中国城市地理学研究进展与展望

城市地理学是研究在不同地理环境下,城市形成发展、组合分布和空间结构变化规律的科学,既是人文地理学的重要分支,又是城市科学群的重要组成部分。中国城市化的加速发展为中国城市地理学乃至世界城市地理学的发展提供了直接的营养。回顾过去几年中国城市地理学的发展,归纳起来呈现如下几方面的特点：中国城市地理学研究与国家经济建设的热点总体同步;在城市化、城市群／圈等领域积极参与国家战略和城市建设实践;强调定量和计量手段的科学研究悄然成为潮流;积极开辟和强化中国城市地理学研究的新基地、新力量;以更开放、更创新的视野,积极开创前沿性、战略性的新研究领域;推出年青人等计划初现成效。与国外相比,中国城市地理学在城市化和城市体系研究方面已形成自己的独特理论,并具有高度的实践性,中国城市地理学更好地实现了从知识生产到知识应用、反馈、知识再生产的良性循环。展望城市地理学的学科发展趋势,中国城市地理学在城市化加速的今天,认识城市、改造城市的道路仍任重而道远。为此我们一方面需要面向城市化背景,进行中国城市地理学理论和实践的战略思考,缩短中国城市地理学与主流的城市地理学的距离,通过大人文与大科学交融进行城市地理学方法论的建立和完善、国际视野和地方行动;另一方面需要面向国家“十二五”等近期发展目标和重点,积极的设计和执行中国城市地理学近期行动计划。     

《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:     

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。     

Rob Kitchin数字生活与数据驱动的智慧城市主义——一项城市社会地理学议程

数字技术与大数据正改变着城市社会与日常生活的诸多方面,成为人文地理学以及其他社会科学研究新的增长点。为了探讨数字数据背景下城市社会地理的最新国际热点,论文从爱尔兰梅努斯大学社会科学研究所地理学教授Rob Kitchin关于数字生活与数据驱动的智慧城市主义研究出发,梳理其主要贡献并借以西方视角为城市社会地理学寻求启示和中国化方向。首先,对社会地理学前沿代表人物Rob Kitchin的学术生命历程、研究内容及其与时代发展的关系进行路径分析和网络分析。其次,阐述他在数字生活与智慧城市上的学术观点、理论方法和实践应用。尤其是,解读慢速计算思想并探索智慧城市生活的前沿话题,包括数据认识论、工具算法的人本化以及城市技术与社会生活的互动等内容。最后,总结并批判地指出数据融合、数据共享开发、数字鸿沟与包容等亟待讨论的问题,提出人文地理学、城市社会地理学与城市规划的发展见解以及同期研究的中国路径。     

基于人地关系的旅游地理学理论透视与学术创新

针对旅游地理学理论研究比较薄弱和研究内容相对泛化的现状,提出将旅游人地关系作为旅游地理学研究的核心,阐述了旅游人地关系的理论内涵,认为旅游地理学是研究地球表层人类旅游活动与地理环境关系并服务于人类生活和社会经济发展的一门科学,其研究对象是"旅游地域系统"。基于人地关系的理论视角,按照旅游地理学理论体系化和科学化的发展要求,充分考虑旅游地理学旅游性、区域性、综合性和应用性的学科属性,初步构建了以旅游活动系统和地理环境系统为基础,以人地关系理论为核心,融合相关学科理论的旅游地理学理论框架。论文还梳理了旅游地理学的基本研究内容、主要科学问题和重要研究方法,强调应大力倡导地理学科学精神,改变低水平应用导向和过于偏重技术导向的研究现状,切实运用旅游地理学研究和解决国家与地方旅游发展中的重要现实问题,并在此基础上强化理论导向的思想型研究,将深刻揭示旅游人地关系地域系统的基本特征、功能结构、时空演化、基本规律、动力机制和调控途径作为旅游地理学研究的重点,通过学科特色创新、研究范式创新、理论成果创新、研究方法创新和应用价值创新,推动旅游地理学理论研究的深化、学术水平的提高和学科体系的完善,促进现代旅游地理学的本土化和中国旅游地理研究的国际化。     

西方城市环境议题及其研究述评

基于英文文献的搜集和整理,从以下几方面对西方城市环境议题展开综述:环境议题的兴起;城市环境议题的主要研究主题和进展;城市环境议题的主要特点和城市地理学视角研究的述评.研究发现:城市环境问题具有历史性、尺度性、综合性,城市-自然/环境二元观被现有研究打破,发展中国家城市环境问题具有特殊性且一度被忽略;城市地理学可以充分发挥学科优势,借助技术方法革新和学科交叉的机遇参与和推动上述研究;未来环境议题将成长为城市地理学领域的重要研究方向.     

社区生活圈的新时间地理学研究框架

社区生活圈从居民日常活动及行为视角考察城市社区,是城市地理学和城市相关学科的研究前沿,也是中国国土空间规划体系创新的重要组成部分,以及中国城市社会可持续发展的重要抓手。伴随着流动性和信息化的不断深入,社区生活圈的主体日益多元化、社区活动和居民时空行为日益多样化、社区空间的功能与意义日益丰富化,亟需城市地理学的研究创新与实践引导。时间地理学是理解人与环境关系的社会—技术—生态综合方法,为早期基于时空行为与生活空间的社区生活圈研究提供了重要基础。新时间地理学重视家庭及其他组织企划的交互与时空组合,可为社区生活圈内个体—家庭—社区之间的复杂互动关系研究、时空行为的社会文化制约与多情境分析及模拟提供重要支撑。论文基于新时间地理学方法,从理论、方法和实证3个维度提出社区生活圈的新时间地理学研究框架,具体包括构建社区生活圈的时空行为理论,揭示社区生活圈的时空间结构;创新社区生活圈的时空行为分析和模拟方法;从社区生活圈时空行为优化、社区交往生活圈、社区安全生活圈等方面创新中国城市规划与管理等研究内容。     

温州市域城镇体系规划构想

本文在温州市域城镇体系规划实践的基础上,侧重分析影响城镇发展的地理背景和经济因素,应用城市地理学的基本理论探讨城镇体系的等级规模结构、职能分工系统及空间分布网络,并强调要发挥各级中心城市的作用。     

珠江三角洲区域一体化研究综合信息系统的设计与应用

在分析地理信息系统技术发展与应用现状的基础上,设计了珠江三角洲区域一体化研究综合信息系统的结构框架。根据珠江三角洲的实际情况,并在经济地理学,城市地理学,区域科学等理论的指导下,开发了针对该区域一体化研究的模型分析系统。基于元数据库的数据集成与模型管理技术,能对不同数据源,不同数据类型与时空特性的多元数据处理与分析。本综合信息系统在区域产业布局,资源窨组合,城市体系空间结构演化等方面得到应用,将为     

基于《地理学报》创刊85年载文的中国交通地理学传承与发展

科学认知中国交通地理学的发展脉络和发展方向,促进与实践紧密结合的理论和技术创新,对完善学科建设和促进实践应用具有重要意义。以《地理学报》1934年创刊以来的交通地理论文为依据,厘清中国交通地理学的发展脉络,归纳学科发展的驱动力和趋势,以服务于学科建设。① 中国交通地理学的发展经历了探索阶段、初创阶段、体系形成阶段和稳定发展阶段,逐渐明确了自然—人文—技术交叉综合的应用学科性质,形成了突出的综合性研究特征,根据研究内容、交通方式和空间尺度确立了较为完善的学科体系;② 国家与区域发展需求是中国交通地理学发展的基本动力,数据与方法创新、学科交叉需求和国际理论引介对学科发展发挥了重要的推动作用;③ 中国交通地理学的发展具有人文、生态和技术相结合的前沿方向,未来有必要适时地调整学科体系和发展方向,以保持学科优势和竞争力。     

计算模式驱动下GIS体系结构的发展分析

计算模式是信息时代特有的解决问题的方法范式,它综合反映了信息科学的理论、软件与硬件等因素在解决实际问题中相互作用的形式,是与相应阶段主流信息技术相对应的信息系统体系结构的规律模式或构筑范式。该文分析了计算模式驱动下GIS的体系结构从单机模式、局域网模式、广域网模式(WebGIS)到网格模式(GridGIS)的发展过程,指出单机、局域网和广域网模式本质上都具有集中封闭的性质,不同程度地存在着理论、技术、物理、功能和逻辑思维等五大边缘,是典型的空间信息孤岛。网格计算模式是一种彻底的分布式计算模式,GIS的网格模式直接打破了传统模式的技术、物理、功能和逻辑思维限制,并面向理论边缘的解决,具有开放、均质、扁平的结构性质,升格为空间信息网格基础设施。     

一种空间建模环境及其在生态经济系统中的应用

空间建模和模拟已成为生态系统研究的重要手段,其中SME(SpatialModelingEnvironment)是一个有广泛应用前景的空间建模环境之一。本文首先对SME的结构和功能及其在生态经济系统中应用的两个典型实例进行了介绍,然后介绍了在甘肃省高性能网格计算中心的曙光TC1700高性能计算系统上已建立的SME空间建模环境及其运行验证情况,最后就SME在黑河流域生态系统研究中的应用作了简要展望。     

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。     

实用主义VS科学主义:中国城市地理学的研究取向

从学科价值论的角度出发,对中国城市地理学的研究动态进行了分析和评述,对今后发展的价值取向进行了讨论。中国城市地理学30年来秉承实用主义传统,学科获得迅速发展。另一方面,科学研究的范式也日渐扎根普及。这些变化表现在中国城市地理学研究成果的形式和内容上,具体体现在点的研究相对减少,而面的研究相对增多;实证研究中研究区域的尺度下降,更加重视案例分析;更加重视可量化的科学方法;更多关注科学问题等方面。更为重要的是,这些变化使中国城市地理学的学科价值取向出现分化,形成科学和实用两种不同的标准。本文从学科建设的角度对此现象进行讨论,并呼吁中国城市地理学界应合理引导研究取向,促进科学研究和实用性的有效结合。     

Using a Computational Grid for Geographic Information Analysis: A Reconnaissance

High performance computing has undergone a radical transformation during the past decade. Though monolithic supercomputers continue to be built with significantly increased computing power, geographically distributed computing resources are now routinely linked using high‐speed networks to address a broad range of computationally complex problems. These confederated resources are referred to collectively as a computational Grid. Many geographical problems exhibit characteristics that make them candidates for this new model of computing. As an illustration, we describe a spatial statistics problem and demonstrate how it can be addressed using Grid computing strategies. A key element of this application is the development of middleware that handles domain decomposition and coordinates computational functions. We also discuss the development of Grid portals that are designed to help researchers and decision makers access and use geographic information analysis tools.     

Building the distributed geographic SQL workflow in the Grid environment

Over recent years, massive geospatial information has been produced at a prodigious rate, and is usually geographically distributed across the Internet. Grid computing, as a recent development in the landscape of distributed computing, is deemed as a good solution for distributed geospatial data management and manipulation. Thus, the Grid computing technology can be applied to integrate various distributed resources into a ‘super-computer’ that enables efficient distributed geospatial query processing. In order to realize this vision, an effective mechanism for building the distributed geospatial query workflow in the Grid environment needs to be elaborately designed. The workflow-building technology aims to automatically transform the global geospatial query into an equivalent distributed query process in the Grid. In response to this goal, detailed steps and algorithms for building the distributed geospatial query workflow in the Grid environment are discussed in this article. Moreover, we develop corresponding software tools that enable Grid-based geospatial queries to be run against multiple data resources. Experimental results demonstrate that the proposed methodology is feasible and correct.     

基于社会感知计算的游客时空行为研究

在情景感知、大数据、移动互联网和物联网发展的大背景下,迎合社会感知计算发展的趋势,探讨旅游社会感知计算内涵及其应用。在分析了现实地理世界、游客行为研究和社会感知计算之间关系的基础上,探讨旅游管理、传感器、游客活动和推理机的相互作用,构建了四位一体的游客行为社会感知计算概念模型。同时以西安国内游客为例,在新浪微博数据的支持和旅游社会感知计算框架下,探讨西安国内游客的时空共现和旅游流空间转移,探明了游客之间的相互关系和旅游空间行为及旅游流空间网络特征,为游客行为研究提供了思路和借鉴。同时在目前社会感知计算研究进展的基础上,展望了旅游社会感知计算未来的发展方向。     

大数据时代城市时空间行为研究方法

信息技术的快速发展带来了“大数据”时代的到来,改变了城市的空间组织和居民行为,并使得城市时空间行为研究方法面临变革。本文在总结传统城市时空间行为研究方法存在问题的基础上,对影响其变革的数据获取与处理技术进行梳理,重点从居民时空行为、城市空间及城市等级体系3个方面综述了国内外应用大数据进行城市时空间行为研究的最新进展,构建了基于大数据应用的城市时空间行为研究方法框架。本文认为,大数据时代城市时空间行为研究方法的变革主要取决于对反映居民时空行为的网络或移动信息设备数据的挖掘、处理及应用,但是还需要进一步推动相关学科间的交叉与融合,加强社交网站等网络数据在居民时空行为和城市空间研究中的应用,并指导城市规划编制与管理方法的创新。     

国内外城市时空间结构研究的渊源及述评

本文在梳理城市地理学与时间地理学相关概念的基础上总结给出了城市时空间结构的概念内涵。城市时空间结构的内涵是以时间地理学对人地关系地域系统的研究作为基本方法,在城市地域内,以居民日常活动的一个基本周期作为时间尺度,该时空范围内所有人时空活动的关系及其组合状态。具体研究内容包括四个方面:其一,回顾了城市时空间结构的渊源,并对城市实体空间、城市社会空间、城市认知空间以及城市时空间概念进行了对比分析。其二,对国内外城市时空间及其相关研究进行了简要的归纳和梳理。其三,对国内城市时空结构的相关研究进行了回顾。其四,对城市时空间结构研究的相关内容进行了述评。认为随着地理信息技术的发展和多元数据的出现,城市时空间结构有如下特点:在研究内容方面,城市时空间结构研究的内容和切入点不断增多;在研究方法方面不断成熟,时空路径模拟、时空展示和对大数据处理技术方面不断成熟;在研究数据方面,逐步从传统的以出行日志为主的数据源走向以GPS数据和手机数据及其他数据相结合的多元数据融合。     

全球乡城关系新认知与人文地理学研究

全球化、城镇化作为驱动人地系统不断做出适应性调整和改变的关键过程,持续推动着城乡关系的转型与重塑。本文认为乡村孕育了城市,乡城关系实质上是母子关系,是城镇化进程中乡村人文要素转移、人地关系转变、城乡发展转型的一种综合表征,具体体现在不同发展阶段乡村与城市之间土地非农化、人口城镇化、产业园区化、城乡发展一体化等诸多方面;传统的城乡关系认知忽略了城市与乡村之间的内在关系和多维联系,以及城乡融合系统这一重要地理综合体及其功能价值,成为产生乡村短板效应凸显、城乡发展权能受损、城乡地域功能紊乱等突出问题的根源;转变城市偏向发展观念,基于乡村母体思维,创新全球乡城关系新认知是破解当前全球化特别是中国社会经济发展不平衡、不充分问题的关键所在。现代人文地理学迫切需要强化与自然地理学、信息地理学交叉研究,创建天—空—地一体化人地系统协同观测体系,突出乡村人地系统的远程耦合性和系统综合性,重塑全球乡村观、乡城系统观,探究可持续的全球乡村人地关系、城乡融合关系、村镇居业关系。乡村人地系统研究应聚焦乡村自然生态系统、社会经济系统耦合及其复杂交互过程与效应,以多学科交叉、新领域拓展与新学科培育为支撑,创建人地系统协同观测技术与多源数据融合计算方法论,基于过程—机理—格局的研究思路和监测—模拟—决策支持的技术路径,探寻实现乡村人地系统耦合与乡城融合发展、区域可持续发展及全球共同治理的有机衔接路径。