对西方地学计算的起源、概念、知识体系以及存在争议的问题进行了概括地介绍和评述。地理计算的发展动因在于探索空间复杂性的需要，发展源流则在于计算科学，技术主线可以归结为：计算机科学→计算科学→计算地理学→地理计算科学。地理计算与地理信息系统(GIS)具有密切关系，需要运用定量地理学的全套工具，横跨自然、人文两大领域，可望成为一个全新的知识领域，甚至有可能发展出一种新的研究范式。地理计算科学在西方发展迅速，但也存在一些令人不安的问题，其中之一便是缺乏知识建构的核心。由于地理计算具有超越地理学的意向和趋势，本文建议以计算地理学为主体之一，以“利用模型寻求理解”为原则，建立一个相对收敛的知识体系。
以山东莒县沭河上游流域地区为研究案例，通过对大汶口、龙山和岳石文化时期遗址空间结构及其与环境特征的关系分析，建立了基于GIS的沭河上游考古遗址预测逻辑斯蒂回归模型，较为精确地分析得出遗址分布与地形高度、河流分布等因子间的定量关系。研究结果表明，山东莒县沭河上游流域地区遗址点分布在高程较低和坡度低于3°的地方，说明遗址点多选择在较为适宜农业活动的地方；在遗址选择朝向上，整个研究区域的朝向分布比较均衡，但以西、西南、东和东南为主；史前人类的居住地主要沿支流分布，而远离干流，以避免洪水灾害的危害；随着时间的推进，遗址点所处位置的高程和坡度逐渐增高增大，距离河流的各种距离总体上也呈增加的趋势，这与人类克服环境限制能力的提高有关系。
针对资源环境研究领域对空间型社会经济数据的需求，本文以新疆天山北坡为试验区，在分析区域经济发展特征的基础上，根据分县控制、分产业建模的思路，建立基于土地利用的1 km栅格GDP空间化模型对统计型经济数据进行空间分布仿真模拟。对第一产业产值采用面积权重的方法进行拟合；对第二产业建立基于道路的反距离加权模型；第三产业则以城镇规模为基础，通过引入城市边缘距离概念建立多中心的距离衰减加幂指数模型。结果表明，天山北坡GDP空间分布模拟在分产业和分县水平上具有较高精度，模拟值与真实值间的相对误差均在1%以内。从研究区GDP的空间分布来看，高值区主要集中在米泉至沙湾一线，以乌鲁木齐市、石河子市以及克拉玛依市为核心向周围地区辐射；城市内部GDP密度由城市中心向外围递减，建成区GDP密度明显高于城郊及农村地区。1995、2000和2007年三期GDP模拟结果的对比较真实地反映了区域经济发展的历程，对准确把握区域经济动态具有一定的实用价值。
从20世纪90年代开始，西方人文地理学与社会学、新闻传播学、城市规划、经济学等学科一道对文化创意产业进行了一系列的研究。这些研究涉及了很多议题。其中与地理学关系较为密切的包括：文化创意产业的概念和特征；产业的空间集聚；城市环境与文化创意产业发展的关系；以及文化创意产业研究的方法等。由于文化创意产业作为一种经济现象是新生事物，上述每一个议题都充满争议。西方地理学在这一领域取得了引人瞩目的成就，并且对城市政策、文化政策领域产生了实质性的影响，十分值得我国地理学界加以借鉴。针对我国国情，笔者指出文化创意产业集聚区的发展政策，地方社会文化环境对文化创意产业发展的影响，文化、经济与地理理论的结合应当是我国地理学界当前主要关注的议题。
城市空间相互作用理论是城市地理学的重要基础理论。由于城市空间相互作用模型发端于西方，我国这方面的研究相对较晚，主要是引进和实证，在理论研究上还有待深入。本文分析了几种主要城市空间相互作用理论模型的机制和原理，考虑到断裂点模型应用较广，经过了较多的实践验证，重点探讨了该模型的缺陷、演进和扩展形式，从理论上论证了将空间分割原理和断裂点模型结合的扩展模型的科学性和合理性。对城市空间相互作用理论模型的研究，不仅可以为城市规划、城市影响空间和城市经济区的划分以及行政区划调整提供理论基础，而且对物流分析、设施选址、市场影响力的分析等也具有重要的指导作用。从分析城市空间相互作用理论模型演进的过程中还可以得到深刻的启发：地理学以复杂的自然、人文现象为研究对象，是一门边缘学科，又是一门实践性很强的学科。地理学应积极借鉴其他学科最新的理论、技术与方法是十分必要的，是推动其自身发展的关键所在。
基于对北京市居民空间认知的3500份调查问卷数据，采用了ARCGIS的空间插值和Geoda095i软件的空间自相关的数理统计方法，分析北京市居民的认知空间结构。研究得到四点结论：①认知地点的类型并不是影响认知率的因素。②居民对北京市的空间认知呈现出西高东低的“>”形格局，在西北—东南方向隆起动物园和北京火车站两个认知高峰，鞍部为低认知率的东方新天地和sogo崇光百货。③居民认知呈现明显的空间相关性和尺度依赖性。地名认知在较小的空间尺度上为高—高、低—低集聚的趋同性，在较大的空间尺度上表现为高-低集聚的趋异性，两者的转换尺度为城市居民日常生活空间的半径6 km左右。④北京城市的认知空间可细分为北海公园、中友百货、动物园和城乡贸易中心四个次级认知区域，次级认知区域为同质的高认知区，内部包含多个认知高峰。
大多数经济活动发生在城市，城市作为一个区域的增长极，又带动整个区域经济的发展，对于处在工业化中期阶段的珠三角地区尤其是这徉。但是城市为什么会增长？本文运用新经济增长理论和新经济地理理论的框架，探讨经济活动密度在城市增长中的规模收益递增效应。文章的第一部分指出了当前理论界在城市规模增长研究方面的主要成果和不足；第二部分讨论了三个在不同假设条件下关于城市人口规模与城市增长、经济活动密度与城市增长的模型；第三部分采用珠三角地区和香港的数据资料对理论模型的主要部分进行了回归分析和比较分析。得出的结论是：不管是在外部经济模型还是在外部经济前提下再考虑企业的垄断竞争或考虑人力资本的模型中，区域增长极的经济活动密度既是集聚的结果，反过来它又促进规模收益递增从而加速增长极的增长。因此经济活动密度在一定的递增区间内可以成为城市的主要内生增长源。本文既对廖什用市场密度来确定城市体系区位的方法提供了理论依据，又为区域经济的发展指出了一条以点轴经济系统带动全区域经济一体化的有效途径。
钢铁工业作为基础性原材料工业，对国家或地区的经济社会发展有巨大的支撑作用。工业化和城市化进程会反作用于钢铁工业，促进其持续发展。由于中国不同地区的经济社会发展阶段不同，钢铁工业的空间格局因而呈现出分异。通过计算1985-2006年的钢产量的变异系数，探讨中国钢铁工业空间格局由集中转向扩散然后再次集聚的演化特征。20世纪70年代-80年代早期，中国钢铁工业主要集聚于辽宁、上海和湖北等少数省市；1985-2002年间，中国钢铁工业的空间分布逐渐向华北和华东地区扩散，钢铁工业的非均衡化发展态势有所缓和；2002年以后，这一空间格局逆转为向沿海地区特别是长三角和环渤海两大经济区集聚，中国钢铁工业的非均衡化发展态势再次加剧。其次，通过考察钢铁工业的产业集中度，在企业视角下考察中国钢铁工业空间格局的演化。最后，探讨了引导中国钢铁工业空间格局演化的影响机制，分析了市场需求、投资、原材料以及企业发展战略等因素在这一演化过程中的作用。
社会代谢分析为全球环境变化人文因素计划的重要课题之一，已成为当前区域生态研究的热点。本文应用H.T.Odum创立的基于生物物理原理的能值方法结合社会代谢概念，对广东省2006年资源利用种类、效率与代谢循环状况进行了分析，通过一系列能值指标，评价广东省社会代谢的可持续性。结果表明：2006年广东省总体呈现较好的发展局面，能值剩余57.31×1022 sej体现了其财富的真正增长，人均能值使用量为1.60×1016 sej，能值福利水平较高；但同时也暴露出影响广东省社会代谢正常运作的原因：输入能值占总能值使用量比为0.73，对进口资源过度依赖；废弃物能值占总能值使用量比为0.26，废弃物产出过多；环境负荷率为14.36，资源的过度使用使环境承受的压力较大等。研究还发现，广东能值可持续性指数呈现逐步下降趋势。广东省目前的代谢过程仍是线性运作模式为主。未来广东省应向循环代谢模式发展，重组并优化其代谢能力，通过建立低消耗高效益产业体系，加大开发替代性资源和新能源，提高废弃物处理能力和完善代谢机制等措施，提高经济社会发展与自然生态环境的和谐程度。
本文从水沙运动机理出发，将简化的一维不平衡输沙模型与假定河道水量调节为线性水库式调节前提下推导出的河道流量沿程变化模型相结合，建立了冲积性河流含沙量过程预报模型。并利用花园口—夹河滩河段以及龙门—潼关河段水沙资料对模型的模拟效果进行了检验。结果表明，由于模型考虑了流量沿河道纵向上的变化，而使模型的模拟预报效果较单一的一维恒定均匀流不平衡输沙模型有明显改善，含沙量模拟预报效果较满意。
河流中的泥沙是河流向河口和近海水域输送营养盐的重要载体，N、P、C、Si等营养盐是组成生命的最基本生源要素。按照形态组成，可将营养盐划分为溶解态和颗粒态两类，因此，从方法学上，对河流输送泥沙通量的估算是研究河流输送颗粒态营养盐通量的基本前提。本文从元素生物地球化学循环的角度，对国内外河流输送泥沙和颗粒态营养盐通量的研究进展进行了综述。国内外的研究表明： 20世纪50-90年代，估算的全球河流入海泥沙通量变化范围为8.8~64 Pg/yr(1 Pg=1012 kg)，这一时期的研究重点是探讨自然因素对于河流输送颗粒态物质通量的影响；20世纪末-21世纪初，估算的全球河流的入海泥沙通量变化范围在11~27 Pg/yr之间，这一时期除重视自然因素外，还特别关注人类活动对于河流输送物质通量及其未来趋势变化的影响。很多研究报道了基于全球尺度上的河流输送泥沙通量和颗粒态营养盐通量模型，并据此估算出全球河流每年向海洋输送的POC、PN和PP总量分别达170~210 Tg、21~30 Tg和9~20 Tg(1 Tg=109 kg)。但将这些模型应用于某个特定流域还要进行进一步校正和检验。
坡面流是坡面侵蚀的主要动力之一，具有独特的水动力学特性。本文对坡面含沙水流的流态、阻力系数、流速的测量与计算、径流能量以及含沙量对以上参数的影响进行了系统深入的论述。表征坡面流流态的参数有雷诺数与弗汝德数，雷诺数研究的分歧点一般存在于对其“层流”的界定上，降雨扰动是造成其流态特殊性的主要原因，一般认为裸土上的清水坡面流弗汝德数大于1，较少的研究含沙水流流态的资料表明，目前对含沙水流雷诺数的观点不一，但多数学者认为含沙水流属于缓流范畴；不同坡面试验所获得的阻力系数值不同，影响阻力系数的因素有雷诺数、水深、弗汝德数、含沙量等，在含沙水流中，阻力系数与雷诺数、水深的关系复杂，与弗汝德数呈负相关，随含沙量的增加而增大；测量坡面流流速的方法很多，各自存在优缺点，精密仪器暂不适合量测含沙水流，用染色剂法测量坡面含沙水流的流速具有一定的可行性，常采用坡度、流量的幂函数计算坡面流流速，一般认为流速与含沙量呈反比；能量是坡面流水动力学特性的综合体现，一般认为随着含沙量的增加，坡面流能量消耗呈增加趋势。在此基础上提出了目前研究中存在的不足之处，为分析坡面侵蚀机理、完善坡面侵蚀模型提供理论依据。
分布式水文模型的应用，其准确性有赖于输入数据对流域特征的描述，尤其在大尺度流域，输入数据分辨率的增加是否必然改善模型的模拟效果是值得深入研究的问题。本文以鄱阳湖信江流域为研究区，运用SWAT模型为模拟工具，分析了土壤数据空间分辨率对径流、蒸发及土壤含水量等水文要素模拟的影响以及高精度土壤数据在大流域尺度的适应性。结果表明：不同分辨率的土壤数据对SWAT模型中水文响应单元的划分结果差异显著，但在径流模拟和蒸发计算结果中并没有表现出显著的差别；模型率定前后，低分辨率土壤数据的径流模拟结果略好于高分辨率土壤数据，但两者之间的差别不明显；模型模拟的土壤含水量差异显著，高分辨率土壤模拟的月平均土壤含水量整体大于低分辨率土壤模拟结果；研究还发现，模型的蒸发计算对土壤分辨率信息不敏感。本文研究意味着，大尺度SWAT模型的应用中，土壤数据分辨率的提高不一定会改善模型的模拟效果。在具体应用中，应考虑流域本身的尺度以及模拟精度的要求，选择合适分辨率的土壤数据，同时应结合模型原理和关键参数的物理含义来解释模拟结果。
基于海岸地貌基本概念界定填海造地范围在现代海岸带平均高潮位以下。基于多期遥感影像，利用单波段影像提取及影像二值化处理辨识深圳填海造地的动态变化数据。根据1978-1985年、1986-1994年、1995-1998年、1999-2004年4个时间段的填海数据解析结果，分析了在深圳这一典型的快速城市化地区城镇化进程中填海造地的起始阶段、快速阶段、增速阶段到理性阶段的阶段性过程。在此基础上，对深圳填海造陆的驱动力进行分析，建立了填海造地的综合驱动框架模型；归纳了区位因素、政策因素、社会经济因素和自然生态因素四大填海驱动力，并结合深圳的城市发展进程与深圳填海的不同阶段对每一因素的驱动作用进行了剖析。
土地利用变化驱动机制研究是地理学研究的热点，而研究土地利用变化与影响因子关系是揭示土地利用变化驱动机制的关键。胶东地区是社会经济发展迅速的地区，选取该地区作为土地利用变化与影响因子关系研究区域具有重要的理论和现实意义。把胶东地区20世纪80年代和2000年的土地利用矢量数据相叠加，提取出主要土地利用类型发生变化的区域，统计出各变化类型的面积及其占总变化面积的比例，并构建出土地利用变化样本数据矩阵。把土地利用变化数据与胶东地区的城镇位置、道路、DEM、人口密度、GDP和海岸线位置等数据进行叠加分析，提取出土地利用变化图斑的影响因子，构建出土地利用变化的影响因子矩阵。在此基础上，应用典范对应分析方法(CCA)研究胶东地区土地利用变化与其影响因子的关系。结果显示，城镇化、建设用地扩展和耕地大量减少是该时期胶东地区土地利用变化的主要特点。人口密度、到城镇距离、高程和到主要公路距离是决定胶东地区主要土地利用变化类型分布的主要影响因子，其次为GDP和到海岸线距离。耕地转化为城镇用地和农村居民点转化为城镇用地多分布在人口密度大、GDP高、到城镇距离近和到主要公路距离近的区域；耕地转化为农村居民点多分布在海拔低、到城镇距离较近和到主要公路距离较近的区域。
采用传统的潜力递减法模型，在 GIS空间建模技术支持下，分别计算光合生产潜力、光温生产潜力、气候生产潜力和耕地生产潜力。本研究以遥感数据驱动模型构建：首先，通过日本的静止气象卫星GMS-5数据反演每日的实际蒸散、相对蒸散，用以计算气候生产潜力；其次，通过SPOT5高分辨率遥感数据提取耕地空间位置和耕地类型信息，用以计算耕地生产潜力。研究表明模型估算的耕地生产力与现实粮食产量整体相差在10%左右，模型估算耕地生产潜力比现有粮食产量提高30%左右；同时研究表明，耕地生产潜力受高程、坡度和水源的影响较大。
土地征用补偿问题已成为我国土地管理和社会关注的热点问题。制定征地区片综合地价、“按价征地”是今后征地补偿制度改革的方向。本文通过对国内外征地价格研究进展的分析，应用征地区片综合地价测算原理，结合我国农用地的价格构成，采用定性和定量相结合的方法，探讨了征地区片综合地价应由农用地质量价格、社会保障价格、社会稳定价格和生态价格四部分组成。探索征地区片划分和征地区片价测算的方法。本文确定的呼和浩特市征地区片及其综合地价，空间上基本呈现出以呼和浩特市商业中心——民族商场为基点，随距离的增加，征地区片等级和征地区片综合地价依次降低的规律，且空间变化区域差异明显，符合屠能的农业区位论中“随距市场距离的增加，地租收入降低”的规律。将征地区片综合地价测算结果与现有征地补偿标准以及周边市、旗(县)征地补偿做比较分析，验证了征地区片综合地价评估方法的合理性。该研究成果可直接服务于呼和浩特市征地实施过程，为呼和浩特市农村土地市场的完善提供重要依据。
利用生产成本分析河北省耕地利用集约度的发展变化特征，通过建立近20年河北省耕地利用数据库，确定反映集约度的评价指标，基于生产成本计算耕地利用集约度，并对研究区集约度变化特征进行研究。研究结果表明：河北省耕地利用集约度经历了“两快两稳”4个发展阶段，区域间的耕地集约度是栾城≈遵化＞张北，劳动集约度在耕地利用集约度中的比重是张北＞栾城＞遵化。研究发现，耕地利用集约度与经济发展水平有明显相关性，且随着经济的发展，资金集约度的比重会逐渐上升，而劳动集约度比重会逐渐下降，体现了资金投入逐步替代劳动投入的趋势；研究区内耕地利用集约度的变化受地块区位和微地形的影响。
结合山东省区域发展实际，从土地利用强度、土地利用投入和土地利用效益等方面出发构建区域城市土地集约利用综合评价体系，以山东省地级城市的土地利用数据为基础，采用主成分分析法、聚类分析法对省内区域城市土地集约利用水平进行综合评价，分析其时间和区域变化情况，为宏观指导城市土地资源集约利用、转变土地利用方式提供参考。研究结果表明：(1)2000－2005年山东省城市土地利用集约度不断提高，而2006年比2005年山东省城市土地集约利用度稍有下降；(2)山东省城市土地集约利用水平从沿海城市向内地递减，尤其以山东省西南部边缘城市集约度水平最低；(3)经济发展水平是影响土地集约利用重要的外部因素，济南和青岛等经济发达地区集约利用水平相对较高。
随着全球环境的日益恶化，生态恢复的理论与实践的研究在世界范围内逐渐开展起来。中国是世界上生态系统退化最为严重的国家之一，也是较早开展生态恢复研究和实践的国家之一。自20世纪50年代以来，中国已经批准和实施了一大批生态恢复工程。对生态恢复工程的实施效果进行科学准确的评价，不仅是生态恢复工程的重要组成内容，更是进一步调整和优化生态恢复方案的重要手段。本文在回顾中国生态恢复效果评价研究的基础上，归纳了中国生态恢复效果评价的主要内容、评价思路及相应的方法与技术，指出现有研究中存在的问题，并对今后中国生态恢复效果评价研究进行了展望，提出了今后该领域的研究重点。
本文采用湖南省80个地面气象站点1970-2005年的月降水、蒸发资料，河道来水量资料和农作物受旱面积资料，运用模糊综合评价、M-K突变及小波分析等方法分析了湖南省36年来区域干旱的时间变化特征。选用降水距平百分率、蒸发降水比、河道来水量和农业受旱面积组成区域干旱评级指标体系，将干旱分为由湿润到特大干旱9个等级，建立模糊综合评价模型，确定旱涝的等级。在1970-2005年期间，特大干旱年共发生了5年，严重干旱年发生了2年，中等干旱年发生了6年，轻度干旱发生了3年。过去36年湖南省综合干旱指标呈微弱增加趋势，其中1970年代和1990年代处于湿润时期，1980年代处于干旱时期，进入21世纪后有变干的趋势。综合指标于1990年代初有一个由干向湿的转变过程，且存在3年、6年和16年三个时间特征尺度。2005年之后小波系数仍将是负值，表明未来若干年湖南将仍处于干旱期，之后可能进入一个湿润期。
