黎夏:地理信息科学让城市更智慧

今年10月，在发展中国家科学院(twas)科学奖委员会新一届年会上，公布了2013年度twas科学奖的名单。长江学者、中山大学地理科学与规划学院教授黎夏荣获了地球科学奖。
    由此，黎夏成为国际上首位被授予该荣誉的地理信息科学领域专家，同时也成为twas于2003年设地球科学奖以来，第三位获此殊荣的中国学者。
    地理信息：与生活其实息息相关
    对于一般人而言，“地理信息”是一个比较遥远的概念。那么，何为地理信息科学呢？
    据黎夏介绍，地理信息系统（gis）最早在上世纪60年代提出，它是在计算机支持下，对地理资源进行合理的管理。地理信息系统范围广大，发展迅速，目前已经广泛应用在不同领域，甚至一些企业也需要gis提供空间信息和地理信息。
    “现在提出的‘智慧城市’，更是离不开地理信息系统。”黎夏说，信息管理系统与遥感紧密结合，现代遥感技术通过传感器和观测平台获取远距离图像、信息和数据，并具有大面积同步观察、时效性强、可反复重复监测等优点，这都为城市管理提供科学的决策依据，并进而影响到民众生活。
    理论创新：凸显卓越的学术贡献
    根据twas大会介绍，黎夏是以其在地理元胞自动机、多智能体及其在土地利用变化模拟与规划方面作出的杰出贡献获此殊荣的。他提出的地理模拟与决策支持系统的理论体系，也为复杂的区域发展和规划决策提供了强有力的分析工具。
    同时，黎夏还对地理模拟系统的核心内容进行了深入研究，并建立了包含多种地理模拟和空间优化模块的完整软件系统，其功能已超出了目前国际上常用的sleuth模型。“该系统能使地理模拟系统的结果作为生态控制线制定、交通线路设计、土地利用规划等的重要依据，提高了城市和区域规划的前瞻性和科学性。”黎夏说。
    此外，将创新研究撰写成学术论文发表，也是黎夏传播地理信息科学的又一重要途径。截至目前，他前后共发表200多篇学术论文，多次被相关顶级期刊列为最新研究成果,其中在国际上最权威gis刊物（ijgis）发表论文高达20多篇，是国际上在这一重要刊物以第一作者身份发表论文最多的学者。
    关照现实：珠三角城市化进程的土地流失
    黎夏对珠三角地区土地利用变化以及城市化的研究始于上世纪80年代，他也成了国际上最早揭示珠三角土地利用问题的学者。在采访中，黎夏坦言 ：“珠三角的土地流失速率大大超过了工业化时期的英国。”
    “目前，珠三角可利用土地资源正在减少，一些城市剩余可利用土地面积不足1/6，使用不当而被占用的土地资源已无法再生。”对此，黎夏建议，当地亟须控制土地扩张，优化城市布局，以可持续发展的理念规划城市的未来。可喜的是，广东很多城市都在划定生态保护区，加大土地变化监测。
    目前，黎夏领导的团队正在开展关于“东莞市城市空间格局演变及‘十二五’整合对策”、“东莞市生态控制线遥感动态监测数据及预警系统”等项目研究。“东莞的发展在一定程度上和珠三角其他城市有相似之处。”黎夏说，把东莞城市发展作为典型案例分析，所形成的建议对策也可以推广到珠三角其他城市,甚至国内其他快速城市化的城市，以作为空间决策技术支撑平台的一部分。
    城市规划：取决于利益还是科学
    据黎夏介绍，遥感技术除了可以为城市规划提供技术支持外，还可以对土地利用状况进行有效监测。“国土部门每年都会开展国土资源大调查，监测土地资源变化，而运用的方法就是利用动态遥感监测技术。”
    据了解，我国目前大多数地区的遥感监测分辨率为2.5~30米，只有在珠三角和长三角以及全国155个50万人口以上城市市辖区，遥感监测分辨率才在1米左右。
    “国际流行的美国‘快鸟’卫星分辨率为0.6~1米，运用我们的方法可把生态控制线内非法用地监测的精度进一步提升。”黎夏表示，他领导的团队建立了目前最完整的包含了多种地理模拟和空间优化模块的软件系统。而通过建立的智能模型，就可以更精细地监测和预测10年后耕地会被侵占多少，分析将来的走势。
    在采访中，黎夏表示，虽然地理模拟系统不能代替决策，但城市规划不能完全取决于经济利益而忽视生态科学。“必须在两者之间寻找到一个平衡，只有这样，我们的城市发展才能更智慧，才能实现真正意义上的‘科学可持续发展’。