Application of a spatially explicit backcasting model: A case study of sustainable development in Salzburg,Austria

The high cost of land for housing within urban centres and the common desire to live within extensive residential areas in the green countryside have, in some cases, led to increasing residential development in the urban hinterland, often resulting in dispersed and sprawling development. In order to counteract such development this article seeks to provide a methodology for implementing strategies which aim is to achieve sustainable development in spatial planning. The proposed methodology, which is known as “backcasting”, aims to improve our ability to avoid undesirable future developments and to encourage those developments that are desirable. Backcasting has previously mostly been used within theoretical processes or frameworks. The backcasting exercise presented in this paper used a Python-based model to create often visionary future scenarios based on interviews with relevant experts, and then used these scenarios as input for a backwards running model. This model simulates a development that runs backwards in time, converging towards the present situation. The backcasting model presented herein has been applied to a case study in Salzburg, Austria.     

全球变化研究中自然科学和社会科学协同方法的探讨

由于研究对象、目的、数据、方法等方面的不同,自然科学和社会科学的协同存在着非常大的困难,近20年来,气候变化、环境、生态、能源、粮食、资源、灾害、健康等跨学科交叉研究的兴起,为自然科学和社会科学协同带来了新的契机。为克服自然科学和社会科学协同的困难,首先要开展"以解决问题为导向"的研究,从项目初始就贯彻"协同设计、协同实施"的理念,将政府和社会作为全球变化与可持续性研究的服务对象。在研究对象的空间尺度协同上,通过自然科学的降尺度和社会科学的升尺度,在局域尺度上开展气候变化脆弱性与适应研究是实现自然科学和社会科学协同的基础。同时,正确理解和沟通科学的不确定性是自然科学和社会科学协同的重要环节,进行观测数据及调查资料的协同是未来自然科学和社会科学协同成功的关键。最后,对自然科学和社会科学协同中沟通和交流的鸿沟以及人才培养、重理轻文倾向、跨学科研究的评价标准等问题进行了思考和讨论。     

地球信息科学技术在国土空间规划中的应用研究进展

国土空间规划是高质量发展的空间蓝图,地球信息科学技术改变了国土空间规划的方式,其强大的数据获取、分析、预测和管理能力为国土空间规划提供了数据、方法和平台支撑,提高了国土空间规划的科学性和可操作性。本文综合运用文献调研、归纳和对比分析等方法,试图在分析国土空间规划编制、实施和监管的全流程以及国土空间规划公众参与和智慧化转型需求的基础上,系统阐述地球信息科学技术在国土空间规划中的应用研究进展,主要集中在3个方面：① 地理空间数据、遥感数据和社会经济大数据为国土空间规划提供了数据基础;② GIS分析方法、地理模拟方法和人工智能方法为国土空间规划提供技术支撑;③ GIS平台、云计算和城市智能平台等技术方法推动了国土空间规划的智慧化转型。随着2021年我国国土空间规划体系的基本建立,未来应关注智慧化规划技术和方法在农业空间和生态空间的应用、构建智慧国土空间规划的技术体系,并进一步提升国土空间规划的智慧化水平。     

盐类科学研究的扩展——盐体系研究的思考(代序)

传统的地球科学对于盐类研究主要集中于盐湖和古代盐类沉积,对于其他盐类聚集体,如泻湖、港湾、盐沼泽、泉水等研究较少,更未涉及其他行星的盐类聚集体。成盐元素约25种,由于其作用的广泛性和重要性以及近代科学技术的进步,对于盐类聚集体的研究已冲破单学科领域,不但在地球科学包括盐类资源科技领域日益扩大和深入,而且在生物学、医学、保健和环境生态学等也有了引人入胜的新发现,航天行星科学也开始涉及盐类研究领域,在宏观上已进入全球以至行星研究时期,在微观上已达到分子和基因层次;盐类及盐碱土开发已达到综合利用、整体开发的初始阶段。盐类科学研究已进入多学科交叉、在广度和深度上大为扩展的崭新时代,概称为"盐体系"研究和综合开发与保护管理阶段。     

大数据正在引发地球科学领域一场深刻的革命——《地质科学》2017年大数据专题代序

本文针对目前国内大数据研究的现状,着重分析了在地球科学领域大数据研究落后的原因,指出大数据正在引发地球科学领域一场深刻的革命,大数据的关键不在于数据的大,而且在于思维的新;从数据出发,让数据说话,依靠人工智能方法,让机器学习、深度学习、可视分析等大数据技术逐步成为必需。利用大数据方法研究玄武岩构造环境判别图以及中新世岩浆事件的意义所取得的成果即是极佳的研究范例。文中指出,面向未来,大数据对于地球科学界来说,决不是可有可无的,它将创造奇迹。大数据作为第四科学范式的研究领域十分宽广,它将改变地球科学家的思维方式,从逻辑思维方式转变为由数据驱动的关联思维方式,文中呼吁科学界对大数据给予更多的关注和支持。     

地理信息科学方法论案例研究

作为上期论文的续篇,本文针对地理信息六种科学方法中的四种和七种技术方法中的四种进行了案例研究。其中图形/图像思维方法的案例是纵向岭谷区通道-阻隔理论的形成和北部湾M型战略的建立;数学模型方法的案例是区域生态环境评价模型和区域突发公共事件应急反应模型;地学信息图谱方法的案例是黄土高原地貌形态图谱在在土地利用中的应用;智能分析与计算方法的案例是旅游出行辅助决策分析和县级农业对弈决策分析;地理信息采集和监测技术方法的案例是森林火灾自动监测与报警系统;地理信息表达技术方法的案例是中国资源环境电子地图集;地理信息服务技术方法的案例是基于CNG I的可持续发展信息服务系统;地理信息网格技术方法的案例是基于中国国家网格的陆面数据同化系统。总之,通过案例研究,丰富了地理信息科学方法论的理论和范式,对于地理信息科学本身的发展也有益处。     

由四川省防震减灾科普示范学校引发的思考

5·12汶川特大地震造成人民生命财产重大损失。四川省防震减灾科普示范学校由于平时注重在学生中进行防震减灾知识教育和避震应急演练,在此次地震中均能做到临危不乱,快速撤到安全地带,将灾害损失降到了最低。鲜活的事例说明,有无防震减灾知识和自救互救技能,地震后的效果大不一样。     

天津市区第一海相层粉质黏土卸荷路径下强度特性的试验研究

土的强度特性与土体中应力变化过程、固结状态有关,常规的三轴试验并不能真实地反映土体经历的应力路径对其强度特性的影响。采用自制的应力-应变联合控制式三轴试验仪,对天津市区地层中第一海相层的粉质黏土原状饱和试样进行一系列特殊三轴试验,研究了排水卸荷条件对其强度特性的影响。试验结果表明：经历排水卸荷路径的土体的加荷剪切总应力强度指标大于常规试验结果,也大于前人在不排水卸荷路径下的试验结果,但几种应力路径下土体的有效应力强度指标基本相等。研究成果对天津市区基坑开挖及支护结构设计计算、软土隧道施工研究及其他相关岩土工程问题的研究均有较大的实用价值。     

近30年来中国地理学及相关学科期刊的发展

1978年以来的30年间,中国地理学及相关学科期刊取得了飞速发展.地理学及相关学科期刊种类增加,覆盖了自然地理、经济地理和地球信息科学等各专业;主办地理学及相关学科期刊的机构包括中国科学院所属研究所、省级科学院所属研究所和高等院校;地理学及相关学科期刊的版面迅速增加.与此同时,地理学及相关学科期刊的学术质量和国际影响力在不断提高,获得了国家期刊奖和各部委的多项奖励,英文版地理学及相关学科期刊被SCI等国际著名检索机构和数据库收录.     

气象科技服务工作发展的初步探讨

文章以山西省气象科技服务发展历程为背景,分析了气象科技服务的现状;存在服务产品精细化程度不够、科研开发滞后、缺乏高层次复合型人才、机制不灵活等问题,针对这些问题提出了一些气象科技服务发展的初步建议。