為全面貫徹黨的二十大精神，面向國(guó)家戰(zhàn)略需求和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，強(qiáng)化國(guó)家戰(zhàn)略科技力量，加快實(shí)施國(guó)家重大科技項(xiàng)目，加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，聚焦科技自立自強(qiáng)，打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)，推動(dòng)我國(guó)地理科學(xué)事業(yè)發(fā)展，中國(guó)地理學(xué)會(huì)于2025年1月啟動(dòng)了2024年度“中國(guó)地理科學(xué)十大研究進(jìn)展”遴選工作。
根據(jù)《“中國(guó)地理科學(xué)十大研究進(jìn)展”遴選實(shí)施辦法》，經(jīng)中國(guó)地理學(xué)會(huì)各分支機(jī)構(gòu)、中國(guó)地理學(xué)會(huì)會(huì)士和常務(wù)理事推薦、形式審查、遴選專(zhuān)家組初評(píng)和終評(píng)，最終遴選出“1.5℃氣候承諾對(duì)多尺度土地系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)影響建模與分析”等10項(xiàng)成果作為2024年度“中國(guó)地理科學(xué)十大研究進(jìn)展”。經(jīng)中國(guó)地理學(xué)會(huì)十三屆常務(wù)理事會(huì)二次會(huì)議審議批準(zhǔn)，本會(huì)決定予以發(fā)布。
2024年度“中國(guó)地理科學(xué)十大研究進(jìn)展”代表了中國(guó)地理科學(xué)領(lǐng)域在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面最新的研究進(jìn)展和重大研究突破，充分體現(xiàn)了多學(xué)科交叉會(huì)聚與多技術(shù)跨界融合的地理學(xué)傳統(tǒng)特質(zhì)和現(xiàn)代科學(xué)范式的革新方向，體現(xiàn)了中國(guó)地理科學(xué)面向世界科學(xué)前沿和服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)相統(tǒng)一的發(fā)展主線。
希望相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)珍惜榮譽(yù)，再接再厲，并以此次入選為契機(jī)，嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，鑄造精品，創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先，為我國(guó)地理科學(xué)發(fā)展做出新的貢獻(xiàn)。也希望全國(guó)廣大地理科研工作者持續(xù)跟蹤學(xué)科發(fā)展新動(dòng)向，不斷拓展新領(lǐng)域，在科學(xué)研究中認(rèn)真做好成果的梳理與總結(jié)，使我國(guó)地理科學(xué)發(fā)展做到“頂天立地”，與黨和國(guó)家事業(yè)發(fā)展要求相適應(yīng)、同人民群眾期待相契合、同我國(guó)綜合國(guó)力和國(guó)際地位相匹配，進(jìn)而引領(lǐng)世界地理學(xué)發(fā)展。
成果簡(jiǎn)介
（以入選成果名稱(chēng)首字母為序）
01
成果名稱(chēng)：
1.5℃氣候承諾對(duì)多尺度土地系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)影響建模與分析
主要完成人及所在單位：
高培超（北京師范大學(xué)）
高怡凡（北京師范大學(xué)）
葉思菁（北京師范大學(xué)）
偶 陽(yáng)（北京大學(xué)）
鄭元潤(rùn)（中國(guó)科學(xué)院植物研究所）
呂佳嬰（北京師范大學(xué)）
王元慧（北京師范大學(xué)）
劉志鋒（北京師范大學(xué)）
洪 亮（云南師范大學(xué)）
沈 石（北京師范大學(xué)）
成果簡(jiǎn)介：
《巴黎協(xié)定》開(kāi)啟了全球氣候治理新時(shí)代，“將氣溫升幅控制在1.5℃以?xún)?nèi)”成為全球共識(shí)。聯(lián)合國(guó)已發(fā)起“2025氣候承諾”倡議，正推動(dòng)各國(guó)加速氣候行動(dòng)。然而，當(dāng)前研究多聚焦于排放路徑和控溫效果上，在氣候承諾對(duì)土地系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)影響方面，缺乏深入研究和分析工具。
針對(duì)上述問(wèn)題，本研究在模型研發(fā)、問(wèn)題探究、數(shù)據(jù)生產(chǎn)方面取得了體系化創(chuàng)新性進(jìn)展。①開(kāi)發(fā)了支持多目標(biāo)需求牽引的多功能土地系統(tǒng)變化模型Land-N2N，并通過(guò)融合人工智能算法和耦合綜合評(píng)估模型，創(chuàng)新性地構(gòu)建了用于探究世界各國(guó)氣候承諾對(duì)多尺度土地系統(tǒng)級(jí)聯(lián)影響的分析框架。有效克服綜合評(píng)估模型驅(qū)動(dòng)的減排路徑對(duì)土地利用變化及排放刻畫(huà)不足的瓶頸，為全球及區(qū)域可持續(xù)轉(zhuǎn)型路徑設(shè)計(jì)提供重要技術(shù)基礎(chǔ)；②基于該框架和1.5℃氣候承諾的建模，首次系統(tǒng)探究了氣候承諾對(duì)局地（青藏高原）、國(guó)家（中國(guó)）、亞大陸（世界第三極）、全球多尺度土地系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)影響及其引發(fā)的糧食安全隱患，為促進(jìn)全球氣候公平、更新氣候政策、調(diào)整氣候承諾提供了科學(xué)基礎(chǔ)；③本研究生產(chǎn)了多套氣候承諾情景下的多尺度、精細(xì)分辨率、顧及土地利用強(qiáng)度的土地?cái)?shù)據(jù)產(chǎn)品，對(duì)我國(guó)制定更加因地制宜的氣候變化緩解措施、促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展具有積極意義。
該研究取得的新結(jié)論：①在通過(guò)履行氣候承諾實(shí)現(xiàn) 1.5℃ 溫升控制的情景下，全球耕地面積不升反降，更正以往“耕地?cái)U(kuò)張”結(jié)論；②全球耕地面積至本世紀(jì)末預(yù)計(jì)減少12.8%。南美洲和歐洲將經(jīng)歷最明顯的耕地流失；③南方陣營(yíng)的國(guó)家/地區(qū)可能面臨雙重風(fēng)險(xiǎn)：耕地減少與農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口不足。其中，中低密度、破碎化的耕地是耕地保護(hù)的薄弱環(huán)節(jié)，需要重點(diǎn)關(guān)注。
該研究的相關(guān)研究成果已發(fā)表于Nature Climate Change（封面論文、亮點(diǎn)論文）、中國(guó)科學(xué)、科學(xué)通報(bào)等國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊，獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)8項(xiàng)，研究成果被Nature Plants期刊推薦為亮點(diǎn)（research highlight）、Nature Climate Change期刊官網(wǎng)首頁(yè)置頂推薦。
成果名稱(chēng)：
地理流空間分析理論與重大應(yīng)用
主要完成人及所在單位：
裴 韜（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
趙鵬軍（北京大學(xué)）
董 磊（北京大學(xué)）
羅 明（中山大學(xué)）
秦 昆（武漢大學(xué)）
舒 華（湖北大學(xué)）
宋 辭（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
張 豐（浙江大學(xué)）
王旭陽(yáng)（智慧足跡數(shù)據(jù)科技有限公司）
鄧 羽（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
王 席（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
陳 潔（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
成果簡(jiǎn)介：
地理流是不同位置之間地理對(duì)象移動(dòng)或時(shí)空關(guān)聯(lián)關(guān)系的抽象，承載了不同位置之間的空間交互信息。在地理學(xué)中，一方面，地理流是普適性的地理概念，人、物、信息、資金等的流動(dòng)無(wú)處不在；另一方面，地理流是形成與改變地理空間分布的原因。因此，構(gòu)建基礎(chǔ)的分析工具，進(jìn)而表達(dá)地理流，分析地理流的性質(zhì)及提取其空間模式對(duì)于深入理解地理分布背后的原因，地理交互關(guān)系的機(jī)制，以及地理過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力具有非常重要的意義。
針對(duì)地理流空間分析的基礎(chǔ)問(wèn)題，裴韜研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國(guó)內(nèi)多個(gè)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索，提出了地理流空間分析理論，并在多個(gè)領(lǐng)域取得重要應(yīng)用，主要貢獻(xiàn)包括以下三點(diǎn)。（1）將計(jì)算幾何與地理信息科學(xué)交叉，原創(chuàng)性地提出了流空間的基本結(jié)構(gòu)，將地理流的主要分析操作規(guī)范為流空間中的基本算子，實(shí)現(xiàn)了地理流的拓?fù)浞治觥r(shí)空相關(guān)性、時(shí)空異質(zhì)性、時(shí)空模式、時(shí)空插值、空間自相似、空間交互、多元協(xié)同等系列計(jì)算模型，構(gòu)建了地理流空間分析嚴(yán)密的方法體系。（2）研發(fā)了“多源時(shí)空流大數(shù)據(jù)模式挖掘與計(jì)算系統(tǒng)”，集成了40余種地理流算法，可滿(mǎn)足TB級(jí)流大數(shù)據(jù)秒級(jí)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了地理流的高效計(jì)算平臺(tái)。（3）將流空間理論應(yīng)用于自然和人類(lèi)活動(dòng)規(guī)律分析，揭示了居民通勤流在表征城市結(jié)構(gòu)中的作用，城市中心性與通勤流方向性-向心性的相關(guān)性，以及高溫?zé)崂说囊苿?dòng)距離、速率、生命周期的變化趨勢(shì)等；此外，相關(guān)方法與技術(shù)還應(yīng)用于中國(guó)城市春節(jié)期間人群流動(dòng)及預(yù)測(cè)、全國(guó)商圈活力及客流預(yù)測(cè)、京津冀協(xié)同發(fā)展與產(chǎn)業(yè)要素流動(dòng)、新冠肺炎疫情暴發(fā)病例估計(jì)與趨勢(shì)推測(cè)等實(shí)踐，有力支撐了政府部門(mén)的工作。
相較于以點(diǎn)為基本單元的傳統(tǒng)空間分析，以流為基本要素的地理流空間分析理論的產(chǎn)生，推動(dòng)了地理分析的視角從“標(biāo)量-分布場(chǎng)”向“矢量-關(guān)系場(chǎng)”的轉(zhuǎn)變。地理流理論與方法的研究已逐步成為地理信息科學(xué)新的分支和增長(zhǎng)點(diǎn)。2024年，團(tuán)隊(duì)圍繞地理流出版了專(zhuān)著《地理流空間分析》，并在Nature Communications, Nature Cities, Science Advances，IJGIS，Cities等刊物上發(fā)表論文10篇，申請(qǐng)軟件著作權(quán)1項(xiàng)。
成果名稱(chēng)：
發(fā)現(xiàn)最晚丹尼索瓦人活動(dòng)證據(jù)并首次揭示該神秘古人群的生存策略
主要完成人及所在單位：
夏 歡（蘭州大學(xué)）
王 建（蘭州大學(xué)）
張東菊（蘭州大學(xué)）
陳發(fā)虎（中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所）
成果簡(jiǎn)介：
丹尼索瓦人（簡(jiǎn)稱(chēng)“丹人”）是一支已經(jīng)消失的、與現(xiàn)代人不同的神秘古人群。目前，世界上確定的丹人化石僅零星發(fā)現(xiàn)于西伯利亞丹尼索瓦洞遺址和青藏高原白石崖溶洞遺址，相關(guān)考古遺存研究有限，限制了學(xué)術(shù)界對(duì)該“神秘人群”的了解。白石崖溶洞作為世界上唯一一處在更新世地層中僅發(fā)現(xiàn)丹人遺存的考古遺址，對(duì)研究丹人演化歷史和行為文化等至關(guān)重要。研究團(tuán)隊(duì)圍繞白石崖溶洞遺址正式考古發(fā)掘出土的上千件動(dòng)物骨骼遺存，綜合利用傳統(tǒng)動(dòng)物考古學(xué)、新興蛋白質(zhì)組學(xué)、地層與年代學(xué)、古生態(tài)學(xué)等多學(xué)科方法和技術(shù)，發(fā)現(xiàn)迄今為止已知最晚（距今4.2萬(wàn)年）的丹人化石，首次實(shí)證了丹人與早期現(xiàn)代人在青藏高原的時(shí)空重疊，揭示該區(qū)域是丹人與早期現(xiàn)代人曾發(fā)生基因和文化交流的潛在地點(diǎn)，為厘清東亞不同古人群之間的交流與互動(dòng)提供了關(guān)鍵新線索；同時(shí)，揭示了青藏高原中更新世晚期-晚更新世動(dòng)物群組成和變化，并首次闡釋了丹人對(duì)動(dòng)物資源的利用策略：丹人具有相對(duì)較廣的食譜，對(duì)包括食草類(lèi)、食肉類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)等在內(nèi)的多樣性的動(dòng)物資源進(jìn)行了充分利用，包括剝皮、肢解、剔肉、敲骨吸髓、骨器制作等行為。
本項(xiàng)研究不僅為丹人的延續(xù)時(shí)間提供了可靠的化石和年代學(xué)證據(jù)，而且首次揭示了丹人對(duì)廣譜化動(dòng)物資源的充分利用策略，同時(shí)為理解丹人的演化歷史、生存策略、高海拔環(huán)境適應(yīng)方式及青藏高原古人類(lèi)活動(dòng)歷史研究提供了多層重要信息。相關(guān)研究成果發(fā)表于Nature和《科學(xué)通報(bào)》期刊。其中，在Nature期刊的文章一件發(fā)表后，在國(guó)際古人類(lèi)學(xué)和考古學(xué)界引發(fā)廣泛關(guān)注。Nature和Science期刊對(duì)本研究進(jìn)行了深度解讀和專(zhuān)門(mén)報(bào)道，其中，國(guó)際權(quán)威學(xué)者對(duì)此研究給予高度評(píng)價(jià)，如英國(guó)學(xué)術(shù)院院士、?？巳卮髮W(xué)名譽(yù)教授Robin Dennell：“這一發(fā)現(xiàn)是關(guān)于人類(lèi)如何以及何時(shí)定居青藏高原這一引人入勝的故事的重要補(bǔ)充”。研究成果還受到CNN、路透社、紐約時(shí)報(bào)、每日郵報(bào)、新華社、光明日?qǐng)?bào)、中國(guó)科技網(wǎng)、中國(guó)新聞網(wǎng)等國(guó)內(nèi)外權(quán)威媒體的廣泛關(guān)注和報(bào)道，原創(chuàng)及轉(zhuǎn)載報(bào)道累計(jì)超過(guò)300篇，在社會(huì)上產(chǎn)生廣泛影響。
成果名稱(chēng)：
國(guó)際跨境流域“水-能-糧-生”紐帶關(guān)系及協(xié)同途徑
主要完成人及所在單位：
周 豐（河海大學(xué)）
趙建世（清華大學(xué)）
覃 櫟（北京大學(xué)）
王旭輝（北京大學(xué)）
薄 巖（北京大學(xué)）
成果簡(jiǎn)介：
跨境流域是人口、資源、環(huán)境矛盾最集中的區(qū)域。水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和農(nóng)業(yè)貿(mào)易產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)收益，也造成嚴(yán)重生態(tài)后果，跨境合作成為保障流域水安全、能源安全、糧食安全、生態(tài)安全乃至政治安全的必經(jīng)之路。項(xiàng)目針對(duì)跨境合作目標(biāo)不全、綜合評(píng)估不準(zhǔn)、利益共享模式不實(shí)等問(wèn)題，在NSFC國(guó)際合作重點(diǎn)等支持下，河海大學(xué)聯(lián)合清華大學(xué)和北京大學(xué)，以世界第六大河流——瀾滄江-湄公河及其流域?yàn)檠芯繉?duì)象，研發(fā)了基于物理過(guò)程和多主體合作博弈的“水-能-糧-生”綜合評(píng)估新方法，揭示跨境合作促進(jìn)流域“水-能-糧-生”協(xié)同，證實(shí)中國(guó)大壩在瀾湄合作中的關(guān)鍵作用；優(yōu)化了流域需水-用水-退水閾值，提升用水效率和公平性，實(shí)現(xiàn)漁業(yè)和泥沙輸移損失最小化；提出了“水電換大米”合作方案，推動(dòng)各國(guó)的博弈均衡與利益共享。該成果有力回?fù)袅宋鞣絿?guó)家的“中國(guó)大壩威脅論”，深化并發(fā)展了流域地理學(xué)的研究范式。
相關(guān)成果于2024年發(fā)表在《Nature Water》（2篇）和《Nature Food》，其中1篇入選《Nature Water》封面文章，同期配發(fā)了題為“Peace with nature”的主編評(píng)述，另1篇被國(guó)際水稻研究所《Rice Today》長(zhǎng)篇報(bào)道，形成的資政報(bào)告被國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心采納，完成人還因此獲得2024年度美國(guó)地球物理學(xué)會(huì)全球環(huán)境變化青年科學(xué)家獎(jiǎng)、2024年度大禹水利科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
成果名稱(chēng)：
國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)理論與應(yīng)用
主要完成人及所在單位：
彭 建（北京大學(xué)）
傅伯杰（中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心）
王 軍（自然資源部國(guó)土整治中心）
劉焱序（北京師范大學(xué)）
董建權(quán)（北京林業(yè)大學(xué)）
徐子涵（北京林業(yè)大學(xué)）
徐冬梅（北京大學(xué)）
唐 輝（北京大學(xué)）
姜 虹（北京大學(xué)）
劉學(xué)邦（北京大學(xué)）
張 驍（自然資源部國(guó)土整治中心）
楊崇曜（自然資源部國(guó)土整治中心）
成果簡(jiǎn)介：
國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)是中國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的重要組成部分。研究團(tuán)隊(duì)凝練了國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)的基本邏輯與關(guān)鍵議題，闡明了國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)的本質(zhì)在于修復(fù)人地沖突、強(qiáng)化人地協(xié)同，提出了參照系統(tǒng)、規(guī)模閾值、要素耦合、權(quán)衡效率、空間連通、動(dòng)態(tài)適應(yīng)、尺度級(jí)聯(lián)、成效評(píng)估、貢獻(xiàn)厘定、文化韌性等國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)十大科學(xué)問(wèn)題；解析了景觀格局與生態(tài)過(guò)程耦合、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)優(yōu)化與人類(lèi)福祉提升、滿(mǎn)足可持續(xù)生計(jì)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展三個(gè)國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)支撐可持續(xù)發(fā)展的遞進(jìn)環(huán)節(jié)，凝練了“要素耦合與空間優(yōu)化”的國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)理論范式以踐行“生命共同體”理念；歸納了定量刻畫(huà)人水關(guān)系、明確時(shí)空尺度銜接、開(kāi)展分區(qū)分類(lèi)治理、強(qiáng)化自然持續(xù)保障等流域國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)規(guī)劃的四個(gè)要點(diǎn)，提出了針對(duì)粵港澳大灣區(qū)、青藏高原跨區(qū)域治理需求的國(guó)土空間生態(tài)保護(hù)修復(fù)區(qū)際協(xié)同框架，遴選了多目標(biāo)優(yōu)化的中國(guó)保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展方案。研究成果發(fā)表于National Science Review, Science Bulletin等期刊，被科學(xué)網(wǎng)、科普中國(guó)網(wǎng)等報(bào)道，并在相關(guān)規(guī)劃中得到實(shí)踐應(yīng)用。
成果名稱(chēng)：
坤元地理科學(xué)大模型研究進(jìn)展
主要完成人及所在單位：
地理信息科學(xué)與技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
成果簡(jiǎn)介：
人工智能進(jìn)入大模型時(shí)代，以強(qiáng)大的語(yǔ)言理解、信息生成和跨模態(tài)處理能力為特征，大模型正在成為推動(dòng)科技進(jìn)步、促進(jìn)科研范式轉(zhuǎn)變、引領(lǐng)科學(xué)大發(fā)現(xiàn)的核心力量。本團(tuán)隊(duì)面向地理科學(xué)科技制高點(diǎn)，研發(fā)了全球首個(gè)多模態(tài)地理科學(xué)大模型“坤元”，這是地理信息科學(xué)邁向地理智能科學(xué)的標(biāo)志性成果?！袄ぴ贝竽Ｐ蛯?shí)現(xiàn)了一系列開(kāi)創(chuàng)性技術(shù)突破，為地理科學(xué)的智能化發(fā)展提供了重要支撐：①建立了完整的地理學(xué)全譜系語(yǔ)料構(gòu)建方法體系，首次推出規(guī)模達(dá)320億Token的高質(zhì)量地理學(xué)語(yǔ)料庫(kù)，覆蓋超過(guò)300萬(wàn)篇中英文科技文獻(xiàn)、1萬(wàn)份專(zhuān)題地圖、10萬(wàn)份專(zhuān)業(yè)圖表，以及186本專(zhuān)業(yè)著作，填補(bǔ)了地理學(xué)領(lǐng)域多模態(tài)科學(xué)語(yǔ)料的空白。②設(shè)計(jì)了以地圖智能為核心的跨模態(tài)信息檢索模型，顯著提升了大模型的地圖認(rèn)知、推理及生成能力，推出了全球首個(gè)700億參數(shù)規(guī)模的地理科學(xué)語(yǔ)言大模型，推動(dòng)了人工智能與地理學(xué)的深度交叉融合。③開(kāi)發(fā)了大模型驅(qū)動(dòng)的智能問(wèn)答平臺(tái)，集成多模態(tài)內(nèi)容表達(dá)模塊實(shí)現(xiàn)了面向不同用戶(hù)群體的地理問(wèn)答、文獻(xiàn)分析、大數(shù)據(jù)挖掘、地圖繪制等智能服務(wù)，為解決復(fù)雜地理問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)和知識(shí)應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。成果已經(jīng)在南?？臻g情勢(shì)監(jiān)測(cè)和推進(jìn)防災(zāi)救災(zāi)科技發(fā)展方面，發(fā)揮了關(guān)鍵支撐作用，有力推動(dòng)了地理科學(xué)進(jìn)步，并支撐了我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域科學(xué)決策。依托“坤元”，2024年度共導(dǎo)出了16項(xiàng)地理智能相關(guān)的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，支持了“地理空間智能核心技術(shù)與軟件系統(tǒng)”等國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目7項(xiàng)、課題27個(gè)；累計(jì)發(fā)表論文153篇，其中包括Science、Nature Communications、Science Advances等國(guó)際頂級(jí)期刊論文16篇；支撐了13項(xiàng)被中央有關(guān)機(jī)構(gòu)采納的咨詢(xún)報(bào)告?！袄ぴ?.0”發(fā)布后，受到了人民日?qǐng)?bào)、新華社、中央廣播電視總臺(tái)、光明日?qǐng)?bào)等20余家主流媒體關(guān)注?！袄ぴ遍_(kāi)創(chuàng)了地理科學(xué)邁向智能化的先河，并在典型應(yīng)用場(chǎng)景中展現(xiàn)了巨大的技術(shù)潛力，為大數(shù)據(jù)時(shí)代復(fù)雜地理問(wèn)題求解提供了新的技術(shù)路徑。
成果名稱(chēng)：
陸地表層數(shù)據(jù)同化與人工智能的共生集成
主要完成人及所在單位：
李 新（中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所）
陽(yáng) 坤（清華大學(xué)）
黃春林（中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院）
擺玉龍（西北師范大學(xué)）
段青云（河海大學(xué)）
鄭東海（中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所）
劉 豐（中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院）
馮 敏（中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所）
馬春鋒（中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院）
侯金亮（中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院）
馬瀚青（中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院）
韓旭軍（西南大學(xué)）
丁 琳（中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所）
原世偉（中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所）
姜堯志（電子科技大學(xué)）
成果簡(jiǎn)介：
地理科學(xué)的研究對(duì)象——陸地表層系統(tǒng)研究面臨復(fù)雜非線性過(guò)程解析與多源數(shù)據(jù)融合的雙重挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)同化和人工智能是應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的關(guān)鍵手段，但各自存在局限：數(shù)據(jù)同化計(jì)算復(fù)雜度高且觀測(cè)數(shù)據(jù)稀缺，人工智能則存在物理機(jī)理缺失、可解釋性弱、泛化能力不足等問(wèn)題。針對(duì)上述核心矛盾，需要發(fā)掘二者的互補(bǔ)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)兩者的共生集成，突破機(jī)理與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的協(xié)同創(chuàng)新。圍繞這一目標(biāo)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出共生集成理論框架并研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，取得系列突破。理論方面，構(gòu)建陸面數(shù)據(jù)同化與機(jī)器學(xué)習(xí)共生集成框架，提出通過(guò)主體模型同化社會(huì)感知數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)遙感觀測(cè)與社會(huì)信息的時(shí)空協(xié)同，突破自然-人類(lèi)耦合系統(tǒng)的數(shù)據(jù)同化理論瓶頸；創(chuàng)新性引入人工智能替代建模技術(shù)，利用深度學(xué)習(xí)框架顯著降低同化系統(tǒng)計(jì)算復(fù)雜度；深度融合強(qiáng)化學(xué)習(xí)和生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)提升同化系統(tǒng)的自主優(yōu)化能力。該集成框架不僅深化了對(duì)陸表系統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)知，更為地球系統(tǒng)科學(xué)研究提供了工程化解決方案。關(guān)鍵技術(shù)方面，開(kāi)發(fā)復(fù)雜系統(tǒng)替代模型，結(jié)合高階動(dòng)態(tài)模式分解與儲(chǔ)備池計(jì)算，對(duì)時(shí)空混沌系統(tǒng)進(jìn)行特征重構(gòu)，首次實(shí)現(xiàn)8個(gè)李雅普諾夫時(shí)間的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)；構(gòu)建多頭自注意力-LSTM組合模型，較傳統(tǒng)LSTM，短期風(fēng)速預(yù)測(cè)精度提升近一倍，為風(fēng)電調(diào)度提供更可靠依據(jù)；通過(guò)對(duì)GPM降水與Himawari-8水汽數(shù)據(jù)的四維聯(lián)合同化，將青藏高原東部暴雪預(yù)報(bào)精度提升25%；研發(fā)的TPHiPr數(shù)據(jù)整合近萬(wàn)個(gè)地面站海量數(shù)據(jù)，突破第三極復(fù)雜地形降水估計(jì)瓶頸，時(shí)空分辨率遠(yuǎn)超主流產(chǎn)品，精度較ERA5提升超30%。標(biāo)志性成果2024年發(fā)表于地學(xué)頂級(jí)期刊Reviews of Geophysics，6篇代表作中4篇入選ESI高被引論文。被AGU科學(xué)傳播刊物EOS（Editor's Vox文章）、《科學(xué)通報(bào)》等深度評(píng)述，其他媒體大量推介。該研究成果開(kāi)辟了機(jī)理與數(shù)據(jù)雙驅(qū)動(dòng)的陸地表層系統(tǒng)研究新范式，推動(dòng)我國(guó)陸地表層復(fù)雜系統(tǒng)模擬和預(yù)報(bào)研究躋身國(guó)際前沿。
成果名稱(chēng)：
青藏高原城鎮(zhèn)化進(jìn)程與綠色發(fā)展的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)
主要完成人及所在單位：
方創(chuàng)琳（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
鮑 超（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
王振波（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
杜云艷（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
楊永春（蘭州大學(xué)）
李廣東（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
孫思奧（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
馬海濤（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
戚 偉（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
張海峰（青海師范大學(xué)）
許 珺（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
匡文慧（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
陳 彬（北京師范大學(xué)）
范育鵬（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
康 蕾（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
馮險(xiǎn)峰（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
易嘉偉（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
成果簡(jiǎn)介：
本成果在科技部第二次青藏高原綜合科學(xué)考察項(xiàng)目和中科院先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)課題資助下，系統(tǒng)解析了青藏高原城鎮(zhèn)化的特殊性與時(shí)空演變分異規(guī)律，提出了高原城鎮(zhèn)體系“三圈四帶多節(jié)點(diǎn)”的空間組織格局；定量測(cè)度了青藏高原城鎮(zhèn)化對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響微弱，城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合協(xié)調(diào)度以2.52%的增速由2000年的0.43穩(wěn)定上升為2020年的0.65，未來(lái)繼續(xù)上升；采用多模型算法計(jì)算了基于資源與生態(tài)環(huán)境約束的青藏高原城鎮(zhèn)化承載閾值約為2620萬(wàn)人，運(yùn)用大數(shù)據(jù)手段揭示了青藏高原人類(lèi)數(shù)字足跡和語(yǔ)義地圖的空間差異特征，提出了捍衛(wèi)國(guó)家安全屏障的青藏高原“梳狀”固邊型城鎮(zhèn)體系建設(shè)方案。為協(xié)調(diào)地球第三極城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境關(guān)系、保護(hù)亞洲水塔、穩(wěn)疆固邊和綠色發(fā)展提供了重要科技支撐。在Nature Communications、PNAS等刊發(fā)表論文36篇，國(guó)家相關(guān)部門(mén)采用重要建議14份，出版青藏高原城鎮(zhèn)化學(xué)術(shù)著作5部，地圖集1部；中央電視臺(tái)青藏高原城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展紀(jì)錄片CCTV1、CCTV9各播出10分鐘。2024年2月入選中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所十大研究進(jìn)展，2024年8月18日入選第二次青藏科考十大標(biāo)志性重大進(jìn)展。
09
成果名稱(chēng)：
人工智能時(shí)代的地理建模新范式及實(shí)踐
主要完成人及所在單位：
陳 旻（南京師范大學(xué)）
閭國(guó)年（南京師范大學(xué)）
周成虎（中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所）
錢(qián) 振（南京師范大學(xué)）
樂(lè)松山（南京師范大學(xué)）
溫永寧（南京師范大學(xué)）
張紅平（國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心）
張 帆（北京大學(xué)）
林 鍵（南京師范大學(xué)）
劉軍志（蘭州大學(xué)）
張春曉（中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京））
張豐源（南京師范大學(xué)）
王 進(jìn)（南京工業(yè)大學(xué)）
馬載陽(yáng)（南京師范大學(xué)）
許 凱（遼寧師范大學(xué)）
何元慶（南京師范大學(xué)）
朱之一（南京師范大學(xué)）
馬培龍（南京師范大學(xué)）
孫 卓（南京師范大學(xué)）
寧 亮（南京師范大學(xué)）
郭 飛（南京師范大學(xué)）
張 卓（南京師范大學(xué)）
張智欣（南京師范大學(xué)）
謝 威（南京師范大學(xué)）
顧秋實(shí)（東南大學(xué)）
張書(shū)亮（南京師范大學(xué)）
朱阿興（南京師范大學(xué)）
林 琿（江西師范大學(xué)）
王 橋（北京師范大學(xué)）
袁林旺（南京師范大學(xué)）
成果簡(jiǎn)介：
智能時(shí)代的AI發(fā)展正改變著現(xiàn)有地理研究范式，地理學(xué)本質(zhì)特征如何反饋于AI能力提升，從而促進(jìn)二者雙向互饋式發(fā)展，是涉及到當(dāng)前地理學(xué)科生存與發(fā)展的迫切問(wèn)題，也是當(dāng)前地理人責(zé)無(wú)旁貸探索求解的問(wèn)題。目前，AI模型通常被視為能夠替代傳統(tǒng)地學(xué)經(jīng)驗(yàn)和物理模型的解決方案，尤其是在大模型熱潮下，模型的規(guī)模及性能成為了熱衷追求的目標(biāo)，這種趨勢(shì)忽視了地學(xué)領(lǐng)域長(zhǎng)期積累的機(jī)理知識(shí)與建模經(jīng)驗(yàn)，造成了地理建模研究軌道的偏離。因此，地理建模研究者亟需立足本學(xué)科發(fā)展，尋求經(jīng)典地理建模與新興AI建模在理論與實(shí)踐中的有機(jī)結(jié)合，辯證思考、科學(xué)探索二者的協(xié)同發(fā)展之路。
研究團(tuán)隊(duì)圍繞理論、方法和實(shí)踐，開(kāi)展了如下工作：（1）提出了AI與經(jīng)典地理建?；セ莅l(fā)展的理論框架。總結(jié)了AI模型與經(jīng)典地理模型特征及二者建模范式的互饋?zhàn)饔?，分析了互惠發(fā)展的必要性及主要障礙，提出了二者融合發(fā)展的解決方案。（2）構(gòu)建了人機(jī)交互迭代優(yōu)化的地理智能建模新方法。提出了基于人機(jī)交互協(xié)作與知識(shí)-學(xué)習(xí)協(xié)同驅(qū)動(dòng)的雙迭代機(jī)制，開(kāi)發(fā)了地理建模全流程支持的智能化計(jì)算引擎，構(gòu)建了系列智能化建模工具集與系統(tǒng)。（3）開(kāi)展了面向典型應(yīng)用情景的智能化地理建模實(shí)踐。實(shí)現(xiàn)了面向多情景的建模流程定制化生成，開(kāi)展了重大風(fēng)險(xiǎn)事件智能化模擬等示范性應(yīng)用，在國(guó)土測(cè)繪、國(guó)防安全等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)成果轉(zhuǎn)化并取得顯著效益。
研究團(tuán)隊(duì)2024年于《Nature Geoscience》等國(guó)際權(quán)威期刊發(fā)表論文18篇，出版專(zhuān)著1部，立項(xiàng)國(guó)標(biāo)1項(xiàng)，完成成果鑒定報(bào)告1份，受新華社客戶(hù)端、myScience等國(guó)內(nèi)外知名媒體報(bào)道；項(xiàng)目負(fù)責(zé)人受邀在聯(lián)合國(guó)相關(guān)機(jī)構(gòu)組織會(huì)議上作AI與地理協(xié)同建模大會(huì)報(bào)告，入選美國(guó)地理學(xué)家協(xié)會(huì)、澳大利亞及新西蘭建模與模擬學(xué)會(huì)會(huì)士并獲iEMSs Biennial Medal獎(jiǎng)。
成果名稱(chēng)：
世界國(guó)別與區(qū)域地理研究叢書(shū)（第一輯）
主要完成人及所在單位：
杜德斌（華東師范大學(xué)）
秦大河（華東師范大學(xué)）
劉承良（華東師范大學(xué)）
胡志?。ㄈA東師范大學(xué)）
褚勁風(fēng)（上海開(kāi)放大學(xué)）
林 濤（上海師范大學(xué)）
張 紅（華東師范大學(xué)）
楊文龍（上海社會(huì)科學(xué)院）
馬 騰（杭州師范大學(xué)）
游小珺（福建師范大學(xué)）
蘇盼盼（華東師范大學(xué)）
成果簡(jiǎn)介：
“世界國(guó)別與區(qū)域地理研究叢書(shū)（第一輯）”聚焦戰(zhàn)略地位突出的亞洲區(qū)域，精選10個(gè)研究對(duì)象，形成兩大特色板塊：一是系統(tǒng)研究8個(gè)東南亞南亞重點(diǎn)國(guó)家，包括柬埔寨、菲律賓等“一帶一路”關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)；二是創(chuàng)新設(shè)立《亞洲水塔流域地理》《世界航空地理》兩大戰(zhàn)略性地緣研究專(zhuān)題。該突破傳統(tǒng)研究范式，構(gòu)建了“四維一體”分析框架：一是空間維度：運(yùn)用GIS 技術(shù)建立地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)；二是時(shí)間維度：通過(guò)遙感影像解析研究對(duì)象國(guó)家地表變遷；三是人文維度：構(gòu)建社會(huì)經(jīng)濟(jì)大數(shù)據(jù)分析模型；四是戰(zhàn)略維度：開(kāi)展地緣政治風(fēng)險(xiǎn)模擬推演。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)歷時(shí)五載，攻克三大難關(guān)：一是突破小國(guó)數(shù)據(jù)缺失，建立覆蓋數(shù)十個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)；二是創(chuàng)新多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合方法，填補(bǔ)歷史數(shù)據(jù)空白；三是研發(fā)地理要素關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自然-人文要素的耦合解析。最終形成300多萬(wàn)字學(xué)術(shù)成果，含原創(chuàng)地圖800多幅、定量模型30個(gè)，其中關(guān)于亞洲流域跨境水沖突治理和周邊地緣安全戰(zhàn)略等研究成果已被國(guó)家相關(guān)部門(mén)采納應(yīng)用。
叢書(shū)自2024年11月發(fā)布以來(lái)，產(chǎn)生了廣泛社會(huì)影響，受到了人民日?qǐng)?bào)、新華社、光明日?qǐng)?bào)、中國(guó)新聞網(wǎng)、中國(guó)社會(huì)科學(xué)網(wǎng)、科學(xué)網(wǎng)等權(quán)威媒體的深度報(bào)道，先后入選中國(guó)出版集團(tuán)2024年度好書(shū)榜和2024 年度優(yōu)秀主題出版物。
學(xué)會(huì)簡(jiǎn)介
歷史沿革
學(xué)會(huì)章程
組織機(jī)構(gòu)
現(xiàn)任理事
歷屆領(lǐng)導(dǎo)
大事記
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