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。     

基于手绘图件的考古遗址三维建模方法

考古遗址是研究古代人类活动的重要场所。重建考古遗址三维模型对于历史回溯、古环境恢复和古迹保护等考古工作均具有重要的意义。传统考古发掘过程中普遍采用的手绘图件难以实现考古现场环境的模拟与再现,也不能准确地反映出遗址中文化层与其所包含地物的空间关系。近年来,考古学家引入各类勘察新技术用于考古文化层与遗迹的三维建模,但这些方法无法应用于已完成发掘工作的遗址三维重建。针对这一问题,本文提出一种以考古发掘过程中普遍采用的手绘图件为数据源的考古遗址三维建模方法。该方法以探方为基本建模单元,将考古文化层与遗迹分开建模,利用探方分布图及探方图建立考古文化层三维模型,利用遗迹图建立考古遗迹三维模型,并以三维实体布尔运算方法,将两者无缝整合,构建完整的田野考古遗址三维模型。最后,以湖南澧县八十垱东区为研究区,验证了本文相关研究成果的有效性与实用性。实践证明,该方法能够充分利用传统考古过程中积累的大量资料,有助于将传统考古学在宏观尺度下的定性描述转化为现代"数字考古"中微观尺度的定量描述。     

中国古代城市地图集

城市是人类聚落的高级形式。城市是人类文明进步的重要标志。中国城市的发展,历史悠久。据考古发现,早期的城市可追溯到五、六千年之前。以往人们主要是依据考古发现实物,古籍文字记载,研究城市的萌芽及其发生发展历史。这无疑是研究城市发展重要的方法和手段。但是,还有一个不争的事实亦不应忘却,即古代城镇在其发展进程中的某一历史阶段,它的布局结构,如城廓范围、城门城墙、街道桥梁、寺观庙坛、宫学衙署、河流湖泊等自然、人文景观,或早或晚或详或略地被先民用图形、线条、文字,或示意性地或按一定比例,表示在绢、纸、木板、石碑等不同载体上。古代绘制的那些城市地图,有的流传下来了。     

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在中国旅游资源研究与应用中的现状及趋势

随着现代信息技术的不断发展,GIS在旅游研究与应用愈来愈深入。目前,GIS已经广泛的应用到旅游资源研究中,尤其在旅游资源空间分类、评价、旅游规划、旅游资源管理、旅游开发利用等方面取得了较大的进展。首先,本文综述了近些年来GIS在旅游资源研究中的文献资料,研究发现GIS空间分析理论与方法在旅游资源研究与开发中的应用较为广泛,但在旅游资源认知、分类及评价等方面仍存在一些尚未解决的问题。其次,在总结前人和课题组研究成果的基础上,对旅游资源认知、分类与标准化理论进行了相关论述。通过梳理GIS建模技术与空间分析方法在旅游资源信息提取与分析、旅游资源评价、旅游资源开发规划等相关研究成果中发现,旅游资源研究方法已从定性描述走向定量模型,应用成果不断增多,涉及综合评价、空间结构优化、空间布局与选址、空间发展趋势预测、空间利用规划等方面。最后,提出了未来在旅游资源知识模型、旅游资源图谱、旅游资源多维仿真以及旅游资源大数据等方面的相关展望。     

城市生态地区规划的GIS分析应用

GIS(地理信息系统)是当前在城市规划领域广泛运用的新技术手段。本研究根据景观生态格局分析原理,构建数据模型,并通过GIS平台对模型中的变量参数进行空间还原,以栅格图表的形式对数据模型进行具体解释,实现了空间分析数据的图形化关联,使其突破了纯数学意义层面的定量研究,所得的分析图表作为生态分析研究的数据支撑,辅助决策于城市生态地区规划中关于规划结构、开发强度等规划内容的确定。研究进一步拓展了GIS在城市规划领域中的应用,丰富了规划的定量化研究。     

基于GIS技术的永久基本农田划定方法研究

为了探讨永久基本农田划定的有效方式,该文以济南市长清区为例,综合考虑耕地划入永久基本农田的因素,选择了质量等别、连片度、耕地坡度、耕地交通便利性和耕地居民点辐射度5个评价指标因子,运用GIS技术获取评价指标因子得分,根据特尔菲法确定评价指标权重,采用多因素加权分析法对耕地划入永久基本农田进行综合评价,运用GIS空间分析功能输出永久基本农田分布图,并实现了划定永久基本农田。该文研究成果可为县(区)级永久基本农田划定提供借鉴方法和科学依据。     

云GIS应用于数字城市设计与实现

针对数字城市地理空间框架建设中存在的问题,本文研究和设计实现云环境下GIS应用,构建云GIS实验环境,和传统GIS环境实验结果对比,得出结论:云GIS在基础设施框架、提高硬件资源利用率以及提供高性能的服务方面具有诸多优势,能解决现在数字城市项目建设中存在的问题,值得研究和应用推广。     

全空间下并行矢量空间分析研究综述与展望

新一代并行空间分析将面临空间大数据分析和实时空间分析服务的挑战。矢量空间计算作为GIS系统中的重要组成部分,在并行化算法设计中存在负载不均,并行扩展性差,IO性能低等技术瓶颈。本文首先从应用需求和技术发展的演变历史回顾了矢量空间分析算法发展过程;然后,从研究现状的角度详细阐述了并行矢量空间分析计算的研究成果,总结了并行空间分析算法的算法特征和技术瓶颈,对不同并行编程模型进行了对比,并提出了并行空间分析算法的研发流程;最后,从发展前景的角度预测了全空间信息系统中基于多粒度时空对象的空间数据模型和计算方法的发展趋势,提出了以内存计算等技术实现存算一体化的新型空间数据模型和分析方法的技术趋势。     

面向数字城市总体规划生态敏感信息图谱构建的GIS方法

生态空间控制是城市总体规划的重要内容,也是构建生态城市的必然要求;数字城市规划以空间信息技术应用与空间定量分析为突出特征,探讨生态敏感信息图谱构建的信息技术方法是数字城市总体规划需要开展研究的领域.以A市城市总体规划为例,探讨基于GIS空间分析技术的生态敏感信息图谱构建方法,包括基础数据处理、生态因子确定、评价方法选择、生态敏感性评价、信息图谱构建等几个方面.实践结果表明基于GIS的城市总体规划生态敏感信息图谱构建的技术方法是可行的,可以为数字城市总体规划方案的编制提供科学依据.     

格网技术对地理信息系统应用与发展影响的分析

格网技术作为新一代的 Web技术 ,必将深刻影响地理信息系统的发展。格网计算为数据密集型空间分析提供了计算资源支持。数据格网为海量空间数据分布式存储、管理、传输、分析提供了一体化的解决方法。格网技术为 VRGIS实时场景渲染和海量场景数据存储以及 GIS互操作问题的解决提供了一种新的思路。利用格网中的智能体组件动态组装应用软件将对 GIS应用开发方式产生重大影响。通过建立空间信息格网可以实现我国地理信息系统产业跨越式发展。     

Field Modeling Method for Identifying Urban Sphere of Influence： A Case Study on Central China

With rapid development of urbanization and regional interaction and interdependence, regional urban agglomeration planning becomes more and more important in China, in order to promote integrated development of various cities with close interrelationship. However, it is still arguable academically on how to define the boundary or which cities to be included for the urban agglomeration of a region. This paper aims to shed lights on how to identify urban spheres of influence scientifically by introducing field modeling method and by practicing a case study on 168 cities in Central China. In our field modeling method, the influence intensities of cities were measured by a comprehensive index and urban spheres of influence were represented spatially by field intensity. Then, their classification and spatial distribution characteristics of study area in 2007 were identified and explored by using GIS and statistical methods. The result showed that: 1) Wuhan is the absolute dominant city in Central China; 2) the provincial capital cities dominate their own provinces and there are no other lower grade agglomeration centers; and 3) the basic types of organization form of urban sphere of influence are single-polar type, agglomeration type, close-related group type and loose-related group type.     

URBAN TOURISM RESEARCH METHODOLOGY——A Case Study of Guangdong-Hong Kong-Macao Area

1IN T R O D U C T IO N Urban tourismisa broad concept includingallkindsof recreationaalctivitietshattakeplaceincitie.s With the development of post-industrializat,i oncomprehen sive strengthofcitieshas been enhanced, and theimprove- ment of urban environm…     

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。     

基于街道空间数据及GPS测量的SRTM-DEM校正和插值细化

针对城市地区SRTM数字高程模型,本文引入街道空间分布信息作为辅助数据,并结合GPS实地测量,对DEM中具有空间相关性的误差部分进行修正,从而尝试在一定程度上提高SRTM数据的垂直精度和空间分辨率.本文以墨西哥城Xico地区为例,解析SRTM DEM像元分辨率单元内地物表面平均高程值的组成结构;分析形成DEM高程值的地...     

历史地理数据的GIS应用处理——以清时期的陕西为例

基于GIS数据处理技术,对清时期陕西省内的县级政区境界做出数字化建库,并链接历史文献中的县级人口、耕地等专题数据,进行了人口分布与人口密度、耕地分布与垦殖密度等方面的数据分析和制图。     

城市KTV娱乐休闲场所空间分布及扩散规律研究

随着服务业的发展和文化产业的不断推进,城市文化娱乐休闲服务业成为城市经济和社会发展的重要标志和推动力。本文以地理空间实体数据和商业统计数据为基础,以GIS 的空间数据可视化和统计分析方法,研究典型城市娱乐休闲服务业KTV在中国大陆地区的行业发展、空间分布及空间扩散特征。研究表明,KTV在全国发展迅速、分布广泛,在宏、中、微观的全国、省域和市域尺度下,其空间分布分别表现出空间区域分异、等级差异、面状均衡和中心集聚等特征,并与区域经济、人口、文化等因素有一定的相关性。各种类型KTV在空间扩散上具有由东向西,由中心向周边扩散的特点,其中连锁类KTV扩散具有社会经济现象地理扩散规律,主要表现为空间等级扩散和接触扩散特征。     

基于GIS新冠智能体仿真模型及应用——以广州市为例

2019年12月湖北省武汉市出现了新型冠状病毒肺炎疫情.新型冠状病毒传播力强,导致全国甚至全世界范围都出现新型冠状病毒疫情.为了刻画新型冠状病毒在城市内部的传播方式,本文基于个体在城市中的行为和社会关系,融合了复杂网络理论和GIS技术构建了新型冠状病毒智能体仿真模型.该模型以广州市为研究对象,通过马尔科夫链蒙特卡洛方法...     

Review of studies on land use and land cover change in Nepal

Land use and land cover(LULC) in Nepal has undergone constant change over the past few decades due to major changes caused by anthropogenic and natural factors and their impacts on the national and regional environment and climate.This comprehensive review of past and present studies of land use and land cover change(LUCC) in Nepal concentrates on cropland, grassland, forest, snow/glacier cover and urban areas. While most small area studies have gathered data from different sources and research over a short period, across large areas most historical studies have been based on aerial photographs such as the Land Resource Mapping Project in 1986. The recent trend in studies in Nepal is to focus on new concepts and techniques to analyze LULC status on the basis of satellite imagery, with the help of geographic information system and remote sensing tools. Studies based on historical documents, and historical and recent spatial data on LULC, have clearly shown an increase in cropland areas in Nepal,and present results indicating different rates and magnitudes. A decrease in forest and snow/glacier coverage is reported in most studies. Little information is available on grassland and urban areas from past research. The unprecedented rate of urbanization in Nepal has led to significant urban land changes over the past 30 years. Meanwhile, long term historical LUCC research in Nepal is required for extensive work on spatially explicit reconstructions on the basis of historical and primary data collection, including LULC archives and drivers for future change.