“一带一路”经济走廊资源环境信息开发利用研究进展与展望

六大经济走廊是“一带一路”倡议的战略支柱,该区域横跨亚、欧、非大陆,涉及国家众多,地理条件千差万别,资源环境本底复杂。通过对沿线区域资源环境信息进行系统性、全面性的揭示,能够为科学推进“一带一路”倡议实施提供至关重要的决策支持作用。本文提出了面向协同创新的“一带一路”空间信息服务系统框架,综述了“一带一路”经济走廊地区在资源环境信息开发利用进展,具体包括资源环境格局与时空演变、联合国可持续发展目标监测与评价、防灾减灾知识服务关键技术应用、资源环境信息集成与共享、新冠疫情对经济社会发展影响,进而展望了其发展趋势和潜在的研究方向,为“一带一路”经济走廊的可持续发展提供决策支持。     

“地理智能”专辑导言

地理学和测绘学及其各分支学科日渐深度融合,物联网、互联网、智能传感、大数据、人工智能和自动控制等现代技术迅猛发展;同时,中国社会经济和科技事业对地理信息提出了新需求。在此背景下,地理智能新时代呼之欲出,如日东升。智能传感器附着在或移动于地球自然空间和社会空间中,从36000公里的高空到万米深的海洋,构建了针对地球各圈层的立体的、多角度的、多层次的、多要素的观测体系和传感网络,快速、准确、细致地获取地球空间高维动态信息。     

"人居环境健康与GIS"专栏导言

当前蔓延全球的尚未得到完全阻控的新冠疫情再一次警醒我们,人类正面临着全球化、工业化、城镇化、人口老龄化以及疾病谱、生态环境、生活方式不断变化等带来的新挑战,这也迫使我们再一次对"健康"进行反思与新的探索.中国古代就对"健康"有着非常深刻、辩证的理解.《易经》里"天行健,君子以自强不息"这句话中的"健"字偏重于指精神和意志方面的坚强,"康"字初见于《尚书·洪范》:"五福:一曰寿,二曰富,三曰康宁,四曰攸好德,五曰考终命","康"字的意思偏重于指身体的健康无疾(谭华:中国古代的健康观,https://culture.ifeng.com/c/7tzsxCfhMww).2016年10月25日,中共中央、国务院印发了《"健康中国2030"规划纲要》,明确指出,健康是指一个人在身体、精神和社会等方面都处于良好的状态.传统的健康观是"无病即健康",现代人的健康观是整体健康,世界卫生组织提出"健康不仅是躯体没有疾病,还要具备心理健康、社会适应良好和有道德".     

基于POI数据及四叉树思想的“三生空间”识别方法

城市区域内部建筑物较密集,外围建筑物逐渐稀疏,因此大多存在内部区域POI数据密度大,外围区域POI数据密度逐渐减小的现象,在使用均等网格作为识别单元进行城市“三生空间”的识别的过程中,就会出现网格尺度较大导致识别准确率较低或网格尺度较小导致无数据区较多两种情况。针对以上问题,本研究提出一种基于POI数据及四叉树思想的”三生空间”识别方法：综合利用互联网地图POI、行政区划、遥感影像等数据,引入四叉树思想对网格识别单元进行分级;将POI数据与城市建设用地分类和土地利用现状分类进行衔接,对POI进行重分类;综合各类POI的功能和面积,构建POI分类“三生功能”赋分体系,定量识别“三生空间”。以西安市中心城区为实验区进行实例验证,结果显示正确率在95%左右。通过与均等格网识别结果的对比,进一步证明引入四叉树思想对网格进行分级一方面能有效减少无数据区的存在,另一方面能使识别结果准确率大幅提高,为基于POI数据的城市三生空间的识别提供了一种新思路。     

“一联三生”体系下粤港澳大湾区智慧城市群的构建

自1978年以来,我国城镇化经历了外延粗放扩张式的快速发展模式,不具有可持续性。城市群作为推进后城镇化发展阶段的主体形态,其智慧化建设成为重要的研究内容。但智慧城市群建设如果缺乏理论指导,会陷入一定的盲目性。因此,本文力图通过对城市的“智慧”和城市群的空间概念体系的本质认知,构建“互联互通、生产、生活、生态”（简称为“一联三生”）体系下的智慧城市群理论框架。结果表明：① 智慧城市与智慧城市群的建设需要“命运共同体”的灵魂引领。在对心理学领域“智慧”充分认知的基础上,提出“以人为本的自主调节”的智慧城市灵魂。自主调节包括实时的智慧感知、智慧评估和智慧优化;② “一联三生”构成城市群空间概念体系,包含“一联”和“三生”等4个主题内容;③ 实现“一联三生”的智慧感知、智慧评估和智慧优化是智慧城市群构建的核心内容。结合粤港澳大湾区实际,提出了粤港澳大湾区智慧城市群的建设目标与内容,并探讨了地理空间信息在粤港澳大湾区智慧城市群建设中的支撑作用,为我国智慧城市群的框架构建提供理论参考。     

“十三五”时期黄河流域PM2.5时空分布规律及多尺度社会经济影响机制分析

黄河流域生态保护与高质量发展是我国新时代的重大战略任务。探究黄河流域PM_2.5浓度的时空变化趋势,并分析其社会经济影响因素,对该地区的大气污染防治和实现高质量发展具有重要意义。本文采用时间序列趋势估计、空间自相关分析、地理探测器和地理加权回归方法,揭示了“十三五”时期年黄河流域不同尺度（全流域以及61个地级市）PM_2.5浓度值和变化趋势的时空分异特征,定量探究了社会经济因素对PM_2.5浓度的影响机制及其时空过程。结果表明：① 在“十三五”时期,黄河流域的PM_2.5污染情况整体好转,其浓度呈波动下降的趋势,平均每年下降约4.2 μg/m³,彰显了我国大气污染防治攻坚战取得的重要成效;② 山东、河南、山西和陕西的PM_2.5浓度值较高,但山东、河南改善速度较快,山西和陕西改善速度较慢;③ 以目前的改善速率推算,在黄河流域61个地级市中,54个市将能够完成“十四五”规划中PM_2.5浓度下降10%的目标,而咸阳、西安、榆林、太原、临汾、运城、晋城7市将难以完成;④ 人口密度、工业企业数、土地利用强度是导致黄河流域PM_2.5浓度升高的主要社会经济因素,其解释力均达到50%以上;⑤ 从2015—2019年,土地利用程度指数和人口密度的主要影响区域均转移至黄河流域中部地区,建议山西、陕西、内蒙古应作为下一阶段治理工作关注的重点区域;⑥ 促进与环境承载力相协调的城乡发展、控制工业规模并提高其环保水平,是进一步治理黄河流域大气污染的重要策略。     

三江源地区“三区空间”时空演化及驱动机制分析（1992―2020年）

三江源地区是国家重要生态安全屏障和生态文明先行示范区。科学认知三江源地区生态空间、农业空间、城镇空间的空间格局演变特征及驱动机制,对于促进国土空间格局优化具有重要意义。首先从单一土地利用类型入手,分析1992―2020年的变化特征;然后结合土地分类和量化评价辨识出农牧空间,进而界定出“三区空间”并对其演变特征进行分析;最后,利用地理探测器分析变化背后的驱动机制。结果表明：① 三江源地区城镇空间增幅达774.56%;生态空间和农业空间以2005年和2015年为转折点,分别呈“U”字型和倒“U”字型变化趋势;② 研究区仅发生了4种交叉转换：生态空间转农业空间规模为1154.1 km²,多发生在气候变化主导区,转化量大但速度在逐步放缓;农业空间转生态空间规模为1140.8 km²,多分布在气候与人类活动共同作用区,转化速度呈明显变快趋势;农业空间和生态空间转为城镇空间的总量分别为41.0 km²和12.3 km²,多分布在县（市）驻地镇附近,转化速度在三个阶段表现为“缓慢增长―变快―减缓”的态势;③ 地理基础条件是“三区空间”格局演化的基本动力和前提,制约着交叉转换的位置和方向;社会经济因素是演化的关键驱动力,对交叉转换规模和速度均具有显著影响;生态保护政策在2005年之后驱动作用显著,尤其在“生态―农业”空间的相互置换过程中发挥着稳定作用。本研究可为牧业地区主体功能降尺度传导和国土空间用途管制提供新思路,可应用于三江源地区生态环境保护决策和各级国土空间规划编制工作。     

结合“珞珈一号”夜间灯光与城市功能分区的广州市碳排放空间分布模拟及其影响因素分析

合理模拟城市内部的碳排放空间分布情况,是制定清晰明确的碳减排政策的重要前提。由于以往相关研究所用数据分辨率较低,且未考虑行业差异,因此所得结果较难精细地反映碳排放空间分布特征。为解决以上不足,本文提出一种更为合理的碳排放空间分布模拟方法。首先利用时间序列法预测2019年广州市各行业碳排放量;然后结合“珞珈一号”夜间灯光及城市功能分区数据,在精细尺度下实现分行业的碳排放空间化;在此基础上进行空间自相关分析,揭示广州市碳排放空间分布规律;最后采用随机森林模型分析影响广州市分行业碳排放的社会经济驱动因素。结果表明：① 广州市碳排放量在2011年后呈缓慢增长趋势,2019年碳排放量达83.12百万吨,其主要贡献来源为交通行业;② 与常用的ODIAC（1 km）、EDGAR（10 km）碳排放产品及基于NPP-VIIRS的碳排放空间化结果（500 m）相比,结合高分辨率（130 m）夜间灯光数据以及城市功能分区实现的碳排放空间化结果可以在更精细的尺度上呈现区域内部的空间碳排放差异;③ 广州市碳排放呈显著的全局空间正相关,形成了以第二和第三产业集中区域为依托的高高聚集区;④ 广州市2019年第二产业碳排放的主要影响因素是一般公共预算收入、第二产业GDP、一般公共预算支出、固定资产投资额;第三产业碳排放的主要影响因素是社会消费品零售额、第三产业GDP、各个行政区总GDP以及人口数量。综上,本研究从城市内部行业结构差异出发,结合高分辨率的夜间灯光数据,展现区域内部的碳排放分布格局,所得结果将有利于相关部门制定精准的碳减排和产业优化升级策略。     

“资源环境数据格网”专栏导言

<正>格网是能够"容纳"自然和人文数据的"第三边界"。资源环境数据格网是多源信息提供数据融合与集成的容器,同时多种资源环境要素的数据格网化又是地理规律对比和集成分析的重要技术手段。为此,本刊《地球信息科学学报》编辑部以"资源环境数据格网"为主题组织专栏,本期共征集、录用了其中的8篇文章。由于本栏容量有限,许多优秀的投稿论文因修改时限和专题内容等原因未能入选。感谢各     

“全空间信息建模分析方法与应用研究”专栏导言

全空间数字世界是在计算机系统中由描述现实/虚拟世界各种实体与要素的时空对象数据所构成的综合数据体,是一种对从宏观到微观的现实/虚拟世界的对象化数据描述.传统GIS对地理空间数据的分块与分层管理方法,无法满足全空间数字世界中复杂、动态、关联的时空对象组织与管理的需要,因此,本文研究提出了一种基于时空域的全空间时空对象组织与管理方法.在分析了全空间数字世界的概念、内容和特点的基础上,提出了时空域的基本概念,明确了时空域的数据组织方式和本质特性;建立了面向时空域的子时空域、时空对象类、对象关系类和时空域时空对象生命周期序列的时空对象数据组织体系和管理方法,并进行了时空域数据的存储与管理实验,验证了基于时空域的全空间时空对象组织与管理方式在管理全空间数字世界中的实用性和可行性,为后续示范应用场景中时空对象的生成与处理、检查与校验、可视化与输出提供底层支撑.     

“全空间信息建模分析方法与应用研究”专栏导言

全空间信息系统(PIS)概念的提出是为了适应在多领域观测和计算技术快速发展的背景下,地理信息科学在基础建模和计算分析研究方面的挑战和未来发展方向。全空间信息建模分析方法涵盖了多源地理大数据支持下的多粒度时空对象建模和多维度时空耦合分析方法的拓展。多粒度时空对象建模的提出是为了适应观测和研究范畴、数据的时空维度、计算分析方式与方法以及应用问题的研究视角等方面不断发展,以实现客观世界到计算机世界直接映射的建模目标。     

“中国古-近代地图挖掘、分析与利用”专栏导言

正在实现中华民族伟大复兴的"中国梦"的大背景下,古地图成为地理学界、测绘学界和社会科学界的研究热点。在大数据时代,如何充分挖掘和利用中国古、近代丰富的地图资源数据,提炼其中对研究中国的资源、环境、社会和经济的演化有益的信息,探索中国古-近代地图制图技术发展脉络,分析中国古-近代地图     

“新时期中国土地利用/覆被变化时空特征与生态环境效应”专栏导言

<正>土地利用/覆盖变化是全球气候变化和全球环境变化研究关注的重要内容,是"国际地圈与生物圈计划"(IGBP)和"全球变化人文因素计划"(IHDP)两大国际组织以及全球土地计划(GLP)研究的核心领域。"十二五"以来,中国政府全面实施了社会主义新农村建设、生态文明建设、区域发展总体战略和主体功能区战略等重大规划,以及农村土地流转、空心村土地整治、推进农业现代化、建设农田水利设施、改造中低产田和建设大规模旱涝保收高标准农田、构建农产品主产区的农业战略格局、优化城市化布局和形态、建设新型     

“和谐江苏”专辑——遥感、GIS与和谐江苏建设导言

为了进一步落实科学发展观,深化改革、开放,2008年2月,《地球信息科学》学报编辑部召开了在京编委会议,提出了扩大编辑协办单位,进一步发挥全国产、学、研战略伙伴的群体潜力,扩大学术交流的新园地,试行轮流主持专辑的新举措。江苏是经济、文化、科技都很繁荣、发达的强省之一,在遥感、地理信息系统领域人才荟萃、遍布高等院校、科研院所,以及国土、水利、气象、环保、农林各政府部门,所组建的江苏省遥感与地理信息系统学会,已有近20年的历史。为有关专家学者搭建了一个良好的学术交流平台。     

城市、绿化与人居环境的可持续发展策略

根据大量资料统计说明：成都市随着经济发展,环境有恶化趋势,人口的迅速增加,建筑面积的扩大,导致人均公共绿化面积减少。从６０年代开始,市区雾日增多、日照百分率降低、连阴雨次数、洪涝发生次数逐渐增多,而且火灾发生次数逐年增多,市区重于效区。城市环境必须保持经济、社会与生态环境协调发展。