1 引言
地理信息是基础性、战略性、大众普适性的信息，是唯一能够整合其他信息的基础信息。地理信息科学(GIS)是研究地理信息形成、地理信息传递与地理信息转换规律的科学。当前的地理信息学科体系主要由侧重信息科学视角的地理信息科学、侧重地理学视角的信息地理学、以及侧重语言学视角的地理语言学构成。
本文将从地理信息科学和信息地理学这2个相互联系又各有侧重的视角来分析当前地理信息学科的发展状况。地理信息科学方面：为了解决人口、资源、环境、灾害等影响人类生存与发展的基本问题，需多学科、多手段联合攻关，寻找一种能采集、存储、检索、变换、处理和表达各类地理信息的工具，其归宿就是地理信息系统，或称空间信息系统、资源与环境信息系统。
2 GIS发展过程及规律
加拿大地理学家Roger Tomlinson将纸质地图数字化，使之能够被计算机有效处理与分析，从地图学和计算机制图学的视角定义了GIS。虽然他采用了"地理"这一术语，但是其主要是一个地图信息系统。随后的各类GIS也多采用地图数据模型来组织地理信息。因此，我们认为早期的GIS其实是数字化的地图信息系统。后来，GIS在学科的内在规律、相关学科发展的外在驱动，以及新技术和实际应用需求的牵引下，取得了快速的发展。本文从描述内容、表达维度、表达方式、服务模式、展示视角6个方面来进行梳理。
从地图数据管理和计算机辅助制图到包含时间、地点、人物、事物、事件、现象、场景的"七要素"模型。
从二维、2.5维、三维表达扩展到时空、高维表达，支持更复杂的地理现象描述。
从平面地图向三维模型、动态模型、VR/AR/MR及全媒体方向发展，提升表达效果。
从空间分析扩展到时空分析、地理综合分析以及智能分析，包括机器学习算法应用。
从单机、离线式向Web GIS、服务化GIS、云GIS转变，支持海量数据处理。
从俯视、室外场景为主拓展到侧视、360度全视，增强用户沉浸感和交互体验。
3 信息时代地理学的发展需求
3.1 地理学发展的初心与目标解读
回顾地理学的发展历程，地理学发展的初心是从传统的地理学朝向地理科学发展，并不断朝着揭示地理空间与地理要素的时空分布状况、空间分异格局、演化过程规律，以及地理空间与地理要素相互作用机制等目标发展。
3.2 三元世界与地理学学科体系构建
基于三元世界理论，地理空间不仅包括岩石圈、水圈、大气圈、生物圈、冰冻圈、土壤圈、人类圈等地球圈层空间；还包括热带、亚热带、温带、寒带等自然地理空间；国家(地区)，政治、经济、军事、文化、人口、宗教分区等人文地理空间；以及网络空间、虚拟空间、流空间、国家(地区)、城市(区域)等信息地理空间。其中，信息地理空间正在成为地理空间不可或缺的组成部分。
3.3 信息地理学研究对象及描述体系构建
我们提出了一个包含7个地理描述维度的新型概念模型。其中，地理描述维度包括语义描述、空间位置、几何形态、演化过程、要素关系、作用机制及属性特征，并且涵盖了时间、地点、人物、事物、事件、现象、场景7个关键的信息要素，从而构成了一个"信息7要素×地理描述7维度"的新型地理信息概念模型。
4 地理信息学科发展趋势
4.1 信息科学视角的地理信息科学
地理信息科学致力于探究地理信息的形成、传递与转换规律，以及地理信息系统的运行规律。它不应仅仅被看作是一种高新技术或地理研究工具，而应从科学的角度研究地理信息的形成、传输与转换机制，及地理信息系统的运行规律。
4.2 地理学视角的信息地理学
信息地理学作为地理学的一个新分支，是地理学适应信息时代的历史必然。信息地理学的兴起与发展，反映着地理学从物理-人文二元世界逐渐演进为物理-人文-信息三元世界的历史脉络。
4.3 语言学视角的地理语言学
地理语言学，从语言学的视角，研究GIS如何发展成为泛在媒体、多媒体、全媒体以及融媒体，成为一种能够广泛承载人类各类语言表达的普适性交流语言。近期，代表性的大语言模型如ChatGPT引领了技术飞跃，同时推动了地理大模型的快速发展。
5 结论
- GIS在表达维度、描述内容、表达方式、分析方法、服务模式、以及展示视角等方面取得了较大的发展。但是，GIS不应仅被视为一项高新技术或简单的地理研究工具。
- 在信息时代的背景下，地理学的重要性日益凸显。迫切需要发展面向"物理-人文-信息"三元世界的地理学学科发展框架。
- 类比"地图是地理学的第二语言"这一论述，我们认为地理场景也具有类似地图语言的性质。
- 地理大模型的应用可以加速地理科学研究的进程，帮助科学家提出假设、设计实验、解析数据、整合信息、发现并解释地理规律。
- 为了进一步推动地理大模型的发展，需要不断扩充媒体和数据资源，加强信息7要素与地理描述7维度的数据挖掘与结构化/标准化工作。