专题：地理智能技术应用专题

《科技导报》2025年第18期出版了“地理智能技术应用专题”，刊登了《 》《 》《 》等文章。

本专题聚焦地理信息科技的前沿突破与战略路径，集中呈现了我国在自主技术体系构建与前沿应用探索等方面的关键进展，从技术融合、数据基础与定位服务等维度探讨，勾勒出以自主创新为基石、以智能融合为方向、以服务国家战略需求为目标的学科发展全景，为构建我国自主可控的地理空间技术体系提供了理论参考与实践指引。

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卷首语

01

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周成虎

作者简介：地理学家、中国科学院院士、国际欧亚科学院院士、中国科学院地理科学与资源研究所研究员，现任中国测绘学会智慧城市工作委员会主任委员、中国服务贸易协会会长，南京大学、中国地质大学（北京）、湖南师范大学兼职教授。研究方向为地理信息科学与地理人工智能。

周成虎. “坤元”地理科学大模型地理智能实践[J]. 科技导报, 2025, 43(18): 1-2.

“坤元”是地理科学迈向智能时代的重要里程碑，为中国构建自主可控的地理认知系统奠定了基础。在生态保护、国土规划、灾害防控、城市治理等关键领域，地理智能正成为支撑空间治理现代化的重要基础设施。大模型作为“地理大脑”的核心，其能力边界将决定未来地理系统的推理深度、应用广度与泛化能力。面向未来，打造开放、共享、协同、进化的地理智能生态，将成为中国在空间治理现代化、全球变化应对与新质生产力构建中的关键支撑。

科技评论

02

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朱鹏飞，姚鑫杰，姜国崧，范妍，曹海芳，高西远，徐兴歆，陶柏安，李维浩，武嘉和，胡清华

作者简介：朱鹏飞，天津大学智能与计算学部，教授，研究方向为智能无人机。

朱鹏飞, 姚鑫杰, 姜国崧, 等. 科学研究智能化转型：基于AI的新范式及其深远影响[J]. 科技导报, 2025, 43(18): 16−22.

人工智能，特别是大模型技术，正在催化一场名为“第5科研范式”的根本性变革。这一范式的核心是从“人类主导”转向“人机协同”，它重构了科研全流程，旨在突破人类认知局限，极大提升科研效率与创新能力，最终塑造一个人类与AI各展所长、协同进化的未来科研新生态。

本文系统性地阐述了人工智能，特别是大模型，如何驱动科研范式的革命。首先回顾科研范式的历史演进，明确提出AI驱动的“第5科研范式”，并界定其核心特征（主体转变、流程重构、知识生产）。介绍了实现第5科研范式的关键工具——大模型，梳理其发展历程（三起两落）与百花齐放的现状，并客观分析了其能力与现存不足（ 幻觉现象、 可解释性差、 高级推理能力弱、 伦理问题 ）。然后，从三大核心科研环节（科研管理、科学假设生成、论文与项目撰写），具体展示大模型如何辅助并重构科研工作流。最后，总结并展望了人机协同的未来科研图景，同时强调了对AI应用需保持警惕，呼吁“用好AI”。

科研范式发展历程

本刊专稿

03

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司黎明、马天宇、党晨阳、刘博洋、孙厚军、吕昕

作者简介：司黎明，北京理工大学集成电路与电子学院、毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室、临近空间环境特性及效应全国重点实验室，教授，研究方向为电磁场与微波技术。

司黎明, 马天宇, 党晨阳, 等. 无线输能超表面技术研究进展[J]. 科技导报, 2025, 43(18): 23−40.

为解决物联网设备面临的供电瓶颈，超表面技术凭借其强大的电磁波束调控能力，正推动无线输能技术向高效率、小型化和智能化方向发展。文章系统阐述了其在能量发射、接收、能信同传以及动态可重构四大方面的最新进展：

• 如何高效地发送能量？通过聚焦、无衍射波束、耦合谐振等技术，提升能量传输距离和效率。
  

• 如何高效地接收能量？从分段式、一体化到多功能设计，使接收端更高效、灵敏且适应复杂场景。

• 如何同时传输能量和信息？通过功率分配、极化分集、频率分集方案，实现能信同传，服务物联网核心需求。
  

• 如何实现智能与自适应？利用可重构智能超表面，实现自供电、对移动目标充电及智能能信同传，代表未来智能化方向。

旨在构建一个无需线缆与电池、能实现信息与能量同步智能传输的未来物联网供电新范式。

无线输能超表面技术

特色专题

04

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姜侯、姚凌、刘唐、黄耀欢、秦军、周成虎

作者简介：姜侯，中国科学院地理科学与资源研究所地理信息科学与技术全国重点实验室，副研究员，研究方向为地理智能与新能源应用；姚凌（通信作者），中国科学院地理科学与资源研究所地理信息科学与技术全国重点实验室、中国科学院大学资源与环境学院，研究员，研究方向为地理空间智能；周成虎（共同通信作者），中国科学院地理科学与资源研究所地理信息科学与技术全国重点实验室，研究员，中国科学院院士，研究方向为地图学与地理信息系统。

姜侯, 姚凌, 刘唐, 等. 地理智能培育新质生产力的发展路径[J]. 科技导报, 2025, 43(18): 41−47.

地理智能系统（GeoIS）是引领社会生产力质变的战略性技术引擎。文章在系统梳理其发展脉络（GIS 1.0（静态制图）→ 2.0（网络服务）→ 3.0（智能决策））与国内外进展的基础上，重点剖析了中国GeoIS产业在硬件（基础薄弱）、软件（生态依赖外部）、数据（体系封闭割裂）、标准（标准参与度与制度供给不足）与人才（转化机制薄弱）等方面面临的深层挑战，并为此规划了以技术自主与产业融合为核心的发展路径，最终呼吁通过国家层面的战略统筹与政策支持，构建自主可控的GeoIS生态，以赢得未来国际科技竞争的主导权。

GeoIS的3层架构体系

05

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罗远波、孙嘉、陶俐芝

作者简介：罗远波，南方海洋科学与工程广东省实验室（广州），助理研究员，研究方向为时间序列建模与地理时空数据智能分析；陶俐芝（通信作者），江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室，助理研究员，研究方向为水文气象多尺度问题建模与分析。

罗远波, 孙嘉, 陶俐芝. 面向时间序列和时空数据分析的大模型研究进展[J]. 科技导报, 2025, 43(18): 48−56.

本文旨在系统地综述如何利用大模型（尤其是LLMs）的技术范式来革新时间序列与时空数据分析。文章详细阐述了两种主要技术路径——通过提示工程、微调等方式“借用”现有LLMs的能力，以及构建专用的时序/时空基础模型，总结了当前的研究进展、代表性工作，并深入剖析了该领域面临的关键挑战与未来发展方向（①增强模型可解释性与因果推理②发展多模态模型，实现跨模态信息融合③适应数据分布偏移，提升模型泛化能力④创新模型架构，以处理极长序列和无限上下文）。

3种主流模型训练框架

06

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张立福、张赛、孙雪剑、赵淑馨、黄长平、高宇、童庆禧

作者简介：张立福，中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室、中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程研究中心，研究员，研究方向为高光谱遥感机理及多学科应用；孙雪剑（通信作者），中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室、中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程研究中心，副研究员，研究方向为高光谱数据融合。

张立福, 张赛, 孙雪剑, 等. 遥感多维数据格式研究进展[J]. 科技导报, 2025, 43(18): 67−76.

本文介绍由中国科学家自主研发的遥感时空谱多维数据格式（MDD）及其解决方案。文章系统阐述了MDD格式在解决多源遥感数据统一管理、提升长时序数据分析能力方面的创新性、技术优势与应用价值，标志着中国在遥感数据基础架构领域取得了从无到有的原创性突破。

数据存储的TSB格式结构

研究论文

07

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曹新运、葛玉龙、刘天骏、杨柳、徐磊、沈飞

作者简介：曹新运，南京师范大学地理科学学院、虚拟地理环境教育部重点实验室（南京师范大学）、江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心，副教授，研究方向为北斗广域精密定位与授时理论与方法；沈飞（通信作者），南京师范大学地理科学学院、虚拟地理环境教育部重点实验室（南京师范大学）、江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心，教授，研究方向为北斗及其地学应用。

曹新运, 葛玉龙, 刘天骏, 等. 北斗/全球导航卫星系统广域快速精密单点定位研究进展[J]. 科技导报, 2025, 43(18): 115−126.

本文系统解析北斗/GNSS精密单点定位（PPP）技术如何通过多频多模、模糊度固定、大气增强和低轨增强等关键技术路径，攻克“实时模糊度快速固定”的核心瓶颈，以提升其收敛速度和可靠性，并综述了其商业化与星基服务现状，最后展望了通过多源融合与低轨深度融合构建未来泛在、高精、稳健定位服务体系的发展方向。

GNSS星座现状（截至2025年4月）

政策建议

08

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孙红军、黄菊秀、杜洋

作者简介：孙红军，中国标准化研究院国家标准馆，副研究员，研究方向为创新标准、科技创新；黄菊秀（通信作者），中国标准科技集团有限公司，助理研究员，研究方向为开放创新。

孙红军, 黄菊秀, 杜洋. 国家高新区开放创新水平：差距来源与对策[J]. 科技导报, 2025, 43(18): 127−134.

本文揭示中国国家高新区开放创新水平存在显著且持续扩大的区域差距，其根源主要来自区域间差异和分布交叉（超变密度），并发现其动态演进具有“俱乐部趋同”（高水平与低水平园区各自内部趋同，难以跨越层级）和空间依赖性等特征，最终为促进高新区协调发展提出了强化区域协同、实施差异化战略等政策建议。

147家国家高新区

科技人文

09

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叶青、樊荣

作者简介：叶青，中国科学院中国现代化研究中心,中国科学院大学人文学院,研究员，研究方向为科技与现代化；樊荣（通信作者），中国科学院大学人文学院，博士研究生，研究方向为科学的社会研究。

叶青,樊荣.李政道在中美高能物理合作初期的角色及贡献[J].科技导报,2025,43(18):135−140.

20世纪80年代，中美两国在合作需求、人才资源和目标认知等方面的差异是中美高能物理合作面临的巨大挑战。李政道凭借跨国学术声望与中美双边网络资源，具备打通合作要素流通的关键优势。

本文超越李政道的纯科学贡献，系统阐释了其在中美高能物理合作初期，如何以“信任中介”、“知识中介”和“人才中介”的三重核心角色，弥合了双方在信任、认知与资源上的巨大鸿沟，最终成功促成北京正负电子对撞机（BEPC）这一标志性项目，并由此论证了其在跨国科技合作中作为不可替代的“结构洞”桥接者的历史性贡献与当代启示。

本期科技新闻

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