降水是洪水灾害的关键致灾因子，解析海河子流域及重载铁路沿线降水时空分异特征及影响因素，对保障区域水安全和维护铁路运输安全具有重要意义。论文基于1960—2023年的日降水数据，选取年降水量、极端降水量、最大1日降水量、强降水日数等4个指标，分析海河流域重载铁路沿线平均态和极端态降水的时空分异特征，并利用参数最优地理探测器解析地形、坡度、坡向、土地利用变化和植被指数等因素对降水空间分异性的驱动力。此外，还探究了大气环流因素对研究区降水特征的影响。最后，结合历史灾害点对重载铁路的降水致灾风险进行了评估。结果表明：海河代表性子流域近64年的极端降水量和极端降水强度呈下降趋势，而年降水量、强降水日数呈增多趋势；各分区降水均呈现两阶段变化特征，且平均态和极端态降水均在1997年后呈现波动上升趋势。西部山区和东部平原区的降水变化特征差异大，各项降水指标总体呈现东高西低、西增东减的空间分异性。高程、坡度等地形因素是造成降水空间分异的核心驱动因素，且对重载铁路沿线区域的重要性明显大于海河子流域。西太平洋副热带高压系统是影响海河子流域降水特征的主要大气环流因子。在气候变化的背景下，铁路沿线区域存在着较高的降雨致灾风险。研究结果可为海河流域防洪减灾工作提供科学参考。
准确辨识和预测山区小流域洪水行为变化特性对山洪灾害风险管理具有重要意义。论文以7个洪水行为特征指标刻画山洪事件的量级、时间、形态和变率特性，利用主成分分析、围绕中心点分区(partitioning around medoids，PAM)聚类算法、随机森林和五折交叉验证法相结合，辨识了典型山洪类型及其行为特性变化的驱动因素，评估了不同山洪类型行为特征指标的预测性能，并以不同水文气象和下垫面特征的6个山区小流域94场次山洪事件开展应用研究。结果表明：① 所有山洪事件可划分为3种典型山洪类型，即洪峰强度低、峰现早、峰腰宽、涨落洪快的类型(类型1，占50.0%)，峰现晚、过程不集中且变化平缓的类型(类型2，占31.9%)，洪峰强度高、峰腰窄、过程集中且变化剧烈类、涨落洪慢的类型(类型3，占18.1%)；② 类型1和类型3的洪水行为特征变化受降雨和流域特征的综合影响，主导因素分别为降雨变差系数和森林覆盖率，类型2中57.1%的洪水行为特征变化主要受降雨集中度等降雨变化影响；③ 类型3洪水行为特征指标的总体预测性能精度最高，类型1和类型2次之，三种山洪类型的量级、时间和形态指标的预测精度均优于变率指标。研究可为山洪灾害差异化防治和风险管理提供技术支撑和参考。
洪涝灾害是海河流域最严重的自然灾害之一，对基础设施、交通运输、人身安全和财产安全造成巨大的威胁，科学识别海河流域洪水热点区域、开展关键要素敏感性分析对区域防灾减灾具有重要意义。论文基于全球地表水数据提取洪水发生频率，综合选取高程、坡度、坡向、水流强度指数、地形湿度指数、地表粗糙度、坡度变率、土壤容重、黏土含量、砂土含量、有机质含量和归一化植被指数等12个孕灾环境因子，利用空间自相关和空间聚类方法提取洪水高频聚集性区域作为热点地区，采用随机森林模型和参数最优地理探测器等多种方法，对海河流域洪水发生频率进行孕灾环境因子的定量评估与敏感性分析，最后对海河流域的洪水易发性进行了评价。结果表明：① 海河流域内主要有4个洪水热点地区，包括北京城区、渤海沿岸、山区谷地以及G4高速沿线区域；② 随机森林模型和参数最优地理探测模型一致表明，在所选的孕灾环境因子中，NDVI和高程是影响海河流域洪水发生频率的两个重要的孕灾环境因子，其解释力显著高于其他孕灾环境因子；③ 4个洪水热点区域的孕灾环境敏感性存在差异，从单因子分析来看，NDVI的敏感性较高，从双因子分析来看，土壤属性因子与植被覆盖因子两两交互后对洪水发生频率的解释力增强。研究结果可为海河流域精准防洪提供科学参考。
山区小流域洪水具有突发性强和响应非线性的特点，导致单一模型存在过程捕捉不足、系统偏差累积和预测不确定性大等挑战。为提高山区小流域洪水事件模拟精度，论文应用耦合蓄满和超渗混合产流模型(mixed runoff generation hydrological model，MIX_HM)、时变增益非线性水文模型(distributed time-variant gain model，DTVGM)和长短期记忆神经网络模型(long short-term memory network，LSTM)，通过分位数映射和LSTM残差修正的二次校正策略，构建了“多模型建模—二次校正—集合模拟”框架。该框架在滹沱河源头阳武河小流域开展应用验证，对2006—2021年38场洪水事件进行集合模拟与评估。结果表明：① 在率定期LSTM模拟的纳什效率系数为0.73，验证期为0.63，显著优于 MIX_HM(率定期 0.56、验证期 0.41)和 DTVGM(率定期 0.51、验证期 0.37)，三种模型模拟中LSTM展现出最优的性能，但仍存在峰值低估的问题。② 残差联合校正方法有效减少模型系统偏差和提高模拟准确性，尤其是机理模型的改进最显著，MIX_HM、DTVGM和LSTM验证期纳什效率系数分别提升了93.3%、103.5%和21.2%。③ 集合模拟在率定期和验证期的纳什效率系数分别达到0.80和0.79，较校正后单一最优模型(LSTM)模拟精度分别提升了2%和3%，且90%置信区间覆盖率较高。
随着气候变暖，内陆河流域山区洪水频次与强度呈增加趋势，对下游地区构成严重威胁。传统SWAT (soil and water assessment tool)模型虽具备小时尺度径流预报功能，但对冰雪消融过程模拟薄弱，在高寒流域洪水模拟的应用存在局限。论文针对冰雪消融型洪水形成机理及过程特征，改进传统SWAT模型的融雪算法与冰川消融模块，构建SWAT-HGL小时尺度洪水预报模型，并以2017、2019与2024年叶尔羌河源区典型洪水过程为例，验证模型在高寒山区洪水模拟中的适用性。结果表明：SWAT-HGL模型的模拟精度显著优于传统SWAT模型，1 h径流模拟KGE (Kling-Gupta efficiency)高于0.7，百分比偏差与峰值流量偏差分别为3.29%和-6.43%；改进后模型能够准确再现洪水过程线的起涨时间，峰现时间误差小于6 h。同时，SWAT-HGL对不同气象驱动方案均表现出良好的鲁棒性；5~7 h模拟步长是SWAT-HGL保证洪水过程精细化与计算效率之间的最佳模拟步长。研究成果可为流域防洪减灾、水电能源系统安全运行及水资源高效利用提供重要支撑。
卫星降水产品因其覆盖范围广、时空连续性强，已广泛用于弥补地面站点覆盖率不足的问题，但在下垫面变化明显的区域仍存在系统性误差。现有降水校正方法未充分考虑土地利用等地表特征的影响，忽略了相邻站点间的空间自相关性，难以准确刻画区域地形和气候的空间异质性。论文通过融合土地利用类型、邻近站降水信息，以及传统气象因子(相对湿度、气温和风速)和地形因子(高程、经纬度)，构建了空间增强型XGBoost降水校正模型，并以海河流域为例进行应用研究。结果表明：XGBoost模型明显提升了IMERG卫星降水产品在海河流域山区和平原区的精度，校正降水的空间分布和日降水过程与气象站吻合较好，捕捉了局地强降水事件变化过程，降低了IMERG产品存在的系统性高估现象；土地利用对降水校正精度提升起主导作用(57.8%~66.7%)，邻近区域的土地利用、降水和气象因子等特征因子的贡献率高于单站局地信息，尤其是土地利用贡献率偏高9.7%~14.5%。研究可为区域降水校正模型改进和多源降水信息融合应用提供技术和信息支持。
在信息时代背景下，人类社会已演进为一个由物理空间、社会空间和信息空间共同构成的三元空间。三元空间视角为城市洪涝建模研究提供了新思路，有助于揭示城市洪涝系统的综合性和复杂性。论文围绕“如何从三元空间视角认知城市洪涝系统”和“如何构建三元空间协同的城市洪涝地理综合建模范式”两个关键科学问题，首先全面综述了城市洪涝建模的研究现状，进一步辨析了城市洪涝三元空间的概念与内涵，系统梳理了城市洪涝三元空间地理综合建模中的“知识—数据—模型”要素。在此基础上，提出了城市洪涝地理综合建模的研究框架，阐述了以“数据融合—模型构建—地理计算”为核心的研究主线，并探讨了解析三元空间交互机理、重构洪涝模型计算范式和构建不确定性评估体系等未来研究方向。研究探索城市洪涝地理综合建模范式，可以丰富地理学在城市洪涝建模领域的理论和方法体系。
在乡村振兴与数字中国战略叠加背景下，针对既有理论在解析数字化驱动乡村居业系统存在的三重局限——对远程交互关注不足、技术与系统研究割裂以及经典耦合模型在乡村语境下的适配性困境，论文创新提出了面向中国式乡村现代化的居业协同“数字魔方”概念，通过将数字技术作为核心要素嵌入耦合魔方，系统揭示数字化在时间维度的近远期耦合、空间维度的近远程耦合、表现维度的显隐性耦合和主体维度的内外部耦合的数字“时间—空间—表现—主体”四维机制；构建了结合中国式乡村现代化的居业协同“数字魔方”理论框架，基于对数字孪生、平台算法等“数字耦合线”的机理剖析与典型案例解析，研究论证了数字技术通过重构近远程关联、显隐性转化等路径，有效驱动乡村生产与生活向协同状态演进。研究表明，该框架为破解乡村生产虚滞化与空间空心化提供了系统性理论工具，推动了乡村人地关系研究向动态耦合范式的转型。
自20世纪70年代，全球化以经济效率和成本优势为基础将不同区域产业纳入高度互联的体系。随着地缘政治脱钩加剧，尤其在中美冲突背景下，这一全球体系正经历深刻重塑。为更好理解区域产业发展新思路，总结并评述价值链和生产网络建构或重构背景下，外部动态对区域产业发展影响的近期研究具有必要性。论文首先明确了外部动态内涵和现实表现。进一步依据演化经济地理、全球生产网络等理论主线针对外部动态的主要研究思路和建构方法，将外部动态归纳为外部关联和外部脱钩。这两大视角可以较为系统地解析上述全球性体系建构或重构下，外部动态和区域产业发展的主要关系。既有研究表明，外部关联所带来的资源总体上能够促进区域产业发展。相较而言，外部脱钩对区域产业发展的影响机制仍未形成一致结论。一方面，外部脱钩可能削弱知识溢出与创新扩散等外部经济效机制；另一方面，其也可能助推产业发展区域化和自主化。未来可聚焦外部动态、内循环与对外开放、区域产业发展之间的复杂关系，为国家向更高水平制度型开放与经济转型建言献策。研究可为外部动态与区域产业发展两大领域交叉研究提供理论与实证支撑。
在城乡融合发展与要素市场化配置的双重背景下，城乡要素流动已成为破解城乡二元结构的关键路径，其多尺度传导机制对推动区域协调发展具有重要意义。当前研究虽在要素范畴拓展与驱动机制解析方面取得进展，但在多尺度传导机制的系统性整合方面仍存在明显不足。论文基于多尺度传导视角，系统梳理城乡要素流动研究现状，结合尺度重组理论、流空间理论与空间界面理论，构建“尺度重组—流—界面互动”整合分析框架。研究发现：① 现有对城乡要素流动的研究在国家—区域战略、区域—地方界面、地方—社区行为三类动态传导环节上存在断裂，导致“战略—界面—行为—反馈”传导链条无法闭环；② 对制度、地理等界面阻力的考察多视其为静态背景，缺乏动态与耦合分析；③ 尺度传导效应研究中自上而下与自下而上过程彼此割裂。基于此，研究提出以“流—界面—传导模拟”为核心的技术深化路径，旨在通过要素分类流测度、界面评估与跨尺度模拟，实现从微观行为到宏观格局的动态推演，从而为破解城乡要素流动的尺度困境、推动城乡融合发展提供系统的理论工具与方法支撑。
水资源时空分布不均衡已成为区域可持续发展的关键瓶颈，而气候变化与人类活动进一步加剧了水资源供需矛盾。水资源配置涉及自然系统(水文循环、生态需水)与社会经济系统(农业灌溉、工业用水、城市供水)的复杂耦合，是实现流域综合管理的关键。论文围绕水资源优化配置方法的目标函数、约束条件和求解算法三个核心维度，系统性回顾了水资源优化配置方法的发展历程及前沿进展。结果显示，目标函数已从单一经济导向转向“生态—社会—经济”多元协同目标；约束条件的构建从传统刚性约束进化为能反映制度与政策导向的“软约束”体系；求解方法则从确定性数学规划发展到智能优化、模糊与随机优化和耦合模拟。目前，水资源优化领域在模型的复杂性、多系统目标融合及不确定性表达等方面取得进展，然而在多目标协同机制、软约束量化表达、模型物理一致性及可解释性方面仍有不足。结论指出，未来研究应聚焦于这些关键问题以推动水资源优化配置的进一步发展。
新质生产力是面对新时期马克思主义“先进生产力”时代内涵而赋予的“中国式”理论阐释，也是落实新时期中国高质量发展、推进中国式现代化建设和实现中华民族伟大复兴而抉择的“中国方案”，战略意义凸显。论文立足学科思维，围绕新时期新质生产力的地学思维与空间逻辑展开了理论阐释与逻辑思辨，针对国家“五大安全”导向下的中国东北新质生产力实践路径与响应策略进行了思考。研究表明：① 新质生产力蕴含马克思主义先进生产力的本义属性，是推动城市区域高质量发展的重要“工具”，实际演化中遵循“时代演化观”“人地协调观”“地域分异观”及“产业表征观”的地学思维。② 新质生产力表征出从“工具属性(技术手段)”到服务落实“城市—区域功能(发展目标)”的本质内涵。其中产业是最核心的推进载体，空间上具象化为“破”问题→“构”空间→“建”新业态的因地制宜推进逻辑。③ 东北实践中立足新质生产力如何服务落实国家“五大安全”导向和区情本底约束，遵循“破”问题→“构”空间→“建”新业态的空间逻辑，从区域整体到城市类型层面提出推进新质生产力发展布局的具体思路与策略。最后认为不是所有城市都适合无差别式的新质生产力，发展新质生产力需要结合地方资源禀赋、区位优势，以产业为载体去推进。研究将地学的“时代演化观、人地协调观、地域分异观和产业表征观”融入并衔接经济学视角的新质生产力“先进性”内涵阐释，可望为其空间落实与具象化提供一个新的研究范式，助力东北振兴与高质量发展。
实现人工智能区域协同创新，对推动长江经济带高质量发展具有重要意义。论文以长江经济带108个城市为研究对象，基于2008—2023年间的人工智能专利数据，构建了城市间专利技术的创新合作网络。通过社会网络分析方法量化分析了网络的演化特征，并应用指数随机图模型(exponential random graph model，ERGM)，结合城市节点属性、地理和行政关系邻近性，分析了知识溢出对人工智能创新合作网络的影响。结果表明：长江经济带人工智能创新合作网络由单极结构向多极均衡结构演化，核心城市持续主导知识溢出路径；知识溢出始终对创新合作网络发展起到重要推动作用，随着网络合作关系的稳固，城市间知识溢出的直接效应有所减弱，但其依然是人工智能创新合作网络发展的核心驱动力；随着城市专利合作的节点和关系数量增加，网络更倾向于形成“核心—边缘”结构和“闭合三角形”结构；长江上、中、下游地区知识溢出效应与网络结构呈现时空异质性，长江上中游地区知识溢出效应在2016年后显著增强，下游地区的知识溢出效应逐渐减弱并消失，网络结构上形成上游“核心—边缘”、中游混合模式、下游多中心的差异化格局。
培育新兴产业、加快新旧动能转换是实现经济高质量发展、提高国际竞争力的关键，有必要深入理解区域新产业路径与机制。论文选取开发区这一新产业衍生的基本单元为研究对象，建立外部联系、内生过程与新产业路径的分析框架。通过借助区位商、标准差椭圆和产业关联分析对开发区企业工商注册数据进行量化分析，结合实地调研获取的质性材料，探究了江苏省开发区产业演化的路径与动力机制。研究发现，开发区产业演化经历了全球化冲击下的局部地区路径植入、多尺度链接下的全域路径植入以及内生创新下的路径多元化发展三个阶段。随着开发区发展阶段的变化，外部联系的效果从早期的路径塑造转为后期的路径触发，内生过程的重点从早期的吸收学习变为后期的重组创新，两者的协同演化与互动构成了开发区新产业路径发展的核心动力机制。研究结论在开发区尺度上揭示了中国产业追赶与升级的内在逻辑，丰富了演化经济地理学对新兴国家产业演化路径及机制的认识，为新时期推动区域产业转型升级提供了启示。
城市医疗资源时空配置失衡是实现健康中国战略的关键挑战，精准识别就医可达性的动态变化及其公平性影响对优化资源配置至关重要。针对现有研究在多模式交通时空协同效应量化与多时段动态公平性评估方面的不足，论文构建了融合CRITIC (criteria importance through intercriteria correlation)赋权法、改进高斯两步移动搜索法(two-step floating catchment area method，2SFCA)和时段基尼系数的综合评估框架。以昆明主城区为例，融合多时段实时交通数据，测算了驾车与以地铁为主的公共交通模式下的就医可达性，并利用多模式可达性差距指标(multi-mode accessibility Gap，MAG)量化了两种模式的协同效应。研究发现：① 就医可达性空间格局呈“中心辐射式衰减”(驾车)与“轨道依赖断裂”(公共交通)特征；② 时间阈值缩短显著加剧资源空间集聚，时段基尼系数最高达0.968，公平性欠缺问题严峻；③ MAG分析揭示核心区与边缘区均存在交通模式互补失效。研究提出的评估框架，为理解医疗资源时空公平性提供了新视角，也为同类城市的资源配置优化提供了方法论借鉴。
山地占中国国土面积2/3以上，其复杂的地理环境对灾害应急救援构成严峻挑战。为解决山区应急救援网络响应效率低、应急救援中心(emergency rescue center，ERC)服务覆盖缺失的问题，亟需构建兼顾冗余性与效率的应急救援网络。论文以北京西部山区及周边乡镇为研究对象，构建了一个多目标优化模型，旨在协同优化最大响应时间、人口加权平均响应时间与最大备援响应时间，并引入每个乡镇至少被两个ERC覆盖的冗余约束，同时结合设施容量与服务差异控制要求，应用NSGA-II (non-dominated sorting genetic algorithm II)算法求解最优网络布局。运用该模型，对研究区内应急救援网络现状与在不同位置增设ERC情景下的网络性能进行比较，结果表明，增设斋堂镇(位于北京市门头沟区)ERC的方案在改善应急救援网络结构与服务均衡性方面表现突出；增设东花园镇(位于河北省怀来县)ERC的方案在各评价维度上的改善效果相对有限；而增设三坡镇(位于河北省涞水县)ERC的方案在压缩最大响应时间和提升系统鲁棒性底线方面具有更显著优势。研究为山区应急救援网络的优化配置提供了可扩展的模型与方法框架，对提升山区乡镇应急救援体系的韧性具有重要实践意义。
