地理表达研究进展

地理表达是地理学的一个基本问题,也是地理信息科学研究面临的一个重大挑战.从地理表达机理、内容和形式的角度,对近期地理表达研究进行了总结.本质上,地理表达是一个空间认知、信息转换与信息传输的交互过程.地理表达内容涉及地理实体及其空间关系、不确定性、地理动态及地理本体等方面.地理表达形式经历了从自然语言、地图到GIS的演变...     

GIS作为新一代地理学语言的特征

地理学语言是人类理解、研究、表达与传播地理信息的重要工具, 它随着人类科学技术的进步与认识水平的提高而不断演进。本文根据地理学语言在结构、功能及其特征方面所发生的变化, 结合地理信息本体论、认知论和语言学理论, 总结了GIS 语言的定义与基本属性, 阐述了GIS作为新一代地理学语言的本质特征、结构、功能以及内容体系, 明确了其在地理学研究中的地位与作用。GIS语言实现了地理对象的语义定义、特征抽象、行为表达和时空运算处理过程的高度统一, 是地理学语言的高级形态;通过分析GIS 语言所具有的抽象性、系统性、严密性、确切性、层次性等基本特征。认为GIS语言的概念与体系结构的形成, 将推动地理学及地理信息科学的发展。文中从数字技术的影响、学科范式的转变、发展导向和地理表达能力四个方面对GIS语言的研究作了展望。     

自动化地理学的发展演变和问题分析

由于技术发展和地理学内部计量革命的兴起,自动化地理学在20世纪80年代的欧美国家应运而生,20世纪90年代逐渐被地理计算学取代。自动化地理学是指通过对一系列自动化工具和技术的综合选择和使用,研究空间现象,解决地理问题。自动化地理学一经提出,引起诸多学者的关注和反响。对其审视和批判的角度丰富多样,包括技术、学术、应用、社会政治等多个视角。这些评论和观点促使我们从不同的角度理解在数字环境下的地理表达及其产生的社会结果,也从概念和技术上为自动化地理学的发展提供了推动力。同时,对于我国GIS学科和地理学的发展也有深刻的借鉴意义。     

移动性地理学视角下时空间行为研究创新

在人类移动性不断增强的背景下,移动性地理学深刻地影响了地理学不同分支学科。本文梳理了移动性地理学视角下时空间行为研究的创新与方向。研究发现：(1)移动性地理学从“基于地方”转向“基于人”的视角,研究不可分割的个体在连续时空间中的行为及其与时空间的互动,避免了因忽视了地理情境不确定性问题和邻里效应平均化问题而导致研究结果不可靠。(2)致力于捕捉个体复杂变化的移动性特征和暴露的“真实”的地理情境。地理情境的测度方法不断丰富发展,从基于地理空间数据的估算到基于移动设备实时的精准度量、从对地理情境的客观测度到个体对地理情境的主观感知,以深入研究移动性下行为与时空间互动的内在机理。(3)移动性地理学创新了环境暴露与健康研究、社会空间隔离研究、城市安全研究等方向。中国城市移动性大大增强的现实既挑战了传统的研究范式,也为创新方法论创造机遇。中国行为学派要坚持移动性导向,大力创新行为地理学的方法论和实证研究。     

中国贫困地理研究及其学科范式

中国减贫事业具有世界意义。回溯中国贫困地理研究特征和学术贡献,归纳其学科范式,对今后地理学研究巩固脱贫攻坚成果与乡村振兴有效衔接,以及相对贫困问题,具有重要学科价值。基于CiteSpace 6.1.R2对1988—2020年中国知网（CNKI）和“Web of Science”(WOS)核心合集的中国贫困地理文献进行知识图谱分析。结果表明：(1)国家和区域减贫实践促进了中国贫困地理研究机构、作者和发文数量逐渐增长,反映贫困地理研究的需求导向性;(2)城乡减贫政策差异和异构形成了中国乡村贫困地理和城市贫困地理研究分异格局,反映贫困地理研究的城乡二元性;(3)减贫政策调整与社会主要矛盾转化推动了中国贫困地理研究学科范式的变迁,反映了贫困地理研究的范式演进性;(4)在地理学学科范式框架下,发展地理学和贫困地理学以贫困地理研究为共同领域,发展地理学旨在建构减贫过程、方法和决策,而贫困地理学重在解构贫困过程、方法和决策,代表了两个“学科”共同的研究基础和不同的学术话语表达。     

定性GIS在时空间行为研究中的应用

定性GIS已经成为地理学混合研究方法的重要组成部分,通过扎根理论并与可视化结合、GIS和民族志整合等途径,对时空间行为研究产生了深远的影响。其通过文本或非文本质性材料与GIS地理特征的整合,形成了时空行为研究中独特的地理环境系统与空间机制分析,一个重要的前沿领域就是地理叙事在时间地理学研究中的应用。时间地理学是研究人类时空行为的重要视角,但由于对个体主观性及行为的社会文化因素的相对忽视等原因,受到了一定的质疑。近年来以GIS为代表的地理空间技术的定性分析与表达,为时间地理学融入质性分析提供了方法论基础。关美宝创建的基于GIS的地理叙事方法,通过借鉴叙事分析的一般方法尤其是三维叙事空间分析,结合时间地理学概念框架,开发了基于GIS平台的计算机辅助叙事分析组件(3D-VQGIS),实现了在GIS内可视化的、循环交互的叙事分析,为定性GIS发展中GIS与叙事分析方法的融合做出了贡献。将地理叙事方法用于时空行为研究,可以为时间地理学方法创造一个更便于理解与解释研究对象日常行为的地理环境,为其融入行为与主体的质性分析提供从数据整合、数据分析到解释与展示的一整套研究方法与具体操作工具。     

新时期地理学的特征与任务

地理学是“探索自然规律,昭示人文精华”的一门学科,具有综合性、交叉性特点。20世纪80年代以来,地理学在全球环境变化研究计划中扮演了重要角色,地理学的理论、方法和技术已经成为解决人类社会面临的可持续发展问题的基础。起源于全球环境变化研究,并结合了社会科学研究的“未来地球”研究计划,代表了新时期地理学发展的方向。当代地理学研究方法已经从勘察、观测、记录、制图等传统的研究方法向空间统计、对地观测、GIS、室内外模拟、建模、决策系统等现代科学方法转变,逐渐走向综合性、定量化;随着地理学面临的问题更加复杂、更加综合,地理学研究议题变得更为综合和多元,吸引了更为广泛的学科参与,地理学视角在越来越多的领域得到重视,概念和工具所属的学科边界正变得模糊。新时期的地理学正在走向地理科学。中国是研究人类社会的可持续发展问题的一个理想的地理科学试验场所,中国地理科学未来的发展需要以综合的角度加深对人地复杂系统全面而综合的理解,需要加强全球性问题的研究,全面提升中国地理科学国际化水平,普遍提高先进技术解析地理现象的能力,系统实现地理科学的社会服务价值,促进中国从地理学大国走向地理学强国。     

社会地理计算的理论逻辑与研究范式及展望

作为一个前沿的交叉学科研究领域,社会地理计算彰显出巨大的发展前景。然而由于过度关注方法和技术本身,缺乏对“是什么”和“为什么”等底层理论问题的探讨,社会地理计算的发展面临着泡沫化、碎片化和无根化的突出困境,引发了学术界对其理论“合法性”的质疑。针对这些学术挑战,本文首先在学术史回溯中寻绎社会地理计算的理论逻辑。通过考察社会学、地理学以及地理信息科学源流演化与互动融合的发展脉络,揭示出社会地理计算的逻辑理据根源于“空间转向”与“计算主义”两大标志性学术事件的碰撞;其次,以“游牧空间”反谱系学的思维模式划分了社会地理计算的概念域,进而从横向分化与融接、纵向交叉与拼装两条路径阐释其“根茎”结构;再次,立足于范式的基本准则和框架,通过系统性“理论演绎与归纳”的方式,在认知论层面界定了社会地理计算的概念范畴与核心特征、在本体论层面确立了社会系统中的何物存在、在方法论层面提出了“理论与算法双重驱动”的分析方法及具体的研究路径;最后,将社会地理计算放置于后疫情时代“百年未有之大变局”考验的现实语境下,廓清了社会地理计算所肩负的使命担当,以期为当代地理学的理论创新和实践应用提供参考。     

科学地理学的理论基础及其研究内容与学科性质

在科学与技术是不同的知识形态,科学史研究的地理思潮转向,地理学向“软”的一面转向并关注社会,科学史研究的地理思潮倾向于关注“社会→地理→科学”关系的历史解释,地理学家在科学史的地理解释思想上的贡献等理论基础上,拙文主要阐述科学地理学这一新学科在建构“科学—地理—社会”关系体系上的独特性:①建构关注过去的、现在的及未来的“社会→地理→科学”关系;②践行“以任务带动学科”和“任务学科并重”的地理学发展方略,主要建构“科学→地理→社会”关系;③聚焦于科学活动因素的区域性,注重区域相关性分析方法论。基于这种独特性和地理学方法论精髓,科学地理学研究的内容体系包括:①科学研究及其组织与传播的时空结构;②科学研究及其组织与传播的时空结构与地理环境、经济、技术、社会、文化等结构要素的时空结构及其相互关系;③科学研究及其组织与传播对自然景观、社会景观、文化景观等的影响;④科学研究及其组织与传播对“人地关系地域系统”演进的影响。科学地理学的理论基础、建构“科学—地理—社会”关系的独特性和研究内容决定了科学地理学的交叉性、综合性和区域性,这与地理学特征是一致的,促进着现代地理学微观上的“深”化发展和宏观上的“综合”发展。     

GIS在历史、文化地理学研究中的应用及展望

通过对文献的综合分析,总结了GIS应用于历史地理学、文化地理学、考古和文化资源管理以及空间社会科学的研究进展,并介绍了我国历史文化地理信息系统的建设实践。尽管在历史地理和文化地理研究中GIS应用仍面临一些问题,但它拥有巨大的潜力。因此,国内历史地理和文化地理学者应该重新认识GIS的作用,开发适合的GIS应用软件,搭建跨学科的合作研究平台,争取将GIS在历史文化研究中的应用纳入数字城市计划之中。     

Digital Data-Centric Geography: Implications for Geography's Frontier

The debate regarding geographic information systems (GIS) as tool, toolbox, or science still lingers in geography departments and among geographers. Analysis of geographic information is a vital component of decision making among business, governments, researchers, and academics. GIS users, geographers and nongeographers alike, use and benefit from problem-solving methods in numerous fields and contexts, making the use of GIS and the core competencies associated with using GIS a topic of intense debate. Complicating this ongoing discussion is the rise of data-centric approaches to research in geography that further expand the capabilities of spatial analysis and add to the expected knowledge of a GIS user and analyst. Building on a panel discussion at the 2016 American Association of Geographers (AAG) annual meeting, as well as informal dialogues on Twitter and other social media platforms that navigate this issue in academics and industry, this article explores how skills in research computing and programming operate in geography and GIS, especially given the rise of data-centric approaches to research in these realms. Some topics, like the costs and benefits of open and closed source software, are familiar from previous discussions in geography and GIS. Others, though, like the reward structures and recognition for computing skills or programming ability, have not been widely considered given the current landscape.     

重建地方：人文地理与GIS结合研究的路径

地方是很重要的地理学概念。中外学界对地方的研究有丰富积累。围绕地方的理论与现实问题,探索人文地理与GIS结合研究的路径和方法对中国地理学尤为重要。“重建地方”旨在打破学科界限,重新发现学术研究的“地方”,并将学术与生活、思想与技术紧密结合起来,反思和重建生活中的“地方”。人文地理与GIS结合研究主要聚焦于流动性的大尺度城市空间与稳定性的小尺度社区空间。通过运用开放的街景地图、3D-VQGIS等新GIS工具和方法,整合大数据与小数据,将定量与定性结合,丰富了地方性研究的方法与理论,使人文地理与GIS结合有新的方法论与可操作的手段。以地方为主题,人文地理与GIS的结合还将重塑这2个子学科,进而促进地理学发展。未来应该大力探索人文地理与GIS结合的思想、理论与方法,实现学科内的交融互动,并将其应用于解释尺度交错的现实问题,进而在理论和实践上重建地方。     

Integrated Teaching of Geographic Information Science and Physical Geography Through Digital Terrain Analysis

Abstract

We present an outline of a course in digital terrain analysis that provides students with integrated instruction in geographic information science (GISci) and topics in physical geography and earth science. Integrated teaching of GISci and other sub-fields of geography has value because it presents GISci technologies in the context of their application. Nevertheless, the design of college and university geography courses is often fragmented rather than integrated. Our course provides one potential model for such integration. Assessment of student reaction, using focus groups of both enrolled and non-enrolled students, revealed a generally positive attitude toward the course and pointed out the barriers that prevent some students from taking it.     

Privacy and Ethics in Undergraduate GIS Curricula

The development of location-aware technologies, such as smartphones, raises serious questions regarding locational privacy and the ethical use of geographic data. The degree to which these concepts are taught in undergraduate geographic information science (GISci) courses is unknown. A survey of GISci educators shows that issues of privacy and ethics are important in a GISci education. However, a large proportion of GISci educators are not concerned about the loss of locational privacy and many do not devote classes to the subject. Those not teaching the subject cite lack of course time and the need for more information.     

Teaching GIS in Geography*

Although numerous courses in geographic information systems (GIS) have been introduced into the geography curriculum over the past few years, there has been remarkably little debate over the issues involved. This paper first discusses the arguments for geography as an appropriate disciplinary setting for GIS teaching at the undergraduate level. This is followed by a discussion of the nature of GIS courses and their appropriate place in the undergraduate geography curriculum. The final section of the paper describes the NCGIA Core Curriculum project and examines its significance in this broader context.     

Cyber Literacy for GIScience: Toward Formalizing Geospatial Computing Education

The unprecedented availability of geospatial data and technologies is driving innovation and discovery but not without the risk of losing focus on the geographic foundations of space and place in this vast “cyber sea” of data and technology. There is a pressing need to educate a new generation of scientists and citizens who understand how space and place matter in the real world and who understand and can keep pace with technological advancements in the computational world. We define cyberliteracy for GIScience (cyberGIScience literacy) and outline eight core areas that serve as a framework for establishing the essential abilities and foundational knowledge necessary to navigate and thrive in this new technologically rich world. The core areas are arranged to provide multiple dimensions of learning ranging from a technological focus to a problem solving focus or a focus on GIScience or computational science. We establish a competency matrix as a means of assessing and evaluating levels of cyberGIScience literacy across the eight core areas. We outline plans to catalyze the collaborative development and sharing of instructional materials to embed cyberGIScience literacy in the classroom and begin to realize a cyberliterate citizenry and academe. Key Words: big data, computational thinking, geographic education, GIS, spatial thinking.     

论地理信息系统及其在地理学中的地位

地理信息系统技术的兴起代表了地理学发展的一个重要方向。地理信息系统是一门处理地理(空间)数据的综合信息技术,它属于技术地理学的范畴,它为资源与环境的管理和规划以及地理学的研究提供了一个革命性工具。另一方面,地理信息系统的建立和应用又依赖于地理学理论和实用模型的发展。进一步勾通地理信息系统与空间分析之间的关系是目前促进地理信息系统发展的重要课题。     

西方社会文化地理学新范式的缘由、内涵及意义

近年来,西方社会文化地理学新范式在中国地理学界受到“热捧”,但也有学者对此存有分歧、质疑、困惑和焦虑,认为新范式“缺少地理味”“跑偏了”。在梳理西方人文地理学派思想及其范式演变的基础上,对新范式的出场背景、基本议题和内涵及意义进行了剖析。研究认为：① 西方社会文化地理学新范式倡导的“人之主观意念”“理论转向”“空间间性关联”“伦理道德及本体生成”,既是对以计量革命为特征的实证主义和空间科学,以及伯克利学派“文化超有机体”的反思,也是对第二次世界大战以来日益凸显的增长全球化和全球本土化,引致的复杂社会空间和文化认知的新阐释。② 在研究视角和对象上,新范式倡导“人之主观意念”,并确立“人”在地理学中的位置和对“地”的人文主义说明;通过社会文化等“理论转向”滤镜,预见社会空间的可能性,以及社会文化的意义和价值;通过“空间间性关联”滤镜,引导人们对多种空间,尤其是空间关系的关注;通过“伦理道德及本体生成”滤镜,强化社会文化地理的道德实践和人性提升,重构人与自我、人与社会、人与自然环境的和谐共生;③ 新范式用一种独特的方式,阐释地理环境和人类活动空间进程和交织的社会经济及文化发生动因,是人类对社会文化和自然环境实践认知演变中的一次重大变革,代表一种新的地理学哲学观和思维观。④ 中国学术界对新范式之所以存在不同声音,原因之一是研究者对新旧人文地理学范式的哲学认知缺乏深度对话,另一原因是学术界针对新范式的理论阐释不足。未来社会文化地理学的中国学派,需要主动拥抱并吸收西方前沿理论的合理内容,在此基础上参与建构新的学科范式,积极回应反映时代中国和世界的重大问题。     

THE ARCHIVES OF THE ASSOCIATION OF AMERICAN GEOGRAPHERS

Although numerous courses in geographic information systems (GIS) have been introduced into the geography curriculum over the past few years, there has been remarkably little debate over the issues involved. This paper first discusses the arguments for geography as an appropriate disciplinary setting for GIS teaching at the undergraduate level. This is followed by a discussion of the nature of GIS courses and their appropriate place in the undergraduate geography curriculum. The final section of the paper describes the NCGIA Core Curriculum project and examines its significance in this broader context.