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基于无人机多光谱数据的水体有机污染高分辨率反演——以珠江三角洲为例

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地理与地理信息科学 2025年

作者：李依玲邓孺孺郭昱李嘉怡李玉华中山大学地理科学与规划学院广东省水环境遥感监测工程技术研究中心南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东省城市化与地理环境空间模拟重点实验室

有机污染是珠江三角洲重要污染类型之一,有机污染精细监测对于水环境保护具有重要意义。该文从辐射传输过程视角,考虑有机污染物、叶绿素、悬浮泥沙的协同影响,建立基于无人机多光谱数据的有机污染遥感反演模型,选取珠江三角洲地区典型... 详细信息

有机污染是珠江三角洲重要污染类型之一,有机污染精细监测对于水环境保护具有重要意义。该文从辐射传输过程视角,考虑有机污染物、叶绿素、悬浮泥沙的协同影响,建立基于无人机多光谱数据的有机污染遥感反演模型,选取珠江三角洲地区典型河涌、河道及水库库湾进行有机污染反演并分析空间分布情况。结果表明:（1）模型的决定系数R2达0.859,RMSE为0.658 mg/L,精度满足反演要求;（2）研究选取的河涌、河道、水库库湾3类污染水体中,河涌的有机污染程度最高,主体CODMn浓度达10.0 mg/L以上,有机污染来源主要为生活污水和工业废水,河道、水库库湾的有机污染程度轻,大部分在4mg/L以下,但部分缓流水体受附近净水厂、养殖场排污的影响,有机污染程度较严重。

关键词：有机污染无人机遥感辐射传输模型珠江三角洲

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降水形态转变及其影响研究进展与展望

中国科学:地球科学 2025年

作者：李雪梅车涛唐源隆段焕娥王桂钢张旭杨传明吴俊张悦李兰海兰州交通大学测绘与地理信息学院地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心甘肃省测绘科学与技术重点实验室中国科学院西北生态环境资源研究院中国科学院黑河遥感试验研究站冰冻圈科学与冻土工程重点实验室中国科学院新疆生态与地理研究所新疆干旱区水循环与水利用重点实验室天山积雪雪崩新疆野外科学观测研究站

降水包括降雨、降雪、雨夹雪、冰雹等多种形态.降水形态转变以及降水总量、强度和频率等的变化对区域气候、水文、生态、地气系统能量平衡等有着重要影响.近百年来,降水形态观测、判别、转变及其影响等方面取得了一定进展,主要包括:20世... 详细信息

降水包括降雨、降雪、雨夹雪、冰雹等多种形态.降水形态转变以及降水总量、强度和频率等的变化对区域气候、水文、生态、地气系统能量平衡等有着重要影响.近百年来,降水形态观测、判别、转变及其影响等方面取得了一定进展,主要包括:20世纪80年代以来,降水形态观测、形成机制及其预测研究逐步受到重视并形成一定规模,利用新探测理论和方法估测不同降水形态成为研究重点,气层位势厚度阈值法、特征层温度阈值法和近地表气温阈值法等多种判别方法或方案陆续产生,同时针对多种方法或方案的判别精度对比和适用性评估亦同步展开.近年来,受全球气候变暖和人类活动增强等影响,北半球中高纬度地区冷季固液降水转变(Shift of Precipitation from Solid to Liquid, SPSL)明显,进而增加雪面降雨(Rain On Snow, ROS)事件和雪崩灾害发生频率,影响春季积雪消融速度、强度和时间,加速海冰和冰川消融,促进冻土碳释放,改变生态系统土壤湿度、生产力和物候特征,从而影响其格局、进程、质量和服务功能等.尽管降水形态相关研究已取得以上阶段性成果,但在基础数据的完备性、判别方案的可靠性、SPSL与其他要素或系统相互作用的机理性方面尚有巨大研究潜力.降水形态转变及其影响研究将在全球气候变化影响评估、水循环过程、水资源管理、冰雪过程、冰雪灾害、冻土碳排放和生态系统安全等研究中产生越来越重要的作用.

关键词：降水形态固液降水转变(SPSL) 气候变化水循环过程冰雪过程冰雪灾害冻土碳排放生态系统

智能时代的红树林知识服务展望:从植物图谱到知识图谱

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中国科学:地球科学 2025年第1期 111-125页

作者：侯志伟荆文龙秦承志杨骥夏清尹小玲广东省科学院广州地理研究所(广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室) 广东省地理时空大数据工程实验室南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室中国科学院大学资源与环境学院长沙理工大学交通运输工程学院

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中... 详细信息

红树林关乎地球生态安全和人类福祉,其管理、保护与修复离不开生物、生态等多学科领域知识与时空信息的支撑.植物图谱等传统知识服务可以提供图文并茂的红树林知识.然而,这种面向信息检索的服务方式,无法有效挖掘和利用多源异构数据中的碎片化知识,面临“数据海量、知识难求”困境.知识图谱可将海量数据中蕴含的知识,提取、组织、融合为计算机可理解、可计算的语义网络,为实现智能知识服务提供了解决方案.本文聚焦红树林知识获取、形式化表达及智能服务的迫切需求,提出了红树林知识图谱和知识服务构想.首先分析了不同领域图谱概念的异同,认为红树林知识图谱是以红树林生态系统为核心,融合了多领域知识和时空信息的大规模知识库;然后提出了红树林知识服务的研究框架,该框架可实现多模态数据到智能知识服务的转变,包括泛在数据感知与汇聚、知识组织与图谱构建、智能知识服务等多个层次;接着重点介绍了红树林知识图谱的构建方法与流程;最后探讨了目前红树林知识服务面临的挑战,提出在人工智能时代,构建融合领域特色与时空特征的红树林知识体系,探索大模型支持下的知识抽取与融合方法,并研发面向典型场景的智能知识应用,是红树林知识服务的主要发展方向.

关键词：红树林图谱知识图谱多模态知识服务

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地理空间智能预测研究进展与发展趋势

地球信息科学学报 2025年

作者：王培晓张恒才张岩程诗奋张彤陆锋中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室中国科学院大学资源与环境学院香港中文大学太空与地球信息科学研究所武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室政务大数据应用省部共建协同创新中心

【意义】预测是地理空间人工智能（Geospatial Artificaial Intelligence, GeoAI）重要研究方向，也是测绘地理信息技术与人工智能技术深度融合、智能化创新的关键，支撑空间智能技术走向广域多样化应用场景落地应用。【进展】本文回顾... 详细信息

【意义】预测是地理空间人工智能（Geospatial Artificaial Intelligence, GeoAI）重要研究方向，也是测绘地理信息技术与人工智能技术深度融合、智能化创新的关键，支撑空间智能技术走向广域多样化应用场景落地应用。【进展】本文回顾了地理空间智能预测的技术发展历史，综述了基于统计学习、深度学习及生成式大模型的智能预测模型，阐述了智能预测模型中的时空依赖关系嵌入机制，解耦了时间关系建模、空间关系建模及时空关系建模等通用计算算子。【挑战与展望】本文总结归纳了智能预测模型在标注数据稀疏、可解释性缺失、泛化能力匮乏、模型压缩轻量化及模型高可靠性不足等挑战，思考并提出了地理空间智能预测技术未来4个发展趋势与研究方向：耦合多算子的可配置通用空间智能预测平台、融合多模态知识的生成式预测模型、先验指导的深度学习智能预测模型，以及地理空间智能预测模型拓展地球系统深度预测应用领域。

关键词：地理空间人工智能时空预测时空建模深度学习生成模型

演化经济地理学的理论脉络演进与研究议题展望

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地理研究 2023年第9期42卷 2433-2450页

作者：许吉黎张虹鸥陈奕嘉杜志威叶玉瑶广东省科学院广州地理研究所(广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室) 广州510070

近20多年来,演化经济地理学成长为经济地理学前沿的分支学科,呈现动态性、复合性和开放性。鉴于目前对学科“全景式”理论发展的回顾及其承接逻辑的总结相对有限,并且在新时期亟待再思考学科发展方向,本研究致力于梳理演化经济地理学的... 详细信息

近20多年来,演化经济地理学成长为经济地理学前沿的分支学科,呈现动态性、复合性和开放性。鉴于目前对学科“全景式”理论发展的回顾及其承接逻辑的总结相对有限,并且在新时期亟待再思考学科发展方向,本研究致力于梳理演化经济地理学的理论脉络演进并展望研究议题。自1990年代以来,演化经济地理学经历了探索与萌芽、兴起与发展、争论与转型、拓展与繁荣4个关键时间节点。探索与萌芽源自于演化经济学的兴起补充了经济地理学对历史和时间因素关注的不足,兴起与发展依托于运用演化经济学概念、理论和方法丰富经济地理学经典议题的理论解释,争论与转型体现在对照搬移植演化经济学理论的反思,旨在强化对真实世界中区域产业演化的解释力,拓展与繁荣表现在与全球生产网络、可持续性转型、作用者能动性、地理政治经济学、区域经济韧性和复杂性科学等多元理论框架的互动加深,学科边界持续拓展。近年来,中国学者基于中国国情特色、国家战略需求和现实问题导向,开展中国区域产业演化研究并反思西方理论的适用性,中西方理论对话日益丰硕。最后,从理论探索、方法创新和实证应用3个方面展望了研究议题。

关键词：演化经济地理学区域产业动态路径依赖路径创造产业关联研究综述

基于人口流动的广东省COVID-19疫情风险时空分析

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地理学报 2020年第11期75卷 2521-2534页

作者：叶玉瑶王长建张虹鸥杨骥刘郑倩吴康敏邓应彬广东省科学院广州地理研究所广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广州510070 广东省科学院广州地理研究所(广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室) 广州510070 南方海洋科学与工程广东省实验室广州5114583 广东工业大学建筑与城市规划学院广州510090

人口流动,特别是来自疫源区的人口输入,COVID-19疫情传播的关键风险来源。本文以广东省为例,利用人口迁移大数据与地理空间分析技术,综合考虑人口来源地风险差异与流入地社会经济属性差异,并依据输入性病例发病的间隔时间分布引入时滞过... 详细信息

人口流动,特别是来自疫源区的人口输入,COVID-19疫情传播的关键风险来源。本文以广东省为例,利用人口迁移大数据与地理空间分析技术,综合考虑人口来源地风险差异与流入地社会经济属性差异,并依据输入性病例发病的间隔时间分布引入时滞过程,构建了包含时滞效应的疫情风险时空分析模型,理论上可以根据现状人口流动研判未来一定时期的疫情风险的变化趋势及空间格局,为提前谋划和精准防控提供决策参考。分析结果表明:①广东省新型冠状病毒肺炎疫情在2020年1月29日拐点初现,随后呈现逐步下降的趋势。②基于输入性病例发病的时滞过程分析,输入性病例从输入到发病普遍存在间隔时间,且间隔时间为1~14 d的病例比重较高。③疫情风险存在明显的空间差异,各地疫情风险依据输入风险、易感风险以及抵御风险能力的不同而存在较大的差异。④广东省各地市与疫源区城市之间的联系程度、人口流动规模及其交通区位因素,显著影响省内疫情风险的分级。深圳、广州等一线城市是高风险区,东莞、佛山、惠州、珠海、中山等邻近深圳和广州的珠三角城市是中风险区,珠三角城市群外围的粤东西北地区是低风险区。应根据疫情潜在风险,制定基于分区分级的防控措施,促进局地精准防控与社会整体良性运转。

关键词：人口流动新型冠状病毒肺炎疫情风险时滞过程时空分析

“社会-技术协同”视角下的智慧城市转型研究与中国启示

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地理研究 2024年第10期43卷 2511-2522页

作者：郭杰汪坤许吉黎张虹鸥叶玉瑶广东省科学院广州地理研究所广州510070 广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室广州510070 广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广州510070

智慧城市转型成为新时期学术界和城市管理者最为关心的重要议题。然而,目前国内外相关研究存在一种“技术决定论”或“知识(社会)决定论”二元对立的倾向,缺乏对智慧城市转型过程中技术-社会互构关系的探讨。鉴于此,本文采用社会-技术... 详细信息

智慧城市转型成为新时期学术界和城市管理者最为关心的重要议题。然而,目前国内外相关研究存在一种“技术决定论”或“知识(社会)决定论”二元对立的倾向,缺乏对智慧城市转型过程中技术-社会互构关系的探讨。鉴于此,本文采用社会-技术互构视角和“社会-技术系统”思想,对技术创新与社会关系重组的共生性展开讨论,旨在揭示作为社会-技术系统的智慧城市,如何在社会组织、治理机制和技术创新的同步演进下发生渐进转型。研究通过采用“社会-技术系统”的多层级分析方法,从微观利基、中观体制、宏观景域3个层面提出“社会-技术协同”的分析思路,以期为中国智慧城市转型研究提供理论与方法借鉴。

关键词：智慧城市社会-技术系统互构论多层分析方法

流空间视域下城市群功能协同发展研究——以旧金山湾区为例

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热带地理 2022年第2期42卷 195-205页

作者：郭杰姜璐张虹鸥叶玉瑶林浩曦广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室/广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广州510070

文章基于流空间视角,提出了城市群协同发展双重内涵,从流动性、连通性与互补性3方面剖析了要素空间流动与区域功能协同的内在关联。并选取旧金山湾区为实证案例,梳理国际湾区城市群从单中心走向功能协同、一体化发展的路径及驱动机制。... 详细信息

文章基于流空间视角,提出了城市群协同发展双重内涵,从流动性、连通性与互补性3方面剖析了要素空间流动与区域功能协同的内在关联。并选取旧金山湾区为实证案例,梳理国际湾区城市群从单中心走向功能协同、一体化发展的路径及驱动机制。研究认为,要素流驱动下的旧金山湾区经历了从发育到成熟的3个阶段:1)要素流动强化旧金山与奥克兰双城联系,功能互补促进双城共生发展阶段;2)要素南汇促成三足鼎立,要素对流与功能互惠助推多中心联动发展阶段;3)要素分流促成泛网络空间结构,错位互补发展强化区域环流,湾区实现功能协同发展阶段。文章结论可为构建中国区域协调发展机制、推动国际湾区协同发展带来如下启示:应顺应要素流动的客观规律,推进体制机制创新,为要素流动破除障碍;发挥政府引导作用,提升区域软、硬件基础设施的连通性,为要素流动和实现区域优势互补奠定基础;探索区域协商机制,制定功能互补与联动的区域发展战略,引导要素合理分流与高效配置,实现区域功能联动发展。

关键词：城市群流动空间区域功能协同旧金山湾区

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1992—2018年内蒙古自治区植被动态演替特征及驱动力

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应用生态学报 2022年第5期33卷 1240-1250页

作者：吕基新赖勇耿守保陈升忠广东省遥感与地理信息系统应用重点实验室/广东省地理空间信息技术与应用公共实验室/广东省科学院广州地理研究所广州510070

人类的建设与破坏活动是植被动态变化的重要根源之一,利用遥感探究植被演替的量化监测过程及驱动力能够很好揭示人类活动对生态本底的影响。本研究利用欧洲航天局逐年土地覆被数据及地理学信息图谱方法,从植被型组、植被型尺度分析1992... 详细信息

人类的建设与破坏活动是植被动态变化的重要根源之一,利用遥感探究植被演替的量化监测过程及驱动力能够很好揭示人类活动对生态本底的影响。本研究利用欧洲航天局逐年土地覆被数据及地理学信息图谱方法,从植被型组、植被型尺度分析1992—2018年内蒙古自治区植被动态演替方向、演替速度及演替序列,明晰植被演替特征并量化其演替驱动力。结果表明:研究期间,内蒙古自治区植被数量结构为“植增荒减”,具体年增长速率依次为耕地(353.10 km^(2))>草原(243.92 km^(2))>森林(-16.22 km^(2))>灌丛(-120.37 km^(2))>荒漠(-556.31 km^(2)),并且空间相邻分布的草原、荒漠、灌丛三者的面积变化存在权衡关系。植被演替空间呈“绿进沙退”格局,演替热点集中于西辽河平原、内蒙古中部荒漠-草原交界处及黄河沿岸;植被演替序列结构复杂,进展、逆行演替相互交错,不同群落演替流量的截流率差距突出,其中,植被型组草原、灌丛与植被型草地、雨养农田群落在演替过程中截获最多演替流量。植被动态演替的核心驱动力为农牧业生产、经济发展水平、人口规模、生态工程、气候变化。作为“植物群落学-景观生态学”的实例研究,本研究结果可为植被格局优化、演替等级提升等生态措施实施空间的划定提供科学依据。

关键词：植被演替地理学信息图谱演替序列驱动力

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