計(jì)量地理學(xué)1 緒論課件

計(jì)量地理學(xué)1教學(xué)目的及要求1.掌握計(jì)量地理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法基本原理及應(yīng)用。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)熟悉統(tǒng)計(jì)軟件，初步具有用工具軟件解決本專業(yè)相關(guān)問(wèn)題的能力。3.了解學(xué)科發(fā)展的特點(diǎn)和趨勢(shì)。2考核方式考勤成績(jī)：占10%，平時(shí)成績(jī)：占15%實(shí)驗(yàn)成績(jī):占15%試卷成績(jī)：占60%,閉卷總成績(jī)：考勤成績(jī)+平時(shí)成績(jī)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)+試卷成績(jī)3教學(xué)內(nèi)容第1章緒論

第1節(jié)計(jì)量地理學(xué)的形成和發(fā)展

第2節(jié)計(jì)量地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法

第3節(jié)對(duì)計(jì)量地理學(xué)的評(píng)價(jià)

第4節(jié)計(jì)量地理學(xué)的應(yīng)用5第2章地理數(shù)據(jù)及其采集與預(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(jì)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(diǎn)）地理學(xué)中的經(jīng)典統(tǒng)計(jì)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(shí)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(cè)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(jì)算方法

第2節(jié)AHP決策分析方法應(yīng)用實(shí)例

第9章隨機(jī)型決策分析方法（重點(diǎn)）

第1節(jié)隨機(jī)型決策問(wèn)題

第2節(jié)風(fēng)險(xiǎn)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(luò)分析（重點(diǎn)）

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(wèn)題

第3節(jié)最大流與最小費(fèi)用流

10參考書(shū)目及文獻(xiàn)：《概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)》《線性代數(shù)》《運(yùn)籌學(xué)》《數(shù)學(xué)模型》《計(jì)量地理學(xué)》（張超主編）《環(huán)境數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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11第1章緒論13本章教學(xué)重點(diǎn)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(jì)量地理學(xué)中的主要數(shù)學(xué)方法計(jì)量地理學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域及注意的問(wèn)題14古代地理學(xué)（自遠(yuǎn)古至18世紀(jì)末

）:

記載地理知識(shí)為主體；近代地理學(xué)（從19世紀(jì)初到20世紀(jì)50年代）:

對(duì)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(jī)制并預(yù)測(cè)其未來(lái)演變。地理學(xué)的發(fā)展階段15第一節(jié)

計(jì)量地理學(xué)的形成和發(fā)展

17一、現(xiàn)代地理學(xué)發(fā)展史上的計(jì)量運(yùn)動(dòng)

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)。人地關(guān)系學(xué)派，代表人物是洪堡（AlexanderVonHumboldt）、李特爾（KarlRitter）、李希霍芬（F.Richthofen）等。景觀學(xué)派，代表人物是施呂特爾（O.Schlüter）等18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(jì)量運(yùn)動(dòng)

落后未成熟隨著時(shí)間的推移，受到質(zhì)疑計(jì)量運(yùn)動(dòng)的萌芽

舍弗爾等人對(duì)區(qū)域?qū)W派的批評(píng)與否定，拉開(kāi)了現(xiàn)代地理學(xué)發(fā)展史上的計(jì)量運(yùn)動(dòng)的帷幕。19威斯康星的統(tǒng)計(jì)派。

代表人物：威弗爾、羅賓遜、東坎和仇佐里

特點(diǎn)：以經(jīng)典著作《統(tǒng)計(jì)地理學(xué)》為代表作，主要特征是發(fā)展和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析方法。21普林斯頓的社會(huì)物理學(xué)派。代表人物：司徒瓦特(J.Q.Stewart)。特點(diǎn)：該派把物理學(xué)原理應(yīng)用于社會(huì)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(shì)模型、空間相互作用模式。22計(jì)量運(yùn)動(dòng)的飛速發(fā)展加里森，第一本《計(jì)量地理學(xué)》教材，美國(guó)區(qū)域科學(xué)協(xié)會(huì)組織了大量的學(xué)術(shù)活動(dòng)，編輯出版了《區(qū)域科學(xué)年鑒》，該協(xié)會(huì)成為美國(guó)計(jì)量運(yùn)動(dòng)的源地之一。瑞典學(xué)者哈格斯特朗積極組織瑞典和美國(guó)的地理學(xué)家交流學(xué)術(shù)思想，大大促進(jìn)了計(jì)量運(yùn)動(dòng)向全世界的擴(kuò)散。

23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(jì)分析方法和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在地理學(xué)研究中廣泛應(yīng)用。以電子計(jì)算機(jī)技術(shù)為手段，許多地理學(xué)家熟練地掌握了多元統(tǒng)計(jì)方法，具備了分析多因素、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)特征等復(fù)雜地理問(wèn)題的能力。25第三階段成熟和發(fā)展階段（20世紀(jì)70年代末期開(kāi)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(jìn)了地理學(xué)研究領(lǐng)域，促進(jìn)了地理學(xué)向著更加嚴(yán)密的理論結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代化方向發(fā)展.26第四階段計(jì)量地理計(jì)算地理

（20世紀(jì)90年代初至今）

地理計(jì)算，以向量或并行處理器為基礎(chǔ)的超級(jí)計(jì)算機(jī)為工具，對(duì)“整體”、“大容量”資料所表征的地理問(wèn)題實(shí)施高性能計(jì)算，探索構(gòu)筑新的地理學(xué)理論和應(yīng)用模型。27第二節(jié)計(jì)量地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法

經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，計(jì)量地理學(xué)不斷完善、不斷成熟。目前，計(jì)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(gè)領(lǐng)域。29數(shù)學(xué)方法用途概率論用于地理現(xiàn)象、地理要素的隨機(jī)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(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)。方差分析研究地理數(shù)據(jù)分布的離散程度。時(shí)間序列分析用于地理過(guò)程時(shí)間序列的預(yù)測(cè)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(píng)價(jià)。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(shì)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(guò)程用于研究隨機(jī)地理過(guò)程、預(yù)測(cè)隨機(jī)地理事件。線性規(guī)劃用于研究有關(guān)規(guī)劃與決策問(wèn)題。投入產(chǎn)出分析用于產(chǎn)業(yè)部門聯(lián)系分析、勞動(dòng)地域構(gòu)成分析、區(qū)域相互作用分析。31動(dòng)態(tài)規(guī)劃用于有關(guān)多階段地理決策問(wèn)題的求解網(wǎng)絡(luò)分析用于交通網(wǎng)絡(luò)、通訊網(wǎng)絡(luò)、河流水系等地理網(wǎng)絡(luò)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(wèn)題的分析。風(fēng)險(xiǎn)型決策分析法用于各種風(fēng)險(xiǎn)型地理決策問(wèn)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(wèn)題的分析。模糊數(shù)學(xué)方法用于各種模糊地理現(xiàn)象、地理過(guò)程、地理決策和系統(tǒng)評(píng)價(jià)研究?？刂普撚糜诘乩磉^(guò)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(duì)計(jì)量地理學(xué)的評(píng)價(jià)

對(duì)于計(jì)量地理學(xué)，產(chǎn)生了三種觀點(diǎn)：“反定量化”——反對(duì)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(jiǎn)單的數(shù)學(xué)方法來(lái)解釋，對(duì)數(shù)學(xué)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(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(wèn)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(rèn)為數(shù)學(xué)方法只是地理學(xué)研究方法之一，只能用來(lái)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(lái)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(diǎn)搖擺不定。34思考你們?cè)趺纯创龜?shù)學(xué)方法在地理學(xué)中的應(yīng)用？35第四節(jié)計(jì)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(gè)問(wèn)題

36一、數(shù)學(xué)方法主要應(yīng)用方面分布型分析--對(duì)地理要素的分布特征及規(guī)律進(jìn)行定量分析。相互關(guān)系分析--對(duì)地理要素、地理事物之間的相互關(guān)系進(jìn)行定量分析。分類研究--對(duì)地理事物的類型和各種地理區(qū)域進(jìn)行定量劃分。37網(wǎng)絡(luò)分析--對(duì)水系、交通網(wǎng)絡(luò)、行政區(qū)劃、經(jīng)濟(jì)區(qū)域等的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量分析。趨勢(shì)面分析--做出地理要素的趨勢(shì)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(dòng)的方向和強(qiáng)度。38系統(tǒng)仿真研究，步驟：①對(duì)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(jī)制進(jìn)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(xué)模型；③以適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法與算法語(yǔ)言將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別運(yùn)行的工作模型；④運(yùn)行模型，對(duì)真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，從而揭示其運(yùn)行機(jī)制與規(guī)律。39過(guò)程模擬與預(yù)測(cè)研究,通過(guò)對(duì)地理過(guò)程的模擬與擬合，定量地揭示地理事物、地理現(xiàn)象隨時(shí)間變化的規(guī)律，預(yù)測(cè)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)?？臻g擴(kuò)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(jì)現(xiàn)象、社會(huì)現(xiàn)象、文化現(xiàn)象、技術(shù)現(xiàn)象在地理空間的擴(kuò)散規(guī)律。40空間行為研究，主要是對(duì)人類活動(dòng)的空間行為決策進(jìn)行定量的研究。地理系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控研究,運(yùn)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(wèn)題，尋找人口、資源、環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(guó)際地理學(xué)界的高度重視。41二、應(yīng)用中應(yīng)該注意的幾個(gè)問(wèn)題地理數(shù)據(jù)的篩選與質(zhì)量檢驗(yàn)問(wèn)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(yàn)?zāi)Ｐ偷恼_性、合理性和有效性。模型的建造問(wèn)題思考：森林救火數(shù)學(xué)方法和GIS的結(jié)合：42建模程序[威