网络空间地理学的理论基础与技术路径

网络空间作为人类活动新的空间形态,是人和信息的共同载体,网络空间安全是国家安全的重要基础。对网络空间的科学刻画,是网络事件分析、网络空间治理、网络安全保障的重要基石,也是信息化时代地理学研究拓展的新领域。在全球网络空间激烈竞争的背景下,亟需加强地理学与网络空间安全等学科的交叉融合,在传统地理学的基础上进行理论创新和方法创新,创建网络空间地理学。网络空间地理学是地理学研究内容从现实空间向虚拟空间的延伸,理论基础是从传统地理学的人地关系理论演变为人地网关系理论;研究内容包括构建网络空间、现实空间的映射关系,在网络空间重新定义传统地理学关于距离、区域等基本概念,构建网络空间可视化表达的语言、模型、方法体系,绘制网络空间地图,探究网络空间结构和行为的演变规律等;技术路径包括网络空间要素数据采集与融合、网络空间可视化表达、网络空间态势与行为智能认知等,其中智能认知涵盖了网络空间态势现状评估、网络热点事件传播与溯源分析、网络事件态势模拟与风险预测等。网络空间地理学的创建将为网络空间的科学认知、地理学与网络空间安全等学科建设以及国家网络安全防控和全球网络空间命运共同体的构建提供新视角。     

基于"人-地-网"关系的网络空间要素层次体系建设

网络空间具有高度复杂性,与地理空间交织融合,共同构成人类的活动空间。构建主题完整、层次清晰的网络空间要素层次体系,是绘制网络空间地理图谱、实现网络空间可视化表达的重要基础。本文以网络空间地理学理论为指导,紧密围绕“人-地-网”纽带关系,结合网络安全工作的实战需求,借鉴地理要素指标体系构建方式,提出了包含地理环境层、网络环境层、行为主体层和业务环境层的四层网络空间层次模型,阐述了各层次要素的表达方法与关联途径,以服务于网络资产管理和网络安全防控等业务需求。     

中国现实地理空间与虚拟网络空间的比较

在对传统的地理空间和新的计算机网络空间进行比较的基础上,解析了中国省域为单元的联系频率、基于主干网的联系形式和城市节点间的联系速度三个方面:分别应用主成分分析方法得到两个空间对应的若干基本类型以及特征;应用网络分析方法对两个空间各自的联系形式进行了归纳;应用网络服务器距离衰减方法整理了从全国5个网络测试站返回的程序测算数据,对中国两个空间的联系速度进行了规律性认知。     

网络空间的空间归属及其物质性构建的地理认知

以互联网技术为代表的新信息与通信技术已经重构了时空关系,其中网络空间对传统时空观的颠覆最为典型。网络空间的地理研究包括外部、内部与相互作用三个层面。在界定网络空间的空间归属前提下,提出了其物质性构建的体系框架,并在此基础上进一步分析了其外部物质层面所蕴含的地理内涵。研究表明：网络空间的本质是一个由信息组成的虚拟空间,其既属于社会空间,也在地理空间研究范畴内;信息基础设施、网民、建设与管理实体是构建网络空间的三大物质性组分,也是进行网络空间外部层面地理学研究的主要对象;网络空间构建的物质基础在地点与地理位置、距离与尺度、障碍与边界、区域与区域分异等传统地理关注领域仍具有重要地理意义;城市本身演变为了信息城市甚至是智慧城市,且其与信息基础设施一起成为城市网络分析的新要素;网络空间制图是帮助我们理解和认知网络空间地理涵义的关键环节。     

On Geographic and geography

New Zealand Geographic is one of a number of geographical magazines published in the English‐speaking world that make little or no reference to work by academic geographers. It recently launched a New Zealand Geographic Trust to promote research into ‘New Zealand's life, culture and sciences’ and collaborated with four other publishers of geographical magazines to raise awareness of climate change: the work of academic geographers is again ignored. This exclusion of academic and school geography from such enterprises raises important issues regarding the discipline's public profile in New Zealand and suggests the need for greater public engagement activity by the country's geographers.     

支持动态地理现象理解的运动要素地图表现

空间运动现象是动态地理现象的一种重要表现形式,该文从运动状态与历史过程的静态表现、运动过程生命期的顺序动态表现及目标运动过程的动态特征表现等方面,论述了运动系统中运动对象运动特征的地图表现问题。对于目标运动过程动态特征的地图表现,提出了运动实时动态特征中的方向关系、距离关系及拓扑关系表现问题与方法,并以船舶导航为对象给出了相应的实例。     

中国文学地理学的研究范式与学科融合趋势

文学地理学日益受到文学和地理学两大学科的重视,但是两大学科下的文学地理学研究的路径"大相径庭"。通过现有文献综述,对文学地理学的"文学面"与"地理面"进行梳理比较,发现目前文学学科对文学地理学的研究较为成熟,地理学科对文学地理学的重视程度与文学相比仍不足,且本土化研究基本缺失。现有基于学科的研究框架体系,造成了两个"文学地理学"的假象,亟待打破学科边界,从研究意义、研究理论和研究方法上逐步走向融合并轨。     

Integrating geography with physics and visual arts: Analysis of student essays

The article investigates the potential and challenges of integrating geography with other school subjects. The analysis is based on the outcomes of a course that introduced the principles of discipline-based integration. The course was included in multicultural-class teacher education programme at the University of Helsinki. For a project within the course, the students worked in small groups and made short films that integrated three subjects – geography, physics, and visual arts – in order to evoke questions of space in children's minds. The students were asked to write essays in which they analysed their understanding of space from the three subjects’ viewpoints, describe the aims and contents of their short films, and lastly reflect on their experiences of the potential and possible problems in discipline integration. In this article, the authors analyse the students’ experience of the integration between the geography, physics, and visual arts. In general, the students experienced discipline-based integration as an interesting way of working. Moreover, the project seemed to deepen their understanding of different grounds for integrative pedagogy. Although the students reported some difficulties regarding the subject knowledge required for fruitful integration, the process enabled them to construct a better understanding of the identity of each discipline.     

沈阳市居住就业结构的地理空间和流空间分析

以沈阳市为案例,使用"六普"居住人口数据和"二经普"就业数据,通过因子分析方法进行居住和就业一体的综合空间分析。在城市尺度上的地理空间与"流变量"视角下"流空间"的比较分析发现：在城市地理空间表达上,居住功能的作用明显重于就业,但就业功能对城市地理空间也有所表达,居业一体的空间分析仍然是有意义的;在社会构成要素的分布上,传统地理空间仍有基本的规定性,居业空间结构中居住空间差异的分层明显,而就业的集中度则高很多;文化精英在居住和就业方面与大众已经有所分化,由大学的建设和布局所致,"单位"仍然是扩张中的大城市空间结构特征之一;居住的空间扩展几乎是全方位的,而就业的扩张范围则小得多,精英层的就业空间主要集中于市中心和"金廊"一带,导致居住与就业空间不匹配;城市空间结构中形成了"居住扇"、"就业廊"、"流动圈"等几大空间构造;大学和大学城、行政机关、金融等生产者服务业是"流空间"的主要因子;在"流变量"空间格局中,就业功能分布变化的"去中心化"或"多中心化"的趋势还不明显。     

人文—经济地理学的学科融合和创新

学科融合与交叉是当今科学研究的趋势之一。本论文阐述了人文—经济地理学学科研究的综合性、交叉性和复杂性;概况了学科经济化、社会化和生态化发展历程和特点,总结了经济社会快速革新背景下学科的技术化新特征;分析了经济社会变革与技术进步背景下学科发展的可持续问题聚焦趋势和技术导向发展趋势,介绍了在这两种趋势下学科与经济区位研究、社会公平研究、生态要素研究、信息技术研究相关学科的深入融合方式;预测了人文—经济地理学学科将可能出现关注个体的理论创新、基于空间数据分析的技术创新、融合新产业的应用模式创新以及重视生态要素的理念创新;尝试提出了新区位理论、空间定制、地理业态等创新思路及促进学科创新的实现途径。并以此文纪念中国杰出的地理学家吴传钧先生的百年诞辰。     

Placing cyberspace: processes of Americanization in British children's use of the Internet

This paper counters the notion that cyberspace is a placeless electronic sphere through an analysis of British children's use of the Internet. It demonstrates that rather than being accessible from everywhere but existing nowhere, cyberspace is shaped through place-routed cultures, and in particular through processes of Americanization.     

Scientific attributes and expression methods of geographical boundary

A scientific delineation of geographical boundaries reflects the cognitive level of scientific abstraction and systematic analysis of the spatial variation of geographical objects and is a basic scientific issue of geography. From the perspective of earth system science, this study first explicates the core issues (e.g., basic concepts, scientific contents, and basic properties) of geographical boundaries. Based on the principles of scientificity and systematicness, we then classify geographical boundaries in terms of intrinsic mechanisms, extrinsic appearance and scientific attributes. Furthermore, this paper analyzes the mathematical connotation and representation methods of geographical boundaries, discusses the characteristics of and differences between traditional and modern methods for geographical boundary delineation. Finally, we present a framework for a “geographical boundary model” with an integration of qualitative, quantitative, and positioning methods. Focusing on geographical boundary (a basic theoretical problem in geography), this study engaged in concept definition and method analysis, with the findings enriching the theory and methodology of geographical information science.     

Geographical imaginaries: Articulating the values of geography

This paper explores the concept of ‘geographical imaginaries’ in New Zealand geography. It reflects on the genealogy of the concept and on the work it might perform in the world. At a time when the purpose and contribution of geography in schools is under question and the discipline is under severe strain at universities, we ask whether the idea of ‘geographical imaginaries’ offers a conceptual platform for demonstrating the potential for geography to offer meaning in the complex world of 21st‐century New Zealand and whether it will help teachers to foster geographic thought in classrooms. In short, we argue for the merits of working with the idea of geographical imaginaries in classrooms and for utilising it to interrogate accounts of the geographical gaze and its values. This, we argue, offers opportunities to catalyse geographical thought, highlight the potential of thinking geographically, and open up a thinking space in which geography teachers can examine their pedagogy and enhance the purpose of their work. This would provide a platform for building a more imaginative and more politically and culturally relevant geography at school.     

中国经济地理思想的历史演变及发展走向

中国经济地理思想史是一部经济活动与地理环境关系思想的进展史。古代时期产生了以适应和利用地理条件发展经济活动的思想;近代时期经济地理学作为学术领域出现;现代时期I重视自然条件的利用,从国家需求角度研究生产布局与地理条件的关系;现代时期II从国土整治与国土规划角度切入人地关系,构建“点—轴系统”理论等空间结构理论,根据区域差异扩大趋势提出调控思想;现代时期III结合主体功能区研究人地关系,注重产业集聚、都市经济区、农区衰退及振兴等问题。中国经济地理思想演化可以梳理出3支脉络：① 史志脉络通过历史文献对经济区位和地方差异的描述,逐步探究经济活动与地理条件的关系;海量的地方志,以实例支持人地关系思想。② 从游记考察到现代考察和观测分析,为经济地理研究提供了重要的科学事实发现手段。③ 国外引进脉络与多元思想本土化,带来不同的研究方法和思维逻辑。后两支脉络逐渐融入前一脉络,以突出中国特色之趋势。经济地理思想史研究可对当前经济地理学发展提供3点启迪：① 加强经济活动与地理环境关系的条件规律探索;② 鼓励问题导向的批判性思维;③ 弥补中国经济地理学研究的弱项,如与整体论对应的还原论,与归纳法对应的演绎法。     

地理空间中的空间关系表达和推理

针对地理空间中的应用,归纳了在空间关系的表达与推理中不同于人工智能领域研究的一些特点:在人工智能领域,更注重建立形式化的推理系统;而在地理信息科学中,则需更关注地理空间的特点以及地物的地理语义。该文基于地理空间和地理现象的本质且顾及地理空间认知,总结了地理空间中空间关系表达和推理的特点,具体包括空间的有限性、地球的球面特征、地物的地理语义、地物形状的复杂性、面状地物、特殊的空间关系、空间关系的层次性与尺度相应原则、不确定性、三维与时态特性九方面;进而介绍了地理空间关系表达的两个应用,即地理信息检索和基于对象的图像分析。该文的探讨可为地理信息科学中的相关研究提供方向性指导。     

汪一鸣先生的学术思想及其对中国地理学发展的贡献

汪一鸣先生是长期在政府部门工作,并坚持将理论研究与实践紧密结合的地理学家。他的学术思想集中表现为人地关系地域系统理论框架下的发展中地区人地关系地理时空观,对解释和揭示发展中地区 (发展中国家、区域,或更微观领域如乡村) 地理过程规律和结构变化具有重要的理论与实践指导意义,是对当今地理学理论的重要补充。从事地理学研究60年来,先生始终将发展中地区人地关系地理时空观思想和地理学的应用性特征始终贯穿于区域PRED系统研究、区域国土开发整治与规划研究、区域历史地理学研究、区域人文地理学人才培养和学术活动等4个方面,并长期致力于地理学科服务国家和区域发展与决策过程之中。汪先生的一系列创新性研究与实践,对中国地理学的发展作出了杰出贡献,特别是对中国民族地区地理学服务地方经济社会发展和生态环境保护方面,更是贡献卓著。他的学术思想值得我们年轻一代继承和发扬,他对中国地理学理论与实践作出的突出贡献,必将载入地理学发展的史册。     

Ontologies and representation spaces for sketch map interpretation

In this paper, we present a systematic approach to sketch map interpretation. The method decomposes the elements of a sketch map into a hierarchy of categories, from the material sketch map level to the non-material representational sketch map level, and then interprets the sketch map using the five formal representation spaces that we develop. These spaces (set, graph, metric and Euclidean) provide a tiered formal representation based on standard mathematical structures. We take the view that a sketch map bears information about the physical world and systematises this using extensions of existing formal ontologies. The motivation for this work is the partially automatic extraction and integration of information from sketch maps. We propose a set of ontologies and methods as a first step in the direction of a formalisation of partially automatic extraction and integration of sketch map content. We also see this work as a contribution to spatial cognition, where researchers externalise spatial knowledge using sketch mapping. The paper concludes by working through an example that demonstrates the sketch map interpretation at different levels using the underlying method.     

黑土粮仓全域定制模式的理论基础与技术路径

东北黑土地是中国粮食生产的“压舱石”。不合理开发利用导致部分地区黑土地退化严重,影响局部区域粮食生产和经济社会发展。在全球范围内粮食供需矛盾加剧的背景下,亟需着眼于区域可持续发展战略全局,寻求系统性、科学性和经济性的解决方案。黑土粮仓全域定制模式以地理学综合思想为指导,系统诊断黑土地退化的关键问题与主导因素,构建多尺度联动、多要素耦合、多技术协同的黑土地保护共性与个性相结合的解决方案。该模式依托“星—空—地—网”立体监测系统,结合大数据与人工智能驱动的全域定制平台,构建3个不同尺度策略：① 市域尺度实施“分区施策”,制定服务于黑土保护的农业资源优化配置方案和全域农业区划方案等;② 村域尺度实施“依村定策”,制定不同类型村庄的黑土地保护利用模式;③ 地块尺度实施“一地一策”,提供黑土保护与种植管理等土壤修复和产量提升精准策略。在齐齐哈尔市开展“市域—村域—地块”多尺度的方案验证与集成示范,以破解黑土地保护与利用难题,形成可复制可推广的系统解决方案,为中国和全球黑土地农业的可持续发展提供示范样板。     

Theoretical basis and technical path for the regional all-for-one customization model of black soil granary

The black soil area in Northeast China serves as a “ballast” to ensure China’s food security. Unreasonable development and utilization lead to serious black soil degradation in some areas and affect regional food production and economic and social development. In the context of the intensification of the contradiction between food supply and demand worldwide,we should pay more attention to the overall situation of regional sustainable development and seek for systematic, scientific, and economic...     

浪漫主义地理学：探索人性与大地互动中崇高卓越的景观

浪漫主义是一个历史深厚、定义多元、内涵丰富,且边界实践比较宽泛的词语,同时浪漫主义内涵也具有鲜明的统一性,通常与之关联的理念是独特性意识、深刻的情感内省,以及事物之间差异性意识。关于浪漫主义的讨论,在很多知识领域中均有体现。但在中国地理学界,人们很少将“浪漫”和“地理学”放在一起讨论,似乎放在一起存在用词矛盾。基于文本解析法,以段义孚先生《浪漫主义地理学》为中心进行学术考察,认为浪漫主义地理学是浪漫主义与地理学的辩证融合与实践,不仅是地理学思想中重要的新话语表征,也是一种难能可贵的地理学精神。地理学作为一门刻画人地关系和空间科学的学科,需要浪漫主义的介入。浪漫主义地理学对能量的敬仰和对道德的热忱,能激发人们上下求索,有利于人类空间实践的价值指引,是对人类精神的赞颂,并可使人们精神得到升华。在中国响应全球化和全球本土化的空间生产中,当代地理学的理论和实践,不应只局限于看似“家政学”的知识范畴内,而应在两极化的价值转化和超越中,探索人性与大地互动中崇高卓越的景观,努力关注浪漫主义地理学倡导的价值追求,让孜孜不断的“探求”精神和美好的“可能性”成为地理学崇尚的道德理念和实践方向。