论万物互联时代的地球空间信息学

随着5G/6G、云计算、物联网和人工智能等新技术的发展,人类已经进入了万物互联时代。本文探讨万物互联时代地球空间信息技术的五大特点：定位技术从GNSS和地面测量走向无所不在的定位导航定时（PNT）服务体系;遥感技术从孤立的遥感卫星走向空天地传感网络;地理信息服务从地图数据库为主走向真三维实景和数字孪生;3S集成从移动测量发展到智能机器人服务;学科研究范围从对地观测走向物联监测和对人类活动的感知。笔者基于这些特点进一步剖析新时代面临的挑战,并提出新时代地球空间信息学发展亟待解决的三大科学技术问题：测绘学科如何服务人与机器人的共同需求？遥感影像解译的机理是什么和如何突破实现技术的瓶颈？如何利用时空大数据挖掘人与自然的关系,从空间感知走向空间认知？万物互联时代的地球空间信息学,必须且完全可能为万物互联的数字地球和智慧社会做出更大的贡献！     

时空遥感云计算平台PIE-Engine Studio的研究与应用

随着遥感大数据时代的到来,为快速处理和分析海量遥感数据,国内外涌现了众多遥感云计算平台,使得全球尺度、长时间序列遥感数据的快速分析和应用成为可能。本文在分析国内外遥感云计算平台现状的基础上,针对大数据时代国内缺少功能完备的遥感云计算平台,且国外遥感云计算平台对国产卫星数据支持不足等问题,基于容器云技术,构建了包含国产卫星数据且集数据、算力和技术于一体的时空遥感云计算平台PIE（Pixel Information Expert）-Engine Studio,实现了脚本驱动的遥感数据的按需获取以及海量数据的快速处理。采用Landsat 8数据,以生长季植被指数NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）的计算为例,对比了本平台与GEE（Google Earth Engine）的数据处理能力。结果表明,由于计算资源的限制,本平台的计算和导出时间均比GEE稍长,但计算结果的空间分布一致,其中近68%的值均分布在（0.48,0.77）,且二者差值的95.33%集中在（-0.13,0.13）,结果较为可信。因此,本文构建的基于共享、开放的中国自主遥感云计算平台PIE-Engine Studio,可为地球科学领域的研究提供数据和算力支持,将有助于推进中国遥感云计算平台的发展进程,推动国产卫星数据在云计算平台上的应用。     

兰州市地质灾害特征与防治对策研究

从地质环境条件、地质灾害特征和城市发展建设方面,分析兰州市地质灾害的成因。从科学技术和社会管理方面,结合国内外的经验和兰州的实际,提出兰州市地质灾害防治的对策和建议。该研究的突破在于把地质灾害防治的科技支撑与社会管理相结合。     

京津冀科技合作网络的演变特征及影响因素

构建层次分明、结构合理的科技合作网络对于推动京津冀协同创新具有非常重要的作用。本文从基于知识创新的科研合作网络和基于技术创新的技术合作网络的角度,使用合作论文和合作专利数据,采用社会网络分析法对2013—2018年京津冀地区地级及以上城市之间科技合作网络的演变特征进行了分析,并基于半参数估计和面板计量模型实证检验了影响京津冀78个城市对之间科技合作的主要因素。主要结论为：① 京津冀科研合作网络快速成长,呈现北京与天津双核引领,以京津为主轴、京保石为次轴的空间结构。② 京津冀逐渐形成了以北京为主中心,天津、石家庄为次中心,廊坊、保定、沧州为三级枢纽,其他城市为节点的技术合作网络结构。③ 空间距离越近的城市之间越容易产生科技合作,高铁开通带来的时空距离压缩可以减弱科技合作的空间衰减系数;相对于科研合作,技术合作对于空间距离更为敏感;技术邻近性是促进城市间科技合作的主要驱动因子,尤其是对技术合作的促进效应更为明显;经济发展差距越小的城市之间相对容易产生技术合作。     

长江经济带城市水资源利用效率的空间关联网络及形成机制

探讨城市水资源利用效率空间关联网络特征及其形成机制可为实现区域用水效率协同提升提供新的政策视角。本文以长江经济带107个地级及以上城市为研究样本,首先,利用随机前沿分析法（SFA）测算出其2009—2018年水资源利用效率,并基于此构建其空间关联矩阵,继而采用社会网络分析法考察城市水资源利用效率空间关联网络的整体结构、个体结构及其空间聚类方式,最后采用二次指派程序法探讨网络形成机制。结果表明：① 城市水资源利用效率整体仍处于较低水平,但研究期内提升显著,空间关联网络格局显现,且整体网络可达性较强,几乎不存在非对称性可达的联系对,仍存在关联不紧密、网络结构稳定性欠佳等问题;② 上中下游地区的中心城市发挥着中心行动者、中介沟通者的重要作用,呈现“中心城市—非中心城市”的“核心—边缘”空间分布特征;③ 城市水资源利用效率空间关联板块可划分为净溢出、主受益和双向溢出板块,各板块成员组成符合长三角城市群、长江中游城市群、成渝城市群的分布特征;④ 城市间地理邻近性差异、经济发展水平差异、对外开放程度差异等自然地理条件和社会经济因素对城市水资源利用效率关联网络的形成具有显著影响。     

星球绅士化理论前沿及其对中国城乡治理的启示

绅士化已经成为全球城乡发展研究的前沿问题。探究绅士化的理论及其对中国城乡治理的启示,对贯彻落实新型城镇化和乡村振兴的国家战略具有重要意义。通过理论分析和案例比较可见,星球绅士化突破了传统绅士化研究的本体论、认识论和方法论,全球北方与全球南方的差异凸显了中国绅士化研究的价值。结合中国独特的城乡关系、央地关系及其多尺度交互作用,可进行星球绅士化的理论创新。未来中国城乡治理应重视治理模式转型、区域战略转型和城乡关系转型,全球经验、区域差异、城乡融合是治理现代化转型的关键点。对绅士化现象须采取批判性的价值论立场,关注城乡中低收入者权利,为维护空间正义和实现共同富裕做出积极贡献。中国绅士化研究需要加强与国际的对话与对接,并提供本土化经验。     

中国旅游业碳减排潜力的空间关联网络结构及其影响因素

基于2000—2018年中国省际面板数据,利用“自下而上”法和Super-SBM模型测度30个省（区、市）的旅游业碳减排潜力,借助修正的引力模型和社会网络分析方法探究其空间关联网络特征及影响因素。结果表明：①中国旅游业碳减排潜力的空间关联日趋紧密,网络密度和网络关联数呈增长态势,网络效率和网络等级度呈下降态势;②东部区域在空间关联网络中居于核心位置,对降低旅游业碳减排潜力所需要素的掌控与支配能力较强;西部区域在网络中居于边缘位置,难以影响和控制其他省（区、市）;③北京、天津、江苏和上海属于“净受益”板块,广东、浙江和福建属于“经纪人”板块,吉林、内蒙古等23省（区、市）属于“净溢出”板块;④空间邻接关系、经济发展水平差异、产业结构差异、技术创新水平差异和旅游业人数规模差异共同驱动着中国旅游业碳减排潜力空间关联网络结构的形成与演化。     

生态系统服务社会价值与生态价值的权衡与协同关系——以普达措国家公园为例

以香格里拉普达措国家公园为研究区,借助SolVES模型和InVEST模型,分别度量其社会价值（美学价值、文化价值、游憩价值）和生态价值（生境质量、碳储量、水源供给）的空间特征,并运用双变量空间自相关分析对二者空间权衡与协同关系进行研究。研究表明：① 社会价值的高值区呈“多核心,多条状”的空间格局,社会价值指数高达8.6（该指数介于1~10）,且距水体的距离越近对社会价值的贡献越大（贡献度为45.9%）;② 生态价值良好及优的空间范围占园区面积的1/2（49.91%）,主要位于原始森林保存良好的碧塔海片区和尼汝东北部扎诺一带;③ 社会价值与生态价值之间存在显著的空间依赖性,其中社会价值低,生态价值高的区域是园区最主要的空间聚集特征。该研究可为生态系统服务的可持续管理决策提供科学依据,以及有助于完善基于生态系统服务的社会?生态系统分析理论框架。     

盗窃犯罪易发地的构成、影响及其区域异质性：基于地理探测器方法

本文旨在识别盗窃犯罪易发地的主要类型、影响强度及其区域异质性特征,同时厘清地理探测器在犯罪地理研究中的适用性。利用北京中心城区的多源大数据,研究发现：① 在全域范围内,37类设施均属显著的盗窃易发地,道路边界、行政边界、用地边界也是盗窃高发的边缘地带,影响力突出的盗窃易发地更具备犯罪模式理论提及的犯罪引致条件。② 如社会解组理论所言,随着社会解组程度减弱,犯罪易发地的类型数量及其对盗窃分布的影响逐渐下降。除低解组区外,各类设施及边界的相对影响排序基本相同。③ 因未考虑混淆因素干扰,地理探测器容易高估解释变量的作用,与负二项回归结果的吻合度不高。而结合排除控制法,将混淆因素同质化的样本进行分区分析是规避外生变异和稳健运用地理探测器的可行路径。     

围绕南海问题的信息权力作用过程与机制研究

2010年以来,南海争端呈现扩大化和复杂化的态势,形成环南海周边国家侵占岛礁、域外国家广泛介入的局面,进而推动南海问题日益走向“国际化”。分析南海问题中的国家（地区）间合作与冲突关系,挖掘南海问题“复杂化”的深层原因,这是理解当前南海局势、避免战略误判的重要支撑。文章借助GDELT新闻媒体数据库,提取2013—2021年有关南海问题的事件数据,利用年代约束聚类方法将南海问题划分为矛盾上升期（2013—2018年）和域外介入期（2019年以后）,并利用社会网络分析方法探讨南海问题中的国家（地区）间合作与冲突关系以及背后的信息生产网络。研究发现：1）矛盾上升期,围绕南海问题的合作与冲突主体主要为环南海国家;2）域外介入期,美国、英国、澳大利亚等域外国家结盟合作并围堵中国,中国在与域内国家紧密合作的同时,却成为冲突关系网络的核心,冲突关系复杂、合作关系萎缩与当前人们对南海问题有所缓和的认知形成矛盾,反映信息权力的作用愈发深远;3）信息生产网络中,美、英、澳等国家主导信息制造和加工过程,表明南海问题成为各信息行为体博弈的角力场。