综合科学考察依托科学仪器、科学范式和技术手段，对地表状态、资源禀赋及其动态变化与机制进行多学科交叉分析，服务国家（区域）重大战略需求。1949年以来的历次综合科学考察在边疆开发、生态环境治理和国民经济发展中发挥了重要作用。新时代综合科学考察要查清区域资源环境状况及变化，填补相关领域的认知空白，支撑国家及区域发展与战略需求。低轨星链、人工智能、无人监测等新技术及新装备的发展为新时代综合科学考察提供了重要机遇。为推动新时代综合科学考察，亟须充分运用新技术、新装备和新方法，创新科考范式，以国家战略需求为牵引，组织科考任务，实现对地理资源要素的大范围、高频次、高精度考察，填补边境、地下、深海等区域认知空白；以中国自然和人文地理环境的区域分异为科学基础，分区开展国内关键区域综合科学考察；聚焦“一带一路”六大经济走廊及关键海域开展全球综合科学考察，推动构建人类命运共同体。
地貌区划是根据地貌相似性和差异性进行的区域划分，研究火星地貌区划对于理解火星地貌演化历史和合理开发利用火星资源具有重要意义。然而，目前火星地貌区划的研究尚处于空白状态，约定俗成的火星地名缺乏明确边界，且各营力改造地貌边界尚不清晰。鉴于此，本文采用布格重力、地形、遥感影像、地质图等多源数据，提出了一套“大区—地区—区”三级地貌分区划分方案。首先，基于地球物理、地形特征等不同要素数据绘制火星大地构造域界线，作为一级地貌大区的分界线。其次，基于不同地形因子，通过随机森林结合SHAP模型（SHapley Additive exPlanations），以地貌相似度聚类地质单元，划定二级地貌地区的分界线。再次，收集火山、冰川、风沙、水成地貌数据，以自适应最优带宽核密度估计法得到的营力作用区域作为三级地貌区的分界线。最后，整合一级、二级、三级地貌分区界线，并按一级到三级的顺序命名地貌分区单元。该地貌分区方案耦合了地貌形态与成因，考虑了不同要素对构造域界线的影响，解决了传统聚类结果破碎度高的问题，并以半自动的方式减少了全球性制图带来的工作量及主观性，对未来火星地貌演化研究具有较高的参考价值。
为实现“双碳”目标，需要在中国现有国情和制度框架下，积极探索国土空间的“双碳”响应战略，创新发展国土空间减排增汇路径研究。目前关于助力碳中和的讨论重点聚焦单一空间、单个部门的减碳维度，缺少面向“双碳”目标的多空间、多部门的整体统筹以及具体路径的论证研究，导致不同国土空间减排增汇的目标定位和权责关系不清，总体任务无法针对性分解并具体落实。对此，本文在统筹考虑生态、农业和城镇“三类空间”功能属性和交互作用的基础上，首先建立了“三类空间”碳收支效应的认知框架，提出“三类空间”减排增汇路径的设计原则。其次，结合“三类空间”承担的减碳份额，根据各路径的应用现状、历史贡献、适用范围及未来潜力，进一步总结提炼生态空间固碳增汇、农业空间减排增汇和城镇空间减排降碳的多空间协调行动路径，来助力实现可持续的生态修复、农田管理和城镇管控，促进形成未来国土空间一体化下的减排增汇优化策略和绿色转型应对方法。
本文基于Ku波段、X波段和C波段微波遥感数据，采用新兴时空热点分析法解析2002—2017年中国植被光学厚度（Vegetation Optical Depth, VOD）的时空演变规律，并探究气候因子与人类活动对其变化的影响。研究发现：① 中国VOD空间分布呈东南向西北递减趋势，中部与南部为VOD热点区，而新疆及内蒙古高原中部为冷点区；三波段分析表明，研究初期全国植被稀疏区普遍呈现“变绿”特征。② 土地利用类型转变对VOD的时空变化具有显著影响，例如草地转为林地与VOD持续和增强的热点区空间一致性高。③ 基于偏最小二乘结构方程模型的归因分析显示：湿润区在热量与水分条件充足时，温度与降水增加会抑制植被生长；干旱区温度抑制作用不显著；青藏高原高寒区的植被生长则受暖湿化协同促进。本文研究成果可为大尺度生态环境评估、驱动机制解析及生态修复政策制定提供方法支撑与数据参考。
分析碳转移的空间格局演变特征及其驱动力对于公平合理地分配碳减排权责、明确各区域碳排放的来源和提升碳减排效率具有重要意义。当前有关中国碳转移的研究多为单一时间节点的国家间和省际间联系，缺乏各省份国内外碳转移的长时期动态演变及驱动力的分析。本文采用多尺度投入产出模型，核算了1997—2017年间中国31个省份（暂未含港、澳、台）在国内和国际贸易中的碳转移，分析了其空间格局的演变特征及驱动力。研究发现：① 中国各省份在国内贸易和国际贸易中的碳转移量均显著增加，国内贸易中南北空间分异加剧，国际贸易中东—中—西空间分异加剧。② 各省份在国内贸易中碳净转移的增长主要由碳密集型产业贡献，国际贸易中的增长主要由制造业贡献。③ 各省份国内贸易碳转移空间分异的加剧主要由碳密集型产业区域间贸易规模的扩大所驱动，国际贸易碳转移空间分异的加剧主要由制造业产品出口规模的扩大所驱动，而碳排放强度的降低和投入产出结构的调整对两者均发挥了一定的减弱效应。本文能够为中国省域碳减排策略的优化调控和跨省协同减排方案的制定提供科学支撑。
推动清洁能源技术转移和应用是缓解能源相关环境问题和应对气候变化的重要途径。粤港澳大湾区（简称大湾区）作为中国的经济和创新中心之一，在推动清洁能源技术转移及碳减排方面具有巨大潜力。本文基于2010—2022年清洁能源专利转让数据，开展大湾区本地、跨区域及跨国清洁能源技术转移的不同空间路径特征分析，并采用STIRPAT模型探讨其对区域减排目标的影响。研究发现：① 大湾区本地清洁能源技术转移规模波动上升，转移模式以“城内集散型”为主，转移网络由单核驱动到双核驱动再到多中心互动；② 大湾区跨区域清洁能源技术转移日益活跃，与本地转移规模的差距缩小，转移模式由集聚向扩散转变，技术对外需求的地域范围从长三角城市群向京津冀城市群转变，对外扩散则由东中部创新水平较高的城市向海西、乌鲁木齐、克拉玛依等西部城市拓展；③ 大湾区跨国清洁能源技术转移规模相对较小，但其活跃度逐渐提升，形成以香港—深圳为核心的转移网络，互动对象更加多元；④ 清洁能源技术转移对大湾区碳排放具有显著抑制作用，特别是本地及跨区域的城际技术转移，而跨国技术转移的减排效应尚不显著。本文揭示了粤港澳大湾区清洁能源技术转移的空间路径、特征及其减排效应，可为制定区域低碳政策和促进科技创新合作提供参考。
梯级水库大坝的强分割性和拦沙量的时空变化如何影响库区的河貌调整，是值得探究的科学问题。本文以揭示梯级水库深泓纵剖面的调整机制为目标，以金沙江下游向家坝和溪洛渡水库为研究对象，基于建坝前后库区河段深泓高程的多期次观测资料，利用统计学、地貌学和沉积学的相关方法，分析了深泓纵剖面的实测曲线、趋势性曲线和理论拟合曲线的变化特征。揭示了梯级水库纵剖面的两类调整模式：下凹曲线型和上凸曲线型。前者以河床微弱冲淤→建坝后库区上游段的快速加积→全库区的缓慢加积为特征，这是较早建成且相对位于下游的水库（如向家坝水库）的共性；后者的纵剖面调整以河床微弱冲淤的直线或下凹曲线型→建坝后强烈淤积的上凸曲线型为特征，是较晚建成且相对位于上游的水库（如溪洛渡水库）的特性。梯级水库纵剖面的调整受到库区泥沙淤积量和沉积速率时空变化的控制，水动力梯度和调控模式交替变化影响着沉积速率的空间分异性。研究结果有助于理解类似地区梯级水库纵剖面的调整机制，在预估无观测资料的梯级水库纵剖面调整趋势方面具有指导作用。
河流的形成及演变与区域环境和人类活动密切相关。红水河位于石羊河流域中游，是研究中国西北地区环境变化和古文化演变的重要地区。本文基于从红水河沿岸连续采集的5个剖面，结合历史地理资料和TraCE-21ka模拟，探究了晚全新世红水河形成与演变过程中的自然与人文因素，并通过分析HSH01、HSH04和HSH05剖面典型湖相层的沉积物粒度分布特征，揭示了晚全新世红水河水动力变化过程。研究发现，晚全新世西北地区呈现干旱化趋势，古湖泊武始泽完全萎缩，红水河现代河道开始下切形成。汉唐明清等强盛的中原王朝为加强对河西走廊的控制，采取屯田实边政策以及大兴水利，使得红水河流域农业迅速发展，农业用水激增，红水河流量进一步减少。晚全新世红水河流域沉积环境复杂，沉积相多变，2 ka BP以来红水河流域可能发生了强降水事件或洪水事件。
培育农业新质生产力是推进农业强国建设的内在要求，阐释农业新质生产力的科学内涵、分析其时空特征、检验其强农效应具有重要现实意义。本文基于2012—2022年中国各省份的面板数据，从农业科技、劳动要素、产业升级和农业生态4个维度构建农业新质生产力测度的指标体系，采用泰尔指数、马尔可夫链、双重机器学习等方法，分析农业新质生产力的时空格局、识别薄弱地区，实证检验农业新质生产力对农业劳动生产率和农民收入的影响。研究发现：① 中国农业新质生产力水平稳步提升，产业升级的贡献最大，劳动要素和农业生态的贡献相对较小；② 当前处于东部地区>东北地区>中部地区>西部地区的“东高西低”梯级发展格局，区域发展不够平衡，但各省份农业新质生产力逐渐向高等级靠拢，分布动态内部稳定性强。除东北地区外，全国和东、中、西部地区均存在低值区增速快的收敛趋势；③ 计量分析表明，农业新质生产力对农业劳动生产率和农民收入均具有显著促进作用，强农效应突出；④ 识别出17个农业新质生产力薄弱省份，主要分布在西部和东北地区。未来，中国农业新质生产力提升的着力点在于加大农业科技投入、持续推动产业升级、提升劳动力素质、强化农业生态保护，加快提升中、西部省份综合发展水平。
