批判实在论在城市空间研究中的应用

批判实在论是一种有关社会科学的哲学理论,它从浅显易懂的本体论出发,抨击了传统科学研究中背离客观实在的种种理想主义倾向,如对“规律性”的迷信、对计量分析方法的过分依赖等。在上世纪80年代批判实在论被引入到西方城市空间研究中、发展为一种新的研究范式,该范式在对传统空间分析研究的批判基础上强调对空间现象的因果机制的阐释,提出了有关因果机制的概念框架,认为只有透过错综复杂的因果关系去把握决定事物的深层结构和机制,才能避免传统研究中常出现的“混乱归因”现象,为此发展了具体研究和抽象研究、深入研究和广泛研究相结合的研究方法,并将其应用于城市空间研究实践中。本研究对批判实在论范式的产生背景和哲学基础等进行了分析,介绍了其理论脉络、方法论和研究实践,并对该范式进行了评价。     

空间数据计算模式分析与应用

随着传感器和其他数据采集技术的不断进步以及对地观测网络的建设和启动,空间数据的高性能处理和分析成为摆在地学工作者面前的瓶颈。本文以此为出发点,按照不同地学领域(陆地、大气、海洋)的空间数据载体的形态的不同,将空间数据划分为反映固态基质信息的陆地空间数据,反映液态基质信息的陆地水文空间数据,反映液态基质信息的海洋流体空间数据和反映气态基质信息的大气流体空间数据四类,并对每类数据的最小单元问题进行了初步的分析。本文详细阐述了地学空间计算的涵义,并根据计算行为模式及计算的侧重点的不同,将地学计算过程分为深度计算过程与主动计算过程(即“数据→特征→知识”的一般计算过程),并就此进行了阐释。以基于特征的遥感信息提取和目标识别工作为例,对上述理论进行了说明和验证。最后对空间数据计算模式相关问题进行了总结,并对以后的研究做了展望。     

舍入误差对大气环流模式模拟结果的影响

此文旨在研究气候数值模式的长期计算时受舍入误差的影响。通过对大气环流谱模式SAMIL采用不同CPU数计算时获得的长时间积分结果进行分析,发现使用不同CPU数进行单精度计算时,其十年平均月平均500 hPa高度场随机误差在正负6～8 gpm范围内,而使用双精度计算时相应的误差为正负3～4 gpm。对于气候平均场而言,作者的试验表明SAMIL在并行计算时由于计算顺序改变而引起的误差在可接受范围之内。然而,虽然舍入误差的全球平均值不大,但其误差分布的差别范围并不小。数值试验得到的不同模拟结果之间误差大小与模拟结果的自身年际变化大小在同样的量级,因此对于“年际变化”这样的问题来说,其影响是不可忽略的,必须要使用集合预报的办法来减小误差的影响。文中列出了3种研究复杂数值模式舍入误差的实验方法,指出其一定条件下的等效性和不同适用范围,对于其他模式的舍入误差影响研究有一定的参考价值。在舍入误差分析的基础上,介绍了一种新型的专门针对舍入误差的集合预报方法（舍入误差平均集合,RME）,指出了其在气候模拟研究中的应用价值。     

移动轨迹数据可视化方法总结

作为移动社交网络的主体,人们移动带来的位置轨迹不仅记录了人的行为历史,也记录了人与社会的交互活动信息。移动社交网络中位置轨迹数据的分析与利用为解决城市问题提供了一种新的思路。本文概述了轨迹数据可视分析中的几种方法,总结了轨迹数据可视分析研究中存在的问题和面临的挑战。     

A hierarchical indexing strategy for optimizing Apache Spark with HDFS to efficiently query big geospatial raster data

ABSTRACT

Earth observations and model simulations are generating big multidimensional array-based raster data. However, it is difficult to efficiently query these big raster data due to the inconsistency among the geospatial raster data model, distributed physical data storage model, and the data pipeline in distributed computing frameworks. To efficiently process big geospatial data, this paper proposes a three-layer hierarchical indexing strategy to optimize Apache Spark with Hadoop Distributed File System (HDFS) from the following aspects: (1) improve I/O efficiency by adopting the chunking data structure; (2) keep the workload balance and high data locality by building the global index (k-d tree); (3) enable Spark and HDFS to natively support geospatial raster data formats (e.g., HDF4, NetCDF4, GeoTiff) by building the local index (hash table); (4) index the in-memory data to further improve geospatial data queries; (5) develop a data repartition strategy to tune the query parallelism while keeping high data locality. The above strategies are implemented by developing the customized RDDs, and evaluated by comparing the performance with that of Spark SQL and SciSpark. The proposed indexing strategy can be applied to other distributed frameworks or cloud-based computing systems to natively support big geospatial data query with high efficiency.     

基于GPU加速的Boussinesq类波浪传播变形数值模型

Boussinesq波浪模型是一类相位解析模型,在时域内求解需要较高的空间和时间分辨率以保证计算精度。为提高计算效率,有必要针对该类模型开展并行算法的研究。与传统的中央处理器(CPU)相比,图形处理器(GPU)有大量的运算器,可显著提高计算效率。基于统一计算设备架构CUDA C语言和图形处理器,实现了Boussinesq模型的并行运算。将本模型的计算结果同CPU数值模拟结果和解析解相比较,发现得到的结果基本一致。同时也比较了CPU端与GPU端的计算效率,结果表明,GPU数值模型的计算效率有明显提升,并且伴随数值网格的增多,提升效果更为明显。     

New formulae for capacity energy-based assessment of liquefaction triggering

Abstract

Liquefaction of loose saturated soil deposits is a hazardous type of ground failure occurring under earthquake excitations. Therefore, an accurate estimation of liquefaction potential is extremely important in geotechnical engineering. In the current study, a new model is proposed which estimates the level of strain energy needed for liquefaction initiation. A compiled database containing cyclic tests gathered from previously published works was used to develop new models to predict liquefaction potential. M5′ algorithm was used to find the best correlation between parameters. It was shown that not only the derived formulas are acceptably accurate but also they feature a very simple structure in comparison with available formulas in the literature. The proposed equations are accurate, physically sound and uncomplicated. Furthermore, safety factors were given for different levels of risk, which can be useful for engineering practice. In addition, the influence of different predictors on the liquefaction potential was evaluated and also the significance of input variables was assessed via sensitivity analysis. Finally, a new model was introduced for preliminary estimation of liquefaction potential.     

旅游背景下传统仪式空间生产的三元互动实践

仪式因其符号性和社会性成为空间研究和理论阐释的绝佳场域,在仪式与仪式空间研究中,仪式背后的社会关系及其对仪式空间的影响尚未得到充分重视。本文以安顺屯堡地戏和芒康加达村巴玛巴典为例,运用访谈法、观察法和文献分析法,回溯并分析两种仪式空间生产的过程与特征,刻画参与和影响仪式空间生产的社会关系,深入解析仪式空间的各个维度及空间生产的三元互动实践,力图比较和呈现旅游发展对地方传统仪式变迁的影响。研究发现,传统仪式的空间是仪式主体社会关系织就的空间,其空间生产本质上是社会关系与空间秩序“重构或调适”的过程;在旅游影响下的仪式空间生产中,空间表征与表征空间之间差异化的互动关系造就了仪式中差异化的空间实践;此外,仪式的空间生产隐含着对现代性消解的抵抗。本文构建了传统仪式空间生产的理论框架,为解读列斐伏尔空间生产与空间三元互动提供了新视角,以揭示旅游与地方文化变迁之间更为深刻的联系。     

甘南高原乡村社会固有脆弱性及其影响因素

开展社会固有脆弱性研究不仅有助于了解区域社会系统的可持续发展状态,更有助于寻求提高社会系统适应能力的恰当策略。通过构建乡村社会固有脆弱性分析框架和评价指标体系,并以甘南高原为研究区,在分析乡村社会固有脆弱性特征的基础上识别了其关键影响因子。结果表明：① 甘南高原乡村社会固有脆弱性呈“梭型”分异,其中,高、中、低脆弱性乡镇分别占18.95%、47.37%、33.68%。② 社会固有脆弱性存在明显的区域差异性,从农区-半农半牧区-牧区、高山峡谷区-山地丘陵区-山原区,社会固有脆弱性趋于增加;同时,随着少数民族聚居度降低、经济发展水平升高,社会固有脆弱性趋于降低。③ 社会固有脆弱性在空间上呈“北高南低”的不均衡分布,敏感性呈“中间高四周低”的集聚分布,适应能力呈相对均衡的“碎片化”分布。④ 气温、生育结构、民族结构、住房安全性、社会弱势群体比重、经济条件、信息可得性和参保比例是影响社会固有脆弱性的关键因子。最后,提出相应的对策建议。     

东北三省全面振兴的社会经济支撑能力评估

在解析支撑能力和东北问题特点的基础上,从“创新、协调、绿色、开放、共享”五大理念出发建立全面振兴社会经济支撑能力评价指标体系和综合评价方法,以地级市为单元对东北三省进行评估。研究发现：各地市社会经济支撑能力差异显著,哈大沿线核心城市的支撑能力较强,西翼城市以及朝阳、七台河、绥化、葫芦岛、铁岭、双鸭山和鹤岗等资源型城市支撑能力较弱。因此未来东北地区在振兴政策的区域分布上应有所侧重,对不同地区施以不同的振兴或扶持政策。在创新、绿色、开放方面需要集中力量重点突破,而在体制机制改革和共享服务建设方面需要全面覆盖,并重点加强黑龙江北部和辽宁、吉林西翼城市的共享能力建设。