在现代科学的理论体系中，信息、控制和系统是三个具有时代特征意义并且具有深刻内在联系的重要科学概念。信息论、控制论和系统论的结合导致了现代科学方法论的重大突破，促成了现代科学技术的巨大变化。

    地球信息科学的研究对象是地球系统，应用信息论、控制论和系统论来研究地球系统就形成了地球信息科学的方法论，图7．13表示了地球信息科学的信息、控制和系统方法论。

    在图7．13中，地理信息系统通过对来源于地球系统的数据流进行空间信息分析，而将数据流转换为信息流（目标信息）；它实质上完成了对于地球系统的了解和认识，即实现了对于这个复杂地球系统的认识过程。空间决策系统通过对来源于地理信息系统的信息流进行空间决策分析，而将信息流转换为知识流（目的、计划和策略信息流）；它实质上模拟了对于地球系统的调节和控制作用，即模拟了对于这个复杂地球系统的调控过程；而策略、方案实施则将知识流转化为真正可供操作的调节和控制行为。

    地球信息科学的方法论表明，认识、分析地球系统和对于地球系统调控是不能截然分开的，它们是一个统一的连贯的过程：认识是调控的基础，调控是认识的目的；认识越深刻，调控就越成功，而调控越成功就会使认识进一步深化。而地理信息系统和空间决策系统实质上表现了人类对于客观世界认知能力的能动性。

    4．地球信息科学应用

    地球信息科学产生与发展，无论是从理论上还是从技术上都将为地球科学问题的全球变化与区域可持续发展研究提供指导与支持。如果用人的一双手形象地描述地球信息科学的应用：其中一只手看作是全球变化，其中每一个手指分别代表生物圈、水圈、大气圈、土壤圈和岩石圈，五方面相互作用构成全球变化研究主题；另一只手看作是区域可持续发展研究，大拇指代表信息流，其余四指表示人流、物质流、能量流等。

    5．结语

    ·卫星遥感、全球定位系统、地理信息系统数字光缆通讯等现代信息技术的发展以及“信息高速公路”与“数字地球”等发展战果的推动，对地球信息机理基础理论的研究提出了更高的要求，由此促进了“地球信息科学”的产生。

    ·地球信息机理是地球信息科学的重要理论基础，它是对地观测技术系统、地理信息系统以及“信息高速公路”三者之间的日益趋于综合发展的共有基础，而这些现代信息技术的融合发展则形成了地球信息科学的以地理信息系统为核心的集成化技术体系。

    ·地球信息科学是与系统科学、现代信息技术、地球系统科学三者之间融合而成的交叉学科，是地球科学的重要分支学科。

    ·地球信息科学，将为地球科学问题，特别是对全球变化与区域可持续发展研究，提供新的理论依据与技术方法的支持，而全球变化与区域可持续发展的应用研究，也必将极大地推动地球信息科学的发展。