時間:2023-08-04 17:24:42
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇人文地理學科評估,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.研究性教學的內涵與外延
研究性教學,也稱研討式教學,是指教師以課程內容和學生的知識積累為基礎,引導學生創造性地運用知識和能力,自主地發現問題、研究問題和解決問題,在研討中積累知識、培養能力和開發思維的新型教學模式。泛義的理解,研究性教學實際上是一種探究式的教學方法,是利用來自實踐或從實踐中提煉出來的案例或問題進行類似研究的訓練。是將課內講授與課外實踐、教師引導與學生自學、教材與文獻閱讀有機結合并達到完整、和諧、統一的教學。研究性教學是在教學過程中,創設一種類似科學研究的情景和途徑,是讓學生獨立地主動探索、主動思考、主動實踐的學習過程,從而提高學生吸收知識、應用知識、分析問題、解決問題的綜合素質,培養學生創造能力和創新精神的一種教學方式。
2.人文地理課程研究性教學的原則
以學生為本。人文地理研究性教學活動的主體是學生,其教學過程必須發揮學生在教學過程中的主動性、獨立性、參與性;學生全體、全程、全面、全身心地參與教學活動。
以學科為本。人文地理研究性教學中“研究”討論的焦點是“人文地理”,集中體現其科學性、研究性、社會性、生活性、時代性、地域性、綜合性、邊緣性、預測性的內涵與特色。
開放性。人文地理研究性教學過程中的開放性主要體現在以下幾個方面:教學形式開放;教學內容開放;教學資源開放;學科開放;教學系統開放;研究結論開放;學生思維、情感開放。
有效性。研究性教學過程中教學時間有效、教學內容有效、實踐應用有效,這樣才能真正實現研究性教學的教育價值。
系統性。人文地理研究性教學活動滲透在課堂教學、社會實踐、課后作業、考試形式、學位論文等各個教育教學環節中,關系到教育、學習、管理、評估等多個層面,是一項系統性、持續性工程。
3.人文地理課程研究性教學的目標
基于教師的目標。教師在策劃人文地理研究性教學的“預案”中,要研究教育規律,提升教學質量;審視人文地理學科前沿,提升人文地理學科水平。
基于學生的目標。學生在落實人文地理研究性教學的“過程”中,實踐了人文地理學習能力、實踐能力、思維能力、科學精神和創新意識。
基于教學的目標。在整個研究性教學活動中,創新人文地理學教學模式,變革人文地理學的學習方法,構架教學與研究為一體的教學活動有效機制,實現人文地理學教學革命。
4.人文地理課程研究性教學內容的選擇
研究性教學內容選擇的基本要求。一是實施研究性教學的必要性,要求教學內容選擇應注意:體現問題性、實踐性、參與性和開放性;重視人文地理學的科學性、奇特性、生活性和實用性。二是實施研究性教學的可行性,要求學生具有研究性教學內容的學科背景、知識儲備、生活經驗和研究條件等。
研究性教學選擇的具體內容。包括經典性人文地理問題、社會性人文地理問題、前沿性人文地理問題、生活性人文地理問題、鄉土性人文地理問題、時事性人文地理問題。
5. 人文地理課程研究性教學的基本要求與模式
研究性教學實施的基本要求。形式的多樣化:研究性教學的方式、方法要多形式、多渠道、多層面。過程的有序化:在研究性教學實施的過程中,要按照“問題的提出——引導——準備——指導——實施——展示——評價——理論提升——實踐應用”的思路、層次逐步落實完成。使研究性教學過程是有序的、開放的、主動的、互動的、探索的、求真的。目標的多元化:真正實現人文地理學科知識與能力;過程與方法;研究與創新;情感、態度、價值觀的全面教育。
研究性教學實施需處理的六個關系。人文地理研究性“問題”的選擇與課程教學目標的關系;教師與學生的關系:教師—主導、問題的激發者、教學過程的策劃者、教學活動的參與者、教學效果的反思者,學生—主體、問題的解決者、教學過程的實施者、教學活動的參與者、教學效果的體現者;理論與實踐關系:切入—印證—融合—升華;課內與課外的關系:時間安排、信息來源、問題分析與解決;基礎與拓展的關系:基本概念、基礎知識、基本理論——實踐、應用、拓展;有序與無序的關系:組織與自主,放與收。
研究性教學的實施模式。分為“人文地理”研究性教學模式橫向體系(圖1)和“人文地理”研究性教學模式縱向體系(圖2)。
二、人文地理課程實施研究性教學的意義
1. 有利于優化教學情境與教學系統的開放性
人文地理研究性教學強調開放性,給學生創造一個寬松、和諧、民主的教學氛圍。教師由管理者、評判者轉變為合作者、協助者和服務者,主要為學生創設友好的發展環境。師生之間是平等關系,學生之間是合作關系。在人文地理研究性教學過程中,思維方式也從單純的教師思維到復雜、多向、多元的師生共同思維,從封閉走向開放。人文地理研究性教學對教學形式是開放的,以課堂、校園、社會為平臺,采取自主型、問題型、體驗型、交流討論型、研究型等多種方式,在掌握基本理論的前提下,課內與課外相結合,課堂、社會、野外相結合。人文地理研究性教學的內容是開放的,表現在教材與其它教學資源的結合。教學視野不僅限于課堂、教材、考試,而是隨時把師生引向對社會、經濟、文化、生態等全球性、區域性、地方性人文地理問題的關注中,大大拓寬教學的空間,使其得以在更廣的視野空間中發現、研究、解決問題。
2.有利于學生成為教學活動的主體
前蘇聯教育家蘇霍姆林斯基說:“人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望感到自己是發現者、研究者、探索者。”傳統的人文地理教學方式限制了學生主體性的發揮,學生成了被動的知識接受者。人文地理研究性課堂教學的首要目的就是使學生從人文地理知識的被動接受和吸納者轉變為人文地理知識的主動建構者和人文地理客觀世界的探索者。研究性教學蘊含并體現了“以人為本”的教育理念,以學生的發展為本,發揮學生自身非智力因素中對人文地理需要、動機、理想、興趣、愛好、意志、情感、習慣等的積極作用,激發學生的“人文地理”情意因素,尊重信任學生,充分發揮學生的主體性、主動性和積極性。教師引導學生發現人文地理問題,在實踐探索中,培養學生的文獻檢索、自主學習、口頭表達、互助合作,以及發散性思維、綜合分析等多方面的人文地理能力和綜合素質。不僅重視學生的智力發展,而且更加重視學生人文地理的動機、情感、意志、理想、信念等非智力因素的發展,激發學生能動性、自主性、創造性。在研究性教學過程中,培養了學生人文地理的語言表達能力、信息整合能力、思維分析能力、綜合概括能力、判斷辨析能力、實踐應用能力、協作互助能力、心理承受能力及批判創新能力。
3. 有利于教師的自身發展與教育教學水平的不斷提升
在研究性教學過程中教師的角色是“組織者、學習者、參與者、研究者”,教師的作用是積極的、主動的、主導的。要實現研究性教學,教師必須接受先進的教學理念與思想,研究研究性教學的內涵與外延,研究實施研究性教學的形式與方法,研究理解課程內容的宏觀結構與學科發展的前沿動態,研究“時事性”人文地理、“區域性”人文地理,研究學生的人文地理學、地理學以及總體知識背景與知識水平,研究學生對人文地理學、地理學以及總體知識的心理需求與理想愿景;要實現研究性教學,教師必須整合教學內容與教學資源,自身具備人文地理學、地理學以及寬厚的相關學科知識背景與開闊的學科思維通道,具備與學生的溝通、交流能力,善于評價,發揮表揚的藝術,更大程度地挖掘學生的潛能、激發學生的動力,具備對學科、課程、研究性內容、學生心理、研究性教學過程的宏觀駕馭能力。所以,人文地理研究性教學是學生與教師同步發展、共同進步的過程,是教師自身發展、自我創新的過程,是全面提升教師教育教學水平的過程。
[關鍵詞]場所依賴;游憩行為;理論框架
[中圖分類號]F59
[文獻標識碼]A
[文章編號]1002―5006(2006)09―0019―06
1 現象描述及問題的提出
“某些地方與人之間似乎存在著一種特殊的依賴關系”是一個廣泛存在的客觀現象,而這個“地方(或是場所)”的尺度可以是宏觀、中觀和微觀。如從地理宏觀尺度來看,國外許多華僑抱有強烈的“落葉歸根”的想法,希望年紀大了能回到生養自己的家鄉度過最后的時光。國外的很多優秀留學生也抱有強烈的“報效祖國”的樸素想法,希望學有所成后回到祖國施展報負。從地理中觀角度而言,人們經常會希望去一個地方2次或以上,比如麗江古城的游客有很多就是重游游客,對于他們而言,已經不是麗江的物質形式在吸引他們,而是一種對這個地方的特別的感覺成為重游的主要驅動力。從地理微觀的角度而言,城市中的有些居民往往只習慣去少數的幾個公園或城市開放空間中開展游憩活動,一些居民對城市內某些特定的建筑或場所的改造會產生強烈的抵觸情緒。
“地方與人之間存在著的一種特殊的依賴關系”由團(Tuan)于1974年首先觀察到并提出“戀地情結(Topophilia)”概念”,之后瑞弗(Relph)于1976年提出“場所感知(sense of place)”概念,威廉姆和羅根布克(Williams&Roggenbuck)于1989年提出“場所依賴(placeattachment,PA)”的概念。正如威廉姆等(Williams et al.)總結,游憩機會圖譜(recreationoppoaunityspectrum,ROS)、可接受變化限制(Umits ofacceptable change,LAC)和“游客體驗與資源保護”技術(visitor experience and resourceprotection,VERP)等用于管理旅游資源的工具首先將游客的心理因素引入了資源的管理中,而傳統的關于人的心理與旅游資源或休閑設施的關系關注的是資源和設施吸引力(attraction)的方面,隨著知識的增長,人們越來越發現場所依賴(placeattachment,或名為“地方依戀”)這種心理因素獨立于資源和設施吸引。這種人與地的特殊關系在游憩領域為研究者所關注從20世紀90年初期開始,并于20世紀90年代后期以后形成了游憩研究中的一個熱點。從文獻呈現態勢來看,“場所依賴”作為一種游憩行為現象主要有人文地理學、環境心理學和社會學3門學科介人,具體關系如圖1。“場所依賴”就是人與地之間聯系的有效紐帶,因此,前兩門學科著重從人地關系的角度對該現象進行研究,人文地理學的落腳點在“場所”上,環境心理學的落腳點在“心理”上。而社會學強調設施的象征意義從而影響人類與社會環境的相互作用。
早期關于場所依賴的研究主要集中在人造環境上,從20世紀90年代中后期開始,研究逐漸轉向以資源和依靠旅游的社區,如當地居民對附近“特殊場所”的依賴”2),游客對休閑和旅游目的地的依賴和第二居所擁有者的依附感等。
“場所依賴”的理論研究業已成為西方休閑研究的熱點之一,而在我國仍基本處于完全空白的狀態。同時國外現有文獻主要是實證的微觀研究,還沒有從研究框架和理論框架的角度對“場所依賴”的理論進行總結。
2 概念體系
2.1“場所”的概念
對于“場所(place)”這個概念,現存的所有相關概念基本包括3個部分:地理位置(location),物質形式(materialform),以及它擁有的價值和意義(value and meaning)。“場所”是相對“空間(space)”提出來的。空間沒有文化的成分,是用矢量來精確表達的,只包括地理位置和物質形式兩個部分。而場所具有明顯的文化因素,是使社會模式在空間范圍內運作具體化的一個概念。在明確“場所”的文化含義后,“場所環境(placecontext)”被相應地提出,特指場所所在的社會環境總和。為方便概念的比較,本文規定狹義的場所概念只包含場所應有的內涵(即3個基本部分),而將“場所與場所環境(placeandplace context)”看作廣義的場所,這個廣義概念不僅包含了內涵,還包含了場所的外延。廣義場所、狹義場所和空間有如圖2的包含關系:
2.2 “場所依賴”概念的發展
關于“人與場所之間特殊的依賴關系”,先后出現了“戀地情結”、“場所感知”和“場所依賴”3個概念。戀地情結是人與場所之間形成的感情聯系,這種感情聯系是人對地方的關系、感知、態度、價值觀和世界觀的總和。場所感知是人與自然以某種美妙的體驗為中心的結合,這種體驗和意識集中于某些特別的設施。他們是存在于現實世界的基于體驗的現象,現實的物體,正在進行的活動似乎都充滿了意義,變成了個人和社區特性的重要來源,這種特性經常是人存在的深刻的中心,帶著強大的情緒和心理聯系。場所依賴是人與場所之間基于感情(情緒、感覺)、認知(思想、知識、信仰)和實踐(行動、行為)的一種聯系,其中,感情因素是第一位的。
從概念的描述上來看,3個概念基本一致,包含的基本內容可以總結為:(1)描述的是人與地的關系;(2)強調了這種關系是人與地的感情聯系;(3)強調了這種感情聯系的來源,如價值觀、認知等。而“場所依賴”這個概念的突破在于它構建了“場所依靠(place dependence,PD)”和“場所認同(placeidentity,PI)”的結構。“場所依靠”是指一種功能性依賴,體現了資源及其提供的設施對想要開展的活動的重要性。“場所認同”是指一種精神性依賴,指個體與客觀環境的這樣一種依賴關系,這種關系依靠一個與該環境有關的個人有意或無意的想法、信仰、偏好、感覺、價值觀、目的、行為趨向和技巧綜合形成的復合體而形成。值得注意的是,“場所依靠”和“場所認同”并不是完全能夠區分的兩種情況,本文采用數學方法來理解場所依賴的結構。從某個特定“場所”的角度去衡量“場所依賴”,實際上是一個連續軸(二維坐標),軸的一端是“場所依靠”,而另一端是“場所認同”,如圖3。同,x為方程變量。當,x=0時,PA=P/I,即場所依 賴完全沒有功能性依賴的因素,全為感情因素。x=1時,PA=PD,即場所依賴完全為功能性依賴,幾乎沒有感情因素。0
3 研究框架
首先應該明確的是“場所依賴”的提出是運用歸納法對諸多客觀現象的經驗總結,因此,從某種意義而言,“場所依賴”是一種理論,這種理論武器能有效地解釋“人與地之間特殊的依賴關系”這種現象。相關的研究,其目的都是加強這個理論武器的解釋作用。然而,作為一種理論,應該首先確立研究框架,否則,研究就“只見樹木,不見森林”。
3.1 “行為地理學”的引入
“行為地理學”是地理學科的一種方法論,始于20世紀60年代,已經滲入到了人文地理學科的許多研究領域。行為地理學強調人地關系中人的文化和行為作為“軟件”因素對地理環境的影響,而傳統的人文地理學強調地理環境組成要素的“硬件”因素的形成發展變化的空間規律。“場所依賴”現象的解釋無可避免地要涉及人的行為,而將行為地理學引入該現象的研究中,能夠有效的解釋“軟件”對“場所”的影響。如舊城改造中常見的現象是居民對某些特定的場所的改造反應特別強烈,而該場所在周邊環境的更迭中保持相對的穩定性,就可以嘗試從行為地理學的角度提出“場所依賴”導致了該現象的產生這個假設。研究機構“風景美國(ScenicAmerica)”得出結論,在城市內,居民往往對某些特定的建筑或場所的改造產生強烈的抵觸情緒,這正是場所依賴所產生的強烈保護意識所造成的。該結論從某種程度上基本證實了上述假設。
3.2 “場所依賴”的研究范式(CDEEM研究框架)
根據維爾(Veal)對旅游科學研究的理解,描述型研究(descriptive research)的目的是發現研究的對象是什么,解決的是what的問題;解釋型研究(explanatoryresearch)的目的是解釋為什么事物是這樣的,解決的是why和how的問題;評估型研究(evaluativeresearch),目的是評估相關政策和項目的可行性、影響等。根據這個基本思想,本文初步勾勒了“場所依賴”理論體系的CDEEM(concept,description,explanation,evaluation,methodology)研究框架,如圖4所示。
(1)概念研究 見前文第2部分的闡述。
(2)描述型研究 測量某一時點的場所依賴水平是現存文獻中的主要部分,研究往往采用代替指標來衡量場所依賴的水平。如現場從事的活動能有效地預測人們對一個研究對象的依附程度。穆文等(Mowenet al.)發現,在美國弗吉尼亞州的一個國家公園內,騎馬者對其中兩條游道(trail)的依賴程度遠高于遠足者和騎自行車者,凱勒(Kyle)等測量了遠足者(hiker)、劃船者(boater)和釣魚者(angler)3種休閑活動參加者的“場所依賴”程度。更多的實證研究發現人們對一個地方的親近程度和參與活動的頻率與他們對這個地方的依附程度密切相關。參與強度(intensityofinvolvement)也被認為是測量場所依賴的有效指標。如布瑞克和克思泰特(Bricker&Kerstetter)發現,在美國加州的美國之河(The American River)南部叉口,活動投入(activitycommitment)程度高的漂流游客比程度低的游客對這條河的依賴程度更高。凱勒等(Kyleetal.)對4種遠足者類型進行由低到高的3種活動投入程度(吸引(attraction)、向心(centrality)、自我表達(selfexpression)的定量測量,結論說明活動投入(activityinvolvement)程度是“場所依賴”的有效指示指標。場所依賴的測量還被應用于更廣泛的對象中,如旅游目的地(迪斯尼樂園)和高爾夫球場。
截面式研究取得了豐碩的成果,其最大的貢獻是基本確定了測量場所依賴水平的方法奠定了場所依賴理論深入研究和將理論運用于實際管理的基礎。而縱向研究方面卻還沒有相關的成果,雖然無法時間倒流進行測量,但是,運用空間換時間的方法可以有效地解決這個問題。如場所依賴水平為10%的人和場所依賴水平為100%的人,在歷史空間流動上和生活環境上有什么變化導致了場所依賴水平的不同。
(3)解釋型研究 場所依賴被分解為場所依靠和場所認同的工作是場所依賴結構研究的里程碑,之后許多的研究進一步將場所依賴進行了細分。如布瑞克和克思泰特(Bricker&Kerstetter)將其分為“場所依靠”、“場所認同”和“生活方式(Ufestyle)”3個子部分,之后又進一步將場所對休閑者的意義分為環境景觀的(environmental-landscape)、休閑的(recreation)、人文社會的(human-soeial)、遺產歷史的(heritage-historic)和日用品的(commodity)等5大類。
場所依賴的產生影響因素分析也是解釋型研究的一個部分。如研究發現旅游者的投入與解說服務質量的感知正相關,也與“場所依賴”正相關,因此,“場所依賴”與解說服務質量正相關;凱勒等(Kyle etal.)的文章探討了活動投入程度和場所依賴于休閑者對設施密度感知的相互影響;菲希威克和萬寧(Fishwick&Vining)以及開特布朗(Kaltenbron)的研究暗示除了被給定的研究對象外(siven place),這個對象的位置(10cation)和環境(context)亦是產生場所依賴的重要原因。穆爾(Moore)和思科特(Scott)專門就此問題進行了實證研究。
一些研究報告對場所依賴的產生過程進行了探索,如凱勒(Kyle)等探討了場所依賴產生過程中投入(involvement)、奉獻(commitment)、阻抗(自我阻止對不愉快的經歷進行有意識的回憶的過程,resistance)和行為忠誠(behaviorloyalty)的因果關系;漢德森和金(Henderson&King)發表了一個關于少年聚會場所的報告,他們專門研究這些場所依賴對于少年的意義,說明了這些地方是如何從“公共空間(spaces)”變為“聚會的地方(places)”的。
場所依賴理論的解釋型研究取得了令人矚目的成果,這些成果將能直接運用于資源的管理中。在未來的理論深化中,本領域應該更重視比較研究方法的運用,如有場所依賴和無場所依賴的情況比較,場所依賴水平低和場所依賴水平高的比較,不同結構的場所依賴的比較等等。比較研究的方法將能更有效地揭示差異,提升理論的解釋力量。
(4)評估型研究 評估型研究是針對某個項目和某些政策開展的以場所依賴理論為基礎的研究,目的是探討可行性,并提出調整意見。現有的文獻中還沒有相關的研究報道。
(5)方法論研究 方法的創新是知識創造的重要部分,就場所依賴的研究而言。威廉姆和萬思克(Williams&Vaske)評估了心理測量學方法在“場所依賴”測量中的有效性和普適性。理查德等(Richardetal.)采用創新方法“游客使用圖片技術”(visitor employed photography,VEP)來測量場所依賴。
本文的2.2部分提到行為地理學引入場所依賴理論的研究將為研究者提供一個新的方法論武器。柴彥威專門輯文探討了行為地理學的方法論問題,強調微觀個體行為與整體社會的結合、短期行為與長期行為的結合、主觀能動性與客觀制約的結合、定量研究與質性分析的結合。這些視角均能介入對“場所依賴”的理論深化工作中。
4 討論
對某個場所產生依賴的人對這個場所將會貢獻更多的時間和金錢;場所依賴是產生重游的主要動機;證明場所認同的增加會緩和休閑者付費使用資源的反感,對該場所管理費用支出的支持也相應增加。上述3個基本結論對于旅游資源管理和經營者有著巨大的指導意義,如布朗森和謝爾拜(Brunson&Shelby,1993)建議在更換游憩設施時將某些使用者的場所依賴作為一個重要的考量對象。
關鍵詞:大數據;地理信息系統;物聯網
中圖分類號:P208 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)20-0170-02
1 概述
“大數據”是繼“云計算”之后互聯網時代掀起的又一個熱潮。大數據時代正靠近我們的生活。地理信息系統(Geographic Information System,GIS)得到計算機軟硬件系統支持,也擁有對地球表面(包括大氣層)空間中和地理分布有關的數據進行采集、儲存、管理、計算、研究、顯示和說明等功能[1]。作為一門涉及面廣的綜合學科,地理信息系統信息技術的發展尤為重要[2]。在互聯網時代,“大數據”這種重要資源增長速率過快,當今人類社會的發展與轉型[3]正在被慢慢侵蝕著。地理信息系統也身在其中,以基于位置的服務(Location Based Service,LBS)為代表的新技術的加入使得地理信息系統及產業在獲得發展機遇的同時也面臨挑戰。
2 大數據
2.1 大數據定義
IDC(Internet Data Center,即互聯網數據中心)最新的研究結果顯示全球每18個月新增的數據量是人類有史以來全部數據量的總和到2020年,每年產生的數據將達到40ZB,其中傳感器網絡所產生的數據占40%[4]。而且這些數據中95%是不精確的,非結構化的數據[5]。歸納了(Volume、Varity、Velocity、Veracity、Value)大數據的5V特征,以區別于大眾思維中的“海量數據”[6]。
大數據和有聯系的自發地理信息(volunteered geographic information,VGI)存在聯系不同需要研究。VGI和大數據都以大量個體數據匯總后的增值應用為目的,VGI應用目的優先;大數據使用過程目的明確,形式呈F多樣化。這一特點使大數據應用速率增加相當快[2]。
2.2 大數據的發展現狀
“云時代”的到來將大數據變成了一個焦點。大數據中非結構化的數據比傳統數據占的分量重。大數據技術具有快速獲得有價值信息的能力[7]。
大數據具有很高的商業價值。數據交易可產生很好的效果;為了提高企業銷售率,增加利潤,我們可以降低營銷成本。數據共享、交叉復用后獲取最大的數據價值是大數據的價值。
3 大數據對GIS的影響
大數據中的地理(理論):在地理學研究領域中,新數據的環境由大數據、開放數據與一些集成起來的小數據一起構成,這種新環境對現有地理學理論的證明有很大的幫助。傳統的地理學理論以均質化集合單元的長期變化為分析對象進行勘測研究,在新的數據環境下,所呈現出的即時性、多角度維度、以及細粒度的變化觀測對于一些關注異質化個體短時間內變化的地理學理論產生有很大的幫助和改善[10]。新地理學理論的發展離不開新數據環境[8,9]。
地理(環境)中的大數據:大數據的生產、處理和使用無時無刻都在被當時條件允許范圍內的社會、經濟、自然等等地理環境所影響,而這些地理環境根據各方面的原因條件所給予的表達不夠具體,并且是具有選擇性的,產生了盲區需要克服和改善。數據的變化也間接地改變了我們的生活。
3.1 機遇
大數據帶來了研究范式的變革[13]。大數據可以依靠研究人行為所帶來的移動的軌跡以及所處地理環境位置的重要特點進行評估。猜測人一天內活動的規律以及活動的范圍。從而得到想要的人體情感態度以及土地范圍活動區域內的相關信息。
大數據影響著地理學研究范式的變化趨勢。傳統的地理學“自上向下”,而現在“自下向上”也開始流行起來。其優勢和不足比重各占一半。在空間大數據下,地理學進行學術勘測調查務必考慮結果的可驗證性、尺度變化性以及相對不確定性。相關關系等重要因素只是其中的一部分而已。
大數據能夠在一定程度上克服傳統數據的不足。也為創新地理學研究的議題提供了機遇。
數據時空粒度隨著時間的推移,逐漸越來越變的精細。地理空間所給予我們的信息儲備也變得越發重要。地表要素的屬性變化在每時每刻都隨大數據時代的地理信息影響,尤其是移動的個體或群體對象,移動的個體或群體對象空間位置和其自身的屬性變化更為明顯,地理大數據的出現促進了地理計算(GeoComputation)與城市計算(urban computing)和社會計算(social computing)的交叉和融合。大數據技術的城市與社會應用過程中很多研究場景和內容與大數據的空間緊密貼合[15]。
大數據對人文地理學的影響也是自然地理學的影響。在優化區域布局、防災減災、城市精細化管理、智慧城市等方面綜合多維的國情地理數據影響甚大。這些大數據,對人文地理學研究內容與研究范式提供了巨大突破創新的機會。
3.2 挑戰
由于原始樣本的偏差、預處理方法是否恰當等多方面因素,地理學者對收集來的大數據的質量無法進行系統性評估,大數據是一個新呈現出來的新鮮事物,研究案例可供借鑒研究的少之又少,條件也不夠充足,所以研究問題片面不夠具體,所以研究的結果大多數都不夠足以讓人信服。
“大數據”不是“全數據”,在研究中需要研究數據樣本里的獨特點,集成多源數據交互印證是處理大數據的代表性問題的一大關鍵點。大數據主要提供了一種對既有模式及規律的研究調查手段,這一大發現對于地理學的意義不可忽視,使我們能夠接觸到以前從未觸碰過讓人耳目一新的新事物,這對于生物學發展有著很大的促進作用。
迄今為止,大數據在地理學中的應用,僅僅還停留在校驗印證既有理論的一方面,未取得理論上實質的突破與創新。我們今后研究,首先就應該將有關研究中主要思想抓緊,然后將范式需要保留的精華部分進行總結提煉,以最快的速度研究,從而形成在大數據的時代中,存在的地理學新概念新思想以及新方法的系統論述。
4 結束語
大數據時代的來臨對中國的地理信息系統的格局產生了很大的影響。以物聯網、云計算為首的等多個技術的發展將為GIS的發展帶來更多的便利,也同時給我們帶來了機會。GIS的使用價值為了可以在大數據中全權體現, GIS與大數據技術的結合發展速率要提高。研究初心不能改變,地理學者仍要腳踏實地,沉著冷靜客觀地看待“大數據”的使用條件,依托地理學科及專業知識論證去完成多源數據相互檢驗等質量評估工作。大數據在地理中的應用基礎需要一步一個腳印的走出來。
參考文獻:
[1]湯國安,趙牡丹,楊昕,等.地理信息系統(第二版)[M].北京:科學出版社,2010.
[2]胡捍東.大數據時代下測繪地理信息產業的機遇和挑戰[J].測繪與空間地理信息,2015,38(12):150-152.
[3]吳志峰,柴彥威,黨安榮.地理學碰上“大數據”:熱反應與冷思考[J].地理研究,2015,34(12):2201-2221.
[4]Adshead A.Data To Grow More Quickly[EB/OL].http:///news/2240174381/Data-to-grow-more-quickly-says-IDCs-Digital-Universe-study,2012.
[5]Mayer-Schonberger V,Cukier K. Big Data[M].Sheng Yangyan,Zhou Tao. Haungzhou: Zhejiang People's Press,2013.
[6]陸鋒,張恒才.大數據與廣義GIS[J].武漢大學學報,2014,39(6):645-654.
[7]中國企業如何應對大數據時代的來臨[Z].傳感物聯網,2013,03.
[8]Batty M. The New Science of Cities. Combidge: The MIT Press, 2013.
[9]Batty M. Big data, smart cities and city planning. Dialogues in Human Geography, 2013,3(3):274-279.
[10]Graham M, Shelton T. Geography and the future of big data, big data and the future of geography. Dia-logues in Human Geography, 2013,3(3):255-261.
[11]Kitchin R. Data Revolution: Big Data, Open Data, Data Infrastructures and Their Consequences. Lon-don: Sage, 2014.
[12]Rabari C, Storper M. The digital skin of cities: Urban theory and research in the age of the sensoredand metered city, ubiquitous computing and big data. Cambridge Journal of Regions Econonomy and Soci-ety, 2015,8(1):27-42.
[13]Collins J P. The fourth paradigm data- intensive scientific discovery. Science, 2010,327(5972):1455-1456.
綜合研究有現代過程的研究和歷史過程的研究兩個互相關聯、互相補充的方面。地理環境中現代過程的綜合研究包括:地表熱量、水分的分布、轉化及其在地理環境中的作用;化學元素在地理環境中的遷移過程;生物群落與其環境之間物質、能量的交換。景觀學和土地科學從類型結構角度對自然綜合體進行綜合研究,而自然區劃則從區域角度進行綜合研究。
在中國近現代地理學的發展歷程中,自然地理學的發展較之人文地理學更強一些。20世紀50年代以前,林超、黃秉維等就已從事自然地理的綜合研究工作,如黃秉維在30年代編撰了《自然地理原理》[1] 和《中國地理》[2] 等,周廷儒在30~40年代開創對歷史時期環境變化的研究。我國綜合自然地理學經歷了20世紀的初的西方近代地理學的傳入,又繼承了中國古代地理學的傳統。還受到原蘇聯地理學思想的深刻影響,與國家的經濟建設密切結合,形成和發展了具有中國特色的綜合自然地理學,目前在科學之林中占居一席之地。50多年來,中國的綜合自然地理學研究在古地理學、綜合自然區劃、景觀學和土地科學、現代自然地理過程、區域自然地理等領域均取得了顯著進展。
1 古地理學
自然地理學方向的古地理學,主要研究新生代以來的地理環境演變。此項研究遵循“將今論古”的現實主義原則,通過沉積、孢粉、同位素、冰芯、樹木年輪、考古和歷史文獻記載等多種分析手段獲取各種代用資料,對過去的地理環境進行復原。
我國古地理學研究是隨著近代地質學、近代自然地理學、近代氣候學等地球科學的出現而起步的。20世紀50年代后,古地理學研究得到了迅速發展。周廷儒于60年代初提出發展自然地理學的古地理方向,1962年在北京師范大學地理系開設古地理學課程,隨后創建古地理研究室。《中國自然地理·古地理》[3] 和《古地理學》[4],分別為國內古地理研究的第一部區域性與原理性專著。80年代后,他將自然景觀—受人類活動改變的文化景觀—未來景觀的預測聯成一體進行規律的探索,以期把握未來環境變遷的方向,引領中國環境變遷研究。70年代以來,隨著國際上對過去全球變化問題研究的不斷深入,我國的古地理學研究也獲得了重大進展。其中,最具代表性的研究成果包括:竺可楨開創的基于考古和歷史文獻資料的氣候變化研究,劉東生、安芷生等領導的中國第四紀黃土及古季風研究[5],施雅風領導的中國東西部第四紀冰川研究[6]、以及全新世環境演變研究,汪品先等領導的中國海域第四紀環境演變研究,及其他大量區域環境演變研究[7~9]。青藏高原、第四紀黃土和考古與歷史文獻記載的研究是我國獨具特色的研究領域,主要研究新生代以來的地理環境演變,在國際上居領先地位,備受中外學者重視。
古地理學研究的突出成果可概括為以下幾方面:中國第四紀以來環境演變過程與全球變化過程在總體格局上一致;青藏高原的隆起不僅使其自身從亞熱帶景觀向干寒方向轉化,還導致現代季風環流系統的建立與加強,強化了我國西北內陸地區的干旱程度,出現荒漠環境;新生代以來我國的環流系統經歷了非季風、古季風和現代季風的演變過程;第三紀是我國自然環境格局形成的關鍵時期,該時期我國氣候普遍比現代溫暖,其后隨著全球性的新生代衰退,溫暖程度逐漸降低;第四紀時期,隨著全球性冷暖期的交替變化,我國自然地帶發生多次推移;全新世暖期盛期,我國東部地區平均溫度較現代高2.5℃左右,增溫幅度北方大于南方;氣候干濕程度變化對我國的影響,不亞于冷暖變化所帶來的影響,中國西部和華北的干旱化趨勢得到認證;第四紀時期,海面隨冰期—間冰期的交替而升降變化,最后冰期時海面低于現代海平面130~150m,與此相應,大規模的海陸變遷成為第四紀東亞地區最顯著的地理變化之一。
我國自然地理學方向的古地理研究恰與國際性的全球變化研究相接軌,積極參與了pages等國際研究計劃,正進一步深入研究全球變化在中國的表現與響應、以及中國環境演變對全球變化的影響。主要是關注15萬年來及兩千年來兩個時間尺度的環境演變,注重分析技術的改進、新代用資料的開發、高分辨率序列的建立,及定量化程度的提高。
2 中國綜合自然區劃研究[10]
綜合自然區劃研究是對自然區域的劃分、研究、描述。一個國家的自然區劃水平是反映對自然地理環境認識深度和自然地理研究水平的重要標志之一。
綜合自然區劃是從自然環境的綜合特征出發進行的地域劃分。綜合自然區劃不僅要正確認識地域分異規律,還要深入分析各組成要素之間的相互聯系,是對各級自然綜合體自然環境與資源的全面認識。20世紀50年代以來,隨著各地綜合科學考察的逐漸深入,各類觀測站網的建立,比較全面地、系統地積累了許多基本科學資料,
3 景觀學與土地科學研究 土地類型的研究對象是自然地理各要素(氣候、水文、地貌、植被、土壤等)相互作用形成的自然綜合體。它是在自然地理要素研究,以及繼綜合自然區劃研究基礎上發展起來的類型研究,因而其形成、發展被看作是20世紀綜合自然地理學發展的一個重要標志。
自20世紀50年代中期起,陳述彭等[51] 就開展了大比例尺景觀調查與制圖的實踐。此后從50年代末至60年代初在廣東鼎湖山、北京懷柔、內蒙古毛烏素、甘肅民勤等地進行大比例尺的土地類型調查與制圖,隨后相繼開展了中比例尺制圖與調查研究工作。60年代以來對許多山區進行的山地垂直帶研究和制圖工作,也是中、小比例尺的土地類型研究[52]。自70年代起,以土地類型為基礎進行土地資源評價,確定土地利用結構并開展農業區劃的應用研究有較大的發展。在林超、趙松喬、陳傳康的倡導和推動下,吸取德、蘇景觀學派和英、澳土地學派的長處,以土地類型為基礎的土地資源、土地評價、土地利用、土地規劃和土地管理決策的系統研究,已經全面發展為土地科學的系統研究。根據1978年制訂的全國自然科學和基礎科學發展規劃,在全國開展了編制1∶100萬土地類型圖、土地資源圖和土地利用圖的研究工作。此期的研究成果,一是提供了宜農荒地自然類型、質量高低、開發條件和面積數量,為國家農業開墾提供了基本依據,二是在土地類型分級和土地系列制圖上積累了經驗,逐步完善和建立了獨立的土地類型學體系,并為土地科學在我國成為一門獨立的學科奠定了基礎。
20世紀80年代我國土地類型調查和制圖研究取得重大進展。在中國科學院地理研究所主持下,1981年1月成立了由39個科研、教學、生產單位組成的中國1∶100萬土地類型圖編委會(主編趙松喬),參與此項研究的專業人員200余名,至20世紀末,取得的進展包括:第一,確立了土地類型在綜合自然地理學中的地位,明確其研究對象是地理環境中的類型綜合體,具有反映地段綜合特征和屬性的功能。通過系列制圖的實踐,土地類型基本上可分為三級:土地類、土地型和土地單元。從中國國土遼闊、地域差異大的實際出發,中國1∶100萬土地類型圖編委會在土地類之上設立0級單位(土地綱),作為土地類型分級的控制單位,實際上也是綜合自然區劃的基本單位。土地綱劃分的基本依據是水分、溫度大尺度分異,將全國劃分出:a濕潤赤道帶,b濕潤熱帶,c濕潤南亞熱帶,d濕潤中亞熱帶,e濕潤北亞熱帶,f濕潤半濕潤暖溫帶,g濕潤半濕潤溫帶,h濕潤寒溫帶,i黃土高原,j半干旱溫帶草原,k干旱溫帶暖溫帶荒漠,l青藏高原。土地類為土地類型分級單位的高級單位,反映了主導分異因素地貌的變化,如灘涂,低濕河湖洼地,海積平地,沖積平地……等。適用的制圖比例尺為小于1∶100萬。土地型是土地類下的續分單位,表示植被型(或亞型),土壤類(或亞類)的組合匹配形式,適于1∶20~1∶50萬比例尺作圖。土地單元是土地類型分級的基層類型單位,表示的是植被群系(或群系組)、土壤屬(或種)的組合,或局部地段的綜合特征,適宜于1∶5萬~1∶10萬比例尺成圖;第二,具有大批同一區域不同比例尺土地類型系列圖件,適于滿足不同管理層次級別的精度需求。至1989年,按國際分幅出版了西寧等8幅彩圖,鑒定評審通過了北京等23幅,覆蓋面積達國土面積的40%以上。各省(區)同期為農業區劃需要編制了大量1∶20~1∶50萬比例尺土地類型圖件,基本制圖單位為土地型。以省區級獨立完成的有寧夏等19個省區,大部完成的有四川等10個省區;第三,擁有大量典型區域以土地單元為制圖對象的資料、圖件,是深入解析不同自然區的地域分異規律和土地合理布局的基本依據;第四,對某些特定條件下形成的土地類型,如沼澤、海涂,荒漠、綠洲等進行調查、制圖,在促進區域開發和環境整治中起到了特殊作用。第五,亦有不少理論方法總結,如《土地類型結構與農業綜合自然區劃的初步研究——以北京市為例》[53]、《貴州省地域結構與資源開發》[54]、《雅魯藏布江中游地區土地系統》[55] 等。
以土地類型為基礎進行不同利用目的的應用研究,在80年代取得了重大進展。應用最為廣泛的是農業合理用地規劃、調整土地利用結構方面。《中國1∶100萬土地資源圖》的編制(主編石玉林),基本摸清了我國宜農、宜林、宜牧土地質量與數量,并為國家制定土地利用總體規劃和農業發展規劃提供決策依據。在若干地區的研究中,也取得成績。如自治區土地利用的研究[56],在相當大的范圍內應用航空航天遙感技術,完成大中比例尺的現狀調查,這在全國是沒有先例的。服務于單項目的的土地質量評價研究,亦有很大發展,如對水稻、柑橘、茶葉、橡膠的單項土地適宜性研究,均可視為土地屬性深入研究的成果。80年代后,土地的應用研究領域不斷拓寬,擴展到旅游、城市用地和環境綜合整治方面。旅游質量用地評價依據土地利用的歷史文化價值、藝術觀賞價值、科學研究價值,采用景點、景觀單元、游覽線和景區的結構分析方法進行評價,通過對北京旅游區、烏魯木齊南山風景區、廣東丹霞山風景區、黃果樹瀑布區等的研究,初步確立了我國旅游用地評價體系。城市土地評價在90年代中國房地產業的興起中起到了突出作用,不僅考慮土地的自然屬性,更多地依據城市土地的經濟價值(地租)進行評估,對于建立城市用地合理結構有積極意義。以土地類型生態屬性為基礎開展環境綜合整治的研究,有80~90年代在中國“三北”防護林建設體系的林灌草布局規劃、黃土高原重點產沙區水土流失治理設計、吉林西部退化土地恢復整治生態建設、中國脆弱生態環境綜合整治等。利用土地類型空間結構分析方法進行自下而上綜合自然區劃的工作,80~90年代完成了北京市、貴州省、青海省、云南省、甘青寧“三北”地區、江漢平原區、關中地區、秦巴山地等區域。在土地類型與土地資源評價研究基礎上,80~90年代相繼開展了土地生產潛力與人口承載能力的研究。中國科學院地理研究所等單位開展了以土地評價分等單元為依據的類型等級法,進行了柴達木盆地、黃河大柳樹灌區的研究。這一領域的研究,由靜態研究轉變為跟蹤生產力發展水平和生活水準提高的動態研究,以適應動態管理決策的需求。
由于航空航天遙感資料和計算機的應用,土地研究日益向定量化方向發展。80年代,利用假彩色合成衛星圖像和彩紅外合成航空像片逐漸普及,解譯準確性和制圖精度亦漸趨成熟,90年代開展了超小比例尺航空像片的解譯及應用。利用衛星像片編制1∶50萬土地類型與土地資源圖件在80年代已經成功,利用1∶10萬tm衛星像片編制相應比例尺土地圖件,已較廣泛應用于若干重大項目。利用地理信息系統(gis)進行土地利用管理決策和arc/info軟件制圖的新技術應用,90年代亦日漸成熟。土地利用/土地覆被變化研究作為全球環境變化研究的重要方面近些年正廣泛開展,并取得可喜成績[57,58],成為土地系統分析與評價、土地質量指標體系建立與環境效應預測的重要科學基礎。但是,不同驅動力的相互作用,以及不同驅動力尤其是人類活動的定量化表述存在難點,從而嚴重阻礙了土地利用/土地覆被變化的綜合研究以及動態預測模型的建立與運行[59]。
景觀作為科學名詞被引入地理學,具有地表可見景象的綜合與某個限定性區域的雙重含義。最早是19世紀的德國地理學家洪堡倡導景觀研究作為地理學的中心問題,探索由原始景觀變成人類文化景觀的過程。自20世紀30年代景觀生態一詞為c. troll首先提出,景觀的概念被引入生態學,作為位居生態系統之上的一種尺度單元。景觀生態學是一門在景觀地理學和生態學綜合研究相結合的基礎上發展起來的交叉學科,它以生態學的理論框架為依托,吸收現代地理學和系統科學之所長,研究景觀的結構(空間格局)、功能(生態過程)和演化(空間動態),研究景觀和區域尺度的資源、環境管理,具有綜合整體性和宏觀區域性的特色,并以中尺度的景觀結構和生態過程關系研究為所長。
景觀生態學的建立源于西歐20世紀30年代,在80年代進一步發展。在我國的發展大體上經歷了兩個階段。1981~1988年是引入介紹階段。1983年林超發表了c. troll的“景觀生態學”和納夫的“景觀生態學發展階段”兩文的譯文,在國內是首次介紹景觀生態學的代表性文獻。1985年陳昌篤發表“評價z. 納維等著的景觀生態學”,1986年景貴和發表“土地生態評價與土地生態設計”,陳昌篤發表“論地生態學”,對景觀生態學和地生態學內涵作了有意義的探討。1988年李哈濱等發表“景觀生態學—生態學領域里新概念構架”,重點介紹美國學派的景觀生態學研究進展[60,61]。80年代末,研究工作主要集中于我國景觀生態學的發展方向、景觀空間結構、景觀異質性動態變化、景觀生態類型、遙感和地理信息系統應用、生態過渡帶研究、以及其他方法研究。90年代,出版了幾種景觀生態學教材。以后,景觀生態學作為一門新興的交叉學科被國內同行廣泛接受。
4 現代自然地理過程研究
早在20世紀50年代黃秉維就提出自然地理學要分別研究地表物理的、化學的和生物的自然過程,然后加以綜合。他指出,從更廣闊的視野看,3個方向存在著外延部分疊合的關系,可以將不同尺度的研究結合在一個統一的體系之中,并將導致對地理環境中現代過程及其地域分異秩序的全面了解[62]。這樣,就突破了描述性的、以要素為主體的傳統綜合研究模式,為綜合自然地理學的深入和自然地理綜合研究開創了新路。物理過程包括風力作用、水力作用、地表水分和熱量平衡;水力作用研究包括徑流的形成過程,侵蝕作用與河床過程,則與坡地利用和坡地持續生產力研究相聯系,偏重解決生產實際問題,學科本身的系統研究只是在20世紀末才漸有起色。化學過程原以鹽分平衡開端,水鹽動態著手,后來轉向與人體健康有關的地方病和環境保護研究;生物過程則與農業生產潛力相聯系。后來,發展為土壤—植物—大氣系統(spac)的綜合研究。它包括蒸發過程、蒸騰過程、根系吸水過程、土壤水分運動、土壤水與地下水的相互交換過程以及水分在傳輸過程中各環節和界面上的勢能變動和阻力等在內的水分傳輸和能量傳輸研究。1956年,黃秉維就提出要發展自然地理定位觀測與實驗。60年代初相繼在石家莊、德州、衡水和延安、武功、民勤等地開展定位試驗。又于1979年在山東禹城建立了禹城綜合試驗站,80年代籌建了北京農業生態系統試驗站,對太陽輻射能、光量子能量、農田二氧化碳濃度、土壤水分狀況、作物葉面溫度、作物氣孔阻力等進行了為期數年的測定,還對灌水定額和灌溉制度、耕作和輪作制度等方面的問題開展了研究,完全與農業生態系統研究融為一體。隨后幾年研究的主要進展是建立了田間試驗研究網絡。1988年由中國科學院直接主持的田間試驗網絡包括從中溫帶至中亞熱帶,濕潤、半濕潤、半干旱及干旱地區不同生態類型的8個試驗站,在80年代進行了兩整年的同步觀測、其中作為農業生產潛力研究基本組成部分的太陽輻射分光譜(包括紫外、可見光、紅外輻射)觀測研究在國內是首次開展;建立了計算農業自然生產潛力的數學模型。這些定位觀測試驗的部分研究可以認為是黃秉維開創的熱水平衡研究和左大康開創的太陽輻射研究的繼續。但實驗研究和測定技術仍然薄弱。1973年黃秉維首先提出了光合潛力的概念、計算公式及公式中各項系數的數值。認為,光合潛力是在空氣中二氧化碳含量正常,其他環境因素都處于最適宜狀態時,具備最適宜于接受和分配陽光的群體的,高光合效能作物充分利用陽光所能生產的植物質(包括根、莖、葉和繁殖器官含水15%的干物質)。所采用的光合潛力估算方法是將太陽總輻射〔卡/厘米[2]〕數值乘以0.124(后訂正為0.123)便是光合潛力[斤/畝]數值。這個方法很簡單,但每項參數的選擇都經過比較仔細的考慮,又經過一些驗訂,總的傾向是偏保守一些。隨后又完成了光溫潛力、光溫水潛力的分析計算方法,并就全國各區域的情況分別予以討論。此后,農業生產潛力研究被廣泛應用到不同自然區域的綜合研究工作中。過去幾十年,點上的觀測試驗、方法論研究和過程模擬已經相當深入,還可以繼續深入下去,深入是無止境的,但工作內容過細,學科比較單一,已經不像綜合自然地理意義上的試驗研究。似應建立更加綜合的試驗基地,開展自然地理、地貌、水文、氣候、生態等多學科的綜合研究,才是正確的方向。同時,物理過程、化學過程和生物過程的綜合顯得十分不夠,亦需要予以解決[63]。
5 區域自然地理研究
區域研究是自然地理學的重要研究方向之一。全國性的自然地理研究成果主要有:20世紀50年代的中國自然區劃(初稿)叢書、70~80年代的中國自然地理叢書的《總論》、任美鍔主編的《中國自然地理綱要》、《中國自然區域及開發整治》,趙松喬的《physical geography of china》以及各大學地理系編撰的《中國自然地理》教科書等。
區域性的自然地理研究成果豐碩。《中國干旱區自然地理》[64] 從綜合自然地理、地貌、氣候、水文、地下水、土壤地理、植被以及動物地理等方面對干旱地區分別進行了概要分析和探討。《新疆綜合自然區劃概要》[65] 分析了新疆自然地理特征、自然資源概況,并對區劃劃分的各個單元進行綜合研究,闡明其基本特征及其利弊,以及開發利用中的問題,和相應的建設性意見。《自然地理》和《中國的青藏高原》[66] 全面闡述了青藏高原基本自然特征、組成自然地理環境的諸多要素,揭示了高原區域的自然地域分異規律。其中,《自然地理》是我國第一部重視從生態學角度進行區域地理闡述的著作,受到國內學術界的關注和贊揚。《橫斷山區自然地理》[67] 討論了橫斷山區地域分異特點、垂直自然帶譜、地形因素以及區劃界線等問題,進行了綜合自然區劃。《雅魯藏布江中游地區土地系統》探討了高原山地地區土地系統的整體性和綜合性特征,分析了土地類型、土地結構、土地分區、土地評價、土地生產潛力、土地發展規劃和土地人口承載潛力等子系統,并討論了它們之間的聯系和作用。《中國綠洲》[68] 比較全面系統地論述了中國干旱荒漠區的基本自然地理過程,綠洲地域系統及其類型、特征和演變,綠洲結構及其功能,綠洲經濟與文化,綠洲發展規劃與管理體系建設等。《中國天山自然地理》[69] 是對我國境內天山全面系統論述的自然地理著作。此外,較具代表性著作還有《湖南自然地理》[70]、《湖北省自然條件與自然資源》[71]、《河南自然條件與自然資源》[72]、《青海省自然地理》[73]、《黃土高原地區自然環境及其演變》、《青海可可西里地區自然環境》[74]、《南迦巴瓦峰地區自然地理與自然資源》[75]、《喀喇昆侖山—昆侖山地區自然地理》[76]、《廣東自然地理》[77] 等。可見,區域自然地理研究大多與綜合考察相結合,始于邊遠、資料缺乏的地區,而后才逐漸向較發達、人口較多的地區延伸。同時,研究亦從單純的自然地理學向自然地理學與人文地理學相結合的方向發展。此外,綜合自然地理學的研究工作還包括資源合理開發利用、退化土地的整治與恢復、坡地改良與利用、土地利用與土地覆被變化、景觀生態規劃與設計、自然災害的綜合研究以及環境脆弱與環境沖突研究等領域亦都取得成績[78~80]。
區域地理學新的發展趨勢包括綜合研究與區域整合、新區域地理學的興起、全球環境變化及其區域響應、區域地理研究的信息化以及區域可持續發展研究等幾個方面。強調自然與人文的結合,關注人在區域性質的產生、延續與演變時所起的作用[81]。
(承德石油高等專科學校社科與數理部,承德 067000)
(Department of Mathematics and Physics,Chengde Petroleum College,Chengde 067000,China)
摘要: 依據人文地理學、旅游地理學等學科知識,給出區域旅游產業競爭力的定義,以因子分析法為研究方法,設立了資源競爭力、產業實力、市場競爭力和交通通訊等4個一級指標,16個二級指標,構建了區域旅游產業競爭力的評價指標體系,并借助軟件spss17.0,對2014年河北省各城市旅游產業競爭力進行排序。
Abstract: On the basis of human geography, tourism geography and other disciplines of knowledge, this paper gives the definition of the regional tourism industry competitiveness, by using factor analysis method, sets up 4 level indicators of resource competitiveness, industrial strength, market competitiveness and communications, 16 level two indexes, builds the regional tourism industry competitiveness evaluation index system, and sorts the competitiveness of the tourism industry in each city of Hebei Province in 2014 with the help of SPSS17.0 software.
關鍵詞 : 區域旅游產業競爭力;因子分析;河北省
Key words: regional tourism industry competitiveness;factor analysis;Hebei Province
中圖分類號:F59 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2015)18-0257-02
基金項目:河北省高等學校科學技術研究項,編號為QN20131159;河北省軟科學研究計劃項目(承德市旅游產業受霾污染影響的現狀分析及對策研究),編號為:201422122;承德市軟科學研究計劃項目(承德市公交線路的發展現狀與優化分析),201422123。
作者簡介:劉欣(1977-),女,河北承德人,講師,碩士,研究方向為計算幾何、算法設計等。
0 引言
旅游業已成為各地區的戰略性產業。目前,各國主要根據區域旅游競爭力分析和評估結果來科學地開發本地旅游資源,以確保旅游產業健康、可持續的發展下去。旅游業囊括了吃、住、行、游、購物、娛樂六大要素,是一種內涵及外延寬泛的消費趨勢型產業。我們認為,旅游產業競爭力是各國、各地區在旅游業競爭中所反映出的優勢及素質的差別,應該根據旅游資源條件和旅游企業的經營實力、管理及服務質量,結合當地的政治、文化、經濟、環境等多個要素來綜合評價其區域競爭力。
1 研究背景
世界經濟論壇日前《2015年旅游業競爭力報告》稱,在過去4年中,全球旅游業以每年3.4%的速度增長,目前產值已占到全球國內生產總值的十分之一。與全球經濟2.3%的年增速相比,旅游業在世界經濟持續疲軟狀態下表現出強勁活力。今后5年,全球旅游業年增速預計將進一步上升至5.2%。斯坦費爾德(Stansfield)首先介紹了城市旅游的重要性。沃波(K. Wober)等通過旅游需求、過夜旅游增長率、游客季節分布及旅游地承載力等五項指標對當時歐洲39個首都城市進行了實證研究,并勾畫出各個城市的綜合競爭力空間分布圖。庫得納(C.Coeldner)提出旅游產品競爭的信息指向概念。鄒家紅、袁開國等建立了區域旅游核心競爭力的評價體系,并以湖南省為例進行了實證研究,把旅游業競爭力分為現實競爭力、潛在競爭力、支持競爭力三個層面。世界各國在城市旅游競爭力的研究上已取得一些成果,但是在城市旅游競爭力的概念、實質和內涵上眾說紛紜,始終未達成共識,也尚未建立一套系統的城市旅游競爭力的指標評價體系。學術界向來重視對旅游資源的測度與評價,而把區域地理學和旅游地理學結合,對豐富旅游基礎理論具有很大意義。
2 評價指標體系的確定
2.1 確定指標體系的原則 ①科學性原則。指標設計要簡明準確,指標不能互相重疊,也不能讓信息不完整,導致該指標體系不能較全面地反應當地情況。②系統性,一個城市的旅游競爭力包含多個方面,彼此既相互聯系,又互為條件,只有把他們系統地組合在一起才能得出全面正確的結論,科學的指導實踐活動。③針對性,影響區域旅游競爭力的因素因區域類型不同而存在一定差異,所以每個地區的評價指標各有側重。④可操作性,選取的指標應該具體、可量化,能取得相應的數據進行量化和執行。⑤動態性,區域旅游競爭力是動態變化的,在不同的階段會有不同的特征,應選擇適當的標準給予不同的權重,不同的指標。
2.2 評價指標體系的確定 采用SPSS17.0統計分析軟件,對河北省2014年的原始數據進行因子分析過程:提取公因子。結合產業競爭力理論及旅游業產業特點分析《中國旅游年鑒》和各省市的統計年鑒,我們設立了四類一級指標(即資源競爭力、產業實力、市場競爭力、交通通訊),下設原始二級指標共16個,因政策和社會環境因素暫時沒有被量化,不作為參考因素。(表1)
3 河北省旅游競爭力模型
根據2014年《中國旅游年鑒》中的有關數據,運用SPSS17.0 統計軟件按公因子累計貢獻率超過85%的原則,共提取F1、F2、F3、F4、F55個公因子,依次命名為旅游資本競爭力因子、產業支持力因子、旅游資源競爭力因子、旅游人力競爭力因子、旅游政府支持力因子,據此構建旅游競爭力評價模型:F=0.43F1+0.16F2+0.13F3+0.12F4+0.06F5。
式中,F表示區域旅游競爭力綜合得分,計算得到的5個主因子得分。F值越大,表明旅游競爭力越強。表2為河北省各地區旅游競爭力綜合排名。
4 項目的社會效益
①加強體制改革,由政府主導區域旅游規劃。近些年,河北省旅游業在發展過程中逐漸出現條塊分割、各自為政的不良現象,應該建議一個管理機構,統一管理和協調本省旅游資源。②合理規劃,將旅游業納入區域經濟發展總體規劃,對旅游資源進行科學地規劃和理性的開發建設,編制旅游產業發展藍圖。③整合旅游資源,深度挖掘其文化內涵,積極推行“文化+旅游”發展模式,推行紅色旅游、生態旅游等特色旅游項目,賦予旅游發展生機,提升旅游產業核心競爭力。④完成旅游系統網站資源建設。進一步完善數字化與基礎設施建設,以旅游業為主導的經濟體應采取措施更好地適應市場變化,例如運用快速增長的移動互聯網工具提供旅行搜索、計劃、點評等服務。⑤進一步加大對旅游文化產業振興發展的政策、資金引導力度,安排旅游產業發展專項資金強力推進旅游景區創建、宣傳促銷等,努力創新形式,增強旅游項目的觀賞性、趣味性和參與性,促進本區旅游產業可持續發展。
參考文獻:
[1]張凌云.試論有關旅游產業在地區經濟發展中地位和產業政策的幾個問題[J].旅游學刊,2000(1):10-14.
[2]郭亞軍,曹卓,杜躍平.區域旅游競爭力影響因素分析基于案例比較研究的視角[J].旅游科學,2008.
[3]劉欣,等.河北省旅游業綜合競爭力評價及提升策略[J].承德石油高等專科學校學報,2014(4):71-74.
關鍵詞:地理信息系統;立體人才培養模式;課程體系;實踐教學
1997年教育部對我國高等教育專業目錄進行了修訂,在地理學一級學科下增設了地理信息系統本科專業。將近10年時間,全國已有100多所高校建立了該專業,其中大部分依托原有的地理學、測繪工程等專業,因此專業培養模式和課程體系存在著較大差異。2003年8月,地理信息系統協會召開了首屆GIS專業教育研討會,提出了GIS專業課程體系設置方案,提出“低年級寬口徑、高年級分類培養”的基本模式,但沒有涉及到農林院校。隨著地球信息科學和現代林業科學的發展,GIS技術在林業中的應用范圍不斷拓廣,層次不斷深入,建立適應地理學類專業基本要求、又具有森林資源與生態環境應用特色的立體人才培養模式和專業發展平臺,以及立體化課程體系和實踐教學體系,對于GIS教育和現代林業的發展都具有重要意義。北京林業大學GIS專業是在擺脫原有專業的情況下設立的全新專業,因此建立新的立體化課程體系具有必要性和可行性。
一、專業定位與特色
GIS專業的基本特點是該專業屬于新興的綜合性、交叉性學科范疇。根據專業人才培養的基本要求,通過對國內外GIS專業教學模式和課程設置的充分調研,結合我校的特點,適應林業和生態環境建設對創新性人才的需求,我們提出“立足林業,服務生態”的辦學理念。通過專業建設,形成既適應地理學類專業基本要求、又具有森林資源與生態環境應用特色的立體人才培養模式和專業發展平臺,以充分體現該專業的交叉性、邊緣性、綜合性和技術性,服務于生態環境建設。通過培養方案修訂、課程體系優化、教學內容和手段改進、實踐教學環節改革,構成專業建設的系統性工程,形成完善的立體人才培養模式,建立起專業發展平臺,構建立體課程體系,使人才培養模式、課程體系、教學內容和手段等各個環節都得到極大的改造和提升,形成創新性人才培養和專業發展、學科發展的新特點,即:重視基礎、面向應用、突出重點、深入前沿、分類培養、拓寬口徑。
我校地理信息系統專業的特色在于培養學生的地理信息系統設計、開發和地球信息科學綜合應用能力,以資源與環境調查、信息管理、監測、評價、預測及決策為主要應用方向。學生主要學習地理信息系統和地圖學、遙感技術、衛星定位系統等方面的基本理論和基本知識,受到應用基礎研究、技術開發方面的科學思維和科學實驗的訓練,具有地理信息系統研究、設計與開發的基本技能及初步的教學、研究、開發和管理能力。專業定位概括為:3S理論技術基礎扎實(專業的根本,提高培養層次);立足林業,服務于生態環境建設(體現專業特色);適當兼顧其他領域應用(拓寬就業渠道)。 br>
二、專業培養目標和培養方式
(一)專業培養目標
GIS專業主要培養具備地理信息系統與地圖學的基本理論、基礎知識、基本技能,能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作,能在城市、區域、資源、環境、交通、人口、住房、土地、基礎設施規劃和管理、政務商務管理等領域從事與地理信息系統有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:
1.掌握數學、計算機科學、地理學、信息管理等方面的基本理論和基本知識;
2.掌握地理信息系統和地圖學的基本理論、基本知識和基本實驗技能,以及地理信息系統技術開發的基本原理和基本方法,具有地理信息系統設計與開發、空間信息處理分析、系統管理和維護的能力;
3.掌握森林資源與生態環境調查、監測、評價、信息管理的基礎知識;
4.了解國家科學技術、知識產權、可持續發展戰略等有關政策和法規;
5.了解地圖學與地理信息系統學科的理論前沿、應用前景和最新發展動態,以及地理信息系統產業發展狀況,具有較強的學習能力和創新意識;
6.受到應用基礎研究、技術開發方面的科學思維和科學實驗的訓練,具有一定的從事科學研究工作的能力;
7.掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;具有一定的實驗設計,創造實驗條件,歸納、整理、分析實驗結果,撰寫論文,參與學術交流的能力。
(二)專業培養方式
GIS專業以課堂教學、實踐教學、畢業論文、綜合實習為主要培養方式,由技術應用人才、地理信息系統設計與開發人才、科學研究人才、創新型拔尖人才四個層次構成立體人才培養模式。
1.通過課堂教學使學生掌握本專業的基本理論、技術和基礎知識。教學過程中以教師為主導、學生為主體,充分發揮學生的能動性,采用啟發式、研討式等教學方式,加強學生的自學能力,培養學生勤于思考、善于提出問題并獨立解決問題的能力;
2.通過實踐教學加強學生的基本技能,培養學生的動手能力。主要通過綜合性設計性實驗的合理安排以及綜合性實習,培養學生分析問題和解決問題的能力;
3.通過畢業論文和綜合實習環節,訓練學生的表達能力和寫作能力,以及掌握文獻資料的能力,培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力、獨立工作的能力;
4.通過設置名師教室、科研訓練學分和創新學分,使學生了解學科發展的前沿,培養創新意識和創新能力以及團隊意識;
5.通過第二課堂、社團活動等加強素質教育,使學生具有一定的管理組織能力,積極參與多方面的社會服務與公益活動,樹立服務社會的思想。
三、立體人才培養模式和課程體系
立體人才培養模式的基本思想是嚴格按照因材施教的原則,改革傳統的一刀切這種單一的人才培養方式,根據生源的不同特點、興趣和基礎,將人才培養目標劃分為不同層次,根據不同層次的培養目標制定相應的培養計劃,提出不同的培養要求,學生畢業后達到不同的專業層次。
(一)立體人才培養模式
由技術應用人才、地理信息系統設計與開發人才、科學研究人才、創新型拔尖人才四個層次構成金字塔培養模式。
第一層次(技術應用人才):培養掌握地球信息科學基礎理論和技術,面向廣大行業服務的應用型人才。要求學生具有扎實的計算機、地學、數學基礎,面向多行業應用,熟悉和了解森林資源與環境調查、監測與評價,土地資源評價,房地產評估,地籍與 施工測量,區域分析與規劃等多學科的基礎知識與基本技能,特別是森林生態學、森林經營與管理、資源調查監測與評價、災害監測等方面的基礎知識與基本技能,能夠勝任林業和生態環境建設領域有關空間信息獲取、管理、分析等工作。
第二層次(地理信息系統設計與開發人才):在第一層次的基礎上,培養在計算機、信息科學等方面具有較為扎實的知識和技術,面向企業、科研單位、教學行業的GIS設計與開發人才。要求學生熟練掌握VC++、JAVA等程序設計語言和系統設計工具,數據庫管理和應用技術,軟件工程、數據結構等基礎理論和知識,了解GIS發展的最新動態,能夠從事GIS設計與開發工作。
第三層次(科學研究人才):培養掌握學科前沿理論和技術,具有進一步培養潛力的高層次后備人才,畢業后可以直接進入碩士階段的學習和深造,或成為科研、教學行業的研究型人才。要求學生具備多學科交叉知識的背景,掌握人工智能、空間統計學等基礎理論,能夠利用地球信息科學與技術在資源環境領域從事科學研究工作。
第四層次(創新型拔尖人才):這類人才應具備扎實的專業基礎和獨立從事研究、開發的能力,有一定的創新意識和創新能力,通過國際交流與合作,爭取到國外深造。
將該模式用一個圓錐體來表示,圓錐的每一個截面構成一個不同的培養層次,在二維截面上,表示該層次應具備的知識和技術,底面是該專業的基本要求。層次越高,人數逐漸減少,學生的知識儲備量是相應截面下圓臺的體積。通過該模式的培養,學生畢業后可以成為3S技術在資源環境中的應用人才、軟件開發人才、了解和掌握3S技術前沿信息的研究型人才以及高素質的拔尖人才。
根據此培養模式,在新的教學計劃中,將第一層次的基礎知識和基本技能培養作為專業基礎和主干課程,通過不同門類的專業選修課達到該層次不同行業應用型人才的要求;第二層次通過專業主干課和有關系統開發設計的專業選修課達到培養目標;第三層次在前兩個層次的基礎上,通過人工智能、空間統計學、數據挖掘與知識發現等理論、技術的學習,以及創新性實踐活動(如科研訓練)達到要求;第四層次通過從低年級的外語加強,到高年級的專業講座、名家講堂、導師導向培養等多種方式,培養拔尖人才。
轉貼于 (二)立體化課程體系的建設和優化
根據立體培養模式,建立理論——技術——應用的教學體系。與此相適應,在課程體系中,專業基礎課注重基礎理論的培養,要求深而廣;專業課的設置注重知識的深度,體現學科發展的前沿,從技術的角度加深;選修課則注重知識的廣度,體現資源與環境特色,面向實際應用。通過合理的課程設置,以3S技術在資源與環境中的應用為核心,加強相關學科的專業知識基礎,形成完整的知識結構體系,以適應本學科綜合性邊緣學科的特點。
1.課程設置原則
(1)體現林業特色。我校GIS專業在加強專業基礎的同時,應體現森林資源與環境應用的特色。因此,設置林業生態環境工程概論、森林資源監測與評價、森林生態學等課程。
(2)加強開發能力培養。根據GIS專業的基本要求以及社會需求,加強開發的基礎,使學生掌握GIS軟件開發的基本方法、開發環境的工具,適應多種行業對軟件開發人員的需求,設置VC++、C語言、GIS設計與開發等必修課,以及選修課Java語言、WEBGIS等。
(3)強化實踐環節。GIS專業是技術性很強的專業,對學生實際動手能力要求很高,因此實踐環節是教學效果和質量保障的關鍵。主要措施包括:綜合實習5周,時間按排在第六學期末的暑假,不占用正常教學時間,地點以校外實習基地為主,結合教師的科研課題,內容包括數據獲取的途徑和方法、應用主流平臺進行空間數據處理、模型與系統開發、數據維護等。
(4)盡早培養專業意識和創新意識。將遙感、GIS等主干課程設在二年級下半學期,使學生在二年級就開始接觸專業核心。在核心課程教學中增加講座、討論教學方式,該方式已經在目前的教學中嘗試并取得很好的效果。同時,設置“數據倉庫與知識挖掘”、“地學模型基礎”兩門選修課,跟蹤學科發展。
(5)強調課程之間的銜接,體現學科交叉的特征。由于學科的交叉性強,涉及計算機、地理學、數學、資源與環境等多種課程,課程之間密切相關,將“地球科學概論”與“系統科學概論”合并為“地球系統科學概論”,體現專業的特征。
(6)體現分類培養的理念。根據專業特點,同時體現我校的特色,拓寬專業渠道。選修課分為三類:開發類、應用類和前沿類課程。學生可以根據自身的特點選擇相應類別的課程,并自成體系。
2.基本課程設置
(1)主要專業基礎課:強調計算機、地學、數學基礎,以面向多種行業發展。
①計算機課程:包括計算機技術基礎(理)、VC++、數據結構、計算機圖形學、數據庫原理與技術、軟件工程等。
②地學基礎課程:包括自然地理學、地球系統科學概論、地圖學。
③數學課程:包括高等數學A、線性代數A、數理統計等。
④資源環境管理:包括林業生態環境工程概論、森林資源監測與評價。
(2)主要專業課:強調3S理論和技術的掌握。
包括專業概論、測量學、GPS原理與應用、計算機制圖、數字攝影測量、遙感原理與應用、地理信息系統原理與應用、遙感圖象處理、GIS設計與開發。
(3)專業選修課:注重計算機、數學、地學知識的擴展和在3S技術中的應用,與研究生教育銜接。
專業選修課包括:
①計算機科學:計算機網絡技術、多媒體技術及應用、微機原理、虛擬現實技術、計算方法、Java語言、人工智能、數據倉庫與知識挖掘。
②地學:經濟地理學、人文地理學。
③數學:地學模型基礎、多元統計分析。
④應用:土地評價與土地管理、地籍測量與管理、施工測量、森林生態學、WEBGIS、區域分析與規劃、資源環境信息系統、森林經營管理等。
通過以上課程設置,以3S技術在資源與環境中的應用為核心,加強相關學科的專業知識基礎,形成完整的知識結構體系,以適應本學科綜合性邊緣學科的特點。
四、立體實踐教學模式
在實踐教學方面,改革和完善實習、實驗內容,增加綜合性實習比重,以利于學生了解課程之間的聯系并聯系實際。立體實踐教學模式包括四個基本層次。
(一)課堂實驗
根據新的培養模式,對原有教學計劃中專業基礎課和專業課以及部分專業選修課的實驗環節進行系統分析和實驗效果跟蹤,根據跟蹤結果對部分實驗內容進行適當調整,增加綜合性設計性實驗的比重。
(二)課程實習
實習內容注重培養學生的綜合設計和開發能力,如在遙感圖象處理與應用、GIS開發與應用課程中,采用國際主流平臺培養學生的軟件設計和開發能力。組織學生到企業、科研院所參觀學習,增強學生對科研和生產應用的了解,以利于學生擴展就業思路,確定自身專業發展方向。
(三)綜合實習
通過項目研究,決定增加5周的綜合實習環節,以教學基地為主要平臺,聯合相關企業開展高年級綜合實習,由專業教師和企業、科研院所共同承擔指導工作,提高學生的綜合素質,將理論和技術應用于生產實際中。
(四)科研訓練
制定學生參與科研活動的計劃,并要求有科研課題的教師通過雙項選擇確定3~5名本科生參與課題研究。同時組織高年級的學生參加全國GIS設計大賽,學科教師為指導。
11SoftGIS簡介SoftGIS是一個基于網絡,利用地理信息系統技術收集、分析并傳遞有關地區環境數據的研究方法,目的是根據居民對生活環境的感知,建立綜合的地理信息數據庫,在芬蘭包括赫爾辛基、艾斯堡在內的多個知名城市均有應用,領域涉及范圍廣泛,包括城市安全、環境健康等,在當地政府和公眾中均產生了較大影響[8-9]。SoftGIS的研究內容和研究手段決定了其本質上是一個多學科、多理論交差的研究方法,涉及地理信息系統、知識構建理論、空間規劃、人文地理學和環境心理學等方面。SoftGIS提供一個信息分享的平臺,使得居民有機會能表達其對地方土地利用政策及環境變化的感受、態度與評價等,這些信息可為土地利用研究者、規劃者和政府管理者提供長期的、動態的參考(圖1)。
12PPGIS與SoftGIS的對比PPGIS是社會行為與GIS技術在某一地理空間上的結合,它通過網絡實現地理信息系統數據的獲取、分享和交互處理[10]。地圖是重要的交流和決策支持工具,能夠更快速而直接地傳達更多、更豐富以及更易于理解的信息,為開展自救、互救、應急服務提供輔助決策信息[11]。SoftGIS是對傳統PPGIS理念的延續和提升。與PPGIS相關系統相比,SoftGIS的特點在于重視收集和分析城市居民對居住區域環境的認識、環境對居民生產生活的影響以及對區域社會經濟發展的作用,搭建起政府管理者、研究人員、企業和公眾之間溝通的橋梁,強調形成一個知識構建的循環過程。圖1展示了SoftGI中涉及的主要要素。SoftGIS通過網絡調研獲得當地居民第一手感官數據,建立數據庫,并以此地理信息系統為平臺,通過項目實踐不斷積累數據,通過分析環境信息的硬數據與軟數據,為研究者解決復雜性課題提供更多挖掘數據的研究機會,使城市生態地質環境管理與大數據時代的發展同步。
2SoftGIS在京津冀地質環境評價中的應用
21加強城市地質環境管理的必要性我國地質構造條件復雜多樣,多個城市在社會經濟發展中遇到了一系列地質環境問題,嚴重制約著新型城鎮化發展。加強“京津冀一體化”過程中的城市地質環境工作,對于緩解城鎮化進程中的資源環境短缺、促進生態文明建設具有重要的現實意義。盡管如此,從基本國情出發,我國城市既難以像一些人口密度低的國家或地區那樣采取嚴厲限制向災害高風險區發展的策略,也無力在短期內大幅度增加投資來降低災害的風險度[2]。有效保護城市地質環境、加強城市地質環境安全的管理與評價工作,當前應重點從2個方面入手:提高城市地質環境安全評價與管理水平,提高城市地質環境系統的總體運行效率;加強城市地質環境安全的教育宣傳,利用當前發達的信息傳播形式,讓社會公眾、政府管理者充分認識城市地質環境資源的寶貴性,全面提高城市地質環境安全意識,并盡可能地發動大家參與到實際行動中來。
22城市地質環境“群測群防”的必要性京津冀一體化必須要面對地區發展與地質環境之間的矛盾,城市人口稠密,工程建設活躍,地質災害、環境污染的影響效應更大,并且隨著大數據時代的來臨,社會公眾綜合素質迅速提高,對城市地質環境信息的透明度和管理程度要求更高。提高城市運行效率和地質環境安全度,是地質工作者應該重點考慮的問題。城市地質環境評價與管理是一項綜合性較強的系統工程,著重調查研究城市地區“人類工程—經濟活動—地質環境”之間的相互影響,目的是為相關城市政府管理部門提供數據調查、數據分析和決策輔助等技術支撐。一直以來,城市地質環境信息都是以電視媒體或網頁新聞的形式,這是一種單向、沒有交互的方式[12]。在網絡、電腦、智能手機等通訊設備快速發展和普及的時代,公眾越來越不認可被動式地接受信息,而是更多地習慣于互動式的信息。讓公眾有效參與到預警信息評估中,并能就發生在周圍的一些問題與專家進行探討,除了有利于政府管理人員作出更加準確的決策,還能消除預警信息給公眾帶來的負面影響[12]。要想有效預防、減輕城市地質環境風險,保障地質環境安全,首先要對地區的自然地理和人居環境條件有全面的了解。這就需要調查自然屬性,并進行社會經濟脆弱性分析和風險影響分析。只有充分考慮不同群體利益,使各階層的意見得到適度反饋和利益均衡,才能為城市的發展提供不竭動力[13]。居民對其日常生活環境的評價也是重要的信息來源,地方的本土居民通常要比專家在內的其他任何人都更加了解當地的情況,對于這種本地居民信息的收集需要一個系統性的、長期連續的方法和平臺。
23SoftGIS在京津冀地質環境管理中的應用分析通過互聯網和智能手機的廣泛應用,SoftGIS可以將城市地質環境的評價與管理問題帶給廣大的社會群體,生成具有地域認同性的知識和信息,為更科學合理的城市地質環境評價與管理提供參考依據,因而是從地質工作者角度有效實踐群眾路線、服務于京津冀一體化發展的重要技術路徑。SoftGI決策體系實現了兩大綜合,即地質環境與社會人文和經濟發展的綜合、監測評估與政府管理的綜合,提高了管理水平和力度。借助京津冀地區信息化程度相對較高的優勢,將SoftGIS引入城市地質環境評價體系中,并建立面向服務架構的預警系統,以服務的方式來和獲取城市地質環境安全預警中所需的信息,進一步提高城市運行效率和地質環境安全度,可改善目前預警系統剛性較強、信息共享困難的問題,是在地質環境工作中的“群測群防”,也是對“群眾路線”思想的有效實踐。同時,SoftGIS可為不同的鄉鎮、街道和社區量身定做設計這種平臺,幫助居民充分細致地評價當地的地質環境安全,為研究人員和規劃決策者提供長期和廣泛的信息源。公眾通過手機、Web等工具參與SoftGIS以實現城市地質環境安全信息的提交、交流與共享,而公眾所反饋的現象又為城市地質環境安全應急指揮系統提供了實時的信息。這些相對“主觀”和“軟性”的信息可以與專家或規劃者的“理性”或“客觀”意見相互補充,從而提高決策的可行性和執行效率,為不同尺度的空間規劃或決策提供更加細致的服務。由此,通過利用一個更加開放的模式來收集和分析城市地質環境數據,SoftGIS可以將傳統的地質環境調查監測項目提升為一系列持續性的資源環境管理活動。
3門頭溝礦區地質環境案例研究
31門頭溝礦區地質環境分析與評估指標以北京市門頭溝區王平鎮南港村、東馬各莊村、韭園村和東辛房辦事處的圈門地區為研究案例,根據上述研究內容,嘗試建立SoftGIS支持系統,居民參與SoftGIS調查的過程,可視為公眾參與環境管理的過程。南港村位于鎮域東南部,地處九龍山北麓、永定河南岸馬家溝上游,韭園溝西南部,東徑116°01′,北緯39°57′,海拔270m,西北距鎮政府駐地3km,東南距區政府駐地(直線)約7km。山場面積315hm2,人口65戶,200人(2012年統計數據)[14]。東馬各莊村位于鎮域東南部,南港村北部,東徑116°01′,北緯39°58′,海拔200米。現有人口94戶,212人,全部為居民戶口。南港村與東馬各莊煤礦歷史悠久,自明清時期開始開采,存在地裂縫(近代開采所致)和采空塌陷(解放前就存在)等地質環境問題,對周邊村莊均有不同程度的地質影響。南港村資源環境與產業發展問題和矛盾比較突出,在京津冀周邊郊區中具有一定的代表性。東馬各莊村和南港村生態系統服務功能顯著退化,由于煤炭導致含水層破壞,加上常年少雨少雪,泉水和溪水斷流干涸,對居民生產生活有較嚴重影響。韭園村情況稍好,有2眼泉水常年流淌,林果采摘收入可觀,但能否避免地質環境的總體影響,仍需跟蹤研究。本次調研的圈門地區與南港村和東馬各莊村都經營過較大型煤礦,曾經的礦業生產對地質環境的破壞仍然影響著當地居民的生活。為更好地設計開發“SoftGIS地質環境決策支持系統”,我們進行了多次現場踏勘,并進行了調研,參與調研的人員包括:60—80年代的4位老村長,他們見證了該區域近50年的礦業、農業、林業發展歷史;90年代至現在的村長、書記、委員、勞動保障員和大學生村官,他們見證了當前的發展轉型。另外,采訪了當地的居民近80戶,了解當前居民的經濟收入、地質環境破壞對他們生活的影響以及對村莊未來發展的預期。結合理論研究,確定了6類調研數據,22個數據小項,分為非空間數據調研和空間數據調研2項(表1)。然后進行SoftGIS系統開發,最終目的是建立“北京礦區地質環境承載力監測與綜合決策支持系統”和完成相關區域研究報告。
32SoftGIS平臺設計與實現根據SoftGIS和PPGIS的設計原理,結合研究課題的情況,進行了改進和完善。基于WebGIS三層體系結構,搭建了“SoftGIS地質環境決策支持系統”這一平臺(圖2)。網址為:wwwbjsoftgiscom。
321數據來源北京礦區生態地質環境承載力綜合調研平臺主要采用了國家測繪地理信息局建設并推廣的“天地圖”地理信息公共服務平臺所提供的地圖數據服務接口,利用編程接口將“天地圖”的服務資源嵌入到本平臺所研發的網站中,從而有效緩解地理信息資源開發利用中技術難度大、建設成本高、動態更新難等突出問題。其中,基礎空間背景數據來源于“天地圖”。該調研平臺使用了天地圖所提供的WMTS服務接口。WMTS(webmaptileservice)地圖切片服務基于OGC(opengeospatialconsortium)開放式地理信息系統協會所制定的統一接口標準,該服務標準定義了一些操作,這些操作允許用戶訪問切片地圖。WMTS提供了一種采用預定義圖塊的方法Web地圖服務的標準化解決方案。在服務器端把地圖切割成一定大小的瓦片,采用HTTP協議,通過指定的參數返回相應的地圖瓦片[15]。這里,切片地圖最大比例尺選擇級別為17級(比例尺近似1:4500)進行顯示,提供普通矢量地圖、衛星影像和地形渲染3種顯示方式。調研數據總體分兩部分進行入庫:1)項目調研時期由項目人員通過紙質調研問卷方式向當地村民采集的信息,這部分數據按照數據庫設計,進行后期電子錄入;2)根據前期調研所收集的信息,了解到當地村民中很多都布設了寬帶,被調研者可以在家中訪問在線調研平臺“北京礦區生態地質環境承載力綜合調研”填寫調研信息,為后期大面積收集調研數據提供了可能性。
322數據管理“SoftGIS地質環境決策支持系統”平臺的設計來源于SoftGIS和PPGIS成熟的理念和實踐經驗。這一平臺為北京門頭溝區尤其是煤礦區的公眾了解自我生活環境和周邊地質環境問題提供了一個全新的方式。“SoftGIS地質環境決策支持系統”平臺以WindowsServer2008R2為服務器,使用世界主流的開源關系型數據庫PostgreSQL及其對應的空間數據組件PostGIS來存儲所采集的調研數據。根據調研設計需求,一個完整的調研問卷需要填寫調研對象基本信息、家庭位置、常活動的重要地帶、地質安全隱患識別、問卷反饋等共12個頁面的信息,每一套問卷都是空間數據與屬性數據的統一(圖3)。問卷所涉及的每一個調研頁面都作為一個對象即一張數據庫表保存入庫。調研者可以在結束調研前修改其所填寫的所有信息,包括在地圖上標注的地理信息;一旦提交問卷,其所有的信息作為一套完整的調研問卷信息保存到后臺數據庫,從而保證了調研數據的完整性和真實性。當然,這其中也有一些是用戶填寫的無效數據,需要再后期數據分析中做出判讀。
33評價結果與分析評價指標選取的方法,從3個方面確定指標,包括社會、經濟、環境(經濟承載力、地質環境背景、地質環境現狀及預期和公眾參與評價)。采用層次分析法作為城市地質環境承載力評價的基本方法。具體評價過程如下:1)分析系統中各指標因素之間的關系,建立系統的遞階層次結構2)構造判斷矩陣對同一層次的各要素對上一層次各準則的相對重要性進行兩兩比較并構造兩兩比較判斷矩陣。各層指標的組合權重值參見表2。最后,檢驗判斷矩陣的隨機一致性,計算結果表明判斷矩陣具有滿意的一致性,不需重新調整。將綜合指數作為定量化指標,建立如下城市地質環境承載力指數數學模型并進行礦山地質環境影響評價。采用上述數據處理方法,將上面確定的18個指標進行處理,依據量化分級方法,將各指標量化分級,結果見表3。通過調研發現該村經濟收入和生活環境狀況均不容樂觀,全村40歲以下的青壯年幾乎100%進城務工或求學。約95%的居民表示對地質環境情況高度關注,但只有53%的居民認可當前的管理和宣傳情況,表明在地質環境方面深入群眾進行宣傳和管理還需要加強。約97%的受訪者認為垃圾回收處理妥當,房子、道路和寬帶上網等基礎設施建設情況較好,但99%的受訪者對水資源狀況和地質環境安全狀況表示擔心和不滿,對這兩大方面的保護和治理還有較大的努力空間。根據調研結果可以看出,東馬各莊村、南港村和韭園村集中反映了地下水和飲用水質量及資源的問題;而圈門地區由于棚戶區改造等原因,主要反映了垃圾分類方面的環境問題,居民垃圾分類意識和生活區域垃圾衛生較差。長期的地下煤礦開采,嚴重破壞了調研區域的地下水資源。很多村民反映缺水和水質差的問題,韭園村村民大多依靠山上的泉水供應,只是近年來山泉水也少了很多。各個調研區域都反映了采空塌陷這一地災類型。調研對象普遍認為采空塌陷已處于嚴重影響的程度,認知程度與專家勘查研究結果基本一致。根據實地調研走訪,調研地區政府都設置相應的應急避險標識和場所,在發生較大型地災危險時,村民可以逃離至應急避難場地。根據調研反饋結果,部分村民在發生自然災害時,逃生路線的選擇主要分為3部分:1)往周邊高處逃離;2)根據群測群防員的指揮逃離至指定的避難場所;3)逃離至家附近的公路。由于更加全面的數據還在進一步整理中,本文通過對初步調研結果的展示和分析,構建和闡述了基于SoftGIS的地質環境“群測群防”體系,并把現有收集的數據進行了整理分析,將人的感受與地質環境二者結合在一起考慮,該研究方法獲得了相關領域專家和廣大居民的認可。另外,從統計資料和水土分析化驗等途徑也獲取了部分數據,最終統一使用相關性分析方法進行統計分析,詳細的數據分析以及各地區的對比研究將另行單獨討論。
4結論及建議