创新是引领发展的第一动力。创新平台作为区域创新体系的重要组成部分和集聚创新资源的核心支撑载体,是推动创新驱动发展的主要抓手。论文以长江中游城市群为研究区域,运用最邻近指数、核密度估计、Ripley's K函数、地理探测器等方法,探究2017年长江中游城市群省级以上创新平台的空间分布特征及其影响因素。结果表明：① 长江中游城市群创新平台整体呈现出集聚分布特征,以武汉、长沙和南昌为核心呈“品字形”的分布格局;② 基于不同等级和不同功能类型划分的各类创新平台均呈现出显著集聚的特征,但集聚强度和集聚状态存在一定差异;③ 创新平台总体和不同类型创新平台的空间集聚存在尺度效应,随地理距离的变化空间集聚趋势先增强后减弱;④ 创新平台的空间分异是多因素综合作用的结果,金融实力、信息化程度、利用外资水平、人力资本条件的影响最为显著,其次为交通可达性、城镇化水平、经济基础和创新氛围。
城市群作为当前区域发展的主要空间载体,在区域发展竞争中扮演着越来越重要的角色。论文结合互联网大数据抓取等手段,以长江经济带5个城市群为研究对象,对城市群间要素集聚能力差异进行比较研究,发现：① 长江经济带城市群间要素集聚能力差异与长江经济带社会经济发展的区域差异相吻合,城市群要素集聚格局呈现出由东向西梯度衰减的分布特征;② 城际层面要素集聚能力差异的两极分化现象显著,以城市群首位城市为中心的要素集聚“核心—边缘”空间结构特征较为鲜明;③ 长江经济带城市群内科技创新、对外开放、金融等要素的集聚格局具有明显的差异分化和集聚分布指向特征;④ 长江经济带城市(群)要素集聚能力等级规模结构分布总体符合位序-规模法则,可分为“均衡型”和“离散型”2种类型,首位城市要素集聚首位度随城市群要素集聚能力高低呈现出“两端高、中间低”的特征。
全球城市是世界投资网络的管理和控制中心。加强对外投资网络建设有助于上海落实2035年建成“卓越的全球城市”的发展战略目标。论文挖掘A股上市公司年报合并财务报表等信息,基于城市尺度建立上海上市公司对外投资数据库(2005、2010、2017年),利用位序-规模分析、社会网络分析、负二项回归分析等方法,研究上海上市公司对外投资网络演变及其影响因素。研究发现：① 上海上市公司对外投资网络集中于西欧、北美、东南亚、东亚等地,2005—2017年,“一带一路”沿线区域吸引的上海上市公司子公司增加了155家。② 上海上市公司对外投资网络呈现出先向国外中心城市等级扩散,再向其周边城市邻近扩散的态势。③ 上海对外投资的上市公司主要来自制造业、金融业、交通运输仓储和邮政业等,其中制造业投资网络覆盖的国外城市最多。2005—2017年,上海制造业领域的上市公司对外投资网络涉及的国外城市数量增长了102个。④ 社会邻近性、城市在世界城市网络中的等级、离岸金融中心以及方便旗国、海港对上海上市公司对外投资网络的演变具有正向的影响。
定量评价区域人类活动强度,可反映人与环境关系的变化,为土地利用政策制定和生态环境建设提供科学依据。论文基于1 km分辨率的土地利用/土地覆被数据,从总体变化、空间自相关性及影响因素等方面对海南岛1980—2018年人类活动强度进行分析研究。结果表明：① 2018年,海南岛土地利用/土地覆被类型以林地和耕地为主,分别占研究区总面积的62.85%和25.27%。1980—2018年间,仅有城乡、工矿和居民用地面积出现大幅度增加,其他类型面积均减少,其中耕地和草地减少的面积较大,分别减少397.81 km2和303.02 km2。② 1980年海南岛人类活动强度为10.54%,2018年达到12.86%,增长了22.01%。2000年以前基本保持不变,2010年以后增长迅速。③ 近40 a间海南岛人类活动强度空间分布格局具有四周高、中间低的特点,并具有显著的空间集聚特征,人类活动强度变化热点地区主要集中在海口市、三亚市等城市建设迅速地区。④ 海南岛人类活动强度主要受政府政策、人口增长、经济发展等因素的驱动。
中国西部干旱区土地利用变化显著,是全球土地变化科学研究的热点区,为此论文基于1990—2016年4个时段的遥感卫星数据,采用面向对象的分层分类影像解译方法完成了塔里木盆地南缘和田地区(简称和田塔里木地区)土地利用调查,重点分析土地利用变化特征、发展模式和区域差异性。结果表明：1990—2016年,和田塔里木地区耕地持续加速扩张(增长率为2.9%/a),呈现渐进式扩张和骤变式开垦2种发展模式;建设用地面积增加(12.1%/a),主要表现为城市化发展、农村居民用地和交通用地的增加;耕地和建设用地扩张导致林灌草地和未利用地面积减少;和田地区县域土地利用发展不均衡,和田市建设用地比例最高,和田县与墨玉县的农业和建设用地扩张总量和速率最大,其次是洛浦县和于田县,皮山县、策勒县和民丰县农业和建设用地增长相对缓慢;总体上,和田塔里木地区耕地和建设用地的扩张在新疆处于一个较快的发展水平,今后一段时期快速的土地利用变化可能引起的生态环境问题需要重点关注。
基于1960—2016年黄土高原49个气象台站日最高气温和月降水数据,论文利用百分位高温阈值和标准化降水指标对黄土高原干旱和热浪时空变化特征进行了分析,识别并探讨了干旱和热浪同时发生事件的演变规律。结果表明：① 黄土高原热浪频次整体呈增加趋势,日高温热浪增加趋势最大,增速达到0.29次/a,1995年之后增加趋势更为明显,显著增加区域集中在山西东北部、青海省东部和甘肃中南部;② 1960—2016年黄土高原旱涝指数呈下降趋势,即表现为由涝转旱,20世纪90年代初为旱涝变化的转折点,年旱涝指数下降趋势显著区占整个研究区的62%,其中黄土高原沟壑区南部、陕北南部、山西南部、甘肃东部干旱趋势较为明显;③ 干旱和热浪同时发生事件总体呈现增加趋势,增速为0.66次/10 a,其中1960—1979年呈下降趋势,降速为-0.26次/a,1980—2002年呈增加趋势,2003年之后变化趋势较为平稳;空间上,山西东部、陕北南部和甘肃东南部发生频次较高,并且显著增加区主要位于山西东北部、甘肃中东部和宁夏北部。
犯罪人的空间出行行为对描述和理解犯罪人的犯罪过程具有重要作用。目前已有的研究大多集中于犯罪人空间出行距离的一般性统计分析,缺少从犯罪人不同主体特征下的空间出行行为的精细化与个性化研究。论文以北京市盗窃电动自行车案件为例,对不同主体特征要素下的犯罪人空间出行距离分布差异性进行了实证研究,结果表明：具有不同性别、年龄、籍贯和犯罪经验属性的犯罪人空间出行距离分布存在明显差异,其中男性犯罪人的犯罪出行距离略高于女性犯罪人,但其空间缓冲距离却较女性犯罪人略小;中年犯罪人较青少年和老年犯罪人具有更大的犯罪出行距离和空间缓冲半径;外来犯罪人群体较本地犯罪人群体的犯罪出行距离和空间缓冲区更远;多次作案的犯罪人在出行距离和空间缓冲距离上要高于作案次数较少的犯罪人。随后,基于最小努力原则和理性抉择理论,从犯罪人主体的出行成本、邻里监护风险感知、犯罪收益等角度构建了犯罪人空间出行的决策模型,并对不同主体特征要素作用下的犯罪人空间出行行为的差异性进行了解释。研究结论可为犯罪预测及警务实践提供有效支撑。
论文通过建立基于LDA(Latent Dirichlet Allocation)模型和包含两级特征维度的旅游地意象感知研究框架,将LDA主题模型用于旅游微博文本分析,以特征维度半定量刻画旅游地意象感知特征,减少LDA主题凝练的主观性,帮助研究者在特定维度框架约束下准确、客观地提取旅游地意象特征。丽江古城案例证明,一级特征维度可以完整勾勒出丽江古城意象感知的基本框架,包括以聚落形态、音乐意境、标志人物、休闲空间和纳西美食为核心的5组空间与景观元素,深度旅游者、城市居民、年轻人、女孩子4类人群的特殊感知体验,及旅游者与环境要素的不同互动特征;二级特征维度进一步精细解读丽江古城的意象感知特征,表现为丽江古城慢活性、夜生活和浪漫之都的文化意象、旅游者对地方文化与现代风情融合的凝视与体验等。结合特征维度的LDA模型,准确构建了意象基本框架,成功刻画了丽江古城的形象及精细特征,并能进一步解析意象的形成机制,为旅游地意象感知研究提供了新视角,有助于深度解读意象形成的地方意义,厘清认知、情感和行为意象间的关系。
洪水过程相似性挖掘对流域雨洪资源利用、水库防洪调度以及河流生态修复等具有重要的现实意义。论文以淮河中上游流域16个水文站2006—2015年125场洪水过程数据为基础,采用洪水量、时间、变化率和形态等特征指标对完整洪水过程进行了全面刻画,以主成分分析和层次聚类等多元统计分析手段辨识了流域内代表性洪水类型,揭示了各洪水类型的时空分布特征。结果表明：① 淮河中上游流域主要有5类代表性洪水类型,分别为长历时且变化剧烈型、多峰长历时型、尖瘦短历时型、矮胖型以及常规型。② 从时间分布来看,2006—2015年间洪水类型数量呈现减少趋势,常规型洪水的比例逐渐增大;丰水年份(如2007年)、平水年份(如2006年)的洪水类型较多,而枯水年份(2011—2013年)洪水类型较少,以常规型和矮胖型洪水出现频率居多。③ 从空间分布来看,源头站点的洪水类型较多,中下游站点的洪水类型比较单一,主要从尖瘦型洪水过程逐渐转变为矮胖型,这与流域内水源涵养能力、工程调蓄能力以及降水多样性等有较大的关系。研究可为流域洪水信息挖掘和特征分析等提供参考借鉴,也可为淮河流域洪水的演变特征分析、水库防洪调控和雨洪资源利用等提供决策依据。
论文基于2003—2014年水文资料,采用长短期记忆神经网络(Long-Short Term Memory,LSTM),构建了汉江上游安康站日径流预测模型,评价了不同输入条件下日径流预测的精度。结果表明：当预见期为1 d时,在仅以安康站前期日径流量作为输入的条件下,LSTM模型在训练期和检验期的效率系数分别达到0.68和0.74;如再将流域前期面雨量和上游石泉站前期日径流量加入LSTM网络作为输入变量,安康站日径流量预测效果将更好,训练期和检验期的效率系数最高可达到0.83和0.84,均方根误差也有显著削减,且对主要洪峰流量的预测能力也有一定提高。此外,LSTM可以有效避免过拟合等问题,具有较好的泛化性能。但当预见期从1 d延长至2、3 d时,LSTM的预测精度显著降低。
高精度的中长期径流预报信息是水资源规划管理与水利工程经济运行的重要基础支撑。论文在组合预报与误差修正2类径流预报后处理方法串联应用的技术框架下,考虑径流的高度非平稳与非线性等特征,提出了基于时变权重组合和贝叶斯修正的中长期径流预报方法。应用该方法开展了云南龙江水库年、月入库径流预报的实例研究,结果表明时变权重组合平衡了已建立的随机森林与支持向量机模型在建模期与检验期预报性能的差异,经贝叶斯修正后的预报精度接近或优于两阶段各自的最优单一模型。根据年径流预报结果判断水文年型的正确率达到77.2%,月预报径流的确定性系数超过0.90。因此,该方法在提升中长期径流预报精度方面具有积极效果。
曼宁糙率系数是用水动力学方法进行流速计算的关键参数。坡面流曼宁糙率系数与明渠流的不同。为确定坡面径流过程的曼宁糙率系数,自行研发了一种包括供水系统、实验水槽和数据观测记录系统的室内可变糙率坡面实验系统。通过87场预实验验证了供水系统的稳定性和准确性。以坡度、实测流量、实测水深、不同糙率板上河砂的平均直径和地表粗糙度为自变量,以曼宁糙率系数为因变量,选用均方根误差(RMSE)和决定系数(R 2)为评价指标,对166种实验场景进行了支持向量机(Support Vector Machines, SVM)训练与预测,发现：① 紊流的训练结果难以预测层流和过渡流的曼宁糙率系数,说明流态不同时,实验因素对水流的影响机制不同;② 若要较为准确地预测曼宁糙率系数,至少需要包括实测水深在内的3种因素;③ 当同时考虑4种及更多种因素时,紊流状态下均可对曼宁糙率系数进行较为准确的预测。
乡村生活空间是乡村发展的缩影,透视了乡村地域的人地关系。随着城乡融合战略、乡村振兴战略的实施,加之新型城镇化和全球化进程的不断推进,包括乡村生活空间在内的乡村空间发生整体性重构,乡村进入新的发展时期。在此过程中,乡村生活空间如何映射和影响乡村发展,是值得多角度探讨的话题。论文在梳理历史文献的基础上,认为乡村生活空间是承载乡村居民日常生活行为的场所空间,是乡村居民居住、休闲、社交、消费以及公共服务活动的多层次地域综合体,也是乡村社会空间的重要组成部分。国内学界对乡村生活空间的研究自20世纪20年代至今约百年,论文按照中国不同经济社会发展阶段特征,将乡村生活空间研究历程分为4个阶段：1949年前的探索时期、改革开放前的停滞时期、改革开放后的复兴时期、21世纪以来的快速发展时期。但相比于国外乡村生活空间的研究和国内城市生活空间的研究,国内乡村生活研究内容偏向实证,缺乏全面的深度总结和理论构建。新时期中国乡村生活空间的研究应该构建完整的研究框架体系,分别从基础理论、研究主体和多元化研究视角进行多层次、全方位的探索展望。
河流是促进地貌形成和演化的重要因素,也是地球上最重要的淡水资源之一。河流的水体范围、水位/水深、流量、水质和冰情等水情要素在水资源动态监测和水文生态环境保护等研究中具有至关重要的作用。通过水文站观测河流可获得站点上的水情信息,但该方式在财力、物力方面均耗费巨大。同时,对于日益增长的河流水情信息需求,迫切需要一种能够快捷、准确补充河流实测数据的方法。遥感凭借全方位、多时相的对地观测能力极大地提升了河流水情信息获取的效率,已广泛应用于多尺度水情监测、无资料流域水文模拟等多个方面,取得了丰硕的研究成果。因此,有必要对近年来遥感应用于河流水情要素反演所取得的进展进行归纳、总结和展望,以期进一步促进遥感数据和方法在该领域的应用。论文以“河流水情要素遥感”为主题,系统归纳了河流水体遥感提取的常用传感器及方法、水位/水深遥感反演方法、河道流量遥感估算、河流水质及河冰遥感监测的研究进展,详细归纳了利用光学/微波遥感等不同类型的遥感手段获取河流水体范围、水位、水深的优势与不足,总结得出了河流水情要素遥感研究的数据、方法及应用方面的主要结论：① 新型遥感数据在河流水情要素监测中的应用愈加广泛,在空间分辨率、时间分辨率或光谱分辨率等方面不断突破,进一步丰富了河流水情要素研究的数据来源;② 多数中低空间分辨率光学影像依旧面临混合像元影响水体提取精度的问题,合成孔径雷达影像也存在数据处理算法开发难度大的问题,细小河流及非开阔水体的提取方法仍需探索;③ 大数据和云计算技术的发展为实现大尺度、长时序的河流水情要素高时空分辨率遥感监测提供了高效手段。
全球气候变化及快速城市化增加了极端天气事件的发生频率,高温热浪作为其中的典型效应,增加了与热相关的健康风险,越来越受到气象学、医学与地理学学者的关注。论文系统梳理了高温热浪的定义,从地理学视角,以空间评估作为切入点,总结分析了高温热浪脆弱性评估中的空间指标、空间制图方法与空间对策等方面的研究进展,指明该领域已从单一视角逐步深入到气象学、医学、地理学等复合学科的交叉研究,地理学作为桥梁将气象学与医学有机结合,为脆弱性评估提供空间指标参数、为制图提供思路与方法,并提供空间对策连接规划和风险预警等实践工作。未来的研究展望包括：空间指标综合各学科研究需要、集成各学科优势进行构建,空间制图在社区小尺度到区域大尺度的耦合机理分析基础上探讨跨区域研究表达方式,空间对策针对不同风险人群采取差异化研究,为城市适应气候变化提供科学依据。
地缘政治风险是影响全球和区域和平、稳定与发展的5大风险之一。如何识别、评估、预测和管理地缘政治风险成为国内外共同关注的问题。国内外学者对地缘政治风险这一术语的定义还不统一。当前地缘政治风险研究,在致险因素分析、风险影响刻画、风险量化与制图等领域都有一些新进展。针对地缘政治风险致险因子的时空差异性和多变性、各致险因子相互影响与反馈机制的复杂性以及地缘政治风险的突发性和不确定性,对致险因素的精准识别,地缘政治风险形成的机理,地缘政治风险监测与模拟等研究成为核心和前沿问题。中国未来地缘政治风险和重要研究方向包括：周边地区地缘政治风险研究;地缘政治风险的定量化与模拟研究;跨学科、大数据、多终端的地缘政治风险集成计算方法与预警服务平台建设;凝炼科学问题,提升对现实地缘政治问题的解释能力。
