论文与情报流

监测饮用水水库的总氮（TN）对于防止富营养化至关重要，但在复杂内陆水体中，遥感反演常面临精度有限和决策过程不透明的问题。本研究提出了一种可解释框架，耦合了创新特征工程、集成学习算法（XGBoost、CatBoost、LightGBM）、模拟与观测指数距离（DISO）指标以及SHapley Additive exPlanations（SHAP）。通过对4270个Landsat 8–9波段组合进行特征优化，实现了超过99%的冗余度降低。利用新丰江水库2020–2024年的实测数据进行验证，LightGBM表现出优越性能（R² = 0.72，RMSE = 0.25 mg/L，BIAS = −0.02，DISO = 0.35）。SHAP分析揭示(B4 − B3)/(B3 − B6)和(B2 + B1)/(B1 + B4)为最具影响力的特征（SHAP值 > 0.1），证明了其与藻类生物量及水体光学特性相关的生物物理合理性。时空制图显示，TN浓度总体较低（>90%符合地表水II–III类标准），但上游存在持续热点区域，需采取针对性缓解措施。通过量化特征贡献，该可解释框架提高了反演精度和方法透明度，为水库水质管理和可持续生态治理提供了可操作的工具。

河流地下水排泄（River Groundwater Discharge, RGD）是干旱区水文循环的关键组成部分，影响水资源分配与生态系统稳定性。然而，受限于空间分辨率及检测方法的稳定性，利用卫星热红外遥感在区域尺度可靠识别RGD区域仍具挑战。本研究提出一种河流地下水排泄检测（Detection of River Groundwater Discharge, DRGD）方法，利用SDGSAT-1卫星30米高分辨率热红外数据识别潜在RGD区域。DRGD方法包含三个模块：第一，地表温度（Land Surface Temperature, LST）反演模块，采用劈窗算法从SDGSAT-1数据中获取LST；第二，热异常稳健性指数（Thermal Anomaly Robustness Index, R）计算模块，利用受土地覆盖约束的滑动窗口技术量化局部热异常；第三，RGD区域检测模块，通过Dempster–Shafer证据融合技术整合LST、R、地形湿度指数和归一化差异水体指数。该方法在黑河流域中游地区进行测试。结果显示，SDGSAT-1 LST与MODIS产品一致，决定系数（R²）大于0.81，均方根误差（RMSE）小于1.75 K。与Landsat 8 LST相比，SDGSAT-1保留了更精细的河流尺度热变异性和更局部的低温信号。R能有效突出与RGD相关的冷却效应。多源证据融合模块在研究区内识别出207个RGD像素，空间一致性率达94.1%，指示了RGD区域的潜在位置。本研究展示了热红外遥感在干旱区检测RGD的潜力。所提出的方法为水文建模、地下水评估及流域生态管理提供了可靠的框架支持。

出版日期：2027年1月。来源：《ISPRS摄影测量与遥感杂志》，第243卷，第1部分。作者：Leisen Fang, Pengyao Xie, Xin Yang, Haiyan Cen

在各类创新中，smart settlements 和 urban digital twins (UDTs) 已成为变革性工具，使规划者、政策制定者和公民能够模拟、预测和优化城市系统，以实现可持续性和韧性。本文通过新加坡（Virtual Singapore）、赫尔辛基（Helsinki 3D+）和荷兰（Rotterdam 及 CLIMATE-IMPETUS）的实证案例研究，探讨数字孪生技术如何支持气候适应性城市发展。通过整合人工智能 (AI)、地理信息系统 (GIS) 和物联网 (IoT) 技术，数字孪生构建了具备实时监测、情景测试和风险建模能力的虚拟环境。

出版日期：2027年1月。来源：《交通政策》（Transport Policy），第190卷。作者：Min Ye, Meng Meng, Maria Battarra, Gilbert Laporte

出版日期：2026年10月31日在线发布 来源：Sustainable Cities and Society 作者：Aoxiang Zhang, Ruyin Long, Hong Chen, Meifen Wu

可见绿量是城市行道树的重要贡献，已被证明与街道空间质量以及人们的健康和福祉相关。然而，现有方法在量化单棵树木特定场地的可见绿量贡献方面支持有限，从而限制了对特定树木的评估以及对替代种植位置和空间配置的比较。为解决这一研究空白，本研究提出了“基于树木的可见绿量供给”（tVGP）指标，用于量化选定视点下单棵树木的可见绿量贡献，并开发了一种基于3D可视性分析的工具进行计算。该工具包含四个主要步骤：数据准备、树木3D可视性模拟、按树木ID分类视线以及计算tVGP。该工具应用于德国慕尼黑市中心附近的研究区域，以测试计算现有行道树tVGP的可行性并比较假设的种植配置。与全景照片的初步比较显示，模拟结果捕捉到了单棵树木层面可见绿量的相对差异。应用进一步表明，该工具能够识别现有树木的场地特异性变化，区分单棵树木对视点级可见绿量的贡献，并在不同树木数量和空间配置下比较种植替代方案。在评估的情景空间内，种植配置分析显示，随着树木数量的增加，最高tVGP呈非线性增长且收益递减，同时包含相同数量树木的不同配置之间存在显著差异。所提出的工具提供了一个特定场地的框架，将可见绿性分析与单株树木评估以及在一致的空间和模拟设置下对替代行道树种植选项的相对比较联系起来。

关于噪声暴露对人类健康不利影响的证据迅速增长。噪声被定义为不想要或有害的声音，渗透于包括城市公园在内的多种环境空间。城市公园是一种常见的绿地暴露形式，旨在用于恢复，其植被已知能缓冲包括噪声在内的污染物。这项探索性研究量化了多个频率加权下的环境噪声，并检查了罗德岛州普罗维登斯五个地区26个城市公园的绿地指标，以评估地区差异以及绿地与噪声之间的关系。结果显示，归一化植被指数（NDVI）和树冠覆盖率因公园所在地区不同而有显著差异（p = 0.02）。与其他地区相比，市中心公园的平均噪声水平最高。噪声水平（LAeq）随一天中的时间变化在不同公园间存在显著差异（p < 0.001），下午晚些时候观测到的水平高于早晨。相关性分析揭示了NDVI与噪声测量值之间关系的趋势各异，然而，噪声与树冠覆盖率及树木公平性之间的关系取决于噪声频率加权。探索性调节分析表明，较高的绿度与较低的C加权噪声水平相关，且存在地区特异性差异。相对于市中心公园，在历史上服务不足的南区公园（p = 0.03）和较富裕的东区公园（p = 0.01），较高的绿地与较低的C加权噪声相关，其中东区的点估计值更大。这些发现证明了绿地与环境噪声之间复杂的相互作用，并强调在调查城市健康暴露和公平公园规划时，将社会背景考量纳入环境研究的重要性。

本研究选取中国北京、上海和西安为研究区，利用2019–2022年每个城市三个高温月（6–9月）的Landsat-8数据推导的平均地表温度（LST），比较了局地气候区（LCZ）对LST的响应。结果显示：1) 基于改进地理信息系统（GIS）的LCZ制图方法比基于世界城市数据库和访问门户工具（WUDAPT）的遥感方法具有更高的分类精度。例如，在上海，基于GIS的制图总体精度为81.3%，而WUDAPT为80.0%。生成的LCZ地图显示北京和西安的空间模式相似，紧凑低层建筑（LCZ 3）集中在城市核心区，自然LCZ类型（LCZ A和LCZ B）主要分布在周边地区。2) 不同LCZ类型之间观察到显著的LST差异。总体而言，北京和西安的LCZ间LST差异（分别为6.82 °C和6.01 °C）大于上海（4.41 °C）。同一LCZ类型内也观察到相当大的LST变化，表明同一LCZ内的城市组成差异也会影响LST。3) 城市形态指标与LST之间的关系因LCZ类型和城市而异。植被覆盖率（VCR）在北京和西安与LST呈最强的负相关，而在上海，透水面覆盖率（PCR）与LST的负相关性比VCR更强。此外，在西安，稀疏LCZ中增温组成覆盖率（WCCR）的相同增加量比在紧凑和开放LCZ中产生更大的LST增幅。4) 城市指标对LST的影响观察到类似模式。通常，增加植被产生的冷却效应强于减少相同面积的建筑物。建筑高度通过遮荫表现出显著的冷却效应，突显了其在城市设计中的重要性。

跳跃式开发是指远处的地块被开发，而较近的可开发土地仍闲置的现象。这是一个城市治理问题，因为在现有服务区域未被充分利用之前，基础设施和服务义务就可能向外延伸。本研究扩展了一个交易稀少的土地市场的基于代理的模型（Agent-Based Model），其中买家根据预期 nearby 开放空间能持续多久来对其进行估值。模拟结果显示，仅凭对开放空间的偏好会形成尖锐的城市边缘，而对预期持续性的分级估值则会产生渐进的城市-农村梯度；宣布的分阶段计划也能产生这种梯度，但这取决于具体设置。距离递增的开发费和异质性农业租金则不能产生这种梯度。堪萨斯州塞奇威克县（Sedgwick County）2015–2023年的地块面板数据显示，已开发比例呈逐渐下降趋势，从威奇托市中心三英里内的约95%下降到十三英里外的低于10%。这一模式与预期情景一致，与尖锐边缘情景不一致，尽管其范围比任何模拟情景都要宽。政策实验表明，强制执行的分阶段开发能带来紧凑的发展，但会以住房供应为代价；而仅宣布但不强制执行的分阶段开发则会加剧分散。对于地方政府而言，可信度而非仅仅是宣布，似乎是关键的杠杆。

端到端（E2E）自动驾驶模型虽具备较强的规划性能，但其内部机制仍 largely opaque，限制了系统的可观测性与可信度。本研究将机制可解释性应用于 E2E 驾驶场景，通过在简单的单摄像头端到端路径规划模型的内部激活值上训练稀疏自编码器（SAEs）来实现。对 SAE 潜在变量进行无监督聚类，揭示了与路线意图、车辆速度及制动行为相一致的可解释结构，并在无监督条件下以 98.3% 的准确率恢复路线意图。通过成对的反事实图像编辑，进一步证明特定 SAE 特征具有视觉接地性，并能系统性地响应交通灯状态和停车标志存在等场景变化。操控单个 SAE 潜在变量可使规划器输出产生可预测且单调的变化，包括横向位移、曲率和制动。最后，展示了这些表征的实际应用：构建了一个基于 SAE 潜在变量训练的轻量级适配器，使轨迹选择误差降低了 3.44%，优于省略 SAE 潜在变量的等效适配器，证实了稀疏表征捕获了对可解释性有用的信息。代码和可视化结果可在 https://mgagvani.github.io/mechanistic-interpretability-for-e2e-driving/ 获取。

设 $G$ 为一个群，$n \in \mathbb{N}$。我们考虑长度为 $n$、字母表为 $G$ 的一维元胞自动机，其具有周期性边界条件，且局部规则 $\varphi$ 由字（words）给出。我们构造了一个从 $\mathbf{Grp}$（群范畴或任何类似的代数结构范畴）到带基点有向图范畴的函子 $F$，并证明了其忠实性。我们引入了所有此类群-字母表元胞自动机的状态转移图的像范畴 $\mathcal{C}_{n,\varphi}$，并证明 $F$ 是该范畴上的等价。因此，我们研究了 $\mathbf{Grp}$ 中的范畴结构在元胞自动机语境下的转化，并给出了如何将同调代数的标准方法应用于元胞自动机的示例。此外，还给出了 $\mathcal{C}_{n,\varphi}$ 中积的图论构造，以及该积中环长度和重数的公式。当 $G$ 为阿贝尔群时，可得出状态转移图的进一步结构性质，我们将这些结果与非阿贝尔情形的反例进行了对比。

出版日期：2026年10月31日在线发布。来源：Sustainable Cities and Society。作者：Zhou Zhou, Yong Liu, Wenze Yue, Yingpeng Li

出版日期：2026年10月31日在线发布。来源：Sustainable Cities and Society。作者：Shanlun Xu, Boya Gong, Huiliang Wang, Hongshi Xu, Xiangyang Zhang, Yihong Zhou, Wanjie Xue

出版日期：2026年11月1日在线发布。来源：Sustainable Cities and Society。作者：Yuejin Li, Shiyaxuan Ye, Shijie Zhang, Huayi Wu, Xitong Li

《地理空间智能体服务：一种实现互操作地理空间情报的框架》（2026年5月11日）。可在SSRN获取：https://ssrn.com/abstract=6753201 或 http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.6753201 ... 《面向自主地理空间科学探究的人机协作：多智能体AI共同科学家框架》发布于2026年 ... IEEE Internet Computing, 第7卷, 第5期, p.

随后阐述了人工智能在下一代空间水文学中作用的四级愿景，从 AI 辅助的 GIS 操作到具备空间感知能力的 AI 水智能，后者可直接基于地理空间数据进行推理，无需传统 GIS 或模拟软件作为中介。

GeoAI 是一种用于分析、解释和预测空间现象的变革性方法 [11]。它集成了地理信息系统（GIS）、机器学习和高性能计算。

尽管地理背景各异，但一种框架逐渐显现：地理空间技术与多尺度方法构成了引导城市迈向更可持续和适应性未来的战略工具。

快速的环境变化增加了对可靠预测长期地理空间数据的迫切需求。然而，由于非线性特征、复杂的空间依赖关系以及外部驱动因素的存在，准确建模时空地理空间动态仍具挑战性。本文提出了一种综合基准测试框架，用于在相同的预处理、训练和测试流程下，比较基于邻域、基于图和基于注意力的时空深度学习模型。

气候变化对城市环境构成日益严峻的威胁，密集的人口、老化的基础设施以及根深蒂固的社会不平等加剧了

空间数据与管理技术的快速发展促使从静态 GIS 向动态和数据密集型框架的范式转变，即

既往研究主要聚焦于地方或区域模式，本研究则对美国本土48个州的公共电动汽车充电站（EVCS）可达性进行了全面的全国分析。通过整合空间统计方法（双变量局部Moran's I、共位分析）、机器学习（XGBoost）以及可解释的地理人工智能（GeoShapley），我们评估了EVCS分布与社会经济、人口统计、建成环境、政策及环境因素之间的关系。

发表日期：2027年1月1日。来源：《Remote Sensing of Environment》第348卷。作者：Suming Jin, Heather J. Tollerud, Jesslyn F. Brown, Jon Dewitz, Danika Wellington, Rylie Fleckenstein, Congcong Li, Kelcy Smith, Stephen V. Stehman, Josephine Horton, Roger Auch, Patrick Danielson, Tonian Robinson, Adam Case, Christopher Barber, Danny Howard, Kristi L. Sayler, Terry Sohl