历史GIS的研究现状和发展趋势

历史地理信息系统（历史GIS）属于地理信息系统（GIS）与历史学相结合的交叉研究领域,它有机地集成了GIS的技术方法、地理学家的空间视角和历史学家的时间视角,量化历史时期的地理过程并构建相应的时空模型,为面向未来的科学预测提供研究基础。历史GIS兴起于20世纪90年代中期,给GIS学科、历史地理学和历史学都带来了新的研究机遇与活力,并表现出强劲的发展势头,但也存在一些尚待解决的问题。近年来,历史GIS向社会提供了日益丰富的历史地理信息服务,并逐渐跨越系统的技术层面,向着科学层面纵深发展。本文通过对国内外相关文献的梳理与分析,回顾了历史GIS产生的背景,从数字化、数据模型、数据库建设与系统开发、空间分析和可视化5个方面综述了国内外历史GIS的研究现状。最后,从历史资料的空间化与数字化、历史地理时空大数据、历史地理空间框架构建及历史地理信息服务、历史地理时空过程及模型构建、历史地理信息科学和技术学科体系的形成等角度展望了历史GIS的发展趋势,以期为历史GIS未来的发展提供新的研究思路。     

GIS在历史地理学中的应用

GIS技术的日益发展,对历史地理学缺乏量化指标,历史地理制图内容单一、时空覆盖率低、无法反映历史变化等缺点发出挑战。中国历史地理信息系统(CHGIS)、过去2000年中国环境综合研究、省级断代历史地理信息系统研究相继启动,GIS开始应用于历史地理研究中。历史地理信息系统尚处起步阶段,还有许多工作要做。     

对地理信息系统地理性的认识

从操作对象、数据管理、分析模型、系统功能、GIS应用等五方面对地理信息系统所具有的或所表现出的地理学特性作了初步的探讨,认为:地理学是GIS的理论依托,地理学特性、地理区域分析方法、地理思维方式渗透在GIS的整个工作流程中,成为GIS区别于其他信息系统的本质特征,而计算机等相关技术作为实现GIS功能的技术支持,不应该成为-GIS的理论根本.GIS是地理科学体系的重要组成部分,是现代地理研究的重要手段和工具,具有显著的地理性,GIS专业学生应当重视地理学理论的学习.     

面向GIS专业本科生的经济地理学教学研究

GIS专业是一门新兴的综合性交叉学科,《经济地理学》为GIS提供了重要的理论基础和应用基础。本文从GIS专业的学科专业性质、人才培养目标出发,对《经济地理学》课程的定位与目标、教学内容与方法进行了探讨,以期提高GIS专业学生应用《经济地理学》基本理论、基本方法和解决现实问题的能力。     

面向人类行为研究的时空GIS

人类时空行为是地理学、物理学、规划学、流行病学等多学科共同关注的研究主题。时空GIS面向地理时空数据的建模与分析需求,注重时间与空间的一体化表达,为人类行为特征分析与规律探索提供基础方法支撑。然而,现有时空GIS在人类行为时空过程表达以及人类行为与时空场境交互分析等方面存在不足。本文通过深度融合时间地理学理论,提出一种面向人类行为研究的时空GIS方法,以丰富与完善现有的时空GIS方法体系。在深入解读时间地理学中“情境”、“企划”等核心概念的基础上,本文分别从情境要素存在性动态表达、情境要素相关性动态理解及情境要素变化的动态感知等方面探讨拓展现有时空GIS方法的可行性。     

地理与历史双重视角下的历史GIS数据模型

近年来,越来越多的历史、历史地理学者开始关注和使用GIS技术,在历史GIS数据库和信息系统研究和建设方面进行了大量的探索。但是,这些研究多是技术主导应用,对历史、历史地理信息的组织多是面向特定专题或应用,且通用性差,亟需遵循历史、历史地理学科的知识体系,发展历史GIS基础软件层面的通用数据模型。本文从地理与历史双重视角出发,以时间、地点、人物、事件（始末）历史4个要素为基础,融合地理学强调“人地关系”的思想,将历史信息抽象为历史人物、历史事件、历史地物和历史场景,以及关系和经历/过程等要素,提出并设计了一种基础的、通用的历史GIS数据模型,探讨了该数据模型的时空对象组成、时空对象的属性以及时空对象之间的关系,设计了时空对象的存储方案,并在应用系统中以典型历史人物、事件、地物和场景等要素的存储和可视化等为例,验证了模型的有效性。     

重新认识先秦地理学的成就——兼论中国地理学发展史上一次大断裂

当前,国内外地理学史界对中国先秦地理学的成就普遍认识不够。本文认为先秦地理学的成就相当辉煌,是中国地理学著作的创立时代,亦是中国古代地理学成为一门学问的时代。先秦地理学还有着考察自然、研究自然的好传统,秦汉及其以后的中国古代地理学基本上丢失了这个传统,走上侧重地理沿革的考证、社会历史和社会状况的记述之路,形成内容上以史学地理、经学地理、沿革地理为主体的中国传统地理学。先秦与秦汉地理学之间存在一个大断裂。这个大断裂影响了中国古代地理学取得的成就,致使中国古代地理学无法发展衍生为近代地理学。     

GIS时空数据模型在姓氏谱系研究中的应用

从应用GIS对中华姓氏历史进行分析与模拟的视角出发,提出一个基于事件的姓氏时空谱系数据模型,弥补了现有时空数据模型对姓氏时空分析存在的不足,为GIS对姓氏历史的时空分析研究奠定了基础。     

空间综合人文学与社会科学研究综述

地理信息科学与哲学、历史、文学、艺术、社会学、经济学、政治学、管理学等人文学与社会科学进行了全面的深度融合。一方面,地理信息科学领域的学者积极拓展研究领域,为人文学与社会科学领域的学者提供空间化、可视化的技术手段;另一方面,人文学与社会科学领域的学者积极学习和掌握地理信息技术,在研究中积极引入空间思维和空间可视化方法。同时,一些适用于人文学与社会科学研究者的开放平台、代码和工具不断涌现。本文在对空间综合人文学与社会科学的最新进展进行全面总结的基础上,探讨了空间人文学与社会科学研究的思路和框架,并分别对该框架各分支的研究进展进行了梳理和评述,包括：历史GIS,文学GIS,语言学GIS,GIS与哲学、人类动力学、人文地理学等;以及GIS与政治学及国际关系学,GIS与管理学、空间计量经济学、社会地理计算、空间社会网络与空间交互网络、犯罪地理学、健康地理与公共卫生学等。接着,本文对空间综合人文学与社会科学的研究方法进行了分析,包括：空间思维与空间计量、认知心理学与空间认知、空间可视化与虚拟地理分析、平台研发等。最后,对空间综合人文学与社会科学研究的关键问题和未来发展方向进行了展望。     

中国地理学史上的一次大断裂——兼评《汉书·地理志》

先秦地理学有着考察自然、研究自然的传统,而且在这方面取得了辉煌的成就。汉代及其以后的中国古代地理学基本上丢失了这个传统,始作俑者为东汉班固。西汉董仲舒的“罢黜百家,独尊儒术”,不但排斥或扼杀了其他诸子百家,也摧残了先秦儒家注重自然的传统。班固著《汉书·地理志》,屈从当时的潮流,忽视先秦时期“山川,地理也”的传统,赋予“地理”另一种含义,即以记述疆域、政区的建制置和沿革为主,而把山川等自然知识作为附庸,使以后的中国古代地理学走上侧重地理沿革考证、记述社会历史和社会状况之路,形成内容上以史学地理、经学地理、沿革地理为主体的中国传统地理学。先秦地理学与秦汉地理学之间存在一个大断裂。这个大断裂影响了中国古代地理学取得的成就,并使中国古代地理学无法发展衍生出近代地理学。     

南海历史地理争端空间分布与关联性研究

南海占我国海洋国土的2/3,不仅是中国国家安全的天然屏障和重要的出海口与战略通道,而且是我国未来重要的能源接续区与资源基地、地缘政治经济问题的多发区。对南海争端发展态势进行空间分布与关联性GIS分析,是重要的辅助决策支持。结果表明：（1）文献研究和网络爬虫等方法可以快速有效地获取南海争端历史地理数据,GIS技术能够对南海争端历史地理数据进行时空变化的深入分析;（2）就争端事件的时间分布而言,事件数量随时间推进呈现显著增长,个别发生重大南海争端事件的年份出现突增的现象;（3）就争端事件的空间分布而言,与越南及菲律宾相关的南海争端事件尤甚,其他周边国家则相对较少,这主要源于越菲两国的战略利益与南海所在区域交叠,使得越菲不断挑起事端;（4）越南、菲律宾与马来西亚等国的利益诉求区主要位于南沙群岛,各国诉求区分布明确,局部交错。网络GIS技术丰富了历史地理研究的途径,为其提供了新的思路和方法。     

古代城市结构复原的GIS分析与应用——以北宋东京城为例

空间综合研究方法在社会科学研究中越来越受到重视,GIS正成为一种新的历史学研究工具。本文以北宋东京为例,讨论了运用GIS进行古代城市结构复原可行性。基于开封市考古发现和历史文献研究成果,运用地图学方法、GPS、GIS技术,探讨了古代城市空间结构复原的基本思路、方法和操作步骤。东京城GIS的初步实现表明:以现有考古发现和文献研究资料为基础,在GIS环境中重现古代城市空间,可以整合历史学研究成果,不仅实现历史研究成果的共享,而且为历史学研究提供一个新方法。     

基于唐宋文人足迹集聚性分析的中心文化城市变迁

中国历史文化研究一直是中国文学研究的热点,大量的研究都是基于文学作品本身或文人个体特征进行,缺乏大数据的支持;历史的发展是大量个体共同驱动的结果,文化地理中众多文人的行为潜在影响着古代文化分布和变迁。本文提出基于文人群体运动行为的位置关联和聚合的大数据分析方法,根据唐宋时期文人的移动足迹数据来论证中国历史上的文化中心城市的变迁。文化地理领域中的3次文化中心转移的观点,是基于3次历史事件驱动的定性推理分析,缺乏有效的古代文化方面的数据支撑。本文力图从数据科学、信息科学和GIS分析角度来审视这一结论。从人文领域已经出版的学术研究著作中采集唐宋时期具有代表性作家的11万条足迹数据,利用GIS的位置关联技术形成足迹图,构建了文人迁徙网络图;并采用空间化的PageRank算法计算出唐宋时期各城市的文化吸引力,直观地呈现出了不同时期文人聚集的中心城市,重塑唐宋文化中心变迁。同时,从定量、地理位置变化和时序角度剖析了中国不同时期城市的文化吸引力的分布和变化。为论证中国文化中心的南北变迁,对唐宋时期的城市文化吸引力聚合,以20年间隔来科学计算出南北文化中心的对比和演变,科学表现文化中心的南北随时间的变化,论证了中国文化中心3次南移的后2次,发现中国文化中心南移的时间早在北宋时期就已完成。     

GIS空间分析技术在地理数据处理中的应用研究

地理空间数据GIS的处理中,空间分析是其分析、模拟、预测和调控过程的基础理论和技术。空间分析大量时空模型的建立与应用是地学分析区域性或全球性地理问题的重要手段,是新的挑战和机遇。作者从空间分析的定义及空间分析的应用研究出发,认为现代地理学的应用离不开空间分析的支撑;另外空间分析日趋成为自然地理学深化研究、应用的重要技术途径。地学数据GIS的分析处理,须与有空间特征的时空模型、数据挖掘、可视化技术整合,以及关注多维信息空间要素关联性的多元应用。     

GIS新引擎——“真图”数据解决方案

提出了一种基于移动测量系统技术的"真图"数据解决方案.一方面极大地丰富了GIS数据源,另一方面通过相应的真图影像数据管理软件及开发包扩展GIS功能,为各行业应用提供了地理信息数据解决方案.     

“地理信息系统”课程的设计与实践

“地理信息系统”课程是地图学与地理信息系统本科专业的核心基础课程,该课程的学习对于掌握地理信息系统的基本原理和方法,对于专业课程的学习具有十分重要的意义。本文着重介绍了地理信息系统课程建设的思路与方法,并对其中的地理信息系统网络课程的内容体系与应用方法进行了重点的探讨。