一步破除了现存自然观中的机械论倾向．以系统中心论取代了具有机械论特征的实物中心论。它要求我们，不但要注意物质的时空存在和运动变化，同时更要注意物质系统形式的结构、功能、层次、进化特点及其与环境的关系。系统科学的基础理论则揭示出，系统在与环境进行的物质能量和信息交换过程中，可以得到“负熵”，从而抵销掉系统内部熵的增加，并成为系统的有序之源。随着系统内部诸要素之间协同作用的建立，就产生自组织现象，使系统不断趋于有序化。

从系统自然观的哲学观点出发，我们会发现现代测绘科学正在向着天-人-地合一的方向发展，通过人类对多源空间数据挖掘，运用相应的计算机手段和数学方法，现代测绘科学技术系统内部诸要素之间协同作用，系统不断趋于有序化，整体上提升人类运用测绘新技术、新工艺、新设备的水平。