計(jì)量地理學(xué)

1、計(jì)量地理學(xué) （第2版）徐建華高等教育出版社2014,普通高等教育“十二五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材,課程大綱,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) 對(duì)計(jì)量地理學(xué)的評(píng)價(jià) 第3節(jié) 計(jì)量地理學(xué)的應(yīng)用 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

2、與處理 第4節(jié) 地理數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)預(yù)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),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(dǎo)向與原則 第3節(jié) 建立地理模型的步驟與數(shù)學(xué)方法 第4節(jié) 地理建模方法概述第4章 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)

3、Mann-Kendall檢驗(yàn) 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(shì)面分析 第8節(jié) 馬爾可夫預(yù)測(cè),第5章 空間統(tǒng)計(jì)分析初步 第1節(jié) 探索性空間統(tǒng)計(jì)分析 第2節(jié) 地統(tǒng)計(jì)分析方法第6章 線性規(guī)劃與多目標(biāo)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(biāo)規(guī)劃及其求解技術(shù)簡(jiǎn)介 第3節(jié) 目標(biāo)規(guī)劃及其單純形求解方法 第4節(jié) 多目標(biāo)規(guī)劃應(yīng)

4、用實(shí)例第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(jì)活動(dòng)的投人產(chǎn)出模型 第3節(jié) 資源利用與環(huán)境保護(hù)的投入產(chǎn)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(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 第1節(jié) 隨機(jī)型決策問題 第2節(jié) 風(fēng)險(xiǎn)型決策方法 第3節(jié) 非確定型決策方法第1

5、0章 地理網(wǎng)絡(luò)分析 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(fèi)用流,第11章 非線性方法簡(jiǎn)介 第1節(jié) 分形理論及其應(yīng)用 第2節(jié) 小波分析及其應(yīng)用 第3節(jié) 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用,第1章 緒 論,,計(jì)量地理學(xué)，主要是運(yùn)用數(shù)理方法和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，通過建立地理模型，定量地分析地理要素之間的相互關(guān)系，模擬地理系統(tǒng)的時(shí)空演化過程，從而為人地關(guān)系的優(yōu)

6、化調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)的一門新興學(xué)科。,計(jì)量地理學(xué)，是現(xiàn)代地理學(xué)中重要的方法論學(xué)科。,,地理學(xué)的發(fā)展階段,地理學(xué)在中國(guó)戰(zhàn)國(guó)前后的古希臘、古羅馬時(shí)代開始萌芽，至今已有2000多年的發(fā)展歷史。地理學(xué)的發(fā)展可劃分為三個(gè)基本階段： 古代地理學(xué)，以記載地理知識(shí)為主體； 近代地理學(xué)，對(duì)各種地理現(xiàn)象進(jìn)行條理化歸納，并對(duì)它們之間的關(guān)系進(jìn)行解釋性描述； 現(xiàn)代地理學(xué)，采用定性與定量相結(jié)合的方法，規(guī)范研究與實(shí)證研究并舉，解

7、釋各種地理現(xiàn)象的內(nèi)在機(jī)制并預(yù)測(cè)其未來(lái)演變。,地理學(xué)與數(shù)學(xué)的不解之緣,古代地理學(xué)和 近代地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法限于定量地描述、記載和解釋。 現(xiàn)代地理學(xué)中運(yùn)用數(shù)學(xué)方法，是為了深入地進(jìn)行定量化研究，揭示地理現(xiàn)象發(fā)生、發(fā)展的內(nèi)在機(jī)制及運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而為地理系統(tǒng)的預(yù)測(cè)及優(yōu)化調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。,本章主要內(nèi)容,計(jì)量地理學(xué)的形成和發(fā)展對(duì)計(jì)量地理學(xué)的評(píng)價(jià) 計(jì)量地理學(xué)的應(yīng)用,第1節(jié) 計(jì)量地理學(xué)的形成和發(fā)展,現(xiàn)代地理學(xué)發(fā)展史上的計(jì)量運(yùn)

8、動(dòng) 計(jì)量地理學(xué)的發(fā)展階段 計(jì)量地理學(xué)在中國(guó)的發(fā)展,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3種主要學(xué)派: ①區(qū)域?qū)W派,代表人物是赫特納（A.Hettner）、哈特向（R.Hartshorne)。 ②人地關(guān)系學(xué)派，代表人物是洪堡（Alexander Von Humboldt）、李特爾（Karl Ritter）、李希霍芬（F. Richthofen）等。 ③景觀學(xué)派

9、，代表人物是施呂特爾（O. Schlüter）等。,計(jì)量運(yùn)動(dòng)的萌芽,德籍旅美地理學(xué)家舍弗爾（F.K. Schaefer），1953年發(fā)表了一篇題為《地理學(xué)中的例外論》的文章，抨擊了哈特向的地域獨(dú)特主義觀點(diǎn)，即“例外主義”觀點(diǎn)。 他認(rèn)為，地理學(xué)應(yīng)該是解釋現(xiàn)象，而不應(yīng)該是羅列現(xiàn)象。解釋現(xiàn)象必須有法則，應(yīng)該把地理現(xiàn)象看成是法則的實(shí)例。地理學(xué)的目的應(yīng)該與其他科學(xué)有相似之處：都是追求、探索法則的。 舍弗爾等人對(duì)

10、區(qū)域?qū)W派的批評(píng)與否定，拉開了現(xiàn)代地理學(xué)發(fā)展史上的計(jì)量運(yùn)動(dòng)的帷幕。,早期計(jì)量運(yùn)動(dòng)的三種學(xué)派,計(jì)量運(yùn)動(dòng)主要是由美國(guó)地理學(xué)家發(fā)起的，形成了3大學(xué)派： ①艾奧瓦的經(jīng)濟(jì)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(xué)者影響很深，極力倡導(dǎo)建立地理學(xué)法則，著重探討經(jīng)濟(jì)區(qū)位現(xiàn)象間相互內(nèi)在聯(lián)系及其組合類型。 ②威斯康星的統(tǒng)計(jì)派。代表人物是威弗爾、羅賓遜、東坎和仇佐里，以經(jīng)典著作《統(tǒng)計(jì)地理學(xué)》為代表作，主要特征

11、是發(fā)展和應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析方法。 ③普林斯頓的社會(huì)物理學(xué)派。代表人物是司徒瓦特(J.Q. Stewart)。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。,計(jì)量運(yùn)動(dòng)的飛速發(fā)展,加里森(W. L. Garrison) 及其領(lǐng)導(dǎo)的華盛頓小組首次把地理學(xué)的理論和方法建立在定量的基礎(chǔ)上，編寫了第一本《計(jì)量地理學(xué)》教材，率先在華盛頓大學(xué)舉辦了地理計(jì)量方法研討班，培養(yǎng)了大批現(xiàn)代地理學(xué)名家。

12、 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》，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。,計(jì)量運(yùn)動(dòng)中涌現(xiàn)的著名學(xué)派、組織和學(xué)術(shù)刊物,英國(guó)以喬萊（R.J. Chorley）、哈格特(P. Haggett)和哈威(D. Harvey)等為代表的劍橋?qū)W派； 1964年國(guó)際地理學(xué)聯(lián)合會(huì)(IGU)

13、設(shè)立的地理計(jì)量學(xué)方法委員會(huì)； 1967年英國(guó)地理學(xué)會(huì)設(shè)立的地理教學(xué)采用模型和計(jì)量技術(shù)委員會(huì)； 1968年日本成立的計(jì)量地理學(xué)研究委員會(huì)，1973年又改稱理論、計(jì)量地理學(xué)委員會(huì)； 1963年英國(guó)出版的《地理學(xué)計(jì)量資料雜志》和1969年美國(guó)出版的《地理分析——國(guó)際理論地理學(xué)》雜志。,二、計(jì)量地理學(xué)的發(fā)展階段,第一階段（20世紀(jì)50年代末期到60年代末期）

14、 把統(tǒng)計(jì)學(xué)方法引入地理學(xué)研究領(lǐng)域，構(gòu)造一系列統(tǒng)計(jì)量來(lái)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(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)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(biāo)，許多地理要素間的相關(guān)關(guān)系，也可以進(jìn)行定量地表示。,第二階段（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)

15、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)雜地理問題的能力。,第三階段（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(jìn)地理學(xué)研究領(lǐng)域，促進(jìn)了運(yùn)籌學(xué)中的規(guī)劃方法、決策方法、網(wǎng)絡(luò)分析方法，以及數(shù)學(xué)物理方法、模糊數(shù)學(xué)方法、分形幾何學(xué)方法、非線性分析方法等一系列現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法的形成。同時(shí)GIS技術(shù)的發(fā)展為其提供了先進(jìn)的技術(shù)手段支持。,第四階段（20世紀(jì)90

16、年代初至今） 按照英國(guó)著名地理學(xué)家、里茲大學(xué)S.奧彭肖(S. Openshaw)教授的提法，90年代初進(jìn)入計(jì)算地理學(xué)(Geocomputational Geography)時(shí)代。 得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)與計(jì)算理論和方法的巨大發(fā)展和3S技術(shù)在獲取大容量、整體性地理數(shù)據(jù)信息中的成功應(yīng)用，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題實(shí)施高性能計(jì)算，探索構(gòu)筑新的地理學(xué)理

17、論和應(yīng)用模型。,除繼續(xù)應(yīng)用20世紀(jì)80年代中葉以來(lái)在地理學(xué)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(jì)算學(xué)又成功地引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（neural network)、遺傳算法模型（genetic programming）、細(xì)胞自動(dòng)模型（cellar automata）、模式參數(shù)隨機(jī)取樣模型（random sampling of model parameter）、模糊邏輯模型(fuzzy logic)、改進(jìn)了的地理加權(quán)回

18、歸（geographically weighted regression）等先進(jìn)方法。,三、計(jì)量地理學(xué)在中國(guó)的發(fā)展,20世紀(jì)50年代末，一些大學(xué)開設(shè)運(yùn)籌學(xué)課程，《地理學(xué)報(bào)》等刊物上開始出現(xiàn)運(yùn)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(jì)量地理學(xué)正式起步。1980年5月，《計(jì)量地理學(xué)》被部分綜合大學(xué)和師范院校地理系列為專業(yè)課；中國(guó)地理學(xué)會(huì)于1983年召開數(shù)量地理研討會(huì)；1984年和1985年，正式出