計量地理學1 緒論課件

計量地理學1教學目的及要求1.掌握計量地理學的基礎(chǔ)知識、基本方法基本原理及應用。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.了解學科發(fā)展的特點和趨勢。2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3教學內(nèi)容第1章緒論

第1節(jié)計量地理學的形成和發(fā)展

第2節(jié)計量地理學中的數(shù)學方法

第3節(jié)對計量地理學的評價

第4節(jié)計量地理學的應用5第2章地理數(shù)據(jù)及其采集與預處理

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)

6第3章（重點）地理學中的經(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)馬爾可夫預測方法

7

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決策分析方法應用實例

第9章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)風險型決策方法

第3節(jié)非確定型決策方法

9第10章地理網(wǎng)絡分析（重點）

第1節(jié)地理網(wǎng)絡的圖論描述

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

10參考書目及文獻：《概率論與數(shù)理統(tǒng)計》《線性代數(shù)》《運籌學》《數(shù)學模型》《計量地理學》（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，化學工業(yè)出版社，2006

《現(xiàn)代地理的數(shù)學方法》，徐建華，高等教育出版社，2002年第二版11第1章緒論13本章教學重點現(xiàn)代地理學中數(shù)學方法的形成、發(fā)展及主要內(nèi)容計量地理學中的主要數(shù)學方法計量地理學的應用領(lǐng)域及注意的問題14古代地理學（自遠古至18世紀末

）:

記載地理知識為主體；近代地理學（從19世紀初到20世紀50年代）:

對各種地理現(xiàn)象解釋性描述；現(xiàn)代地理學（從20世紀60年代至今）:

定性與定量相結(jié)合；解釋各種地理內(nèi)在機制并預測其未來演變。地理學的發(fā)展階段15第一節(jié)

計量地理學的形成和發(fā)展

17一、現(xiàn)代地理學發(fā)展史上的計量運動

近代地理學有三種主要學派:區(qū)域?qū)W派,代表人物是赫特納（A.Hettner）、哈特向（R.Hartshorne)。人地關(guān)系學派，代表人物是洪堡（AlexanderVonHumboldt）、李特爾（KarlRitter）、李?；舴遥‵.Richthofen）等。景觀學派，代表人物是施呂特爾（O.Schlüter）等18人地關(guān)系學派區(qū)域?qū)W派為主流景觀學派引發(fā)計量運動

落后未成熟隨著時間的推移，受到質(zhì)疑計量運動的萌芽

舍弗爾等人對區(qū)域?qū)W派的批評與否定，拉開了現(xiàn)代地理學發(fā)展史上的計量運動的帷幕。19威斯康星的統(tǒng)計派。

代表人物：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》為代表作，主要特征是發(fā)展和應用統(tǒng)計分析方法。21普林斯頓的社會物理學派。代表人物：司徒瓦特(J.Q.Stewart)。特點：該派把物理學原理應用于社會現(xiàn)象的研究之中，發(fā)展了理論地理學中的引力模型、位勢模型、空間相互作用模式。22計量運動的飛速發(fā)展加里森，第一本《計量地理學》教材，美國區(qū)域科學協(xié)會組織了大量的學術(shù)活動，編輯出版了《區(qū)域科學年鑒》，該協(xié)會成為美國計量運動的源地之一。瑞典學者哈格斯特朗積極組織瑞典和美國的地理學家交流學術(shù)思想，大大促進了計量運動向全世界的擴散。

23第二階段中期階段（20世紀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)在地理學研究中廣泛應用。以電子計算機技術(shù)為手段，許多地理學家熟練地掌握了多元統(tǒng)計方法，具備了分析多因素、復雜結(jié)構(gòu)和動態(tài)特征等復雜地理問題的能力。25第三階段成熟和發(fā)展階段（20世紀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研究領(lǐng)域，促進了地理學向著更加嚴密的理論結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代化方向發(fā)展.26第四階段計量地理計算地理

（20世紀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)筑新的地理學理論和應用模型。27第二節(jié)計量地理學中的數(shù)學方法

經(jīng)過40多年的發(fā)展，計量地理學不斷完善、不斷成熟。目前，計量地理學中的數(shù)學方法，已經(jīng)涉及到數(shù)學及其相關(guān)學科的各個領(lǐng)域。29數(shù)學方法用途概率論用于地理現(xiàn)象、地理要素的隨機分布研究。抽樣調(diào)查用于地理數(shù)據(jù)的采集和整理。相關(guān)分析分析地理要素之間的相關(guān)關(guān)系。

回歸分析擬合地理要素之間的數(shù)量關(guān)系、預測發(fā)展趨勢。方差分析研究地理數(shù)據(jù)分布的離散程度。時間序列分析用于地理過程時間序列的預測與控制研究。主成分分析用于地理數(shù)據(jù)的降維處理及地理要素的因素分析與綜合評價。30聚類分析用于各種地理要素分類、各種地理區(qū)域劃分。判別分析用于判別地理要素、地理單元的類型歸屬。趨勢面分析用于擬合地理要素的空間分布形態(tài)。協(xié)方差與變異函數(shù)用于研究地理要素的空間相關(guān)性及空間分布的數(shù)量規(guī)律。馬爾可夫過程用于研究隨機地理過程、預測隨機地理事件。線性規(guī)劃用于研究有關(guān)規(guī)劃與決策問題。投入產(chǎn)出分析用于產(chǎn)業(yè)部門聯(lián)系分析、勞動地域構(gòu)成分析、區(qū)域相互作用分析。31動態(tài)規(guī)劃用于有關(guān)多階段地理決策問題的求解網(wǎng)絡分析用于交通網(wǎng)絡、通訊網(wǎng)絡、河流水系等地理網(wǎng)絡的研究。層次分析法用于有關(guān)多層次、多要素戰(zhàn)略決策問題的分析。風險型決策分析法用于各種風險型地理決策問題的分析。非確定型決策分析法用于各種非確定型地理決策問題的分析。模糊數(shù)學方法用于各種模糊地理現(xiàn)象、地理過程、地理決策和系統(tǒng)評價研究?？刂普撚糜诘乩磉^程、地理系統(tǒng)的調(diào)控研究。信息論用于各種地理信息的分析、處理。突變論用于有關(guān)突發(fā)性地理現(xiàn)象、地理事件的研究。32第三節(jié)對計量地理學的評價

對于計量地理學，產(chǎn)生了三種觀點：“反定量化”——反對地理學定量化研究，認為地理現(xiàn)象十分復雜，不能用簡單的數(shù)學方法來解釋，對數(shù)學方法采取拒絕和否定態(tài)度。代表人物：史密斯（DavidSmith）、奧格登(PhilipOgden)等。33“定量化”——推崇地理學定量化，認為數(shù)學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.Christaller）、幫吉(W.Bunge)喬萊(R.Chorley)、哈格特(P.Haggett)等?！胺嵌炕薄J為數(shù)學方法只是地理學研究方法之一，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，不能導出地理學理論，但其觀點搖擺不定。34思考你們怎么看待數(shù)學方法在地理學中的應用？35第四節(jié)計量地理學的應用應用方面應用中應該注意的幾個問題

36一、數(shù)學方法主要應用方面分布型分析--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)域進行定量劃分。37網(wǎng)絡分析--對水系、交通網(wǎng)絡、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?？臻g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。38系統(tǒng)仿真研究，步驟：①對復雜地理系統(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)；②建立描述系統(tǒng)的數(shù)學模型；③以適當?shù)挠嬎惴椒ㄅc算法語言將數(shù)學模型轉(zhuǎn)化為計算機可以識別運行的工作模型；④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。39過程模擬與預測研究,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)象隨時間變化的規(guī)律，預測其未來發(fā)展趨勢?？臻g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。40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)的復雜性研究。地理系統(tǒng)是高度復雜的巨系統(tǒng)，其復雜系統(tǒng)研究已經(jīng)引起了國際地理學界的高度重視。41二、應用中應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：①確定模型中的參數(shù)與初值；②檢驗模型的正確性、合理性和有效性。模型的建造問題思考：森林救火數(shù)學方法和GIS的結(jié)合：42建模程序[威