計量地理學

1、計量地理學 （第2版）徐建華高等教育出版社2014,普通高等教育“十二五”國家級規(guī)劃教材普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材,課程大綱,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) 對計量地理學的評價 第3節(jié) 計量地理學的應用 第2章 地理數據及其采集與預處理 第1節(jié) 地理數據的類型 第2節(jié) 地理數據的基本特征 第3節(jié) 地理數據的采集

2、與處理 第4節(jié) 地理數據的統(tǒng)計預處理 第5節(jié) 地理數據分布的集中化與均衡度指數,第3章 地理模型與地理建模概述 第1節(jié) 地理模型的概念、功能及分類 第2節(jié) 地理建模的思維導向與原則 第3節(jié) 建立地理模型的步驟與數學方法 第4節(jié) 地理建模方法概述第4章 地理學中的經典統(tǒng)計分析方法 第1節(jié) 相關分析 第2節(jié) 回歸分析 第3節(jié) 時間序列分析 第4節(jié)

3、Mann-Kendall檢驗 第5節(jié) 系統(tǒng)聚類分析 第6節(jié) 主成分分析 第7節(jié) 趨勢面分析 第8節(jié) 馬爾可夫預測,第5章 空間統(tǒng)計分析初步 第1節(jié) 探索性空間統(tǒng)計分析 第2節(jié) 地統(tǒng)計分析方法第6章 線性規(guī)劃與多目標規(guī)劃 第1節(jié) 線性規(guī)劃及其單純形求解方法 第2節(jié) 多目標規(guī)劃及其求解技術簡介 第3節(jié) 目標規(guī)劃及其單純形求解方法 第4節(jié) 多目標規(guī)劃應

4、用實例第7章 投入產出分析方法 第1節(jié) 投入產出模型的基本原理 第2節(jié) 區(qū)域經濟活動的投人產出模型 第3節(jié) 資源利用與環(huán)境保護的投入產出分析,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 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) 非確定型決策方法第1

5、0章 地理網絡分析 第1節(jié) 地理網絡的圖論描述 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,第11章 非線性方法簡介 第1節(jié) 分形理論及其應用 第2節(jié) 小波分析及其應用 第3節(jié) 人工神經網絡及其應用,第1章 緒 論,,計量地理學，主要是運用數理方法和計算機應用技術，通過建立地理模型，定量地分析地理要素之間的相互關系，模擬地理系統(tǒng)的時空演化過程，從而為人地關系的優(yōu)

6、化調控提供科學依據的一門新興學科。,計量地理學，是現代地理學中重要的方法論學科。,,地理學的發(fā)展階段,地理學在中國戰(zhàn)國前后的古希臘、古羅馬時代開始萌芽，至今已有2000多年的發(fā)展歷史。地理學的發(fā)展可劃分為三個基本階段： 古代地理學，以記載地理知識為主體； 近代地理學，對各種地理現象進行條理化歸納，并對它們之間的關系進行解釋性描述； 現代地理學，采用定性與定量相結合的方法，規(guī)范研究與實證研究并舉，解

7、釋各種地理現象的內在機制并預測其未來演變。,地理學與數學的不解之緣,古代地理學和 近代地理學中的數學方法限于定量地描述、記載和解釋。 現代地理學中運用數學方法，是為了深入地進行定量化研究，揭示地理現象發(fā)生、發(fā)展的內在機制及運動規(guī)律，從而為地理系統(tǒng)的預測及優(yōu)化調控提供科學依據。,本章主要內容,計量地理學的形成和發(fā)展對計量地理學的評價 計量地理學的應用,第1節(jié) 計量地理學的形成和發(fā)展,現代地理學發(fā)展史上的計量運

8、動 計量地理學的發(fā)展階段 計量地理學在中國的發(fā)展,一、現代地理學發(fā)展史上的計量運動,近代地理學有3種主要學派: ①區(qū)域學派,代表人物是赫特納（A.Hettner）、哈特向（R.Hartshorne)。 ②人地關系學派，代表人物是洪堡（Alexander Von Humboldt）、李特爾（Karl Ritter）、李?；舴遥‵. Richthofen）等。 ③景觀學派

9、，代表人物是施呂特爾（O. Schlüter）等。,計量運動的萌芽,德籍旅美地理學家舍弗爾（F.K. Schaefer），1953年發(fā)表了一篇題為《地理學中的例外論》的文章，抨擊了哈特向的地域獨特主義觀點，即“例外主義”觀點。 他認為，地理學應該是解釋現象，而不應該是羅列現象。解釋現象必須有法則，應該把地理現象看成是法則的實例。地理學的目的應該與其他科學有相似之處：都是追求、探索法則的。 舍弗爾等人對

10、區(qū)域學派的批評與否定，拉開了現代地理學發(fā)展史上的計量運動的帷幕。,早期計量運動的三種學派,計量運動主要是由美國地理學家發(fā)起的，形成了3大學派： ①艾奧瓦的經濟派。代表人物是舍弗爾、麥卡爾蒂。受杜能、廖什、克里斯塔勒等區(qū)位論學者影響很深，極力倡導建立地理學法則，著重探討經濟區(qū)位現象間相互內在聯(lián)系及其組合類型。 ②威斯康星的統(tǒng)計派。代表人物是威弗爾、羅賓遜、東坎和仇佐里，以經典著作《統(tǒng)計地理學》為代表作，主要特征

11、是發(fā)展和應用統(tǒng)計分析方法。 ③普林斯頓的社會物理學派。代表人物是司徒瓦特(J.Q. Stewart)。該派把物理學原理應用于社會現象的研究之中，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。,計量運動的飛速發(fā)展,加里森(W. L. Garrison) 及其領導的華盛頓小組首次把地理學的理論和方法建立在定量的基礎上，編寫了第一本《計量地理學》教材，率先在華盛頓大學舉辦了地理計量方法研討班，培養(yǎng)了大批現代地理學名家。

12、 美國區(qū)域科學協(xié)會組織了大量的學術活動，編輯出版了《區(qū)域科學年鑒》，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思想，大大促進了計量運動向全世界的擴散。,計量運動中涌現的著名學派、組織和學術刊物,英國以喬萊（R.J. Chorley）、哈格特(P. Haggett)和哈威(D. Harvey)等為代表的劍橋學派； 1964年國際地理學聯(lián)合會(IGU)

13、設立的地理計量學方法委員會； 1967年英國地理學會設立的地理教學采用模型和計量技術委員會； 1968年日本成立的計量地理學研究委員會，1973年又改稱理論、計量地理學委員會； 1963年英國出版的《地理學計量資料雜志》和1969年美國出版的《地理分析——國際理論地理學》雜志。,二、計量地理學的發(fā)展階段,第一階段（20世紀50年代末期到60年代末期）

14、 把統(tǒng)計學方法引入地理學研究領域，構造一系列統(tǒng)計量來定量地描述地理要素的分布特征，應用各種概率分布函數、方差等簡單的統(tǒng)計特征回歸分析方法。 分布中心、區(qū)域形狀、地理要素分布的集中和離散程度等都有了定量指標，許多地理要素間的相關關系，也可以進行定量地表示。,第二階段（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在地理學研究中廣泛應用。以電子計算機技術為手段，許多地理學

15、家熟練地掌握了多元統(tǒng)計方法，具備了分析多因素、復雜結構和動態(tài)特征等復雜地理問題的能力。,第三階段（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)調控方法等被引進地理學研究領域，促進了運籌學中的規(guī)劃方法、決策方法、網絡分析方法，以及數學物理方法、模糊數學方法、分形幾何學方法、非線性分析方法等一系列現代數學方法的形成。同時GIS技術的發(fā)展為其提供了先進的技術手段支持。,第四階段（20世紀90

16、年代初至今） 按照英國著名地理學家、里茲大學S.奧彭肖(S. Openshaw)教授的提法，90年代初進入計算地理學(Geocomputational Geography)時代。 得益于計算機技術與計算理論和方法的巨大發(fā)展和3S技術在獲取大容量、整體性地理數據信息中的成功應用，以向量或并行處理器為基礎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，探索構筑新的地理學理

17、論和應用模型。,除繼續(xù)應用20世紀80年代中葉以來在地理學模型研究中成功引入的突變、自組織、混沌、分支、分形等模型外，地理計算學又成功地引入了神經網絡（neural network)、遺傳算法模型（genetic programming）、細胞自動模型（cellar automata）、模式參數隨機取樣模型（random sampling of model parameter）、模糊邏輯模型(fuzzy logic)、改進了的地理加權回

18、歸（geographically weighted regression）等先進方法。,三、計量地理學在中國的發(fā)展,20世紀50年代末，一些大學開設運籌學課程，《地理學報》等刊物上開始出現運用有關數學方法研究地理問題的論文。 70年代末80年代初，計量地理學正式起步。1980年5月，《計量地理學》被部分綜合大學和師范院校地理系列為專業(yè)課；中國地理學會于1983年召開數量地理研討會；1984年和1985年，正式出