計量地理學(xué)課件1 緒論.ppt

1、計量地理學(xué),鄧小菲,2,教學(xué)目的及要求,1. 掌握計量地理學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本方法基本原理及應(yīng)用。 2. 通過實驗熟悉統(tǒng)計軟件，初步具有用工具軟件解決本專業(yè)相關(guān)問題的能力。 3.了解學(xué)科發(fā)展的特點和趨勢。,3,考核方式,考勤成績：占10%， 平時成績：占15% 實驗成績: 占15% 試卷成績： 占60% ,閉卷 總成績：考勤成績+平時成績+實驗成績+試卷成績,4,教學(xué)安排,總 學(xué) 時：64 理論學(xué)時：52 實驗學(xué)時：12,5,教學(xué)內(nèi)容,第1章 緒 論 第1節(jié) 計量地理學(xué)的形成和發(fā)展 第2節(jié) 計量地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法 第3節(jié) 對計量地理學(xué)的評價 第4節(jié) 計量地理學(xué)的應(yīng)用,6,第2章 地理數(shù)據(jù)及其采集

2、與預(yù)處理第1節(jié) 地理數(shù)據(jù)的類型第2節(jié) 地理數(shù)據(jù)的基本特征第3節(jié) 地理數(shù)據(jù)的采集與處理第4節(jié) 地理數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理第5節(jié) 地理數(shù)據(jù)分布的集中化與均衡度指數(shù),7,第3章（重點） 地理學(xué)中的經(jīng)典統(tǒng)計分析方法 第1節(jié) 相關(guān)分析 第2節(jié) 回歸分析 第3節(jié) 時間序列分析 第4節(jié) 系統(tǒng)聚類分析 第5節(jié) 主成分分析 第7節(jié) 馬爾可夫預(yù)測方法,8,第5章 線性規(guī)劃方法（重點）第1節(jié) 線性規(guī)劃及其單純形求解方法 第7章 投入產(chǎn)出分析方法第1節(jié) 投入產(chǎn)出模型的基本原理 第2節(jié) 區(qū)域經(jīng)濟活動的投人產(chǎn)出模型,9,第8章 AHP決策分析方法第1節(jié) AHP決策分析的基本原理與計算方法第2節(jié) AHP決策分析方法應(yīng)用實例 第9章

3、 隨機型決策分析方法（重點）第1節(jié) 隨機型決策問題第2節(jié) 風(fēng)險型決策方法第3節(jié) 非確定型決策方法,10,第10章 地理網(wǎng)絡(luò)分析（重點）第1節(jié) 地理網(wǎng)絡(luò)的圖論描述第2節(jié) 最短路徑與選址問題第3節(jié) 最大流與最小費用流,11,參考書目及文獻：,概率論與數(shù)理統(tǒng)計線性代數(shù)運籌學(xué) 數(shù)學(xué)模型 計量地理學(xué)（張超主編） 環(huán)境數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析基礎(chǔ)，程子峰，徐富春，化學(xué)工業(yè)出版社，2006 現(xiàn)代地理的數(shù)學(xué)方法，徐建華，高等教育出版社，2002年第二版,12,聯(lián)系方式： TELQQ：498393766,第1章 緒 論,14,本章教學(xué)重點,現(xiàn)代地理學(xué)中數(shù)學(xué)方法的形成、發(fā)展及主要內(nèi)容 計量地理學(xué)中的

4、主要數(shù)學(xué)方法 計量地理學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域及注意的問題,15,古代地理學(xué)（自遠(yuǎn)古至18世紀(jì)末 ）: 記載地理知識為主體； 近代地理學(xué)（從19世紀(jì)初到20世紀(jì)50年代）: 對各種地理現(xiàn)象解釋性描述； 現(xiàn)代地理學(xué)（從20世紀(jì)60年代至今）: 定性與定量相結(jié)合；解釋各種地理內(nèi)在機制并預(yù)測其未來演變。,地理學(xué)的發(fā)展階段,16,本章主要內(nèi)容：,計量地理學(xué)的形成和發(fā)展 計量地理學(xué)的主要內(nèi)容 對計量地理學(xué)的評價 計量地理學(xué)的應(yīng)用,17,第一節(jié) 計量地理學(xué)的形成和發(fā)展,18,一、現(xiàn)代地理學(xué)發(fā)展史上的計量運動,近代地理學(xué)有三種主要學(xué)派: 區(qū)域?qū)W派,代表人物是赫特納（A.Hettner）、哈特向（R.Hartshorne

5、)。 人地關(guān)系學(xué)派，代表人物是洪堡（Alexander Von Humboldt）、李特爾（Karl Ritter）、李?；舴遥‵. Richthofen）等。 景觀學(xué)派，代表人物是施呂特爾（O. Schlter）等,19,人地關(guān)系學(xué)派 區(qū)域?qū)W派為主流 景觀學(xué)派 引發(fā)計量運動,計量運動的萌芽,舍弗爾等人對區(qū)域?qū)W派的批評與否定，拉開了現(xiàn)代地理學(xué)發(fā)展史上的計量運動的帷幕。,20,早期計量運動的三種學(xué)派,衣阿華的經(jīng)濟派 代表人物：舍弗爾、麥卡爾蒂。 研究對象：著重探討經(jīng)濟區(qū)位現(xiàn)象間相 互內(nèi)在聯(lián)系及其組合類型。 特點：重視相關(guān)分析和回歸分析統(tǒng)計方 法在地理學(xué)中的應(yīng)用,21,威斯康星的統(tǒng)計派。 代表人物

6、：威弗爾、羅賓遜、東坎 和仇佐里 特點：以經(jīng)典著作統(tǒng)計地理學(xué) 為代表作，主要特征是發(fā)展 和應(yīng)用統(tǒng)計分析方法。,22,普林斯頓的社會物理學(xué)派。 代表人物：司徒瓦特(J.Q. Stewart)。 特點：該派把物理學(xué)原理應(yīng)用于社會現(xiàn)象的研究之中，發(fā)展了理論地理學(xué)中的引力模型、位勢模型、空間相互作用模式。,23,計量運動的飛速發(fā)展,加里森，第一本計量地理學(xué)教材， 美國區(qū)域科學(xué)協(xié)會組織了大量的學(xué)術(shù)活動，編輯出版了區(qū)域科學(xué)年鑒，該協(xié)會成為美國計量運動的源地之一。 瑞典學(xué)者哈格斯特朗積極組織瑞典和美國的地理學(xué)家交流學(xué)術(shù)思想，大大促進了計量運動向全世界的擴散。,24,二、計量地理學(xué)的發(fā)展階段,第一階段 初期階

7、段 （20世紀(jì)50年代末到60年代末期） 把統(tǒng)計學(xué)方法引入地理學(xué)研究領(lǐng)域，構(gòu)造一系列統(tǒng)計量來定量地描述地理要素的分布特征，應(yīng)用各種概率分布函數(shù)、方差等簡單的統(tǒng)計特征回歸分析方法。,25,第二階段 中期階段 （20世紀(jì)60年代末期到70年代末期） 多元統(tǒng)計分析方法和電子計算機技術(shù)在地理學(xué)研究中廣泛應(yīng)用。以電子計算機技術(shù)為手段，許多地理學(xué)家熟練地掌握了多元統(tǒng)計方法，具備了分析多因素、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和動態(tài)特征等復(fù)雜地理問題的能力。,26,第三階段 成熟和發(fā)展階段 （20世紀(jì)70年代末期開始到80年代末期） 系統(tǒng)理論、系統(tǒng)分析方法、系統(tǒng)優(yōu)化方法、系統(tǒng)調(diào)控方法等被引進了地理學(xué)研究領(lǐng)域，促進了地理學(xué)向著更加嚴(yán)密

8、的理論結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代化方向發(fā)展.,27,第四階段 計量地理 計算地理 （20世紀(jì)90年代初至今） 地理計算，以向量或并行處理器為基礎(chǔ)的超級計算機為工具，對“整體”、“大容量”資料所表征的地理問題實施高性能計算，探索構(gòu)筑新的地理學(xué)理論和應(yīng)用模型。,28,三、計量地理在中國的發(fā)展,20世紀(jì)50年代末，一些大學(xué)開設(shè)運籌學(xué)課程，地理學(xué)報等刊物上開始出現(xiàn)運用有關(guān)數(shù)學(xué)方法研究地理問題的論文。 70年代末80年代初，計量地理學(xué)正式起步。1980年5月，計量地理學(xué)被列為全國綜合大學(xué)地理系和高等師范大學(xué)地理系的專業(yè)課； 20世紀(jì)80年代后期以來，地理數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用與系統(tǒng)科學(xué)、系統(tǒng)分析方法以及GIS技術(shù)有機地結(jié)合起來

9、。,29,第二節(jié) 計量地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法,經(jīng)過40多年的發(fā)展，計量地理學(xué)不斷完善、不斷成熟。目前，計量地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法，已經(jīng)涉及到數(shù)學(xué)及其相關(guān)學(xué)科的各個領(lǐng)域。,33,第三節(jié) 對計量地理學(xué)的評價,對于計量地理學(xué)，產(chǎn)生了三種觀點： “反定量化”反對地理學(xué)定量化研究，認(rèn)為地理現(xiàn)象十分復(fù)雜，不能用簡單的數(shù)學(xué)方法來解釋，對數(shù)學(xué)方法采取拒絕和否定態(tài)度。代表人物：史密斯（David Smith）、奧格登(Philip Ogden)等。,34,“定量化”推崇地理學(xué)定量化，認(rèn)為數(shù)學(xué)方法不僅是一種分析技術(shù)，而且能夠?qū)С銎毡樾砸?guī)律，能夠解決地理學(xué)傳統(tǒng)研究方法所不能解決的理論問題。代表人物如克里斯塔勒（W. Chr

10、istaller）、幫吉(W. Bunge) 喬萊(R. Chorley)、哈格特(P. Haggett)等。 “非定量化”認(rèn)為數(shù)學(xué)方法只是地理學(xué)研究方法之一，只能用來研究地理要素之間的數(shù)量關(guān)系和地理事物的空間格局，不能用來描述和解釋地理規(guī)律，不能導(dǎo)出地理學(xué)理論，但其觀點搖擺不定。,35,思考,你們怎么看待數(shù)學(xué)方法在地理學(xué)中的應(yīng)用？,36,第四節(jié) 計量地理學(xué)的應(yīng)用,應(yīng)用方面 應(yīng)用中應(yīng)該注意的幾個問題,37,一、數(shù)學(xué)方法主要應(yīng)用方面,分布型分析-對地理要素的分布特征及規(guī)律進行定量分析。 相互關(guān)系分析-對地理要素、地理事物之間的相互關(guān)系進行定量分析。 分類研究-對地理事物的類型和各種地理區(qū)域進行定

11、量劃分。,38,網(wǎng)絡(luò)分析-對水系、交通網(wǎng)絡(luò)、行政區(qū)劃、經(jīng)濟區(qū)域等的空間結(jié)構(gòu)進行定量分析。 趨勢面分析-做出地理要素的趨勢等值線圖，展示所要分析的地理要素的空間分布規(guī)律。 空間相互作用分析-定量分析各種“地理流”在不同區(qū)域之間流動的方向和強度。,39,系統(tǒng)仿真研究，步驟： 對復(fù)雜地理系統(tǒng)的各種系統(tǒng)要素之間的相互關(guān)系與反饋機制進行分析，構(gòu)造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)； 建立描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型； 以適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒ㄅc算法語言將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為計算機可以識別運行的工作模型； 運行模型，對真實系統(tǒng)進行模擬仿真，從而揭示其運行機制與規(guī)律。,40,過程模擬與預(yù)測研究, 通過對地理過程的模擬與擬合，定量地揭示地理事物、地理現(xiàn)象隨時

12、間變化的規(guī)律，預(yù)測其未來發(fā)展趨勢。 空間擴散研究,定量地揭示各種地理現(xiàn)象，包括自然現(xiàn)象、經(jīng)濟現(xiàn)象、社會現(xiàn)象、文化現(xiàn)象、技術(shù)現(xiàn)象在地理空間的擴散規(guī)律。,41,空間行為研究，主要是對人類活動的空間行為決策進行定量的研究。 地理系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控研究,運用系統(tǒng)控制論的有關(guān)原理與方法，研究人地相互作用的地理系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)控問題，尋找人口、資源、環(huán)境與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的方法、途徑與措施。 地理系統(tǒng)的復(fù)雜性研究 。地理系統(tǒng)是高度復(fù)雜的巨系統(tǒng)，其復(fù)雜系統(tǒng)研究已經(jīng)引起了國際地理學(xué)界的高度重視。,42,二、應(yīng)用中應(yīng)該注意的幾個問題,地理數(shù)據(jù)的篩選與質(zhì)量檢驗問題 地理數(shù)據(jù)在建模分析中的作用： 確定模型中的參數(shù)與初值； 檢驗?zāi)Ｐ偷恼_性、合理性和有效性。 模型的建造問題 思考：森林救火 數(shù)學(xué)方法和GIS的結(jié)合：,43,建模程序威爾遜 ，英國,建造一個數(shù)學(xué)模型，首先必須明確建模的目