科技地缘政治:从现实到理论--关于地理学加强科技地缘政治研究的思考

世界在科技全球化、科技变革和大国科技博弈进程中正步入科技地缘政治时代。全球科技竞合是科技地缘政治时代的主旋律,也是大国博弈的主导形式。文章首先从全球科技竞合现实出发,明确了中国在科技地缘政治时代修正或重构国家科技地缘战略的重要性,认为应对国际国内形势变化,保障国家科技安全,中国需要加强科技地缘政治研究。其次,从时代变迁和地缘政治理论演进的视角阐释了科技地缘政治研究亟需建构新的理论体系和分析范式的原因。在此基础上,系统梳理了地理学、政治学和科技管理领域关于科技地缘政治研究的主要进展和存在的问题,认为:地理学领域的科技地缘政治探索虽详尽地揭示了全球科技竞合的时空特征,但并未从全球科技竞合的表象透视国家科技权力争夺的本质;政治学领域的科技地缘政治探索虽详细追溯了科技进步与地缘政治理论思潮演进和地缘政治格局演变的关系,但其剥离空间的抽象思维无法解释国家围绕一定地理空间进行博弈的现实;科技管理学领域的科技地缘政治探索虽进行了系统的全球科技体系演化与治理的研究,但其研究的立足点忽视了大国科技竞合的本质。鉴于此,提出了未来中国地理学在科技地缘政治研究的主要努力方向。

高等教育国际合作办学的时空动态及其对跨境知识合作的影响

利用ArcGIS空间分析方法、面板回归及负二项回归模型,探究1966—2020年国家和城市尺度下高等教育国际合作办学发展的时空特征及其对跨境知识合作的溢出效应。研究发现:①高等教育国际合作办学母校分布呈现出稳定的由美国和西欧地区主导的特征,法国巴黎、美国纽约和俄罗斯莫斯科是三大国际合作办学的供给中心城市;②高等教育国际合作办学分校分布上呈现出由加拿大-西欧主导向东亚-中东地区主导转变,阿联酋迪拜作为高等教育国际分校中心的地位不断强化;③高等教育国际合作办学网络呈现出由以美国为单核的放射网络结构向以美国、英国、法国为核心的多核放射网络结构演化,美国一直是国际合作办学最大的供给中心,但发展中国家(地区)正加速融入国际合作办学网络;④多维邻近性分析框架下的回归模型结果显示,国际合作办学对跨境知识合作呈现出显著且稳定的正向溢出效应,其溢出主渠道为国际分校与母校间的合作。

中国城市创新网络的时空复杂性及生长机制研究

以国家知识产权局专利转让记录为数据源,采用大数据挖掘与分析技术、空间分析技术、复杂网络模型和负二项回归模型,系统描绘了2001~2015年中国城市创新网络的拓扑结构、空间结构和生长机制。研究发现:①中国城市创新网络规模迅速扩张,在两极分化下涌现出显著的小世界性和等级层次性,以北京、上海、深圳为核心的核心-边缘格局不断强化;②以三角结构为基础的中国城市创新网络的四边形格局逐渐形成,京津、长三角、珠三角是中国城市专利转移的核心三角;③中国城市创新网络的生长与城市科技创新实力显著相关,且受到地理距离的阻抗作用,凸显出强烈的地理邻近性,另外城市经济发展水平相似度和产业结构相似度也是影响城市创新网络生长的重要因素。

长江经济带环境创新的时空特征及其影响因素

以绿色专利申请量为评价指标对长江经济带环境创新的时空特征进行了多维度挖掘,并揭示了其影响因素,研究发现:(1)时序发展上,长江经济带环境创新空间集聚特征显著,绿色建筑技术始终主导长江经济带环境创新演化发展;(2)空间演化上,长江经济带环境创新格局整体表现为由东部地区主导,并呈现出由东向西的阶梯推进的发展特征,且呈现出显著的空间关联性;(3)长江经济带环境创新具有显著的空间溢出效应,环境规制强度、技术创新水平、城市规模、第三产业比重和环境质量皆对长江经济带城市环境创新能力有着显著的正向促进作用,但环境规制强度不具有明显的空间溢出效应,且技术创新水平具有显著的负向溢出效应。

技术转移视角下中国三大城市群区域一体化发展研究

基于城际间的专利转让数据,从技术转移体系一体化的视角阐释中国三大城市群的区域一体化进程,得出以下结论:①在总体层面和技术供给链层面,长三角、珠三角和京津冀这三大城市群的区域一体化皆未实现,其中长三角城市群正朝着一体化方向发展,大部分城市的技术获取依赖于区内技术转移网络,珠三角城市群一体化程度次之,但朝着一体化相反方向发展,京津冀城市群一体化程度最低,大部分城市的技术获取愈发依赖于外部技术转移网络;②在技术销售链层面,仅长三角城市群实现了区域一体化,以上海为核心的一体化技术转移体系正加速形成,珠三角城市群大部分城市的技术销售愈发依赖于城市群外部,而京津冀城市群则愈发依赖于城市群内部;③三大城市群的技术流动越来越多地跨越边界,区域内技术转移网络越来越无法满足城市群的技术发展需求。

基于分形理论的公交网络空间结构复杂性研究——以武汉市中心城区为例

针对传统公交网络评价模型的不足,基于分形理论,构建加权分形模型,从网络均衡性、站点可达性、站点-线路异速生长性角度揭示了武汉市中心城区公交网络空间异质性:武汉中心城区公交网络并未形成严格意义上的分形,存在空间尺度依赖;公交线网发育相对迟缓,覆盖水平较低,且在分布形态上围绕测算中心呈强凝聚态展布;公交站点发育相对成熟,覆盖效果良好,其分布形态呈弱集聚态,但公交站点可达性空间差异明显,其发育程度与社会经济发展水平之间存在正相关和空间共轭关系;中心城区公交线路与公交站点建设空间不匹配,公交线网的建设呈现出明显的滞后性和对城市主干道的过度依赖性。建议加强6km半径范围外的城郊线路建设,撤销中心城区重复的公交线路,降低公交线路对城市主干路的依赖性。

产业技术变迁与全球技术创新体系空间演化

以1990~2014年全球96个国家和地区为研究对象,在对全球产业技术变迁研究基础上,对全球技术创新体系的等级层次性及其演化机制进行研究。结果发现:①IPC(International Patent Classification,国际专利分类)-USPC(United States Patent Classification,美国专利分类)-NAICS(North American Industry Classification System,北美产业分类体系)的专利分类至产业分类识别系统为研究不同空间尺度下的产业技术创新变迁提供了全新的视角和方法,全球最具创新力的产业有着由机械产业向信息通信产业变迁的趋势;②以信息通信产业、机械产业、电气设备产业和医疗设备产业为代表的全球产业技术创新能力在这25 a间都呈现出显著的两极分化和空间集聚趋势;③全球技术创新体系正由大西洋格局向太平洋格局演进,东亚地区成为全球技术创新的增长极;④国家研发支出规模、国家经济规模和国家文化包容性对国家技术创新能力有着明显的正向影响,但研发人员数量和国家人口总数对国家技术创新能力的作用不明显。

西方城市公共交通空间研究进展:一个地理学的视角

得益于交通地理学跨学科优势及其自身的政策性倾向,西方城市公共交通空间研究充分汲取各学科所长,在过去30年间取得了长足的进步,已完成了基础理论和研究体系的架构,其中15篇论文在城市公共交通空间研究知识网络演进中起到关键作用。当前城市公共交通空间研究正沿着"物质—社会—人本"的路径演化,从单一问题研究向多维综合研究发展,可达性与连接性、服务质量与服务均等性、运行效率与规划政策、网络复杂性、公共交通—土地利用一体规划以及公交出行行为等成为当前研究的核心问题。然而相较于其他交通方式,西方城市公共交通空间研究仍显不足,同时受交通地理学实证主义限制,创新多集中在方法论上。最后基于中国城市公共交通空间研究现状提出了今后努力的方向:一是加强城市公共交通空间研究的社会和文化转向;二是从"供给—需求"的二维视角解放出来,建构公共交通的"供给—需求—产出"三维空间研究框架,加强公共交通运行的空间可持续研究。

国内外城乡空间复杂性研究进展及其启示

我国新时期城乡统筹发展及城乡空间一体化规划仍然面临着城乡关系的恶化和城乡空间分离的挑战。从本质上看,新时期城乡空间统筹规划应是以优化"城乡关系"为重点的城乡空间融合规划,其基础工作则是认识城乡空间的复杂性。当前,在国内掀起新一轮城乡统筹规划热潮的背景下,回顾、梳理国内外城乡空间复杂性研究进展,对指导国内城乡空间统筹规划具有重大意义。文章认为,目前城乡空间复杂性研究仍然以城市单系统为中心,乡村空间"被边缘";研究方法上应加强方法的集成综合,同时强调质性研究和定量分析的结合;在研究内容上应深化城乡关系空间复杂性、城乡关联空间复杂性、城乡空间自组织演化机制与模拟、城乡社会网络空间复杂性等方面的研究。

武汉城市圈社会经济与资源环境系统耦合作用的时空结构

建立都市圈社会经济-资源-环境系统(ERE)评价指标体系,构建系列ERE耦合作用模型,系统揭示武汉城市圈ERE复合系统耦合作用的时空规律:①时间演化上,ERE复合系统耦合度和协调度波动变化明显。耦合度发展曲线为S型,呈动态螺旋上升趋势;协调度呈剧烈波动变化态势;协调发展度增长迅猛,整体呈直线上升态势;整个ERE复合系统内部或要素之间不断交互作用,与外界环境不断进行熵流交换,呈现一开放的、渐变与突变、自组织与他组织相互交织演替的递嬗过程,发展函数上表现为一动态的螺旋上升曲线,是一个开放的复杂巨系统。②空间分异上,ERE系统耦合度呈"串形"等级规模结构,空间集聚性明显,形成两大空间板块;协调度呈"纺锤形"等级规模分布,空间呈一定弱集聚效应和相关作用,形成两个高值区、多个中值区和两个低值区;社会经济-资源-环境系统空间分异明显,等级规模结构失衡呈"纺锤形"、"串字形"等不均衡态势。③区域类型上,耦合作用强度和协调程度空间不对称,形成磨合良好协调、磨合濒临失调、拮抗优质协调、拮抗良好协调、拮抗中级协调、拮抗初级协调、拮抗勉强协调七大区域类型。

城市内部研发密集型制造业的空间分布与区位选择模式——以北京、上海为例

基于微观企业数据对北京和上海研发密集型制造业空间分布的特征和影响因素进行分析,进而揭示其区位选择模式差异。研究发现,北京企业集中分布特征明显,热点区主要位于核心城区及近郊的少数地区,并形成以中关村-上地为中心的集聚格局;上海企业表现为集中与扩散并存,热点区在郊环线以里区域零散布局,并形成以漕河泾和张江为双核的联动共生集聚格局;北京和上海企业均存在开发区和交通指向性以及路径依赖,与此同时,上海企业还具有学研机构和老工业区指向性以及郊区化现象,北京企业则出现逆郊区化。研发密集型制造业在北京和上海分别形成以开发区为空间载体的"紧凑型-中心性"模式和以开发区、学研机构和老工业区为多元空间载体的"离散型-郊区化"模式。不同行业企业基本符合总体特征,但又呈现一定的特殊性。

基于空间句法的武汉城市圈城乡道路网通达性演化分析

将空间句法理论与GIS相结合,基于1989~2010年武汉城市圈城乡道路网数据,定量分析城乡道路网发育的空间通达性演化规律:1 1989~2010年,城乡道路网拓扑连接位序-规模结构日益发育典型,形成稳定的"金字塔"结构,高等级、高控制力的高通达性轴线发育水平较低,导致整个网络伺服效率和应对"拥堵"能力的低下;2武汉城市圈城乡道路网生长发育具有时空惯性,呈现典型的"核心-边缘"和"等级圈层"复合结构;并生成两条带状城乡交通走廊和多个不同等级有序融合的"轴-辐"网络体系;3城乡道路网这种通达性等级空间格局与圈域城镇体系、交通设施和社会经济发展状况密切相关,尤其是与高速公路为代表的高等级路网发育水平,表现出复杂的共轭协调关系,表现出周期性和螺旋式的空间嬗变,是城乡道路网自组织生长机制支配,以及路网扩张和细分两种内力共同交互作用的结果。

长江中游城市群城市竞争力的空间演化

构建城市竞争力多指标体系,从空间分布视角,对长江中游城市群城市竞争力的结构演变进行定量分析,发现:(1)长江中游城市群城市竞争力空间格局整体呈三大"核心(一主两副)—边缘"板块结构,且保持时间惯性和空间惰性,时空演变呈"总体锁定,局部变动"特征;(2)长江中游城市群竞争力分布具有总体格局的均衡性、空间分异的规律性和内部竞争结构的异质性;(3)5个主因子空间分异显著,仅第一主因子与综合竞争力空间耦合良好,第一、第三主因子重心迁移轨迹趋向几何中心"均衡点位"。

武汉城市圈城乡道路网结构演化及复杂性研究

复杂性是一个系统的自组织水平的度量，当系统被迫远离热平衡状态并通过自组织进入有序状态的时候，复杂性结构常常涌现。作为典型、开放和复杂的巨系统，交通网络复杂性研究受到了各研究领域的强烈关注。以1989～2010年武汉城市圈城乡道路网空间数据库为基础，运用复杂网络理论，多度量系统揭示了城乡道路网拓扑结构演化及复杂性“涌现”过程：城乡道路网是一典型的二维平面图，缺乏“超平面性”，整体呈类随机网络性质；城乡道路网是一介于随机网络和规则网络间的复杂网络，道路网整体表现出随机性和有序性的交互耦合；城乡道路网系统的复杂性演化是自组织和他组织机制共同作用的结果，是局部随机性干扰和规则性调控在作用强度上相互交互、此消彼涨演替的过程。

上海市创新型工业的空间格局与区位模式研究

创新是提升城市工业竞争力的关键。通过构建上海市创新型工业企业数据库,在市域邮区尺度下分别从地理分布、规模等级和空间关联三方面对创新型工业的空间格局特征展开研究,并探讨空间分异的影响因素,从中归纳区位模式。结果表明:创新型工业呈"多轴多核"分布特征,表现出极核带动与廊道扩散的双重效应;形成金字塔形规模等级体系,张江和漕河泾位于塔尖,依托这两大核心区生长出浦东与浦西集聚板块的联动共生格局;开发区、科研机构、老工业区、交通通达性、郊区化和路径依赖对企业区位决策有显著的正向影响,在这些主导因素的互动作用下,上海形成三类工业创新区,即科研机构枢纽型、老工业区更新型以及开发区建设型;同时,大规模、小规模、国有、都市型和新创工业企业的空间格局与区位模式存在不同程度上的差异。

武汉城市圈城乡路网空间关联性及其演化

基于1989—2010年武汉城市圈城乡路网拓扑空间数据库,引入复杂网络统计特征量和空间自相关分析方法,对武汉城市圈城乡路网拓扑空间关联性及其演化进行实证研究。发现全局上武汉城市圈城乡路网各拓扑统计指标间形成良好的空间关联性,存在一定的空间集聚性,并且随着时间的推移这种空间集聚态势呈现波动式变化;局域上,空间集聚模式总体上维持良好的稳定机制,基本呈现核心圈的高值指向性和外围圈的低值指向性特征,武汉市基本成为拓扑变量的高值集聚中心;同时这种空间集聚模式也表现出空间结构的动态性变化,各种关联类型集聚形态出现"渐变"—"突变"的交替演化。

1989—2010年武汉城市圈县域通达性的空间演化及对称性

以武汉城市圈为例,基于县域尺度,计量揭示了武汉城市圈道路网通达性的空间演化规律:县域通达性演化保持时间惯性,空间分布整体遵循良好的指数律,空间极化程度保持连续,通达性极值的县域分布具有空间惰性;县域通达性基本遵循距离衰减律,呈中心-外围的环状分异,局部出现一定变形,具有强空间集聚性,形成明显的等级圈层结构。县域通达性的这种空间变化受其自然环境"刻画"明显,呈现"反自然梯度"格局,也与其社会经济发展水平密切关联,但不同指标下的社会经济"牵引"强度存在差异,总体上县域通达性与自然—人文地理系统保持空间共轭协同,遵循一定的空间对称性:县域通达性分布遵循中心地原理,与城乡节点体系的靶形分布一致;通达性空间供给与人口和经济需求保持密切耦合,与地形地貌分布具有宏观上的对应性和一致性,空间呈现协同共轭的">"型结构。

武汉城市圈经济-社会-资源环境系统脆弱性研究

以武汉城市圈为例,引入三角图分析方法,从经济(E)、社会(S)和资源环境(R)3个方面构建城市圈经济-社会-资源环境(ESR)系统脆弱性评价指标体系,采用熵值法确定指标权重,建立脆弱性评价模型,研究武汉城市圈ESR系统脆弱性的空间特征及分类.结果表明:1武汉城市圈ESR复合系统脆弱性水平较高,属于中高级别,且空间分异明显.2从武汉城市圈各子系统看,经济子系统武汉市一城最优,形成由低脆弱性、中等脆弱性、较高脆弱性和高脆弱性组成的4个板块;社会子系统脆弱性整体较差,黄冈市高脆弱性尤其突出;资源环境子系统脆弱性在空间上呈核心-边缘结构,敏感性和系统脆弱性相关性较高.3武汉城市圈脆弱性类型可分为资源环境子系统脆弱型、社会资源环境子系统脆弱型、经济社会子系统脆弱型、经济社会资源环境子系统均衡脆弱型、经济资源环境子系统脆弱型5种.

全球科技创新中心的空间分布、发展类型及演化趋势

首先基于澳大利亚智库2thinknow评选出的2014年全球最具影响的100个创新城市,对当前全球科技创新中心的空间分布格局进行了揭示,其次依据麦肯锡公司发布的创新热图对全球科技创新中心的成长路径和类型进行了阐述,发现区位是影响全球科技创新中心成长和发展的决定性因素。最后对全球科技创新中心的空间转移和演化趋势进行了探讨,指出在全球高端生产要素和创新要素加速向亚太板块转移的趋势下,亚太国家和地区,特别是中国更具备孕育科技创新中心所需的资源丰度和市场深度,且随着科技创新逐渐成为全球城市的重要标志性功能,以科技创新推动全球城市发展将是世界城市发展的普遍趋势。

重庆市区县货流关联网络的时空格局及其影响因素——基于2012—2016年高速公路货车数据的分析

利用2012—2016年每年10月份高速公路货车流数据,动态展示了重庆区县货流网络的结构演化,并利用空间回归方法探讨了其影响因素。研究发现:①主城与万州是重庆市区县高速货流联系网络的核心部分。主城环带的地位最为突出,而以万州为中心,开州、云阳、梁平组成的“三角地带”的地位相对下降。②重庆区县货流关联网络的社团结构呈现主城组团、万州组团及忠石丰组团“三足鼎立”格局。距离优先是节点Top联系流的首要原则。③城镇人口规模、第二产业规模、建筑业规模和固定资产投资规模对高速公路货流量产生明显正向贡献,而第一产业与第三产业规模对货流量产生明显阻抗作用。