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地理情報学は、主にコンピュータ科学と技術地理学の領域に属する科学分野です。[ 1 ] [ 2 ]地球やその他の天体の表面および地下に関連するオブジェクトと時空間現象の分析、アプリケーション、空間データ構造のプログラミングに焦点を当てています。この分野では、地球科学および関連する科学および工学分野のニーズに応えるために、空間データをモデル化および分析するためのソフトウェアとウェブサービスを開発しています。この用語は、厳密には同じではありませんが、ジオマティクスと互換的に使用されることがよくあります。ジオマティクスの分野は、測地学と地理情報学の両方を含む包括的な分野であり、より広範な範囲を提供します。
一般的に、地理情報学は「複雑な科学的問題を解決するために、コンピュータ科学者と地球科学者の間の協力を促進するさまざまな取り組み」と理解できます。[ 3 ]より技術的には、地理情報学は「空間情報の構造と特性、その取得、分類と評価、保存、処理、表現、および普及を扱う科学と技術であり、この情報の最適な使用を確保するために必要なインフラストラクチャを含む」[ 4 ]、または「地理情報の取得、保存、処理、生成、提示、および普及を扱う芸術、科学、または技術」[ 5 ]と説明されています。2010 年代以降のデータ サイエンスと人工知能の隆盛とともに、地理情報学の分野もサイバーインフラストラクチャエコシステムからの最新の方法論と技術的進歩を取り入れています。[ 6 ] [ 7 ]
地理情報学の中核には、空間データの取得、分析、および視覚化のプロセスをサポートする技術があります。 地理情報学と地理情報学の両方は、測地学と地図作成の理論と実践的な意味を含み、それらに大きく依存しています。 地理学と地球科学は、地理情報システム(GIS)によって分析されたリモートセンシング画像から取得されたデジタル空間データ、 [ 8 ]航空写真の写真解釈、およびWeb マイニング[ 9 ]にますます依存しています。地理情報学は、地理空間分析とモデリング、地理空間データベースの開発、情報システム設計、ヒューマンコンピュータインタラクション、および有線と無線の両方のネットワーク技術を組み合わせています。 地理情報学は、地理情報を分析するために地理計算と地理視覚化を使用します。
地理情報学に関連する分野には、以下のようなものがあります。
この分野の研究は、地球規模および地域レベルの環境、エネルギー、安全保障プログラムを支援するために活用されています。オークリッジ国立研究所の地理情報科学技術グループは、米国エネルギー省をはじめとする様々な政府機関の支援を受けています。現在、米国エネルギー省国立研究所システムにおいて、この分野の高度な理論と応用研究に特化している唯一のグループです。地理情報学分野には、コンピュータ科学、情報技術、ソフトウェア工学、生物地理学、地理学、保全学、建築学、空間分析、強化学習など、多くの学際的な研究が存在します。
地理情報学は、都市計画や土地利用管理、車載ナビゲーションシステム、仮想地球儀、測量、公衆衛生、地方および国の地名辞典管理、環境モデリングと分析、軍事、輸送ネットワークの計画と管理、農業、気象学と気候変動、海洋学と海洋・大気結合モデリング、事業立地計画、建築と考古学的復元、電気通信、犯罪学と犯罪シミュレーション、航空、生物多様性保全、海上輸送など、多くの分野で恩恵をもたらしています。天然資源の持続可能な管理に関連するさまざまな課題や問題を評価、監視、モデル化する上で、空間的側面が重要であることは世界中で認識されています。
地理情報学は、幅広い分野、産業、商業部門、環境機関、地方および中央政府、研究機関、学術機関、国家測量および地図作成機関、国際機関、国連、緊急サービス、公衆衛生および疫学、犯罪マッピング、運輸およびインフラ、情報技術産業、GISコンサルティング会社、環境管理機関、観光産業、公益事業会社、市場分析および電子商取引、鉱物探査、地震学などの意思決定者にとって非常に重要な技術となっています。多くの政府機関および非政府機関が、日々の活動を管理するために空間データを使用し始めています。