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期刊信息/Journal information
地球信息科学学报
地球信息科学学报

徐冠华

双月刊

1560-8999

dqxxkx@igsnrr.ac.cn

010-64888891

100101

北京大屯路甲11号

地球信息科学学报/Journal Journal of Geo-Information ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊以地球系统信息流为主要研究对象。是探索地球信息机理、地球信息认知方法和地球信息时空图谱新学科生长点的应用基础科学。推动地球信息科学的发展与创新、全球变化与区域可持续发展的深化研究，加强国际学术交流。
正式出版
收录年代

    祝贺《地球信息科学学报》第200期发行

    陆锋
    765-766页
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    地理信息学科发展的思考

    闾国年袁林旺陈旻张雪英...
    767-778页
    查看更多>>摘要：地理信息科学(GIS)既有学科自身发展的需求,也是支撑地理学、地球系统科学和未来地球学等前沿探索的技术方法,还是服务于国家战略与社会发展的支撑技术.面对当今地理信息科学发展的内在规律、相关学科发展的外在驱动,以及人工智能等新技术的牵引,本文首先从描述内容、表达维度、表达方式、分析方法与服务模式6个维度,分析了GIS的发展过程,探索了其发展规律;然后,在解读地理学发展的初心与目标的基础上,提出了面向"物理-人文-信息"三元世界的地理学学科体系,讨论了信息地理学研究对象,提出了一个综合信息7要素与地理描述7维度的概念模型;随后,从信息科学视角的地理信息科学、地理学视角的信息地理学、以及语言学视角的地理语言学3个方面分析了地理信息学科的发展趋势.最后,总结了GIS、信息时代的地理学、地理场景、地理大模型等可能的发展方向和要点,以期丰富对地理信息学科的认识,促进地理信息相关科学的发展,提升学科对国家发展需求支撑和社会服务能力.

    地理信息地理信息系统地理信息科学信息地理学地理语言学地理场景三元世界

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    新型智慧城市建设与展望:基于AI的大数据、大模型与大算力

    张新长华淑贞齐霁阮永俭...
    779-789页
    查看更多>>摘要：新型智慧城市是城市数字化向智能化、进一步向智慧化发展的必然要求,是实现高质量发展的重要环节.本文首先介绍了智慧城市的背景和基本概念,分析了数字城市、智慧城市和新型智慧城市3个阶段的关系和区别.数字城市利用计算机网络、空间信息和虚拟现实技术实现城市信息数字化,重在建设信息基础设施.智慧城市则依赖时空大数据、云计算、物联网等技术,旨在整合城市生活的各个系统,重在搭建统一的数字平台以便智能化管理.新型智慧城市结合数字孪生、区块链、元宇宙等技术进行全城整合,并采用基于人工智能的智能生命体进行决策,融合现实与虚拟元素,实现先进的城市管理.本文随后探讨了新型智慧城市的建设,重点关注以技术和社会需求为驱动力的高质量城市发展.它突出了从数字城市到智慧城市的过渡,强调了信息基础设施和智能技术在发展过程中的作用.论文讨论了三维城市建模、数字孪生和元宇宙等关键技术,并详细介绍了它们对城市规划和治理的影响.本文还探讨了智慧城市如何促进经济增长、满足国家需求以及确保公共健康和安全.人工智能、物联网和区块链等技术的融合对于创造互联、高效和可持续的城市环境至关重要.本文最后评估了智慧城市在衡量经济发展方面的作用,展示了其作为国家进步基准的潜力.最后,基于人工智能技术的最新进展,本文分析并系统展望了人工智能在建设新型智慧城市中可以发挥的关键作用.人工智能在分析海量数据、改善决策以及整合各种城市系统的能力,都为实现智慧化城市生态系统的愿景提供了重要支撑.在"人工智能+物联网"、"人工智能+大数据"、"人工智能+大模型"和"人工智能+大算力"的协同作用下,新型智慧城市有望实现无与伦比的城市智能化水平,并最终实现可持续、高效和以人为本的高质量城市发展.

    数字城市数字孪生城市新型智慧城市高质量发展城市规划与治理人工智能大模型物联网

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    地形场景的地理空间认知与内容表达

    朱红春张怡宁徐月雪朱国灿...
    790-798页
    查看更多>>摘要：地球表面空间承载着诸多地理实体,随着时空大数据时代的到来,以还原论为基础、以独立分层建模为特征的传统信息描述方式越发难以描述地形及其关联环境要素所具有的海量信息、产生的复杂相互作用和呈现的时空变化规律,相关研究亟需以系统和整体的角度考察研究对象.针对这一问题,本文从场景学的视角对地形本体及关联环境要素的内容和相互作用开展系统的地理空间认知,提出了地形场景的概念,用于整体性地描述地形场景中的实体、联系与时空变化过程;分析了地形场景的要素构成和逻辑结构,使用时间、地点(空间)、事物、事件、现象为核心的更加整体化、语义化和逻辑化的要素对地形场景进行描述;对地形场景对象及其信息的内容构成进行解析和整理,创建了以"要素-对象-信息"为核心的结构描述框架,并对地形场景未来的发展与可能的技术应用进行了展望.地形场景的提出是场景学概念从整体表达朝向整体研究的一次探索,为进一步进行地形问题的场景化求解和表达奠定基础.

    地形地形场景地理场景场景学地理信息地理空间认知内容表达地理规律

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    地理时空数字化底座理论框架构建与应用实践

    吴田军骆剑承李曼嘉张静...
    799-830页
    查看更多>>摘要：随着高质量发展成为全面建设社会主义现代化国家的首要任务,地理时空信息支撑国家和地方社会经济发展的重要性被提到新的高度.本文面向高质量发展对地理时空信息赋能提出的迫切需求,先从复杂地表系统表达、时空不确定性分析、地理空间智能计算等视角出发,全面综述地理时空表达计算理论方法的研究现状,进而以解构复杂地表、解析精准参数为问题驱动,提出"地理时空数字化底座"的相关理论思考与研究思路,概述了其中的基本概念与技术要点,重点分析了复杂地表系统的多重表达与知识关联、空间形态约束谱序特征重建的不确定性分析、"星-地-人"协同的信号传递与优化控制3个关键科学问题,从"全域空间可解构"、"局部空间可解析"、"空间之间可传递"3个目标切入串联"空间表达"与"参数计算"前后两阶段,阐释了可靠表达、可信分析、可控计算的难点所在及可行求解路径.在此基础上,重点以农业生产空间的监测监管为需求导向,介绍了数字化底座的农业应用案例,通过展示其搭建过程与综合智能计算实施效果,说明底座之上承载并组合发挥时空数据要素的保障优势和基础性支撑作用,彰显了为复杂山地现代农业发展提供高品质时空信息服务的潜能.

    高质量发展时空信息复杂地表系统地理时空数字化底座可靠表达可信分析可控计算数字农业应用

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    人类移动数据生成方法:研究进展与趋势探讨

    刘康
    831-847页
    查看更多>>摘要：人类移动行为与交通、传染病、安全应急等现实应用息息相关.尽管现代信息和通信技术发展使得采集大规模个体移动定位数据成为易事,但涉及个人隐私又存在冗余、缺失和噪声的原始轨迹数据在实际中的可得性和易用性仍有很大局限.通过建模方式生成个体轨迹数据和群体移动数据,使其在统计层面接近并在应用层面可替代真实数据,是值得尝试的解决思路.本文面向个体轨迹数据生成和群体移动数据生成两大研究主题,将生成方法分为基于机理模型的方法和基于机器学习的方法,对其研究进展进行了系统总结,并探讨了其发展趋势和所面临的挑战.本文提出,未来人类移动数据生成方法研究需要多学科深度交叉共同探索人类移动行为底层机制、关注机理模型与机器学习耦合建模、借助生成式人工智能与大语言模型前沿技术、平衡生成数据可用性与隐私保护效果、强调空间泛化与迁移学习能力、控制模型训练与使用成本等.本文认为,人类移动过程是典型的人地交互过程,地理信息科学应在吸纳计算机科学、统计物理学、复杂性科学等多学科理论方法的基础上,充分发挥本学科特色,将空间依赖、距离衰减、空间异质性、尺度等地理空间效应显式纳入建模过程,提升模型性能及合理性.

    人类移动数据合成数据轨迹生成机器学习机理模型生成式人工智能隐私保护地理空间人工智能

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    网络空间"测"与"绘"

    蒋秉川司东雨刘靖旭任琰...
    848-865页
    查看更多>>摘要：网络空间测绘已经成为各领域普遍关注的热点问题.其核心任务是探明网络空间组成要素,分析网络空间现象规律,绘制网络空间结构.网络空间测绘的研究存在概念术语多样、研究框架不统一,要素及规律的认识不清晰,网络空间地图表达方法不规范、缺乏统一标准等问题.在系统梳理各领域对网络空间测绘研究现状的基础上,分析了各领域对网络空间内涵的共性认识;从网络空间的空间特性、地理特性和人文特性出发,剖析了从测绘地理学角度研究利用网络空间的特点和优势;提出了网络空间测绘的研究框架,重点描述了网络空间"测"与"绘"的核心内容和关键技术,并阐述了其与实景三维、数字孪生及元宇宙之间的关系;将网络空间"测量"分为狭义的和广义的网络空间测量,指出其缺少从整体角度对网络空间特征测量和缺乏针对人在网络空间活动现象和规律的测量研究;从网络空间认知需求出发,提出了网络空间地图概念模型和分类;从网络空间坐标系、"地理-网络"关联映射、网络空间地图表达方法等方面重点描述了网络空间地图制图的关键技术,系统分析了网络空间地图表示方法及其适用性;最后,对网络空间顶层概念、网络空间建模方法、网络空间地图理论与方法以及网络空间地图应用场景设计等需要重点研究的关键科学问题和关键技术进行了展望.

    网络空间网络空间测绘网络空间地图地图认知知识图谱"地理-网络"关联映射

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    地球表层系统开放科学数据目录关联网络构建研究进展

    邱芹军郝孟璂谢忠陶留锋...
    866-880页
    查看更多>>摘要：快速发现、挖掘并利用海量地球表层系统(以下简称"地表系统")开放科学数据,是大数据时代下地表系统开放科学数据共享新的发展趋势和前沿研究方向.地表系统开放科学数据具有组织分散、多源异构、多模态、多类型等特性,通常以专题共享网站、数据服务、元数据、期刊论文(特别是数据论文)等形式存在,研究发展适应不同模态的地表系统开放数据挖掘方法、分析其共享质量是充分利用这些数据的关键科学问题.关联网络为地表系统开放科学数据的语义互联和知识发现提供了有力的支撑,其以元数据URI(Uniform Resource Identifier)为节点,元数据间的语义关系为边,节点间关联性的强弱作为边的值.本文从地表系统开放科学数据关联网络构建角度出发,对其发展现状、基本特征和构建技术进行了调研与分析.首先选取国内外典型关联网络和相关文献作为研究对象,根据所选取的9个主流关联网络和200余篇相关文献,从关联网络的基本特征和构建技术2个方面进行比较分析.在基本特征方面,分析了关联网络的数据来源、自动化程度和更新方式;在构建技术方面,介绍了关联指标的选择,讨论了地表系统开放科学数据特征的提取、表示和计算方法.最后提出了未来地表系统关联网络构建的建议,包括构建高质量、全覆盖的地表系统开放科学数据本体、考虑顾及"时间-空间-内容"地学知识复杂关系及推理、建立面向多语言的地表系统开放科学数据关联网络方法以及提升地表系统开放科学数据关联网络应用成效等.

    地球表层系统关联网络数据目录特征计算元数据共享程度评价数据本体关联指标

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    自然资源和国土空间大数据技术应用框架

    程立海崔荣国董瑾张迎新...
    881-897页
    查看更多>>摘要：自然资源和国土空间大数据是科学配置和高效管理自然资源的重要基础,是优化和治理国土空间的重要支撑.本文基于大数据的发展历程、技术现状和主要挑战,概述了自然资源领域大数据感知、管理、分析等方面的关键技术进展,提出了自然资源领域大数据研究与应用中的研究领域单调、技术应用零碎问题;从自然资源、国土空间和人类活动的维度阐述自然资源和国土空间大数据的基本内涵,地域空间无限与资源空间耦合是区别其他大数据的显著特点.在应用需求基础上,构建了要素化、数智化、一体化的自然资源和国土空间大数据技术应用框架,该框架包含数据采集、数据治理、应用支撑、应用和用户5层结构体系和关键技术集成,实现大数据到知识服务再到数智化治理的转变,聚焦自然资源"两统一"核心业务,重构了4个方面10项自然资源业务应用.从自然资源调查监测、"智慧+"监管决策、"互联网+"政务服务3个方面开展应用实践分析;展望了自然资源和国土空间大数据在数据采集存储、数据治理、应用支撑、应用服务方面的发展方向.

    自然资源国土空间人类活动大数据地域无限要素耦合技术应用框架应用实践

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    面向城市更新的地理空间信息技术研究现状与展望

    林良国赵耀龙柯恩童
    898-914页
    查看更多>>摘要：我国城镇化处于后期增速放缓及质量提升阶段,城市增长方式逐步从"增量发展"向"存量提质"过渡,进入城市更新的城镇化新模式.城市更新作为城市国土空间全域范围内持续完善功能、优化空间布局、提升环境品质、激发经济社会活力的空间治理活动,地理空间信息正在其中发挥重要的技术和思维支撑作用.本文在"生产空间"、"生活空间"、"生态空间"(简称"三生空间")视角下,重新审视了城市更新的内涵,指出城市更新本质上是对"三生空间"的统筹优化.基于"城市认知"中的感知、评估和优化等全过程,构建了"三生空间"视角下的城市更新逻辑架构,并基于此架构梳理了地理空间信息技术在"三生空间"中要素感知、效益评估和空间优化方面的应用与研究现状.立足城市更新实际需求,基于现代地理空间信息技术,通过对城市的综合感知、综合评估和综合优化,提出构建涵盖"感知-评估-优化"城市认知全过程的全空间城市更新技术体系,以提高城市适应未来发展的自我调控能力,实现国土空间治理体系和治理能力现代化.

    城市更新地理空间信息三生空间要素感知效益评估空间优化

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