佳文赏析 | 空间综合人文学与社会科学研究综述
The following article is from 地球信息科学学报 Author 秦昆，林珲
在当前大数据时代，人文学和社会科学的发展更加注重定量化和空间化。地理信息科学有力地推动了空间综合人文学和社会科学（Spatial Integrated Humanity and Social Sciences, SIHSS）这一新兴学科交叉领域的快速发展。秦昆教授和林珲教授在对空间综合人文学与社会科学的最新进展进行全面总结的基础上，探讨了空间综合人文学与社会科学的研究思路和框架，并分别对该框架的各分支进展进行了梳理和评述；然后对空间综合人文学与社会科学的研究方法进行了分析；最后，展望了空间综合人文学与社会科学的未来发展和研究方向。
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——编者按《地球信息科学学报》
在人文学与社会科学领域引入空间概念和空间思维，利用遥感、地理信息系统、全球导航定位系统等技术为人文学、社会科学提供空间化、可视化的技术手段和平台。通过学科交叉融合，产生了一系列的学科分支或新的研究方向。空间综合人文学与社会科学的研究框架如图所示。
空间综合人文学与社会科学的研究框架图
GIS在历史学的应用主要集中在历史学的专门史学科，在历史地理学中的应用最为广泛和深入，在社会史、谱牒学、方志学和人物研究等方面也有相关研究。梳理历史时期水系、交通、政区、居民地等基础地理要素的演变，结合历史地图、遥感影像与现代地名地址进行对位，建立历史地理时空框架，是历史GIS的研究基础。对于具体的历史问题，通过地理环境、人物、事件的历时分析和共时空间分析以及两者的结合，辅助发现历史演变规律，重现历史场景，是历史GIS研究的核心价值所在。
GIS在文学中的应用主要包括2个方面：
①利用GIS研究文学作品中与空间有关的地名、地点、人物活动等，实现文学作品中空间的定位和认知；
②文学作品信息和文学作家活动的空间分析。
GIS在语言学领域的应用主要表现在利用GIS辅助方言分析和方言GIS平台建设方面。前者将GIS作为一种从时空角度分析语言数据的辅助工具，后者以动态平台方式实现方言数据的共享和集成。
地理信息科学与哲学交叉融合的研究主要体现在2个方面：
①借助地理信息技术辅助哲学研究；
②将哲学理论与方法引入地理信息科学研究中，研究探索地理信息科学研究的新理论和新方法。
目前研究主要集中于利用时空大数据分析方法，对出租车轨迹、手机信令数据等进行分析和挖掘，从地理多元流的角度展开多元空间交互网络挖掘方法和应用研究。城市人群活动可以划分为现实空间活动、网络空间活动和社交空间活动，引入人类动力学理论可以发展一系列的城市人群活动时空GIS分析方法。
人文地理研究普遍使用了GIS技术，可以归纳为以下3个方面：
①数据存储与管理；
②空间分析与建模；
③可视化与制图。
GIS技术目前在政治活动中的运用主要表现为监测选举活动、提供决策支持等。GIS可以辅助选举活动中相关策略和计划的制定和及时调整，辅助选举委员会制定选区分区方案。国际关系研究具有复杂性、及时性、时空性等特点，迫切需要时空大数据分析技术为其提供新的思路和技术手段。在大数据时代，国际关系、政策制定等社会科学逐步向计算社会科学方向发展。
GIS与公共管理学的结合主要体现在2个方面：
①利用GIS技术研究公共管理问题；
②基于GIS搭建公共管理信息平台，GIS在管理学中应用的另外一个重要方面是提供空间决策支持。
空间计量经济学（Spatial Econometric）将空间计量方法引入经济学领域。近年来，遥感与地理信息技术在经济学领域的应用不断拓展，逐步形成了一个新的学科分支“遥感经济学”。例如，夜光遥感影像在经济分析、经济评估等领域得到了很好的应用。
大数据时代的来临，为计算社会科学（Computational Social Science）提供了前所未有的机遇。时空问题是计算社会科学的核心问题之一，将计算社会科学与地理信息科学进行交叉融合，就衍生出社会地理计算，如图所示。
计算社会科学、地理信息科学与社会地理计算关系图
社会由许多相互关联的环境组成，个人在空间、时间和网络上相互影响并互动。空间社会网络在城市科学中有3大研究主题：
①社交网络的空间性：将社交互动与社区形态特征联系起来为城市设计提供科学依据；
②社会-空间的协同效应：探索建成环境形式与社会如何相互作用来影响城市绩效；
③空间和网络综合分析：综合应用网络和时空分析来捕捉城市动态的地理和社会维度。空间交互网络是与空间社会网络紧密联系的另外一个概念，空间交互网络研究的难点和未来研究方向集中于多元空间交互网络和时序多元空间交互网络。
犯罪行为具有一定的时空分布规律，呈现出某种时间或空间的聚集性，这些规律与自然、人文、地理环境密不可分。GIS为犯罪制图、犯罪热点探测、犯罪时间序列分析、犯罪空间分布分析、犯罪路径分析、犯罪建模、犯罪预测、犯罪预防等研究提供了新的工具和方法。
GIS在公共卫生领域的应用至少包括3个方面：
①研究疾病的时空分布规律；
②探测影响疾病的环境因子；
③评估医疗资源可达性并提供优化方案。
2019年底至2020年，新型冠状病毒感染肺炎（COVID-19）在全球蔓延，国内外地理信息科学学者从不同的角度展开了相关研究，积极为防控“新冠肺炎”贡献力量。
在人文学、社会科学的相关研究中贯彻空间思维和空间概念，是进行空间人文学与社会科学研究的关键。目前，人文学与社会科学领域的空间计量分析实践多集中于3个层次：
①采用基于直观空间度量的可视化分析等空间数据探索性数据分析技术；
②基于全局统计分析模型的空间模式与关系分析，如空间面板分析、空间交互模型等；
③强调关于空间位置变化而导致的空间异质性或非平稳性特征局部建模技术，如地理加权回归分析、局部空间自相关指数等技术。
认知心理学是心理学的一个分支，研究人的高级心理过程，主要是认知过程，如注意、知觉、表象、记忆、思维和语言等。空间认知是认知心理学与地理信息科学的学科交叉新方向，研究人们如何理解地理空间、进行地理分析和决策，包括地理知觉、地理表象、地理概念化、地理知识的类型等。地理学家引入心理学的研究成果发展出空间认知理论。
由于人对于社会与环境的认识主要还是通过视觉来获得，以空间可视化、虚拟现实和增强现实技术为基础的虚拟地理环境，可以丰富人文学和社会科学的研究方法。虚拟地理环境对于人文学与社会科学研究的意义还在于它对于现实环境的超越，包括3个层次上的意义：
①重建与推演历史场景；
②模拟未来情景；
③亲身参与。
打造适合于空间综合人文学与社会科学研究的软件平台、数据平台、应用展示平台是重要的基础性工作，也是建立地理信息科学与人文学、社会科学交叉融合的重要桥梁与纽带。例如，ArcGIS软件提供了地图故事StoryMaps模块，以更加丰富和启发性的地图可视化功能进行展示，针对人文学、社会科学研究推出了更具灵活性与适应性的展示方式。
空间综合人文学与社会科学的
十个研究问题
01
空间综合人文学与社会科学作为一个地理信息科学与人文学、社会科学的学科交叉融合新方向，其研究框架的理论体系、方法体系和应用体系还需要进一步完善。
02
时空大数据时代的到来，为空间综合人文学与社会科学研究提供了丰富的数据源，同时也提出了新方法、新手段的要求。
03
从文本到地图，从文字描述到赋予地理位置，并进行基于地图的空间展示，重视空间综合人文学与社会科学背后的地图空间化。
04
从数据库到知识库，重视空间综合人文学与社会学科学背后的行业知识管理，构建空间综合人文学与社会科学的各种数据库，彻底扭转“数据在中国，而数据库在国外”的现象。
05
从数据描述到数据分析，重视空间综合人文学与社会科学背后的时空分析理论与方法，重视空间计量方法的研究与应用，建立共同的学术基础。
06
人对于社会与环境的认识主要通过视觉获得，以可视化、虚拟现实和增强现实技术为基础的虚拟地理环境，可以为人文学与社会科学提供空间可视化展示的平台和手段。
07
研制空间综合人文学与社会科学的在线软件，为相关学者的研究提供一个便捷的在线平台。
08
开放数据和开源工具。提供开放数据和开源工具，供多学科领域研究者共享和协同研究。
09
进一步启发思路、开拓创新，积极拓展空间综合人文学与社会科学新的应用领域，如网络舆情分析、情感计算，以及地理信息科学在人工智能领域的应用等。
10
加强空间综合人文学与社会科学的教育和培训，开设相应的本科生课程和研究生课程，开展相关培训，培养空间综合人文学与社会科学研究的新生力量。
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终审：顾伟男 田巍 梁龙武
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