学科融合的计算社会学与社会地理计算教学方法探索

计算社会学与社会地理计算是一门遥感科学与技术、地理信息科学与社会科学跨学科交叉融合的开创性课程。介绍了该课程的教学内容体系,并以武汉大学2020年第三学期首次开设的该课程为例进行了教学方法探索和实践,对课程所采取的讲座式教学、文献阅读分析作业、时事数据分析大作业、课程成果展示、小组合作、MOOC课程在线教学等对教学改革创新措施进行了分析和讨论,并给出了进一步改进的思路和建议。     

基于Heatmap的地理对象空间分布热度计算方法

为了更加直观地表达地理对象某一特征空间分布态势,研究Heatmap现有的计算方法,并对其进行改进形成快速生成Heatmap的方法,用来直观表达地理对象某特征的空间态势;然后利用全国居民小区价格热度分布实例验证利用Heatmap进行空间分布热度计算方法的可行性。试验表明本文提出的方法能有效直观地反映地理对象的空间分布态势,为人们工作生活中的重要决策提供依据。     

地理计算的主动性研究

本文从认知科学角度,探讨了有关人类思维的能动意象思维理论,揭示了意象图式对于能动意象思维的决定性作用;以意象图式为切入点,通过对于MacEachren建立的地图可视化扩展特征ID模型的分析,研究了以空间意象图式为"引擎"的地理能动意象分析方法;基于不同空间规模下人类感知/认知能力的差异,通过对空间特征、空间对象与空间格局的研究,建立了地理空间"特征-对象-格局"意象图式;以易康(eCognition)影像分析软件为分析案例,论述了空间意象图式在易康软件影像分析过程中的应用、表现与特点。     

地理空间智能研究进展和面临的若干挑战

随着地理空间科学、人工智能、高性能计算技术的迅速发展,地理空间智能已成为处理和分析地理空间大数据的主要手段,并将在地球科学、空间认知、智慧城市、智慧社会等科学研究、工程建设和社会发展中发挥越来越重要的作用.地理空间智能作为地理空间科学和人工智能深度融合的交叉领域,其发展受到多学科的驱动,目前已在算力增强软硬件研制、系统开发、数据与模型共享、服务与应用方面不断取得进展,显示出巨大的活力和潜能,同时难题和挑战也相生相伴.本文首先阐述地理空间智能的概念演进、若干技术系统构建思路和国内外科学研究现状,然后梳理地理空间智能的典型应用,分析地理空间智能面临的问题和挑战,最后对其重要的发展方向及趋势予以展望.     

地理空间的存在

阐述了关于地理信息科学的个人观点地理信息科学是一门研究人、机、地关系及其相互作用的科学,它以地理空间为其核心范畴。在人机地交互系统观点下辩证论述了地理空间的存在,以期获得一个关于地理空间概念的整体理解。     

地理空间因果原则及地理空间效应的因果发现

地理大数据的崛起和深度学习技术的发展为解决地理空间分析难题带来了新机遇,然而,现有方法根植于统计相关性,而相关性模式的伪装性和欺骗性以及数据固有的偏差陷阱,导致无法得到可靠的地理空间分析结果。该问题的根源在于违反一个基本原则：数据的相关性并不意味着因果性,而后者是地理学研究的两个主要任务,即揭示未知具体事实和发现一般性规律机理的关键所在。地理科学研究的观察性与地理系统的复杂性和未知性使得无论是因果的哲学定义、随机对照试验以及其他观察性研究使用的准实验方法,都难以直接应用于地理科学因果研究。基于地理空间因果的基本性质假设,提出了地理空间因果原则,旨在为地理空间分析中的因果性研究提供基础理论与方法支撑,同时,梳理了地理空间因果原则和地理分析中空间效应的关系,给出各个效应下的因果发现关键路径。     

基于地理特征语义单元的地理空间建模

基于地理特征的地理空间建模方式是为了解决传统分层模式存在一系列不足而提出的。本文在分析现有研究成果基础上,发展了基于地理特征语义单元的地理空间建模方式,它是完全建立在地理空间认知之上的,能够实现地理空间认知与表达的一致性,能够比较完备地保持地理空间的整体性、联系性和可认知性;并提出了3种特征语义对象用于承载特征语义单元在信息世界中的映射,通过实践证明:这3种特征语义对象能够实现任何复杂地理实体的对象化表达。     

地理空间情报技术与应用

地理空间情报是最近几年出现的一个新概念，比起一般的地理空间信息有更好的实时性，更高的精确性，更强的描述性和指导性。本文介绍了地理空间情报的概念，阐述了地理空间情报的技术基础，关键技术及发展趋势，分析了地理空间情报的应用现状。     

多源空间数据集成技术及应用

阐述了多源空间数据集成的原因,并对多源数据的集成方法进行了探讨,结合实际应用说明了多源空间数据集成的作用,最后,对多源空间数据集成进行了前景展望。     

矢量GIS空间方向关系的演算模型

空间方向关系是描述空间目标间位置分布的一类基本空间约束，在GIS中是由形式化模型描述的。但现有模型由于简化假设过多，其描述分辨率较低。以点／点空间方向关系的计算量为基础，在综合考虑空间目标的几何构成和分布关系后，提出了定量化演算空间方向关系的一种新模型。利用该模型的结果，根据定量表达与定性描述之间的转换函数，可以得到相应的定性描述结果。理论分析和算例表明，新模型对目标间距离和目标本身的形状等影响方向关系的参数更为敏感，因而比现有模型有更高的描述分辨率。     

多源空间数据集成技术综述与前景展望

地理信息系统的迅速发展和广泛应用积累了大量数据资源,它们存储的数据格式互不相同,导致了空间数据多源性的产生,给数据综合利用和数据共享带来不便.本文阐述了多源空间数据的产生、表现并对多源数据的集成方法进行了探讨.给出了实现多源数据集成的数据格式转换、数据互操作和直接数据访问方法.最后展望了多源数据集成的发展方向.     

面向空间数据仓库的空间数据集成研究

随着空间数据复杂性的增加,现有的空间数据库和空间分析工具已经不能提供足够的决策参考,迫切需要建立大量历史数据以及不同尺度的空间数据仓库.在研究了现有的空间数据库、空间数据仓库以及空间数据集成的基础上,充分探讨了空间数据仓库模型的建立过程,系统提出了面向空间数据仓库数据模型的数据集成的两个主要的方面:不同数据源的空间数据的集成和不同尺度维上的空间数据的集成.     

GIS与专业空间分析模型集成的中间件技术

专业应用的空间分析和地理信息系统是目前两种主要的空间信息处理和分析技术,两者功能上的互补使得两者的有效集成成为促进GIS向应用化、智能化发展的有效途径之一。阐述了GIS与专业空间分析的内涵以及两者的关系,分析了GIS与专业空间分析模型的集成现状。以不同开发语言下的最短路径分析模型为例进行了中间件技术在GIS与专业空间分析模型集成中的构想与实现。     

论地球空间信息技术与通信技术的集成

随着地球空间信息技术的发展,信息获取的技术手段和方法发生了根本性变化,从传统的地基的、手工的、单点的、单要素向空基的、全自动的、面域的、全要素方向发展;所获取信息的数据量成几何级数增加,数据的质量和性质也发生了很大变化。与此同时,地球空间信息技术的应用也从传统的测绘领域迅速扩展到更加广泛的领域,这些新兴的应用反过来又对地球空间信息技术的发展提出了更高的要求,特别是动态和实时方面的巨大需求将促使地球空间信息技术与通信技术的结合,从而促进其进一步发展。可以预见,在21世纪地球空间信息技术将与通信技术紧密结合,并充分利用通信技术迅速发展的大好机遇,获得快速发展。本文在对地球空间信息技术与通信技术集成的必要性和可行性进行分析的基础上,着重对技术集成的模式和方法进行深入讨论,并通过典型应用的分析进一步阐述其应用领域和前景。最后,提出地球空间信息技术与通信技术的集成是下一个世纪地球空间信息科学发展的方向。     

面向服务的空间信息集成与共享综述

从数据采集、数据集成、信息服务集成、系统集成、应用集成等各个方面,对空间信息动态集成与共享方法进行总结和研究。探索了分布式环境下异构多源空间信息资源的动态集成和共享技术,分析空间信息服务瓶颈问题,展望空间信息服务的发展方向。     

空间数据挖掘与GIS集成及应用研究

阐明空间数据挖掘与GIS集成的优越性,分析空间数据挖掘与关系数据库系统的区别,介绍面向对象技术对空间数据挖掘和空间数据挖掘的常用算法．在此基础上介绍地理信息系统与空间数据挖掘工具及应用。     

计算几何算法在GIS图形分析中的应用

图形空间分析是地理信息系统的重要功能之一。根据地理信息系统应用领域的不同。所需的图形空间分析功能也不尽相同，但是，各种图形空间分析功能所涉及到的基本图形关系的判断确基本相同。文中介绍并改进了一些计算几何方法在ＧＩＳ常用图形分析中的应用。目的在于抛砖引玉，让更多的人开展这方面的研究。     

GIS空间数据与地图制图融合技术

基于笔者多年从事地图制图的工作经验,以GIS空间数据与地图制图的融合技术为研究对象,首先分析了GIS空间数据的的第四个特征,进而探讨了空间数据与地图表达之间的矛盾,在此基础上,分析了空间数据的地图表达过程,最后,探讨了空间数据与地图制图融合生产系统的应用思路。