2017年度国家自然科学奖公示内容项目名称地理模拟系统的理论和技巧研究推荐单位(专家)意见我单位认真审读了该项目推荐书材料,审查了完成人资格,确认推荐书内容真实有效,相关栏目符合填写要求,推荐单位、完成人所在单位公示无异议。该项目针对时空剖析和建模这一月球空间信息科学领域公认的国际学术前沿进行了研究,在地理模拟系统及城市规划应用方面取得了重要进展国家自然科学奖,拓展了地理信息系统(GIS)的研究领域。在CA、ABM建模与转换规则知识发觉、揭示城市系统演化复杂性和城市资源动态优化配置等方面取得了多项成果。相关成果被应用到《珠江三角洲全域规划》(2014)等重大工作中。项目组成员发表了一系列高水平论文,得到了国外外学者高度评价和广泛引用。推荐该项目为国家自然科学奖等奖。项目简介本项目属月球科学领域。地理模拟是研究和理解地理现象的重要方法,也是抒发、探索和预测复杂地理过程演化的最佳手段。基于我国快速城镇化的特性,以复杂城市系统为对象,原创性地提出地理模拟系统的理论与技巧,取得以下科学贡献:构建了精典的城市模拟模型,解决了城市模拟的一系列困局,改善了GIS对复杂的地理过程进行建模的能力。这种工作被《》评为先驱性的研究。
解决了动态变化环境下的资源优化配置困局,所提出的耦合的理论框架,为国家的“三规合一”提供了一定的理论基础和工具,系统解决了城市下降边界、农田保护区等复杂的空间优化问题。被IJGIS杂志社评评价为强势的研究。构建了地理模拟系统理论,提出的农地借助模拟模型被觉得是国际四大主流流派之一,其软件系统被《第21届国际摄影检测与遥感会议》列为我国GIS发展的重要成就,并被中国科学技术商会评为2013年度中国三十个科技领域重要进展之一。将具备模拟地理环境变迁能力的CA与针对个体行为的ABM建模相结合,其与地理学的核心问题“人地关系”的剖析不谋而合,在研究人类活动及地理环境空间响应方面发挥重要作用。提出的地理模拟系统的理论和技巧拓展了GIS对地理时空过程的剖析能力,有助于推动对城市系统演变过程的非线性、自组织和涌现性等复杂地理机理的认识和理解,预见未来发展过程中的潜在问题与风险。被《》列为国外外城市漫延研究领域最重要的二十位学者、所提出的被觉得是国际知名的农地借助模型之一、是国际上惟一耦合模拟和优化的模型(其他证明1、5),被评为2013年度中国三十个科技领域重要进展之一(其他证明2)。
GIS领域国际顶尖期刊IJGIS主编在社评中非常强调本团队促进地理模拟发展及其在城市规划应用方面的重要贡献(别人引用代表性引文3);在地理学领域顶尖刊物ng的一篇综述论文中,我们在手动获取转换规则方面的成果占“转换规则智能化最新进展”的绝大部份(别人引用代表性引文5)。篇代表性论文被正面他引670次,其中SCI他引480次(见检索报告),在IJGIS物2000-2008年度的总引用次数居世界第一(其他证明6)。其中,代表作1、列入地理学引用排行前1%(其他证明3);代表作单篇引用次数为-2007年国际排行第一(其他证明4),并荣获-2011年精典论文(其他证明项目成果在上海、东莞等城市得到应用,为《珠江三角洲全域规划》(2014)的拟定提供了优化模型的结果。研究成果获江苏省科学技术银奖;黎夏获黄河学者奖励计划、国家杰出青年科学基金和发展中国家科大学(TWAS)月球科学奖(其他证明8)、广东省南粤百杰;叶嘉安获联合国人居署人居讲堂奖(其他证明9);刘小平获教育部青年黄河学者、中组部“万人计划青年拔尖人才”、国家优秀青年基金和“全国百篇优秀博士论文”。
客观评价所获部份科技奖励和荣誉2011年获浙江省科学技术奖励银奖(基础类)(黎夏、叶嘉安、刘小平);2015年评为福建省南粤百杰(黎夏),获教育部青年黄河学者(刘小平);2013年获发展中国家科大学(TWAS)月球科学奖(黎夏)(其他证明8),这是TWAS自2003年设奖以来第三位获得该月球科学奖的中国学者,也是国际首位从事地理信息科学研究的学者得此荣誉;2013中组部“万人计划青年拔尖人才”和国家优秀青年基金(刘小平)、2011年被评为全省百篇优秀博士论文(刘小平);2008年获联合国人居署人居讲堂奖(叶嘉安)(其他证明9);2005黄河学者奖励计划(黎夏)、2005年国家杰出青年科学基金(黎夏)。部份重要评价和他引(一)促进了地理信息科学学科发展(1)IJGIS主编在谈及GIS热点方向时(IJGIS,2009,23:1-6),觉得我们进行的地理模拟是强势的研究,并非常强调了我们所作出的贡献:“….(2008a,Al-.(2008)sthis…-(,)”(见别人引用代表性引文(2)被知名的杂志觉得是四大流派之一“,‘,’ornia,(UCSB)(USGS)(),the‘’-()”(,2014,53:172-186)。
(二)在CA模型手动纠正研究的贡献(1)在ng(2010,96:108–122)上发表的城市模拟最新进展论文中,引用了本项目篇代表性论文国家自然科学奖,本项目研究成果占“转换规则智能化最新进展”的绝大部份(见别人引用代表性引文5中的Table(2)知名CLUE-S模型创办者P.H.等院士觉得“CA转换规则的校准是一个复杂的过程,黎夏和叶嘉安提出的神经网路方式才能克服CA转换规则校准所遇见的困难”(rules:(rulesets)maylead.…LiYeh(2001,2002),CEUS)(见别人引用代表性引文2)。
(3)Wu等觉得我们提出的非线性方式才能有效提升CA模拟的精度(Non-,i.e.,-,CA’soverCA(LiYeh,2002;Liuetal.,2008;Yangetal.,2008)(见别人引用代表性引文4)。(三)所提出的城市模拟模型在国际上具有重要地位(1)国际知名模型的创办者K.C.充分肯定了我们提出的ANN-CA决策树CA所具有的重要地位-CA(Wu),CAusingANN-CA(Li)-(Li)”(见别人引用代表性引文7)。(2)国际知名GIS专家、主编院长将我们提出的约束性CA模型列为国际上七大CA模型之一,觉得该模型是国际上较早结合CA、GIS以及可持续发展理论的耦合模型之一(There/CSplacedozen…(LiYeh,2000)…(见别人引用代表性引文1)。
(四)对农地借助变化这一热点研究问题的贡献我们较早在国际上阐明了珠江三角洲过量使用农地资源的问题,同行评价我们的项目“是一项非常系统和深入的研究”(Among,wereLi,Yeh,Weng,.(,2007,7:1323-1342))(见别人引用代表性引文6)。黎夏院士和叶嘉安院长被纳入了过去二六年国外外城市漫延研究领域最重要的二十位学者(,2014,24(2):245-257),进行了先驱的研究工作(“Somehavebeendone.Li