师资力量

教师队伍

经济与资源管理研究| 师资力量

陈浩

教授

院系 :经济与资源管理研究院

职称 :教授

E-mail : hchen@bnu.edu.cn

  • 个人简介
  • 科研成果
  • 当前研究
  • 教授课程

北京师范大学经济与资源管理研究院教授、博士生导师、城市绿色发展科技战略研究北京市重点实验室首席科学家、北京师范大学领军人才引进计划特聘教授。当前的研究方向侧重于环境与生态经济学以及区域经济学方面,并将其基本理论和方法与资源与环境科学、社会组织与行为学、计算机科学、地理信息与遥感科学、数值量化模型、智慧决策支持理论以及可视化技术等结合起来,以城市绿色发展过程中所遇到的热点与难点为题为导向,建立创新性的决策支持基础研究和技术方法,为城市绿色发展、智慧治理等提供科学的辅助决策支持。


毕业于北京大学本科、北京师范大学硕士,获世界知名的美国克拉克大学地理研究院地理学GIS(地理信息系统科学)及环境变化研究方向哲学博士(Ph.D.)学位。曾为美国克拉克大学资深研究员,克拉克大学GIS研究所(Clark Labs)首席GIS系统设计师兼首席研究员(2012-2016)。在此期间,主要从事地理空间信息模型及决策支持技术的理论和应用研究,以及专业GIS系统的设计、研究与开发等。在国际一流学术期刊发表多篇学术研究文章,累计各种学术出版物逾60余篇/章。主要的研究方向包括:土地利用与环境变化研究与模拟、REDD与生态系统模拟与评价、大尺度全球气候与环境变化时间序列分析、多层感知器人工神经网络智能预测与决策系统、决策支持树系统、自然与环境变化风险分析、人与环境灾害脆弱性评价、地理统计学、数值模型评价、以及动态空间地理专题制图和地理空间图像可视化技术研究。同时,作为资深的专业GIS系统设计师及计算机专家,主持、引领设计和开发了多达50余个前沿性专业GIS分析模型和应用系统,涉及众多专业GIS主流方向。在GIS系统设计、数值地理空间分析算法和模拟等方面具备精深、核心的专家知识。研发的GIS系统和模型包括应用多种计算机语言(例如C#/C++, Delphi, Java, JavaScript, Python, HTML/CSS等)、计算机软件协议和架构开发跨平台的桌面和网络GIS分析、影像处理、动态模拟、定量地理统计分析、专题制图和信息可视化、空间地理数据库、GIS网络客户与服务器模式和大型云计算GIS系统等。

曾作为国家85攻关、国家自然科学基金及部委重点项目专题、子专题负责人,主持和管理多项重点项目研究,并获得多项院、部(委)学术成果奖,包括1998年中国水利水电科学研究院科学技术进步与应用一等奖、1997年黄河水利管理委员会总指挥部科学与技术进步一等奖、1993年中国人民保险公司科学与技术进步一等奖等近10项科学与技术进步奖项。


教育经历

博士– 2008,地理学 (GIS,土地利用与环境变化,地学数值模型), 美国克拉克大学(Clark University)地理研究院


硕士– 1993,地理学 (自然灾害与环境演变),北京师范大学


学士– 1990,城市与环境学系(自然地理专业),北京大学


工作经历

1)北京师范大学

教授 (2016-),经济与资源管理研究院

首席科学家(2016-),城市绿色发展科技战略研究北京市重点实验室

北京师范大学领军人才项目引进特聘教授(2016-)

研究方向:主要从事城市环境与生态经济学、生态系统服务、城市水问题与海绵城市综合研究、城市交通与污染问题的大数据分析与智慧治理、城市土地利用与环境变化研究与模拟、智慧城市、基于CGE模型的城市区域一体化绿色增长模式与决策支持研究、结合大数据分析与云计算技术的先进城市绿色发展综合科技战略决策支持系统研究等。


2)美国克拉克大学

首席GIS系统设计师(2012-2016)

高级/资深 研究员 (2010-2016)

研究员(2005-2009)

美国克拉克大学GIS研究所(Clark Labs)

研究方向:主要从事地理空间信息(GIS)与遥感(Remote Sensing)专业系统的理论、方法与应用研究,包括专业GIS系统的设计与研发、土地利用与环境变化分析模拟、环境气候变化的时间序列分析、空间地理分析与决策支持模型、数值影像处理、数值模型评价、专题GIS信息可视化研究等。


3)中国水利水电科学研究院

灾害与环境研究中心灾害研究室主任(1996-1999)

项目负责人(1993-1999)

研究方向:城市与河道洪涝灾害风险研究、灾害政策与保险研究、灾害损失评估系统及GIS和数据库技术在洪涝灾害研究的应用等。



研究领域

研究领域主要聚焦于运用环境与生态经济学、区域经济学、资源环境科学、社会组织与行为学等的理论和方法,集合现代计算机科学、地理信息与遥感科学、数值量化模型、智慧决策支持理论以及可视化技术等,围绕城市与区域绿色发展相关的各种基本问题与挑战及其科技战略决策展开深入研究。研究的具体领域包括但不局限于:城市环境与生态经济学、生态系统服务研究、城市水问题与海绵城市综合研究、城市交通与污染问题的大数据分析与智慧治理、城市土地利用与环境变化研究与模拟、智慧城市、基于CGE模型的城市区域一体化绿色增长模式与决策支持研究、结合大数据分析与云计算技术的先进城市绿色发展综合科技战略决策支持系统研究等。

a. 主要研究项目

1)首席科学家与项目负责人(北京师范大学),项目预计完成时间2016-2021:北京师范大学领军人才引进专项基金项目“创建绿色发展空间决策支持信息工程中心”。该项目,与城市绿色发展科技战略研究北京市重点实验室深度整合,旨在通过将环境与生态经济学、区域经济学、资源环境科学、社会组织与行为学等的基础理论和方法与现代计算机科学、地理信息与遥感科学、数值量化模型、智慧决策支持理论以及可视化技术等相结合,通过聚焦城市与区域绿色发展中出现的系列热点与难点问题,凭借创新性基础理论、应用实践和技术手段研究,打造先进决策支持系统,为城市绿色发展科技战略提供综合、智慧、科学的辅助决策。同时通过项目的软硬件开放系统平台的建设,开创学院“产-学-研-用”一体化治学、研究新模式。


2)项目特邀专家(北京师范大学),项目完成时间2016:“2016绿色发展指数报告”研究项目。作为项目特邀专家,在原有测度方法的基础上,开创性地提出了“定基极差法”。该新测度方法有效地解决了过去的指标测度值纵向(时间维度)不可比、指标易波动出现异常值、指标稳健性较差(如增减个体指标后其它指标需全面重算)等问题,使指标具有横(区域/空间)纵(时间)全相可比性、测值稳健(增减个别指标并不影响其它个体的值,而无须重算)、数学推理完备、经济学意义鲜明,且新指标的区域排序总体测算结果与旧指标的区域排序总体测算结果绝大部分是兼容一致的,既增强了指标可比性、科学性,又保障了多年指数研究结果的完整性。该方法对其它类似指标构建具有良好的普适性和通用性。


3)首席项目与系统设计师(克拉克大学),项目完成时间2013年9月-2016年5月: An Esri Cloud-based Implementation of the Land Change Modeler and Reorientation of Clark Labs Development to the Esri Platform。这是一项革命性的战略开发项目,旨在将Clark Labs/IDRISI的GIS专业应用开发与ArcGIS的软件平台进行深度的战略融合,特别是面向ESRI基于云计算的并行网络操作平台。系统的设计与开发将完全基于.NET的具高度扩展性的客服服务器应用系统架构,实现基于Web的网络应用程序作为系统的客服图形应用界面前端,地理空间进程数值模型处理与分析、栅格及矢量地图服务程序为后端的GIS服务器应用体系。系统将可多平台地运行于ESRI-Amazon云计算平台、ArcGIS Online以及局域ArcGIS服务器系统。


4)首席项目与系统设计师(克拉克大学),项目完成时间 2012-2013: Land Change Modeler (LCM) for ArcGIS 10.x.这是由Gordon and Betty Moore基金和Conservation International共同资助的GIS应用开发项目。项目通过独创的GIS软件扩展架构将Clark Labs的土地利用变化预测模型(Land Change Modeler)有效地扩展于 ArcGIS 10.x系统中,开创性地实现了基于 COM架构的 IDRISI GIS系统和 .NET的 ArcGIS 10.x 系统的无缝系统整合。该技术后被运用于整合了多项IDRISI GIS应用模型的软件包,该软件包包括:1)土地利用变化预测模型(Land Change Modeler),2)地球趋势变化模型(EarthTrend Modeler), 3)生态系统服务模型(Ecosystem Services Modeler), 4)栖息地评价模型(Habitat Assessment Modeler),5)OSIRIS模型(OSIRIS Modeler), 6)气候变化与适应模型(Climate AdaptationModeler),以及 7)空间决策支持模型(Spatial DecisionModeler)。


5)首席项目与系统设计师(克拉克大学),项目完成时间 2011: REDDscope。 这是一项面向企业的研究开发项目,由谷歌公司资助。项目旨在通过开发基于Web的综合GIS模拟系统以服务于因森林丧失和土地退化所导致的碳排放(Reduced Emissions from Deforestation and Degradation (REDD))研究。该应用模型通过动态预测森林面积变化,估算碳总体排放量,并进而评估由此带来的环境生态系统成本变化。REDDscope应用模型在Google Web Toolkit (GWT), Java, Google地球引擎和Google地图软件包基础上开发,具有高度的跨平台扩展性。


6)GIS模型项目负责人(克拉克大学), 2006-2007: Spatial Monitoring of Treads in Biodiversity through Time Series Analysis of High Temporal Resolution Remotely Sensed Imagery (Gordon and Betty Moore 基金资助)。项目致力于地球趋势模型(Earth Trends Modeler)的建模理论和方法论探索,运用遥感影像的时间序列分析方法建立检测、研究地表生物物种及生物多样性变化的相关模型。


7)GIS模型项目负责人(克拉克大学), 2006: Species and Biodiversity Modeling for the Andes Region (Conservation International 资助)。以安第斯区域为研究样本区,致力于研究和开发基础的GIS分析模型以服务于生物多样性变化研究。    


8)项目核心研究员(克拉克大学), 2004-2005: Land-use Modeling and Prediction for Biodiversity Conservation in the Andes (Conservation International资助)。通过理论和方法论研究,建立土地利用变化预测模型(Land Change Modeler for Ecological Sustainability),模型可系统服务于土地利用变化预测、生物多样性变化模拟、生物栖息地变化检测分析等研究。


9)研究员(克拉克大学), 2002-2008: Infrastructure to Develop a Human-Environment Regional Observatory (HERO) Network. (Pennsylvania State University, Carnegie Mellon University, & Clark University 共同承担的美国国家自然科学基金重大项目)。旨在研究区域人地环境系统中,自然环境生态系统与人文社会系统的相互作用模式、生态环境进程、以及人类社会的技术、制度及开发决策行为对自然生态环境的影响变化分析等。通过建立区域系统观测样板实验室,探索建立全球观测分析系统的可行性途径。


10)项目负责人(中国水科院), 1998-1999: 北江大堤防洪风险图的制作。 由中国水利部资助,服务于 试行的全国洪水风险图计划,是结合洪水风险数值模拟和 GIS风险制图技术的开创性 试点项目。


11)项目共同负责人(中国水科院), 1997-1998: 国家洪涝灾害保险计划试行研究,由 中 国 水 利 部 和 国 家 防 洪 抗 旱 指 挥 部 办 公 室 共 同 资 助 的 重 点 研 究 项 目 。全国洪涝灾害保险试行法规草案的主要撰写人之一。


12)项目共同负责人(中国水科院), 1996-1997: 洪涝灾害灾后损失调查与洪水风险图的指导纲要,重中国水利部与国家防洪抗旱总指挥部办公室共同资助的重点研究项目。


13)项目负责人(中国水科院), 1994-1997: 城市洪涝灾害成因与经济损失评估研究,国家自然科学基金《城市与工程减灾》重大项目子专题。


14)项目负责人(中国水科院), 1993-1996:  北金堤滞洪区洪涝灾害风险与减灾对策研究,国家85攻关重点项目“黄河下游滩区洪涝灾害风险与减灾对策研究”子专题。



b. 近期主要出版物

Expert & Co-author. 2016.Greening Road & Belt Initiative. A report of China Council for International Cooperation on Environment and Development (CCICED), Beijing, China.


Expert & Co-author. 2016. China’s role in global context.Global Green Value Chains. A report of China Council for International Cooperation on Environment and Development (CCICED), Beijing, China.


陈浩. 2016. 运用定基极差法测度绿色发展指数.《2016中国绿色发展指数报告》,北京师范大学出版社:北京,中国


Chen, H. (upcoming). Impacts of aggregation of land categories on the accuracy of a land change model.Environmental Modelling & Software.


Parmentier,B., R. J. Eastman andH. Chen. (upcoming). Large area mapping in Alaska over the 2001-2009 time period: extraction of clusters from Seasonal Trends using segmentation and chain clustering.InternationalJournal ofAppliedEarth Observation and Geoinformation.


Shatz, A. J., J. Rogon, F. Sangermano, Y. Ogneva-Himmelberger, andH. Chen. 2013. Characterizing the potential distribution of the invasive Asian longhorned beetle (Anoplophora glabripennis) in Worcester County, Massachusetts.Applied Geography, 45(2013): 259-268.


Chen, H. 2012.Design and Development of Land Change Modeler (LCM) for ArcGIS 10.950 Main Street, Worcester MA: Clark Labs.


Shatz, A., J. Rogan, Y. O. Himmelberger, andH. Chen. 2012. Creating and Analyzing a Time Series of Species Distribution Models: Asian Longhorned Beetle (Anoplophora glabripennis) in Worcester County, MA.Annual Conference of Association of American Geographers (AAG 2012), Feb. 24-28, 2012, New York City, New York.


Chen, Hand R. G. Pontius Jr. 2011. Sensitivity of a land change model to pixel resolution and precision of the independent variable.Environmental Modeling & Assessment.16: 37-52.


Machado, E. A., N. Neeti, J. R. Eastman, andH. Chen. 2011. Implications of space-time orientation for Principal Components Analysis of Earth observation image time series.Earth Science Informatics. 4(3): 117-124.


Chen, H.and J. R. Eastman. 2011.REDDscope Tutorial. 12pp. 950 Main Street Worcester MA: Clark Labs.


Chen, H. 2011. Canonical Correlation Analysis. A chapter in theIDRISI Guide to GIS and Image Processing, J. R. Eastman. Clark Labs / Idrisi Project, 950 Main Street, Worcester MA: Clark University.


Chen, H.and R. G. Pontius Jr. 2010. Diagnostic tools to evaluate a spatial land change projection along a gradient of an explanatory variable.Landscape Ecology.25(9): 1319-1331.


Eastman, J. R., F. Sangermano, B. Ghimire, H. Zhu,H. Chen, N. Neeti, Y. Cai, E. A. Machado, and S. C. Crema. 2009. Seasonal trend analysis of image time series.International Journal of Remote Sensing, 1366-5901, 30(10): 2721-2726.


Zhu, H. andH. Chen. 2009. A quantitative evaluation of image segmentation quality.ASPRS 2009 Annual Conference, March 9-13, 2009, Baltimore, Maryland.


Chen, H., A. El Aarouani, and L. A. Lewis. 2008. Modeling soil erosion and deposition within a Mediterranean mountains environment utilizing remote sensing and GIS—WadiTlata Morocco.Geographica Helvetica-Schweizerische Zeitschrift fur Geographie. 63(1): 36-47.


Aarouani, A. El,H. Chen, and L. A. Lewis, A. Tribak and M. Abahrour. 2008. Cartographie de l’utilisation du sol et de l’érosion nette àpartir d’images satellitaires et du SIG Idrisi au Nord-Est du Maroc. Revue Télédétection. 8(3): 193-201.


Pontius Jr., R. G., O. Thontteh, andH. Chen. 2008. Components of information for multiple resolution comparison between maps that share a real variable.Environmental and Ecological Statistics, 15(2): 111-142.


Chen, H. 2007. Which gradients are associated with successes and failures of land change predictions.Annual Conference of Association of American Geographers (AAG2007), April 17-21, 2007, San Francisco, California.


Pontius Jr., R., O. Thontteh, andH. Chen. 2007. Map comparison to assess the prediction of vegetation response to El Nino in Southern Africa.The 7th World Congress of the International Association for Landscape Ecology (2007 IALE), July 8-12, 2007, Wageningen, Netherlands (http://www.iale2007.com/).


Pontius, R. G., Jr., andH. Chen. 2006. Land change modeling with GEOMOD.  A chapter in theIDRISI Guide to GIS and Image Processing, J. R. Eastman. Clark Labs / Idrisi Project, 950 Main Street, Worcester MA: Clark University.


Chen, H. 2006. MultiLogisticReg. A chapter in theIDRISI Guide to GIS and Image Processing, J. R. Eastman. Clark Labs / Idrisi Project, 950 Main Street, Worcester MA: Clark University.


Lewis, L. A. andH. Chen. 2006. Sedimentation. A chapter in theIDRISI Guide to GIS and Image Processing, J. R. Eastman. Clark Labs / Idrisi Project, 950 Main Street, Worcester MA: Clark University.


Pontius, R.G., Jr.,H.  Chen, and O. Thontteh. 2005. Multiple scale pattern recognition and the foundation of observation-free statistics.Conference Proceedings of theMeetingof the American Society for Photogrammetry and Remote Sensing. March 7-11, Baltimore, Maryland, 11p.

当前的研究主要是以严重制约城市绿色发展的水问题(包括水质/水环境、水灾害、水资源与可持续水管理等)的具体切入口,以综合模型分析方法(包括生态水资源模型、城市水文水利学模型、环境与灾害经济模型、风险分析与决策指挥模型、大数据分析与云计算服务模型等)研究城市水问题的智慧决策与治理问题,构建先进城市绿色发展综合科技战略决策支持系统基础架构。

同时作为国合会项目组专家,参加国合会有关绿色发展主题的国际性合作研究项目如“全球绿色价值链”和“绿色一带一路”等项目的研究工作。同时通过重点实验室和经济与资源研究的平台积极拓展国际,特别是欧美发达国家的学术研究合作与交流。

曾作为克拉克大学地理研究生院(GEOG)及国际发展、社会与环境学系(IDCE)联合 GIS 教授,讲授/指导:


1)  IDCE 22397, 2013-2015,硕士研究生毕业研究必修课:基于云计算的 ArcGIS服务器应用模型开发

2)  IDCE 22400, 2012-2015, 应用实习

3)  GEOG 260/360, 2013,定量环境模拟

4)  IDCE 39922, 2013-2015, 研究生指导研究:GIS模型模拟和编程中的高级主题

5)  IDCE 39922, 2011,研究生指导研究:GIS 编程与算法设计专题