地学信息图谱方法前瞻

地学信息图谱是地理学发展的新契机。地学信息图谱研究不仅局限于表现,更是一种分析方法。地学信息图谱是图形、方法和认知三者的综合与统一。从地理学自身、GIS技术和"数字地球"战略三方面分析了地学信息图谱发展的背景。通过古代阴阳理论、物理学、生物学以及传统地图学,阐述了信息分析中的图谱方法。结合信息时代的特点,阐述了地学信息图谱方法的切入点。根据地理学发展的现状,提出地学信息图谱研究的起步工作主要有三方面：区域地理单元及其等级体系;地理单元的遥感影像特征分析;地学信息的表达方法。着重讨论了地学信息图谱研究关键要解决的三方面的地理学问题：地理对象的概括、地理学基本问题的分类、地理信息及其表达。     

地球科学知识图谱比较分析与启示：构建方法与内容视角

地球科学（以下简称地学）知识图谱将地学知识以有向图的方式进行形式化表达，具有强大的知识表达能力、开放互联能力和推理预测能力，是地学与人工智能交叉融合发展的基础设施之一，已成为当前地学研究中重要的研究热点。因此，国际上很多科学组织或团队先后开展了地学领域的知识图谱研究，并构建了一系列具有代表性的知识图谱。然而，目前尚缺乏对这些知识图谱的深入研究和分析。文章从基本情况、构建方法、主要内容及特点等方面，对当前国际上主要的地学领域知识图谱进行了系统的比较分析,并在此基础上，指出了对未来地学知识图谱研究的启示：从构建方法上，应构建地学知识图谱统一表达模型，建立融合多源、多模态数据的知识源，研究地学知识表示与计算方法；从内容上，应加强地学知识时空特征描述，考虑地学知识复杂时空关系和推理规则；从应用上，应发展地学知识质量评估和修正方法，提升地学知识图谱应用成效。     

从空间到时间——时空数据模型研究

从地学中的时空观出发,论述了时空数据模型的研究现状与发展趋势,就几类有代表性的模型原理和特点进行了详细介绍。其次,重点分析了时空数据模型研究过程中急需解决的问题及其根源,认为单纯地在空间维基础上扩展时间维是不能满足时空数据表达需求的。建议从系统理论角度出发,分析、模拟地学现象的基本变化与过程,建立面向对象和过程的、基于时空语义的、符合人类逻辑思维的时空数据模型方法,从而为时态地理信息系统的研究奠定基础。     

三峡库区地质灾害数据仓库的设计与实现

在地学数据仓库的设计中,应当充分考虑地学数据自身的空间特点,采用区域维、时间维及属性维等多个维度,按不同主题所涉及的数据要求,进行相应的粒度与度最的定义,以建立不同特点的多维数据模型.以三峡库区地质灾害数据仓库的设计为例,对三峡库区时空范围各异的各类数据进行集成与融合,按5个主题对数据进行了归类.实验表明,该数据仓库可...     

地理信息物联网时代

人类社会是时空世界，万事万物都有特定的时空背景或时空条件。时空之间可以相互转化，同时独立的时间维、空间维还可以优化，但前提是大家有一个相对准确的共同时间信息或空间维，并可以随时方便地获取，时间的获取，现在不是什么问题，但空间获取．还需要一定的条件和技术手段。     

区域尺度生态系统水分利用效率的时空变异特征研究进展

水分利用效率(WUE)是深入理解生态系统水—碳循环耦合关系的重要指标,揭示区域尺度生态系统WUE的时空变异特征及其控制机制,有助于评价和预测全球变化对生态系统水、碳过程的影响。综述了目前区域尺度生态系统WUE的研究进展,结果表明:①目前关于生态系统WUE影响因素的研究多基于站点尺度,区域尺度的研究相对缺乏;②关于不同生态系统WUE的大小及时间变化特征已有较明确的结论,而基于生态模型方法获取的生态系统WUE的空间分布格局尚需进一步验证;③已有研究表明气候变化和土地利用/覆被变化(LUCC)均会显著改变生态系统生产力或蒸散,然而,较少研究关注两者导致的生态系统WUE的改变。因此,区域尺度生态系统WUE时空变异的控制因子及其对气候变化和LUCC的响应可能是未来全球变化研究的热点问题之一。     

黄土高原南北样带不同土层土壤水分变异与模拟

为掌握黄土高原区域尺度土壤水分的时空分异特征及其影响因素,在黄土高原布设一条南北方向样带（N=86）,动态监测0~5 m剖面土壤含水率。采用经典统计学方法分析了土壤蓄水量的分布规律、变异特征及影响因素。结果表明:不同土层土壤水分均呈中等程度变异,并由南向北递减,样带0~5 m剖面平均土壤蓄水量为735 mm;随着土层深度的增加,土壤水分在空间上的变异增强,而在时间上的变异减弱,表明深层土壤水分具有较强的时间稳定性特征。干燥度、黏粒、归一化植被指数和坡度是影响区域土壤水分空间分布的主要因素,可作为一定置信水平上预测区域土壤水分空间分布状况的预测变量。     

TRMM3B43卫星降水数据在京津冀地区的适用性研究

以京津冀地区为研究区域,利用散点斜率法、相对偏差、均方根误差和相关系数法,对研究区域内176个国家级雨量站2006-2015年的实测降水资料在不同时空尺度下检验了同期TRMM （Tropical Rainfall Measurement Mission）卫星降水产品3B43 V7的适用性。结果表明：TRMM 3B43多年均降水量与站点实测降水时空分布规律一致,在不同时间尺度下具有良好的相关性,相关系数均在0.85以上,随时间尺度的增加精度有所降低;整体上TRMM 3B43降水数据略小于站点实测降水,在常年降水高值区域出现低估现象,季尺度上,夏季和冬季误差较大;就区域而言,TRMM 3B43在西北山地高原地区相对偏差和均方根误差均较小,相关系数基本在0.9以上,拟合精度较高,可信度较强。     

降水时空尺度变化对辽西地区水文模拟的定量分析研究

降雨时空尺度的变化对水文模型影响较大。本文从降水时间和空间两个尺度,结合水文模型方法,从静态和动态两个参数角度出发,以辽宁西部为研究实例,定量分析降雨时空尺度变化对辽宁西部地区水文模型的影响。结果表明:降雨时间尺度的静态变化直接影响洪水模拟精度,降雨空间尺度动态变化对洪水模拟影响程度较低。     

遥感线性构造中心对称度的尺度效应研究

尺度依赖性存在于各种复杂而漫长的地质现象或过程中,作为地学研究对象的环形构造必然存在尺度效应,其空间特性在不同尺度下差异显著。环形构造的定量分析需要在特定的空间尺度下才能开展,合理尺度的选取则是对其进行定量分析的基础。以云南会泽东部地区为研究区,利用表征线性构造对称信息的中心对称度对环形构造展开研究。首先,在GIS的支持下对在OLI影像上提取的遥感线性构造进行5次采样,采样网格的尺度分别为5.0,3.6,2.5,1.8,0.7 km;其次,运用多元回归方程+残差和趋势面拟合的方法分析中心对称度的尺度特征,并且结合遥感图像上的可识别信息判定3.6 km为该区域环形构造研究的最优尺度;最后将最优网格尺度下的中心对称度与密度、强度和信息熵进行因子分析,提取的Z1代表高破碎中心对称度,可用于寻找与岩浆入侵有关的放射状、环状隐伏断裂系统;而Z3代表低破碎中心对称度,其空间特征与牛栏江演化过程中形成的环形地貌相吻合。研究结果表明,通过对中心对称度的尺度效应分析选取最优尺度并解译出具有实际地质意义的环形构造是可行的。     

地球空间数据集成多尺度问题基础研究

多尺度数据集成是地球空间数据集成中最难处理的问题。将多尺度数据的集成分解为空间和时间多尺度数据集成,在分析应用项目对数据尺度需求的基础上,就两种多尺度数据集成的传统和数据意义上的集成方法进行了详细的探讨。     

天津矿产资源特征及其成矿规律

天津虽不是资源大省,但矿产资源种类较多,成矿类型较为复杂。本文总结了天津市辖区内矿产资源的分布特征,并系统总结了矿产资源的时空演化规律:时间上,成矿作用发育持续时间长,按构造演化时段,可分为太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代5个时段,以元古宙为主要成矿期;空间上,可以划分为2个Ⅲ级、4个Ⅳ级构造单元,金属和非金属矿产资源主要分布在北部Ⅳ级构造单元的蓟唐裂谷中,油气、地热、地下水等矿产主要分布在南部黄骅坳陷区。根据矿产时空分布规律和地质构造环境,将天津全域划分为2个Ⅲ级成矿带,6个Ⅳ级成矿亚带,并厘定出11个矿床成矿系列22个亚系列,建立了区域成矿谱系,探讨总结了不同成矿作用、成矿单元与成矿系列的演化趋势,认为沉积作用是天津最主要的成矿作用,形成的成矿系列呈现出由中元古代金属、非金属→晚古生代、中生代能源矿产煤→新生代能源矿产石油、天然气的演化趋势;矿床成矿系列随着时间演化,在晚期不同成矿单元内均呈现多样化特征。     

Scale and the other: Levinas and geography

This paper seeks to contribute to Geography's recent conversation of identity, landscape, scale and difference. It brings into dialogue previously divergent discussions about space, place and difference and proposes an approach that treats time, space, place and scale as co-equal conceptual and/or analytical elements of cultural landscapes. It argues that many philosophical debates about embodiment, emplacement and difference abstract a universalized notion of `place', `body' and `self' which confounds and conflates scale issues and consequently confuses the dialectical interplay of `time', `space', `being' and `culture' across scales. The paper takes the work of Emmanuel Levinas (1906-1995) and the discursive communities around it as a philosophical entry point into these debates.     

小尺度径流空间差异性及成因探索——以青海省黄南州为例

为探索资料稀疏地区小尺度径流的空间差异,2013年8月14-23日,对青海省黄南州50多条10~100 km2级别的河流进行了一次流量监测,并进行了时间升尺度和成因的探索。结果发现:①小流域日流量模数差异最大可达20多倍,降水条件相似的邻近河流,最大差异可达4倍以上;②研究区3处中等尺度水文站平水期存在良好的径流同步性,借助这一特性,可以将小流域的日尺度径流特征推绎到年尺度;③小尺度上,降水、坡度是径流空间差异的主导因素,构建的降水-降水损失-坡度径流模型,为实现当地的径流空间尺度转换提供了一座"桥梁"。     

复杂区域科学：21世纪的区域科学

简要回顾了区域科学的发展里程并着重指出，今天越来越多的学者逐渐放弃传统的理念，将区域作为一个开放、复杂的非线性系统对待。区域科学的研究趋势逐渐由静态的、均衡的范式向动态演化的范式转变，开始应用复杂科学（scienc esofcomplexity）的理论和方法来研究和分析区域问题及其时空演化的内在规律，从而形成复杂区域科学研究阶段。介绍了有关复杂性及复杂科学的一些内容，并在此基础上进一步探讨了复杂区域科学研究的主要问题和可能的研究方法。     

Dynamic risk assessment of drought disaster for maize based on integrating multi-sources data in the region of the northwest of Liaoning Province, China

The traditional studies on drought disaster risk were based on the ground point data, which were unable to realize the continuity of space and the timeliness. It is shown that the monitoring and evaluation precision on drought were reduced significantly. However, remote sensing data in adequate spatial and temporal resolution can overcome these limitations. It can better monitor the crop in large area dynamically. This study presents a methodology for dynamic risk analysis and assessment of drought disaster to maize production in the northwest of Liaoning Province based on remote sensing data and GIS from the viewpoints of climatology, geography and disaster science. The model of dynamic risk assessment of drought disaster was established based on risk formation theory of natural disaster, and the expression of risk by integrating data came from sky, ground and space. The risk indexes were divided into four classes by data mining method, and the grade maps of drought disaster risk were drawn by GIS. It is shown that the spatial and temporal risk distributions of maize at each growth stage changed over time. The model has been verified against reduction in maize yield caused by drought. It demonstrated the reasonability, feasibility and reliability of the model and the methodology. The dynamic risk assessment of regional drought disaster for maize can be used as a tool, which can timely monitor the status (the possibility and extent of drought) and trends of regional drought disaster. The results obtained in this study can provide the latest information of regional drought disaster and the decision-making basis of disaster prevention and mitigation for government management and farmers.     

构造动力体制与成矿环境及成矿作用——以三江复合造山带为例

现代矿产地质勘查工作正在由过去的单一找矿向系统找矿转变,系统找矿依赖于对成矿环境的厘定以及对不同环境中成矿系统/成矿作用的确认和与之相应的矿床组合时空和成因联系的构筑。构造动力体制是研究成矿环境的基础,其演化决定了成矿环境的区域配置和时空变换。每一种构造动力体制下的成矿环境都可归结为挤压和拉张两种性质。在大洋构造动力体制下,成矿环境与成矿作用主要发生在板块边缘,包括离散和汇聚两种边缘。洋中脊、岛弧和陆缘弧以及在弧构造中发育的不同性质和规模的盆地是成矿的重要场所,板块自身特点、俯冲过程、深度和状态的变化是决定板块边缘成矿环境配置和成矿作用的重要因素;在大陆构造动力体制下,主要地质环境包括(大陆内部)深大断裂构造活动、地幔柱或热点、岩石圈加厚到大规模减薄、陆内造山、陆内裂谷等,不同环境形成了独具特色的成矿作用和矿床类型;在转换构造动力体制下,碰撞-伸展造山和造洋裂谷是两个相对应的构造过程,由其形成的成矿环境独具特色,成矿作用丰富多彩。以西南江三复合造山带为例,具体讨论了不同成矿环境下成矿作用特点,形成的矿床类型及相关矿床组合,可视为复合造山成矿论的雏形。     

从自然地理学到景观生态学

Landscape ecology ,as a multidisciplinary field,is relatively new synthetic and holistic science. It evolved from roots in many fields,such as geography,ecology,economy and system science. According to the time一space coupling dynamic model , the development process of landscape ecology can be devided into three phasis:Landscape holistic ecology,spatial structure ecology and regional construction ecology"
The basic theories of landscape ecology included ; ecological evalution , succession , spatial differentianon and biotic diversity，landscape heterogeneity and coexistence of heterogeneity component，island biogeography and spatial mosaic theory ,scale effect and natural hierachical organization theory,biological geochemistry and landscape geochemistry ,ecological reconstruction and ecological location theory.
The scale issue and heteogeneity are the central functional question on the methodology of landscape ecology. Key landscape concepts are structure，function and change. It uses pattern (changse in space)and process(changes in time) as pivotal attributes. More attention should be paid on the macroscopic variation of structure and function of landscape ecology system , edge effect and human impact onthe landscape.     

从地层记录的时空有序性解读地层学发展

自20世纪70年代以来,随着多重地层划分理论的提出和各种测试方法、手段的应用,一系列地层学分支学科开始出现。众多的地层学的分支学科极大地开阔了地层学研究领域,使地层学理论百家争鸣,向着多侧面、多层次和多尺度的方向发展,但较为专一的研究对象也使其趋向碎片化。因而,重新回顾地层学的发展历程,发现依据不同特征和属性建立的地层单位之间的关联,将趋向碎片化的地层学作为一个整体进行思考很有必要。就此从时空有序性的角度,系统总结和梳理了地层记录的不完备性、穿时性、旋回性、非渐变性和不可逆性。发现在地层记录中,尽管岩性变化、生物变化、物理变化和化学变化并不是严格地统一到时间变化中,但它们在时间和空间中的分布是有序和有规律的,是虽然不具备等时性但具备时间秩序性的沉积体。从下老上新的斯坦诺地层三定律,到空间上毗邻关系可以转化为时间上相随历史的瓦尔特相律,地层学不仅用上、下、左、右表达空间概念,也揭示其时间属性;不整合刚提出时仅仅是一个构造概念,是褶皱幕或造山幕导致的地层关系在空间上的不协调,但现今却包含了更多的时间属性,定义为地层记录的长时间缺失;地层旋回一开始是对地层重复性的描述,但随着第四纪米兰科维奇旋回的研究,证实它与沉积层序都是天文节律（时间）的产物。在复杂的地层记录中发现和恢复其有序的时空关系,揭示地层记录的时空有序性成为了地层学所有分支学科共同面临的主题,也使其相互交融。