基于空间尺度思想的初中地理教学设计 ——以气候的影响因素为例

本文结合真实案例,创设非洲小伙萨米回非洲避暑的情境,探究"家乡为何凉爽""工作地为何闷热""如何选择避暑地"等问题,引导学生运用所学知识解决现实问题,培养初中学生空间尺度思想和区域认知能力.     

地理空间数据的尺度问题及其研究进展

介绍尺度的概念、尺度的表达方式和尺度效应,重点介绍信息领域中尺度问题的最新研究成果,包括地理空间数据处理的尺度理论和多尺度空间数据挖掘理论与方法。     

基于地理空间尺度思想的中学地理教学设计

空间尺度是地理学研究的重要内容,对于中学地理课堂教学具有重要的方法论价值和意义。文章主要探讨地理空间尺度的内涵、分类,以及地理空间尺度特性,分析地理空间尺度对中学地理教学的价值,并提出基于地理空间尺度的课堂教学设计策略。     

基于地理加权回归模型的典型山地卫星反演降水产品降尺度研究

降水是陆地水循环的关键变量,高分辨率降水数据的获取是准确模拟陆地水循环过程的前提。虽然卫星反演降水产品具有较强的空间代表性和连续性,但其空间分辨率较低的问题限制了它的应用。以太行山、横断山和喀斯特山区为研究对象,基于降水与高程(DEM)、植被指数(NDVI)之间存在较好相关关系的假设,构建了GPM降水(Global Precipitation Measurement Mission)与高程、植被指数的地理加权回归模型,得到了2014—2016年研究区1km分辨率GPM降水数据。研究结果表明:地理加权回归模型能有效地提高GPM数据的空间分辨率。降尺度后,GPM数据精度在太行山和横断山区略有提高。年尺度上,相比于原始GPM数据,太行山和横断山区降尺度数据站点实测数据的确定系数分别提高了0.06和0.08,RMSE分别降低了0.45%和3.89%,MAE分别降低了0.16%和1.70%;月尺度上,太行山区67%的月份,横断山区83%的月份GPM产品降尺度后更加接近于站点实测数据。喀斯特地区GPM数据降尺度后精度略有下降,降尺度后,年尺度的降雨数据与实测数据的RMSE和MAE分别增加了10.00%和8.00%,R^2降低了0.06,月尺度上仅8月和9月降尺度后的精度更高。降雨与地形和NDVI的关系较弱是喀斯特地区降尺度效果较差的主要原因。     

基于多尺度的中国城市工业污染时空分异及影响因素

工业污染作为影响人类健康、社会进步以及可持续发展的热点问题,已引起全球视野的高度关注。采用变异系数、泰勒指数、EDSA及SDM模型等方法,从大区-城市群-城市尺度探析了中国城市工业污染的时空分异特征及影响因素,旨在为政府制定环境政策及推动生态文明建设提供参考。结果发现：① 2005—2015年中国城市工业污染指数总体呈波动下降趋势,但污染差异逐趋增大;大区、城市群、城市尺度的工业污染指数分别呈现“东高西低、集群化、级差化”特征,且各尺度污染差异显著;工业污染重心偏向东部并呈现南移态势。② 中国城市工业污染类型转移由简单转移过渡为复杂转移;大区保持“东部>中部>东北>西部”的污染格局不变;城市群污染呈现由北向南、由内向外跃迁格局;城市污染呈现由中心向外围缩减、碎片化向集中分布格局,且存在一定的空间依赖性。③ 各尺度工业污染的影响因素存在差异,城市化率与产业结构对3个尺度工业污染均有显著影响,人口密度、能源强度和环境管制强度对大区和城市尺度工业污染影响显著,工业发展水平和外资水平仅对大区尺度工业污染产生显著影响,而科技水平对3个尺度的工业污染均未产生显著影响。最后,提出了降低城市工业污染排放的对策建议。     

地理空间的尺度-结构分析模式探讨

本文以地理学、景观生态学有关尺度的研究为基础,应用层次理论,在大、中、基本三种尺度上,就有关地理空间研究的一个重要方面-地理空间的尺度-结构分析模式进行了探讨.初步建立了一种有关地理空间结构与功能表达的空间等级序列,该等级序列能够反映地球表层在不同尺度上的空间结构组成以及它们之间的相互转换关系,以其为基础开展地理空间研究有利于发现不同地理现象的内在成因及其发生机理(在基本尺度上),有利于发现区域不同地理现象的表现形式及其变化过程的动力学机制(在中尺度上).与传统地理学对于地理空间研究的宏观有余而微观不足的特点相比,该等级序列能够实现地理学的"宏观机制"研究与"微观机理"研究的结合,是现代地理科学有关"定性与定量综合集成"研究的基础.     

地理背景的不确定性对时空行为模式分析的影响——基于西宁市的实证研究

伴随着城市研究新数据源与方法论的兴起,从时空间整合的角度反思和修正传统的概念与方法,成为时空行为研究重要发展趋势。地理背景作为城市研究的核心变量,其界定方式不确定性如何影响对个体行为作用效应的分析结果,已成为地理学的新方法论问题。在已有文献的基础上,本文基于西宁市的实证研究,尝试验证地理背景不确定性对行为模式分析的影响,并进一步探讨多个行为变量与其相互关系以及时间维度差异。通过比较两类地理背景范围（仅考虑居住地建成环境的地理背景范围、综合考虑居住地与家外活动地建成环境的地理背景范围）,分析对个体行为作用效应结果的差异性。研究发现：如果仅以居住地作为地理背景范围,关注其中建成环境对行为影响时,可能会夸大“家”的作用,而综合考虑居住地与活动地的地理背景范围时,更为接近于“真实”的地理背景,建成环境对家外活动时长、出行时长和活动空间有一定的解释力,且能够捕捉到一些重要的影响因素并修正有悖于常识的结论。同时地理背景不确定性对个体行为作用效应的分析结果影响还表现出较明显的工作日/休息日差异,表明地理背景存在时间维度的不确定性。研究结论在一定程度上揭示了时空行为研究在重新审视传统城市地理学概念、探索日常生活视角的度量方法与研究范式方面的有效性。     

中国高新技术企业分布影响因素的空间异质性与尺度效应

影响高新技术企业分布的因素往往具有空间非平稳性,然而既有研究对其关注尚少。基于2017—2019年间认定的215791家高新技术企业数据,运用多尺度地理加权回归模型（MGWR）,刻画了中国高新技术企业的空间分布格局,识别了其影响因素的空间异质性与尺度效应,结果表明：① 2019年中国高新技术企业的空间分布呈现出在以“北上广深”为首位中心,以成渝与区域性中心城市为次位中心的高度集聚特征。② 企业内部因素、城市知识创造水平、技术创新水平、创新环境水平和外部连通水平共同影响了高新技术企业的空间分布。③ 影响高新技术企业分布的因素存在空间异质性,公司年龄、高校学生数量、互联网的影响呈现出“东-西”向空间分异格局,专利申请数、高新区、生活设施的正向影响呈现出“南-北”向空间分异格局,高铁的正向影响呈现出“东南-西北”向空间分异格局,研发费用投入对东北地区影响最大,市场化水平对京津冀和珠三角城市群地区影响最大。④ 影响因素存在尺度效应,靠近创新末端的变量具有更大的作用空间尺度。最后,本研究提出相关的政策建议,以期为高新技术产业的发展提供借鉴与参考。     

流域视角下安徽省传统村落时空格局差异性研究

选取安徽省内淮河流域和长江流域传统村落为研究对象,从时间和空间两个维度分析传统村落演化差异性并探究影响传统村落分布的主要驱动因子。结果表明：(1)在时间维度,在历史发展进程中传统村落差异明显。淮河流域经历“萌芽期—雏形期—形成期—饱和期—平缓期”,传统村落以农耕生活方式平稳发展。长江流域经历“萌芽期—雏形期—发展期—转变期—鼎盛期”,传统村落以经商生活方式迅速发展;(2)在空间维度,传统村落重心迁移路径均为由北向南,但空间格局特征差异性显著。淮河流域传统村落主要聚集在耕地密集的淮河北岸但聚集度较低,分布聚集度先减小后增加。长江流域传统村落显著聚集在长江南岸,分布聚集度持续增加;(3)两流域内传统村落均主要分布在低海拔、低坡度、邻水系及气候适宜的地区,不同历史时期气温和降水是影响传统村落空间分布的主要驱动因子,长江流域传统村落受高程影响程度高于淮河流域。长江流域内现存传统村落空间分布受地均GDP和人口密度影响程度高于淮河流域内传统村落。     

京津冀地区AOD时空变化及影响因子的地理探测

基于MODIS 3 km AOD遥感数据,利用空间自相关模型及地理探测器对2010—2016年京津冀地区AOD的时空变化特征及其影响因子进行探测。结果表明:(1) 2010—2016年京津冀地区年平均AOD值为0.83,其中天津市年均AOD值为研究区最高,河北省次之,北京市最低。研究区及各分区AOD的7 a变化趋势大体一致,呈现先下降后上升再小幅波动的状态。(2)空间自相关分析表明京津冀地区AOD空间分布呈现显著正相关。局部高高聚集区主要集中在北京市东南部、天津市南部及河北省的中南部,低低聚集区集中分布在西北部山区。研究区高低聚集区面积均呈减小趋势,不显著区呈扩大态势。(3)地理探测器结果表明不同区域的主导影响因子不同,北京市首要影响因子为NDVI,其次为人口密度,且二者交互作用明显。天津市主导因子为风速,人口密度、第二产业生产总值等人为因子的作用力也较大,风速与其交互作用较强。河北省主导因子为人口密度,GDP与第二产业生产总值等的作用力次之,整体交互作用偏弱。通过地理探测器解析京津冀地区AOD空间分异的影响机理,其结果对我国大气污染治理具有重要意义。     

由气候舒适度的时空分布 谈地理事物分布的过渡性

地理事物的分布变化规律,有突变和渐变,地理事物的渐变分布往往表现为过渡性。过渡性是地理事物分布的基本规律,也是我们推断地理事物分布的基本依据。如果我们忽视地理事物分布的过渡性,就会产生一些失误,甚至出现一些错误。本文将从关于气候舒适度的两道高考题入手,来谈地理事物分布的过渡性规律,以此来提醒在试题命制及解题过程中遵循相关规律的重要性。     

路网形态与住宅价格的多尺度空间关系研究——基于空间网络分析与多尺度地理加权回归模型

针对以往住宅价格影响因素分析中忽略城市路网形态参数的问题,该文基于空间网络分析,将不同搜索半径下道路接近度与穿行度纳入住宅价格特征变量,构建空间计量模型,探究成都市路网形态对住宅价格的驱动效应。结果表明:1)相比享乐回归模型和地理加权回归模型,多尺度地理加权回归模型揭示了不同变量的空间影响尺度,更适用于探究成都市路网形态对住宅价格的影响;2)路网的局部接近度、局部穿行度核心位于二环内,全局接近度核心主要分布在四环内,全局穿行度核心主要分布在交通干道上;3)不同搜索半径下对住宅价格具有显著驱动效应的接近度均为全局尺度变量,该效应在空间上相对平稳,而穿行度作为局部变量,其在空间上的影响尺度随搜索半径的变化而存在差异,具有一定的空间异质性,其中,路网接近度对住宅价格产生正向影响,其系数空间格局呈跨尺度相似特征,而穿行度产生负向影响,其系数空间格局呈跨尺度变异特征;4)各搜索半径下路网形态变量的差异可在一定程度上改变消费者对其他影响因素的偏好程度。     

地理时空三向聚类分析方法的构建与实践

随着地理数据获取能力的不断提升,地理数据体量呈指数增长,数据种类、数据性质更加多元化。对数据的有效甄别和归类成为理解地理现象时空特征、演化过程和行为机制的关键。传统聚类方法面临数据体量大、维数高、质量差的挑战,加之对地理空间与时间关联分析的需求,对聚类方法改进和提升研究的要求越来越迫切。本文介绍了从单向到三向聚类构建思路的变革。单向聚类是仅在样本或属性方向上进行聚类,易忽视非常相似的局部特征、易犯“横看成岭侧成峰”的错误。双向聚类是基于数据矩阵内元素值的相似性,形成一个子矩阵分割方案,使子矩阵内元素相似度尽可能高,子矩阵间元素相似度尽可能低,从而实现行列两方向的同时聚类,避免了单向聚类的不足。鉴于双向聚类难以满足地理研究超出双向的解译需求,本文提出并研发了一个全新的三向聚类方法,给出了运用该方法开展地理时空格局过程探测的流程,总结了如何根据研究涉及的“空间—时间—尺度—属性”构建三维数据体;最后,展示了三向聚类的地理实践案例。结果表明：① 三向聚类是一种大数据时代探测地理数据时空分异规律的有效方法,可以解决数据维度高、质量低等问题;② 面对不同的地理问题,三向聚类在算法层面上是通用的,不同之处仅在于：根据不同问题涉及的空间、时间、尺度、属性的不同,构建不同的数据体;不同数据体聚类得到的不同结果回答不同的地理问题;③ 三向聚类可以实现地理数据的时空分异规律多方向、多尺度、多层次的联合解译,揭示地理特征时空尺度叠加效应。最后,论文强调根据地理问题组织数据的重要性,期待未来能够提升三向聚类在多空间尺度、多属性方面的地理研究实践。     

地理“一般法则”与“特殊性描述”的辩证关系

正地理一般法则是把个别的、局部的、分散而具体的地理事物,按其内在联系,进行归纳、总结、综合,从而得出概括性的结论,即地理原理、地理规律,是共性知识,是地理的核心知识。地理主要有三方面的一般法则:(1)地理规律类(如分布规律、过程规律)(2)原理性(如气候因素、要素相互作用原理)     

地理问题的创意设计

学习过程中需要研究讨论并加以解决的矛盾或疑难即问题。心理学家关于问题学习的研究是从创设问题情境开始的。问题情境是问题学习的前提,一个好的问题情境,往往能够激起学生强烈的问题意识和探求动机,引发学生积极思考,从而独立地解决问题,发展其思维能力和创造能力。地理问题是指在地理学习过程中需要研究讨论的地理现象、地理原理或地理过程,包括地理事件发展、演化过程中面临的问题及解决方案。地理问题复杂多样,本文主要侧重于地理课堂教学设计中的设问。     

基于地理探测器的乌鲁木齐城市扩张特征与时空驱动因素分析

新时代我国城市发展内外环境明显变化,城市扩张特征和驱动机制也呈现出新特点.以乌鲁木齐市为例,描述1990—2018年城市建设用地扩张特征,利用地理探测器研究扩张时空机制,重点分析2010年以后扩张新特点.结果表明:(1)乌鲁木齐建设用地由1990年的84.37 km2增加到2018年的361.91 km2,城市形态由南...     

以“撒哈拉以南非洲”教学为例谈提高地理课堂教学有效性的方法

《义务教育地理课程标准(2011)》提出"义务教育地理课程是一门兼有自然学科和社会学科性质的基础课程,具有区域性、综合性、思想性、生活性、实践性的特征"。地理课程的"生活性"表现为"地理课程内容紧密联系生活实际,突出反映学生生活中经常遇到的地理现象和可能遇到的地理问题,有助于提升学生的生活质量和生存能力"。这是由于地理课程有利于增强学生生活能力,更大程度满足学生生存的需要,用学到的地理知识、技能、原理来理解和解释生活现象,解     

中国人口健康分布的时空变化与影响因素

该文利用最近3次人口普查获得的资料,对我国省级层面的人口健康分布的时空变化特征与影响因素进行分析。结果表明:1)近20年我国居民总体的健康状况得到较大改善,但人均预期寿命存在明显的省际差异,呈现西部较低、中部次之、东部最高的空间梯度特征,差异程度随时间不断降低;2)各地区健康分布并非表现出完全的随机性,而是在总体上呈现出一定的空间集聚趋势,但集聚趋势随时间变化有所弱化;3)地区人均预期寿命的增加速度与初始水平负相关,初始水平较低的地区增速普遍高于初始水平较高的省区,空间收敛趋势明显;4)人均GDP、食物支出占比、森林覆盖率与废水处理达标率等指标较高的地区的预期寿命相对较高,城市化的快速推进与医疗设施禀赋变化对人口健康的净效应总体为负。     

《地理科学》第34卷(2014)总目次

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