地球系统的信息模型

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1、第二章数字地球基础之地球系统的信息模型地球系统过程的动力机制，包括地球系统的物质流、能量流及其所产生的信息流的形成机制与模型，是地球系统的基础理论产生物质流和能量流的动力机制理论有：地球系统的差异性和非均衡理论耗散结构理论引力场理论而物质流和能量流又成为信息流产生的基础理论§2.1地球系统的动力模型1．地球系统的差异性与非均衡理论地球系统的物质和能量的差异性与时、空分布的不均衡性理论，是地球上的一切现象和过程的基础。宇宙大爆炸电场、磁场、重力场等等地球自转、公转、形状等地球内部结构总体：地球系统的差异性与非均衡是永恒的主题，不均衡总是朝均衡发展，但永远达不到。因此：地球系统才不断发展，

2、宇宙才不会停顿。印度洋板块由南向北碰撞欧亚板块，碰撞的地区拱起青藏高原。青藏高原在隆升的同时，也同时向东北方向移动，挤压四川盆地向东北走滑，而汶川地震就发生在青藏高原的东南上。汶川、玉树地震2.地球系统的耗散结构理论该理论是指物质和能量的不断扩散理论。这是地球系统所普遍存在的现象。也是用来解释地球上各种运动现象形成原因的基础理论之一。耗散结构理论的创始人I.Prigogine(1977年获得诺贝尔奖金)下的定义是：“耗散结构是指在非均衡的条件下，物质和能量具有借助本身或外界的力量发生移动，以达到均衡状态的功能和机制。”或“在远离平衡的条件下，借助于外界的能量流和物质流而维持的一种空间或时

3、间的有序结构。”耗散结构理论来源于热力学“一二”定律耗散结构理论既适用于能量的扩散，也适合于物质的扩散。能量是物质运动和物质状态发生变化的基本动力。————太阳耗散理论也可以用来解释地球上的物质的运动——大气、河流、板快漂移、滑坡（地质灾害）3．地球系统的引力场理论引力场理论和耗散结构理论相反，它是由分散到集中的过程，这也是普遍存在一种现象，也是用来解释地球上各种运功现象形成原因的另一基础理论。引力场理论也是以质量的差异性和非均衡性为基础的。地球系统的引力场最普遍的形式是时时处处存在重力场。正是大家伙的邻居——木星才是地球免受陨石之害该理论目前还延伸到了——社会学中。以非均衡理论为基础的

4、引力场与耗散理论（即集中与分散、物质流与能量流是永恒的运动形式），使地球系统将永远处在不断的运动和变化之中。分久必合、合久必分变化的世界才会五光十色地球系统信息流形成机制信息科学理论：信息流是指物质流和能量流的性质、特征、状态的表征。物质流和能量流的信息又是物质和能量的时空分布不均衡的特征所造成的。因此，信息流是物质和能量的时空分布不均衡的性质、特征、状态的表征。信息是能量和物质状态的标志。地球系统信息流的作用和意义反演、预测——古生物学、古地理学等植被的信息模型认识——遥感§2.2地球系统的信息模型1、信息的基本概念关于信息的定义至少有数十种，大体可以归纳为三类。第一类，语言学的定义：

5、如《辞源》中指出，信息就是指音讯、消息。在一般汉语字典中，它被解释为消息、情报、新闻。第二类，哲学定义：如信息存在于物质和意识过程中，在本质上它是统一于物质的。信息是人和物质的精神实体的特征。信息是由物质到精神的转化。信息既是非精神的，又是非物质的、独立的第三态等。第三类，自然科学定义：它又可以分为经典自然科学定义与一般自然科学定义两大类。1)经典自然科学定义(1)狭义信息论：信息是指对某一事物的新认识、新知识。(2)广义信息论：信息是指为某一目的服务的、或是有关某一事物的一切有用知识。2)一般自然科学的定义主要有：信息是物质和能量在时间和空间分布的不均匀度和运动状态的直接或间接的表达信

6、息是物质和能量状态的表象(征)信息是物质和能量的形态、结构和状态的表征信息是物质和能量的普遍属性信息是事物的表征信息是表征(象)事物状态和运动特征的一种普遍形式信息是物质的外在表现等总之可以认为:信息是客观世界的一切事物的性质、特征和状态的表征；对于人来说，信息是指事物表征的有用的知识，对于生物和机器来说是指主体对客体的，或对环境的相互联系形式。信息是由物质和能量产生的，是独立于物质和能量的第三态。信息可以以文字、数字、图形、影像等作为载体而独立存在，并能为计算机处理、存储并用计算机网络进行传输。信息是由数据产生的，但信息比数据更能确定地反映客观世界的真实状况，是客观世界真实的描述。2．

7、信息模型1）信息的基础模型信息与数据的关系模型，一般称为信息的基础模型数据=信息+噪声2）信息的度量方法数据与信息信息是关于现实世界新的事实的知识，是数据、消息中所包含的意义，它不随载体的物理设备形式的改变而改变。信息的特点：客观性（信息与客观事实紧密相关）。实用性(经过信息系统处理可以变为对生产、管理和决策具有重要意义的有用信息)。传输性（可以在发送者和接收者之间传播）。共享性（可为多个用户共享而本身无损失）。数据是指某一目标定性