发布时间:2025-04-14 浏览量:53
大家好,我是“自然资源·文献导读”栏目的主持人黄剑锋,非常高兴能为大家主持本期栏目。
为了进一步活跃学术气氛,在中国自然资源学会的指导下,在中国自然资源学会的移动互联平台创意推出“自然资源·文献导读”栏目,邀请相关学者就当前热门选题或是前沿研究方向等进行文献的阅读分享。
本期文献导读关注的是智能时代的地理学研究这一主题。
今年年初以来,由我国初创企业开发的大模型DeepSeek火爆“出圈”,引发了社会各界对人工智能的高度关注。人工智能的快速发展,正在深刻改变人们的工作、生活和思维方式,也将对科学技术的发展带来深刻影响。在数字化、智能化不断进阶的时代背景下,地理学如何抓住机遇、应对挑战,已成为摆在我们面前的一个重要课题。
接下来,向大家分享两篇新近发表在《地理学报》上的文献,分别是《星链智能地理:地理学的新机遇》(简称《机遇》;葛全胜等,2025)、《人工智能时代的地理科学前沿问题探析》(简称《探析》;李宇航等,2024)。这两篇文献从应用进展、技术手段、研究阶段、科学任务、前沿热点等方面对智能时代的地理学研究进行了考察和展望。
《探析》一文系统梳理了人工智能近年来在地理科学领域一系列新的发展与应用,这体现在机器学习的广泛应用、遥感影像处理中的计算机视觉应用、自然语言处理与地理数据库建设、规划系统与地理决策支持、大模型与气候预测等多个方面??梢钥闯?,人工智能在地理科学领域的应用正逐渐深入,为地理信息的采集、处理和加工带来了革命性变化,展现出强大的创新能力和应用潜力。同时,人工智能的应用也在地理数据集和数据质量、地理大数据的管理与共享、机器学习模型算法的泛化和可解释性等方面面临着挑战。(李宇航等,2024)
《机遇》一文认为,大规模低轨卫星星座(简称星链)和人工智能技术的进步正在为地理学的发展创造新的历史性机遇。与传统卫星星座相比,星链凭借卫星集群数量、全球覆盖能力、空间分辨率、重访周期、多角度观测方式、数据传输延迟、单颗卫星成本等方面的优越性能,在地理资源要素监测和数据采集上具有全域全貌高时频、多要素多角度、实时连续、超低成本等一系列优势。同时,人工智能在海量数据处理、自动化特征提取与识别、多模态数据融合、复杂系统模拟、地理图景生成等方面的独特优势与星链相结合,将推动地理学技术手段的重要变革。(葛全胜等,2025)
《机遇》一文回顾了地理学发展的整个历程,并分析了目前正在发生的趋势性变化。地理学学科发展及范式转换始终伴随着技术的进步,在不同技术的驱动下,地理学先后经历了15世纪中期之前的定性地理阶段、15世纪末期至20世纪初期的定量地理阶段、20世纪中期至21世纪初期的数字地理阶段。目前,星链与人工智能的融合正推动地理学向星链智能地理的新阶段跨越,有望通过平台工具、分析方法和知识服务等方面的创新,形成新的研究范式,催生新的地理发现,从而为服务国家重大战略和应对全球性挑战提供重要支撑。(葛全胜等,2025)
《机遇》一文指出,在星链智能地理的框架下,地理学可依托星链提供的高密度、高分辨数据,精准捕捉地理要素的多尺度、高时频动态,推动研究空间向低空和地下拓展,并通过物理模式与人工智能的耦合,实现自然与人文要素复杂作用过程、状态和界面变化的模拟实验,促进对人地协同场景的深入揭示,深化对变量耦合、多过程级联效应及遥相关机理等地理学核心问题的认识。同时,为推动星链智能地理的发展,须打造基于星链的数据采集共享平台,构建物理与人工智能耦合的地理模拟器,集成和提升智能化的模拟预估能力。(葛全胜等,2025)
《探析》一文通过现有文献的分析,发现地理科学研究正越来越多地与计算机科学前沿展开交叉,这一特征在遥感、气候变化等传统领域尤为明显;通过与人工智能的迅速而广泛的结合,地理科学研究将优化乃至解决传统方法难以应对的复杂问题。在此基础上,该文从人工智能与物理模型的耦合及其应用、人工智能与复杂系统理论的结合、数字孪生及其应用等方面对人工智能与地理科学交叉研究的未来前景及发展重点进行了展望,并指出技术手段的发展将引领研究范式的演进,需突破传统思维,积极拥抱人工智能等新的工具,不断增强地理新规律的发现能力。(李宇航等,2024)
以上是我对这两篇文献的浅薄认识,限于个人水平和知识背景,难免有偏颇甚至错漏,这里仅供大家参考,请大家指正。面向未来,人工智能将会为地理学的新发展注入新的强劲动力,让我们一起迎接未来、拥抱未来。
文献来源:葛全胜, 孙福宝, 江东, 等. 星链智能地理: 地理学的新机遇. 地理学报, 2025, 80(1): 3-11.
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李宇航, 徐志伟, 刘燕华, 等. 人工智能时代的地理科学前沿问题探析. 地理学报, 2024, 79(10): 2409-2424.
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本期文献导读人简介
黄剑锋 教授
博士、博士后,安徽师范大学地理与旅游学院教授、博士生导师,主要研究方向为城镇化与乡村转型、旅游行为与目的地管理。主持国家自然科学基金、国家社会科学基金、教育部人文社会科学基金等国家级和省部级项目7项,参与国家级和省部级项目10余项,发表学术论文40余篇,参编国家级规划教材2部,获省部级奖励4项,研究成果多次被采纳。