第二届地理信息科学论坛在北京大学成功举行

2017年10月9日，第二期地理信息科学论坛在北京大学中关新园举行，本次论坛的主题为“时空模式和地理分析”。论坛期间，各位专家学者围绕地理信息科学理论、方法与应用研究等方面的相关问题展开交流和研讨。论坛邀请了南京师范大学朱阿兴教授、华东师范大学黎夏教授、深圳大学校长李清泉教授、中国科学院地理科学与资源研究所王劲峰研究员、香港中文大学黄波教授做主题报告；北京大学刘瑜教授、中国科学院地理科学与资源研究所裴韬研究员、北京师范大学董卫华教授主持了专题讨论。论坛吸引了来自二十余所高校和科研院所的师生参加。

在开幕致辞环节，北京大学理学部副主任方精云院士简要介绍了北京大学资源环境学科的现状与发展规划，并强调“双一流”学科建设的号召为地理信息科学的发展带来了巨大的机遇，希望众多学者与青年才俊立足当下，开辟更广阔的局面。北京师范大学地理科学学部执行部长宋长青教授在致辞中指出，地理信息科学作为地理学的“翅膀”，带领地理学走出困境，区域综合将是GIS与自然地理学、人文地理学相结合的重要着眼点。北京大学地球与空间科学学院院长张立飞教授致欢迎辞，并表示地理信息科学的快速发展为传统地理学注入新活力，但如今仍面临着众多挑战，希望大家借此机会深入交流，共同促进学科发展。

图1方精云院士致辞

图2张立飞院长致辞

图3宋长青教授致辞

主题报告由北京大学邬伦教授主持。首先，朱阿兴教授分享了对数字时代下的地学计算方法的思考。结合当前数字时代的计算技术与人类获取信息方式的变化，地学计算的研究将从专家导向型向百姓导向型转变，多来源、公众化、多形式数据的有效利用和智能计算系统的开发与普及将成为发展主流。

图4朱阿兴教授作主题报告

黎夏教授以“地理模拟优化系统（GeoSOS）及其在空间规划工作中的应用”为题，指出围绕元胞自动机与多智能体模型的一系列改进方法可应用于空间规划问题的研究与解决，如探究城市增长边界、耦合人与环境以实现复杂系统的综合分析等。

图5黎夏教授作主题报告

李清泉教授以两个研究课题为例，探讨了基于位置大数据的城市内外部空间分析方法与思路。其一为高房价及城市更新政策下，基于公交大数据的中低收入群体居住迁移分析，对于城市住房、城市更新政策的实施具有重要的参考价值。其二为基于手机漫游数据的大湾区城市群中广州和深圳的影响范围识别，为粤港澳城市群发展提供参考建议。

图6李清泉教授作主题报告

王劲峰研究员从三个方面介绍了地理空间分异性统计理论与方法。一是利用地理探测器q-统计实现空间分异性的度量与显著性检验；二是基于空间分异性的抽样与统计推断系列模型；三是由总体-抽样-统计量构成的“三位一体”空间统计模式，并指出地理分异性研究为统计归因与推理提供了有效工具。

图7王劲峰研究员作主题报告

黄波教授以“空间智能的研究进展”为题，指出空间智能会是地理信息科学发展的新方向。空间智能通过学习与推理方法，获取各个现象发生的时空规律，实现事件预测，建立准确的响应机制。黄波教授在时空加权模型（GTWR）的基础上，进一步提出了时空加权自回归模型（GTWAR），集成时空与自回归分析。最后，用研究实例对时空平稳性问题进行探讨。

图8黄波教授作主题报告

下午的青年学者报告由北京大学高勇副教授主持。北京大学黄舟、北京师范大学戴特奇、武汉大学苏世亮、中国矿业大学（北京）李军、中国科学院地理科学与资源研究所廖一兰、武汉大学陈碧宇、中南大学李海峰及中南大学刘启亮等八位青年学者先后进行汇报，内容涵盖城市意象感知、空间优化、“人地楼”耦合系统、时空轨迹、环境健康风险时空分析及应用、不确定环境下的时空行为、面向地理大数据的数据流形分析、尺度驱动的时空模式发现等相关研究。与会专家对青年学者的研究成果给予肯定，并针对问题切入的科学性和用词的严谨性进行了指导，同时强调，做研究不宜太杂，应该讲求系统性。

图9青年学者报告

主题讨论环节围绕三个主题展开。首先，刘瑜教授以从自然环境与人类活动特征的空间异质性问题切入，探讨了模式对空间分布的抽象和概括功能，并提出了以下几个问题以供讨论：模式的价值，规律的普适性与特异性，大数据支持下的“量子化”的地理学，借助复杂性科学实现地理时空模拟问题的可行性。董卫华教授介绍了空间认知作为地理学与心理学的交叉领域所形成的三大理论，分别为整体到局部的图形认知理论、分级分类认知理论以及Where + What + When认知理论。基于此，董老师提出以下问题：交叉领域的新方向新挑战，传统的基于因果关系的认知范式与大数据背景下的认知范式异同点，人类空间认知与人工智能如何协同挖掘地理模式。裴韬研究员介绍了地理模式中的时间与空间相互联系带来的研究问题，如时空聚类、时空距离量度、时空分辨率的相互制约性等。由此提出以下两个问题：地理学中，时间和空间是否可以转换；如何在时空模式分析中处理时空耦合。

图10刘瑜教授主持专题讨论

图11董卫华教授主持专题讨论

图12裴韬研究员主持专题讨论

与会专家针对上述问题畅所欲言，展开热烈讨论。对于时空转换问题，北京师范大学张立强教授认为可以借鉴人工智能迁移学习进行研究；朱阿兴教授提出时空是否可以不转换，并鼓励青年学者在此方面多做尝试。关于地理分异性和相关性，宋长青教授认为，探讨空间分布特征时，分异性是绝对的，而相似性则是相对的。关于如何让地理现象更容易被认知的问题，朱阿兴教授认为现有静态地图需要大量专业背景才能解读，是否可以做成通俗易懂的视频帮助大众理解地理现象，也由此点明了地理信息可视化的重要性。李清泉教授则指出逻辑思维（如计算、编程）和地理思维（如对现象的抽象和概括）同样重要。当下火热的机器学习也纳入讨论之列，有老师质疑机器学习是否会使地理学逐渐失去作为一个学科的地位，朱阿兴教授认为，机器学习由数据驱动，其过程是一个黑箱，只在乎预测结果，而由知识驱动的分析是一个白箱，能够解释地理过程的机理。因此，拥抱机器学习的地理学将会得到更好的发展。在座其他老师也针对上述话题各抒己见，思考角度广泛而深入会场讨论氛围热烈。

最后，宋长青教授对本次论坛进行了总结性点评，指出地理学在21世纪具有巨大的发展潜力，GIS在其中将发挥举足轻重的作用，GIS与自然地理学、人文地理学的多学科紧密结合、区域综合与集成等将会助推学科领域的进一步发展。最后，宋长青教授对GIS青年学者给予厚望，对GIS未来发展充满期待，并祝愿地理信息科学论坛越办越好。