地理大数据为地理复杂性研究提供新机遇

大数据之风自2010年席卷全球,已在科学、工程和社会等领域产生深远影响。本文首先从地理大数据、第四范式以及非线性复杂地理系统3组基本概念出发,剖析上述3组概念之间的科学联系与相互支撑作用,提出大数据和第四范式为地理复杂性研究提供新机遇。其后,探讨如何利用大数据和复杂性科学的理论方法开展地理复杂性研究。基于地理大数据,可以通过统计物理学的系列指标描述现实地理世界的复杂非线性特征,同时,还可利用深度学习、复杂网络、多智能体等方法,实现复杂非线性地理系统的推演和模拟。上述方法对认知地理现象和过程的复杂性,对复杂地理系统的分析、模拟、反演与预测有重要作用。最后,提出地理大数据和复杂性科学相互支撑可能成为21世纪地理学的主流科学方法。     

《自然地理学研究范式》评介

正北京大学城市与环境学院李双成教授所著《自然地理学研究范式》一书,是科学技术部创新工作基础专项——"地理学思想与方法"丛书中的一部,2013年5月由科学出版社出版发行。全书共8章计50万字。范式的概念由托马斯?库恩在1962年提出。他认为范式是使一门学科成为科学的必要条件,也就是把范式看作科学与非科学的分界标准。显而易见,没有系统、完整、科学的研究范式,地理学难以进入现代科学之列。随着自然地理学中系统研究的发展以及分支学科的增加,自然地理学与相关学科的联系更加紧密,尤其是一些基础性学科例如物理学和数学中的     

地学计算的研究进展与问题分析

对西方地学计算的起源、概念、知识体系以及存在争议的问题进行了概括地介绍和评述。地理计算的发展动因在于探索空间复杂性的需要,发展源流则在于计算科学,技术主线可以归结为：计算机科学→计算科学→计算地理学→地理计算科学。地理计算与地理信息系统(GIS)具有密切关系,需要运用定量地理学的全套工具,横跨自然、人文两大领域,可望成为一个全新的知识领域,甚至有可能发展出一种新的研究范式。地理计算科学在西方发展迅速,但也存在一些令人不安的问题,其中之一便是缺乏知识建构的核心。由于地理计算具有超越地理学的意向和趋势,本文建议以计算地理学为主体之一,以“利用模型寻求理解”为原则,建立一个相对收敛的知识体系。     

从福利地理学到福祉地理学：研究范式重构

史密斯提出的福利地理学分析范式是福祉地理学研究的重要理论基石。但由于发展观演变、福利向福祉概念的转向、福祉概念的复杂性、地理哲学思潮多元化及研究手段多样化等因素,使得福利向福祉拓展以及福利地理学向福祉地理学发展。分别从本体论、认识论、方法论和伦理性等方面探究了从福利地理学到福祉地理学的研究范式转向及特征,以此研究了福祉地理学研究范式的嬗变和新范式的理论基础,构建了福祉地理学的研究概念、哲学基础与方法体系。     

20世纪初叶以来中国地理学研究范式特征与发展

“范式”一词于20世纪70年代由库恩基于科学哲学提出,并逐渐为科学界接受。同时,各学科学者借用库恩的“范式”概念和“研究程序”思想而构建出本学科的研究范式。因此,使得各学科间的研究范式既具有相对独立性又存在联系性。地理学也因此形成自己的研究范式。中国近现代地理学作为世界地理学的重要组成部分,深受其思想与方法的影响。因此,系统地认识20世纪初叶以来我国地理学研究范式的发展历程十分必要。采用“历史”与“逻辑”统一的原则对地理学研究范式的含义与意义及我国地理学研究范式历史的认识进行研究得出：中国地理学经历了区域因果关系范式到空间范式的继承与转变;我国近现代地理学范式的发展始终是“显范式”（冠予“范式”一词的研究方法）与“潜范式”（未冠予“范式”一词的研究方法）并存发展的;我国人文地理学研究范式与应用多以“显范式”为主,自然地理学多以“潜范式”为主;所有地理学研究范式都遵循地理学空间思想指导;未来地理学研究范式将朝向定量化、技术化、空间化、社会性和文化性方向及格局、过程、机制及模拟发展,朝向科学第四范式迈进。     

《自然地理学研究范式》评述

正学科研究方法的探索是科学研究的重要任务,学科研究方法的完善也是学科进步的集中表现,学科研究范式的不断革新是学科顺应科学体系发展和学科成熟的核心标志。在当今科学系统中,以技术进步为引导的新兴学科的不断涌现给传统学科提出了严俊的挑战。为此,国家科学与技术部启动了部分学科创新方法工作专项项目。地理学作为一门传统的、理论性与应用兼备的学科积极参与了地理学思想与方法的研究和总结工作,并通过这项工作产出了一批优秀成果。北京大学城市与环境学院李双成教授所著《自然地理学研究范式》一书即是这批优秀成果中的上乘之作。《自然地理学研究范式》系统地梳理了自然地理学研究的时代范式,对地理学的若干理论问题,如:     

中国文化地理学的研究范式:争论、张力与延展

文化地理学研究范式的探索程度,关涉文化地理学学科建设的深度,也是文化地理学科学研究是否成熟的标志。改革开放40多年来,中国文化地理学取得了前所未有的成绩。但时至今日,学科内外依然对文化地理学的研究范式存在争论和疑虑。以文化研究的“弱范式”和“强范式”为切入点,对弱、强范式内涵进行了梳理和界定,并对中国文化地理学研究范式进行解析,认为传统文化地理学和新文化地理学在本质上契合文化研究的“弱范式”和“强范式”,在实践中虽然每个范式都引发了争论,但也存在内部张力和延展可能,不应看作是范式的“断代”,将其理解为基于“范式选择”和“阐释效能”内涵更符合实际。在当前流动性和文化混杂性背景下,传统分割式单一范式思维不能较好地回应文化地理发展的新内涵,文化地理学范式探索应该是一个动态且需要不断确立学术话语权的过程,探索“时空综合视角”下的“混杂融合”范式更加符合新的时代诉求。未来中国文化地理学界需要超越“范式分割”和“阶段性求安式”的惯性思维,重新定位和精准把握文化地理学的时代使命和学术承诺,提升文化地理学范式解释能力,赋予文化地理学与时代匹配的范式内涵。     

中国文化地理学的研究范式：争论、张力与延展

文化地理学研究范式的探索程度,关涉文化地理学学科建设的深度,也是文化地理学科学研究是否成熟的标志。改革开放40多年来,中国文化地理学取得了前所未有的成绩。但时至今日,学科内外依然对文化地理学的研究范式存在争论和疑虑。以文化研究的“弱范式”和“强范式”为切入点,对弱、强范式内涵进行了梳理和界定,并对中国文化地理学研究范式进行解析,认为传统文化地理学和新文化地理学在本质上契合文化研究的“弱范式”和“强范式”,在实践中虽然每个范式都引发了争论,但也存在内部张力和延展可能,不应看作是范式的“断代”,将其理解为基于“范式选择”和“阐释效能”内涵更符合实际。在当前流动性和文化混杂性背景下,传统分割式单一范式思维不能较好地回应文化地理发展的新内涵,文化地理学范式探索应该是一个动态且需要不断确立学术话语权的过程,探索“时空综合视角”下的“混杂融合”范式更加符合新的时代诉求。未来中国文化地理学界需要超越“范式分割”和“阶段性求安式”的惯性思维,重新定位和精准把握文化地理学的时代使命和学术承诺,提升文化地理学范式解释能力,赋予文化地理学与时代匹配的范式内涵。     

新时代地理复杂性的内涵

20世纪以来,经地理学者不断探索和努力,地理学已经形成了其特有的学科特征。首先从认知方法和思维角度,阐述了新时代地理学所面临的困境;从新技术、新秩序、新数据、新方法以及新动因等方面,诠释了地理学的新时代特征。其次,针对地理区域性的新内涵和地理综合性研究所需的新方法,提出了复杂性研究是地理学成功的新路径,并认为复杂性是地理学研究的第三特征。再次,重点讨论了地理研究存在的空间复杂格局、时间复杂过程和时空复杂机制,进而解释了地理复杂系统的基本概念,并就地理复杂系统的核心问题提供了相应的研究方法。最后,提出了新时代地理学面临的新挑战和新要求。     

地理学研究范式的思考

地理学主要关注陆地表层自然和人文要素的空间分异规律研究,针对这一复杂系统的不同问题应该选择不同的研究方式。本文在思考以往地理学研究方式的基础上,将地理学研究范式概括为：地理经验科学研究范式、地理实证科学研究范式、地理系统科学研究范式和地理大数据研究范式。对不同地理科学问题应选取不同的范式加以研究,对有些复杂科学问题应采用多种研究范式加以解决。     

A tentative discussion on the method of comprehensive integration of geographic information

lintroductionGeographicinformahonSystem(GIS)hasbeendevelopedtosuchadegreethatitseemstobeakindofpanaceawhengeographicproblemsarediscussedwhereverinPapers,onclasses,inrePOrtSorinresearchplans.AtpresentitisasthoughthatgeographywasnotgeographywithoutmentioningGIS.Itremindsusofquanhtahvegeography1flatoncebroughtanewlookforgeogr'aphicresearchfromthe1960stothe1980s.DuringthatPeriod,quanhtahvegeographyhadthesimilargoodfortUnetoGIStodayasitwasfrequenhyappliedindiscussingconcernedgeognphicproblems…     

从本土到全球网络化的人地关系思维范式转型

早期地理学关于人地关系的研究多基于本土思维,秉持“一方水土养育一方人”的理念。在严重依赖自然资源的传统农业社会,这一理念及其指导下的区域地理研究和区域管理实践,对于促进人与自然的协调发展起到积极作用。随着系统开放程度的增加,规模不等、层级不同的地域系统形成了一个相互依赖、相互耦合的地理网络。每个地域都是这个网络上的节点,地域问题的产生与解决与网络上其他节点有密切关联、与地域系统内外因素紧密相关,地域外因素有时甚至起主导作用。虚拟水、生态足迹、贸易隐含碳排放、资源纽带关系及人地关系远程耦合等概念和方法的提出,标志着人地关系研究范式从本土思维向全球网络化思维转型。依照新的理念和研究范式,传统的本土思维范式及建立在此范式上的相关研究主题（如区域承载力）应该受到重新审视。     

地理计算及其前沿问题

地理计算是地理信息科学的核心内容之一， 主要研究地理信息科学的方法学问题， 内容 包括建模、算法、计算体系和一般方法学问题。本文介绍了地理计算的五个前沿问题: (1)地学数据 挖掘从地理学问题出发， 对各种数据作地理学的模型处理和结果计算以发现地理知识； (2)空间运 筹在地理学中的应用日益广泛， 它的算法更加简单严密、精度也更高； (3)多自主体系统模拟已经 成为地理学科学研究中除归纳和演绎之外的第三种重要研究方法； (4) 离散空间的定性计算是进 行地理空间计算的必要基础； (5)本体论的发展是地理信息科学乃至整个地理学发展的需要。     

演化经济地理学视角下旅游目的地研究述评及启示

由于旅游目的地系统的多元和综合属性,其研究内容往往呈现跨学科的属性,涵盖地理学、经济学、管理学、社会学等多个领域。20世纪90年代以来,以进化论和复杂系统论为理论基础,强调历史过程和空间异质性的演化经济地理学,因其超越原有的单线逻辑的叙事而受到旅游研究者的关注。作为旅游目的地研究的新范式和新理论,演化经济地理学被应用于旅游目的地的演化路径和演化动力机制,并为其提供了“结构—过程”分析视角。而另一方面,中国旅游目的地的发展及演变,和西方发达国家的经验有着较大区别,只有在充分立足于中国旅游目的地的实际状况和基本国情的基础上,才能够更好地构建“中国特色”的旅游目的地理论体系,探索更为多元化的旅游研究方法。加强与政治经济学和制度经济学研究的结合能够为中国的旅游实践提供较为宏观尺度的政策分析视角,进而有助于旅游公共服务体系的转型升级;加强中微观层面的多尺度耦合机制和多元主体行为研究,将有助于探索不同利益相关者参与下中国旅游目的地的可持续发展路径。     

地理学视角下城市复杂性研究综述——基于近20年文献回顾

城市作为组织结构复杂的开放人地地域系统,一直是地理学的研究核心之一。论文以2000—2020年相关文献为数据源,构建一套定量分析与定性认知相结合的文献分析判读体系,基于地理学视角从概念内涵、研究主题、技术方法等方面综述城市复杂性研究成果并开展讨论。过去20 a来,中国的城市复杂性研究逐渐从单尺度的格局、过程和机制研究转向于多尺度下复杂交互过程的集成与综合研究,并逐步形成了城市设施网络、城市人居环境、城市经济活动以及城市空间治理4个主要主题,在数据方法上逐步转向于空间技术及社会计算支持下的全景式全生命周期数据支撑的多维场景化分析。今后及未来一段时期,地理学视角下的城市复杂性研究需要进一步加强城市数字基础设施建设及全周期信息采集能力,加深对城市生态经济体系的综合测度及监控,增强跨区域发展机制影响下的城市流空间研究。     

社会感知与地理空间智能的研究动态与展望——“社会感知与地理空间智能”专栏导读

地理大数据及其提供的社会感知手段为信息地理学、人文地理学带来了全新的研究范式,在“人—地”关系研究中发挥了重要价值。地理空间智能(GeoAI)作为地理空间科学与人工智能相结合的交叉研究方向,有力提升了对于地理现象和地球科学过程的动态感知、智能推理和知识发现的能力。该文系统综述了社会感知与地理空间智能研究的发展动态,在此基础上,对大数据时代社会感知研究面临的挑战和发展趋势进行了展望。     

Overcoming Geographic Innocence in Geography Education

Abstract

This article deals with the issue of providing geographic training to prospective teachers from the perspective of a secondary school teacher who also teaches a social studies methods course. Research in educational journals provided a background for describing the lack of geographic training among social studies teachers. While the National Geographic Society's alliance network is addressing this issue among practicing teachers, there is still a need to include some geography training for preservice teachers. Suggestions are offered for including geography within the context of the social studies methods course. A plea is also made for geography professors to include the new National Geography Standards in their courses, especially in introductory courses.     

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...