复杂性科学视角下的地理学研究范式转型

随着复杂性科学的兴起,地理学研究范式正逐步发生改变。本文在回顾复杂性科学发展历程和当代地理学研究范式变迁的基础上,对地理系统复杂性的表现、特点、成因及其相关的研究方法作了较为详细的解释和说明,比较了传统经典地理学研究范式与复杂性科学视角下地理学研究范式的差异,最后探讨了复杂性地理学思维的创新与发展图景,即超越还原论的地理学整体思维和地学格局与过程的广义进化思维。     

地学专家系统应用研究综述

一、地学专家系统的体系结构与功能 地学专家系统是地学专家的经验与方法同人工智能技术相结合的产物。它借助于计算机系统的支持,应用人工智能技术,模拟地学专家解决地学问题的思维过程,解决复杂的地学问题,因此起到地学专家的作用。①地学专家系统同其它领域专家系统有着明显的不同之处;它要解决的问题涉及到空间位置、空间属性和地学空间知识,其体系结构见附图。     

虚拟地理环境研究的兴起与实验地理学新方向

虚拟地理环境是一个可用于模拟和分析复杂地学过程与现象,支持协同工作、知识共享和群体决策的集成化虚拟地理实验环境与工作空间,是地理学研究的虚拟实验室,可为现代实验地理学研究提供科学方法和技术手段.本文阐述虚拟地理环境和实验地理学研究的发展过程及当前进展,探讨虚拟地理环境与虚拟地理实验对现代实验地理学研究的意义,并分析当前虚拟地理环境研究的关键问题及存在的误区.虚拟地理环境的兴起与发展为地理过程表达、地理知识获取、地理问题求解提供了新思路、新方法和新技术.实验地理学的研究方法可从野外考察与观测、室内物理模拟及地理数学建模和计算机模拟,拓展到虚拟地理环境平台下的虚拟地理实验.     

近代德国地理学的理论与贡献

德国是近代自然地理学的发源地,也是人文地理学的故乡。近代德国地理学不仅助推了德国社会经济的发展,还为世界各国地理学的发展奠定了理论基础,推动了地理学的科学化、系统化与全球化。本文运用文献计量法综述国内外1975—2019年关于近代德国地理学的539篇文献,从年度载文量、研究者国别、研究方向和研究方法四方面入手,突出时间顺序与空间差异,系统梳理与凝练近代德国地理学家的理论与重要贡献,结果表明：近代德国自然地理学与人文地理学的经典理论,尤其是地质地貌、地学革命,以及区域、景观与环境三大学派、区位理论、地缘政治等领域对人类做出了卓越的贡献,近代德国地理学的理论与研究方法值得我们借鉴与思考。     

遥感信息科学的进展和展望

本文首先阐述了遥感信息科学的理论基础，研究对象和内容，指出遥感信息科学的发展，为地学提供了全新的研究手段，导致了地学研究范围、内容和方法和重要变化，标志着地学信息获取和分析处理方法的一场革命及一门新兴科的兴起。     

基于细胞自动机与多主体系统理论的城市模拟原型模型

文章从城市地理学模拟模型研究发展相对滞后的现实出发,分析了传统城市模型模拟存在的问题与不足,讨论了计算机科学、复杂性研究、地理信息科学与技术、新发展的地学计算方法等作为计算城市模型发展基础的可行性,提出了一个基于细胞自动机与多主体系统理论与方法、包容了多尺度(宏观、中观、微观)层次的综合可计算城市模拟原型模型框架,对以邻里社区为基础的居住区位微观模拟模型作了概念上的讨论,分析了地学计算方法在城市模拟模型研究中的发展前沿。     

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。     

中国资源地理学发展的现状与趋势

随着人类需求增长与资源本身稀缺性、有限性之间的矛盾日益突出,资源的开发利用问题逐渐成为全球性的热点问题之一。中国当前正面临着人均资源相对贫乏与粗放式、资源消耗式经济增长方式之间的矛盾,这种形势导致资源承载能力不断下降,由此产生了一系列的生态环境问题。因此,以资源为研究对象的资源地理学及其相关学科的迅猛发展也将成为必然。本文首先论述了中国资源地理学学科地位的发展过程;阐述了资源地理学的研究对象和内容;并从资源的广义内涵出发,将资源地理学划分为自然资源地理学和社会资源地理学2大类,初步构建了资源地理学的学科体系。然后回顾了国内外资源地理学产生与发展历史,并总结了资源地理学当前主要研究领域的进展情况。最后从研究内容、方法以及学科建设3个方面提出了中国资源地理学的未来发展趋势。     

《中国大百科全书•中国地理卷》西南区编撰对区域地理学研究的启示

《中国大百科全书》是中国文化遗产的宝库,地理卷作为其重要分册之一,是地理学的工具用书,更是普通大众了解地学知识的一个窗口,也是以书为鉴,明得失、知兴替的“铜镜”。基于《中国大百科全书·中国地理卷》第三版的编写,聚焦西南区,分析地理词条的构成与特征,探讨区域地理学研究的特色。梳理出西南区旅游与地理学协同发展,资源与生态保护地位凸现,地质灾害研究成效显著,地缘与经济战略优势突出等特点。并在浅析西南区地理学研究不足基础上,提出区内地理学发展的展望,即加强西南区地理学的基础性与综合性研究,提升地域系统对全球变化的动态响应研究,拓展新时期地理学的量化与应用性研究,重视地理科学知识科普的人才队伍建设等。     

地段地理学及其实践意义

地段地理学是以微观尺度的地段研究为对象的现代应用地理学的工程化方向为其基本内涵,通过运用案例对其进一步分析说明,充分表明了地段地理学的实践意义。     

地理专家系统的应用现状及发展趋势综述

地理专家系统是专家系统与地理信息系统结合的产物。该文介绍了地理专家系统的概念、框架结构等基础内容，从地理知识库、空间知识发现、推理机制、G1S与ES集成四方面阐述了地理专家系统的研究现状及进展，提出地理专家系统存在的问题及发展趋势。     

地球空间数据集成研究概况

数字地球空间数据的集成研究及应用始于本世纪 60年代 ,地理信息系统的出现及应用、多元数据的使用推动了地球空间数据集成研究及其应用。本文首先对地球空间数据概念进行描述 ,然后对地球空间数据集成研究状况及存在的问题进行了详细的分析。结合数据集成需求及存在的问题 ,论文分析了数据集成的发展方向。     

对地球信息科学的思考

作为地球科学一个重要分支的地球信息科学,在近１０多年来已得到人们的广泛关注与高度重视。本文以信息科学为基础分析信息流的意义及其与物质流和能量流的关系,阐述地球信息科学在地球科学中的地位及其内涵,并从地球信息机理、地球信息技术以及地球信息科学的应用三方面论述地球信息科学研究的主要内容。     

西北地区主要农作物遥感估产信息系统设计

阐述了西北地区主要农作物遥感估产过程中背景数据的类型及获取,信息系统的基本内容和基本结构。介绍了资源环境(背景)信息系统、数据库系统、GIS空间信息提取、估产模型库系统、专家知识库系统和人工神经网络、基于INTERNET的数据发布等各个子模块的基本结构和功能。并描述了各个模块之间的相互关系。西北地区农作物遥感估产信息系统的建成,可及时、客观、准确地提供农作物的长势情况,粮食产量,为有关部门(如农业部门、政府决策部门)的相关决策提供科学数据和依据。     

城镇交通网络信息图谱研究刍议

研究了地学信息图谱的概念及其与城镇交通网络共有的基本特性,探讨了既有交通网络中已经运用到的地学信息图谱概念的情形,拓展了基于地理信息图谱概念,综合现代RS、GIS、GPS、ITS等技术,科学研究、系统改进交通网络中地学信息应用的可能。在此基础上,预测了未来地理信息图谱理念的深入应用将可能大力改进交通网络的几个方向。     

GIS空间数据库的"一库两用"策略研究

GIS有两种普遍的应用需求:空间分析和数字制图,但两种需求对空间数据的要求不完全一致,导致空间数据在同一GIS中无法充分共享。该文探讨能够同时满足两种需求的GIS构建方法。分析地理空间数据存在的冲突,引入"一库两用"思想,建立空间分析型数据模型;利用专家系统机制实现空间分析数据向数字制图数据的转换,转换过程中补充的信息源于专家知识库。该研究有助于解决GIS中数据不一致问题,使GIS更实用、功能更完善。     

National Center for Geographic Information and Analysis

Abstract

Abstract. The growth of the remote sensing field has caused and explosion in the size and complexity of Earth satellite image databases. The explosion of data is already challenging current satellite-based GIS databases. New technologies for information management will be required in the future to maintain these large geographically-oriented systems created by projects such as NASA's Earth Observing System (EOS). This paper presents a technology adapted from the planning/scheduling field in Artificial Intelligence (AI) that promises to automate and facilitate the process of creating and storing satellite images and their associated data products.     

ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND ITS APPLICABILITY TO GEOGRAPHICAL PROBLEM SOLVING

Artificial Intelligence (AI) may be regarded as an attempt to understand the processes of perception and reasoning that underlie successful problem-solving and to incorporate the results of this research in effective computer programs. At present, AI is largely a collection of sophisticated programming techniques. Many of these techniques are based on the premise that the manner in which knowledge is acquired, organized, accessed and modified in both humans and machines provides the basis of “intelligent” decision-making. The techniques of AI are applicable to a wide variety of geographical problems, including the modeling of individual and aggregate decision-making, and the construction of expert systems and “intelligent” geographical information systems.     

地理专家系统的试验研究

80年代人工智能与地理学的结合产生了地理专家系统(GES)。地理专家系统是继地理信息系统之后,对地理知识与推理形式化,建立的具有一定地理专业水平的计算机软件系统。地理专家系统由地理数据库,地理知识库和地理推理机三大部分组成。地理数据库是GES的数据管理模块,我们设计了一套地理信息系统MCGIS来作为微机地理专家系统MCGES的综合数据库;地理知识库是GES的知识管理模块;地理推理机则是GES的推理控制策略的程序体现。本文结合一个用C语言自行设计的基于规则的产生式微机地理专家系统MCGES阐述了地理专家系统的原理和方法。     

基于空间数据库技术的地籍管理系统研究

随着GIS应用的深入发展,以文件管理空间数据的方式已不能满足当前GIS应用的需要,而空间数据库技术正是为解决GIS应用的企业化和社会化问题而发展起来的新技术,空间数据库技术及其应用研究是当前GIS技术研究的热点。本文分析了空间数据对象、空间数据库、空间数据库技术及其实现,研究了基于空间数据库技术的地籍管理系统在空间数据共享、海量数据管理、大范围查询检索、分布式空间数据处理与维护、地籍制图、数据安全控制等方面的应用实现,通过具体应用系统建设,提出了基于空间数据库技术的地籍管理信息系统的解决方案。