计量地理学丁利旺
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收稿日期:2021-02-20基金项目:江苏第二师范学院校级重点教改项目(基于OBE 教育模式《计量地理学》混合式教学设计与实践)阶段性成果,课题编号(JSSNUJXGG2019ZD07);国家自然科学基金项目(41601041);江苏第二师范学院引进高层次人才科研启动经费项目,课题编号(920001)作者简介:李彦彦(1984—),女,讲师,博士,博士后,研究方向:流域资源与环境演变研究。
一、引言为加快振兴本科教育,构建高水平人才培养体系,2018年教育部提出了各高校要全面梳理各门课程的教学内容,淘汰“水课”,打造“金课”的号召1。
当前,中国高等教育的内涵不仅聚焦在“一流本科”“一流专业”建设,“金课”与“一流课堂”建设也成为高校本科建设的基本立足点和重要抓手2。
高质量的课程教学内容、教学形式、教育效果等方面成为提升本科教育水平的关键环节。
在素质教育背景下,高校教育教学改革已成为一种必然趋势,以何种理念与方式来推动和突破教育教学质量提升是高校专业发展的重要抉择。
OBE(outcomes-based education)教育模式注重以学生为本,注重教学效果及课程学习与目标的契合度,以学生需求为导向,在当前教育领域越来越受到关注,基于OBE 教育模式的教育改革也成为高等院校教学改革的热点3。
“互联网+”时代的线上与线下混合式教学模式可以提高学生的学习积极性和自主性。
鉴于OBE 教育理念与混合式教学在培养学生目标上的高度契合,目前两者成为高校教学改革的助推器。
二、《计量地理学》在地理学中的地位与作用《计量地理学》(Quantitative Geography )是运用数理方法和计算机应用技术,通过建立地理模型,定量地分析地理要素之间的相互关系,模拟地理系统的时空演化过程,从而为人地关系的优化调控提供科学依据的一门新兴学科,是现代地理学重要的方法论学科4。
在20世纪80年代,教育部已将该课程列为地理学专业本科生的必修课程,不少高校开设了《计量地理学》相关课程。
《计量地理学》实验报告专业:地理科学班级:学号:姓名:成绩:2011-2012学年第二学期地理与旅游学院实验一数据分布实验日期:2012-6-9 实验地点:F楼332机房一、实验目的了解地理数据分布的基本特征,掌握地理数据分布特征的主要表征值。
二、实验内容运用SPSS应用软件中的Descripitives Analysis 模块,重点掌握标准差、最大值、最小值、方差、全距、算术平均数、众数、中位数、算术和偏态、峰度的计算等。
三、实验步骤与结果分析【方法一(SPSS)】建立或打开数据文件后,进行一维频数分布分析:——按statistucs----descriptives---frequencies顺序逐一单击鼠标键,打开frequencies频数分布对话框;——在左侧的源变量框中选择一个或多个变量,单击向右箭头按钮使其进入右侧的Variables框中;——选中Display frequency table复选项,将显示频数分布表。
(1)单击statistics按钮,打开frenquency statistics 对话框,如图所示,在对话框中去定将要在输出结果中出现统计量。
可选择的统计量分为N组,其中我们主要需要以下统计量:(2)Dispersion离差栏,选择此栏中各复选项计算的统计量如下:①std.deviation 标注差②Variance 方差③Range 全距,级最大值与最小值的差④Miuimum 最小值⑤Maxmmum 最大值⑥S.E.mean 均数的标准误(3)central Tendency中心趋势栏①Mean 算术平均数②Median 中位数③Mode 众数④Sun 算术和(4)distribution分布参数栏单击Charts按Frequency:chart钮,展开对话框,在对话框中对图形的类型及坐标轴等进行设置。
1)chart type栏。
选择图形类型。
①None选项,不输出图形,这是默认系统。
计量地理学
《计量地理学》内容包括:地理数据及其采集与预处理、地理学中的经典统计分析方法、空间统计分析初步、线性规划、多目标规划、投入产出分析、AHP决策分析、随机型决策分析、地理网络分析等。
理论与实践结合,方法与应用结合,以问题为导向,学以致用既是《计量地理学》成稿的基本原则,也是《计量地理学》一个鲜明的特色。
为了便于教学,《计量地理学》还附带一张光盘,其内容包括两部分:第一部分为电子教案,第二部分为上机实习素材。
《计量地理学》是地理类、区域经济学、生态学、环境学、人口学等专业本科教材,也可作为研究生教材使用,同时对于相关专业领域的科研工作者也有一定的参考价值。
第1章绪论
第1节计量地理学的形成和发展
第2节计量地理学中的数学方法
第3节对计量地理学的评论
第4节计量地理学的应用
参考文献
思考题
第2章地理数据及其采集与预处理
第1节地理数据的类型
第2节地理数据的基本特征
第3节地理数据的采集与处理
第4节地理数据的统计处理
第5节地理数据分布的集中化与均衡指数参考文献。
《计量地理学》实验报告学院:理学院班级:2017土管1班学号:20171018060姓名:夏雨一、实验目的研究影响农民收入的七个影响因素间相互依赖的定量关系,掌握回归分析在地理学中的应用二、实验方法回归分析法三、实验内容影响农民收入增长的因素是多方面的,既有结构性矛盾因素,又有体制性障碍因素。
但可以归纳为以下几个方面:一是农产品收购价格水平。
二是农业剩余劳动力转移水平。
三是城市化、工业化水平。
四是农业产业结构状况。
五是农业投入水平。
因此影响农民收入因素引入 7个解释变量。
即: x2 -财政用于农业的支出的比重, x3 - 第二、三产业从业人数占全社会从业人数的比重,x4 - 非农村人口比重, x5 - 乡村从业人员占农村人口的比重, x6 - 农业总产值占农林牧总产值的比重, x7 - 农作物播种面积, x8 —农村用电量。
(1)求农民收入的回归模型Y=β+β1X2+β2X3+β3X4+β4X5+β5X6+β6X7+β7X8四、实验步骤1、确定回归方程中的解释变量(自变量)和被解释变量(因变量)2、确定回归模型3、建立回归方程4、对回归方程进行各种检验5、利用回归方程进行预测五、实验过程及分析1、确定回归方程中的解释变量(自变量)和被解释变量(因变量)此次我们实验的主要内容是研究影响农民收入增长的因素,并且已知引入 7个解释变量。
即: x2 -财政用于农业的支出的比重, x3 - 第二、三产业从业人数占全社会从业人数的比重,x4 - 非农村人口比重, x5 - 乡村从业人员占农村人口的比重, x6 - 农业总产值占农林牧总产值的比重, x7 - 农作物播种面积, x8 —农村用电量。
那么我们以农民收入Y做因变量,以以上7个因素为自变量建立我们实验的回归模型。
5、确定回归模型我们利用偏相关系数检验因变量Y与各自变量之间的线性关系。
操作:Analyze-Correlate-Partial Correlation选择分析变量:农民收入Y、财政用于农业的支出的比重X2选择控制变量:其他变量结论:T值的显著性水平为0.620,接受农民收入Y和财政用于农业的支出的比重X2不相关的假设。
计量地理学教学大纲一、课程简介本课程是一门介绍计量地理学基础理论、方法和应用的课程。
主要涉及以下内容:•空间数据的获取和预处理;•空间数据的统计描述和空间自相关性分析;•空间数据的空间插值和空间回归模型;•空间数据的空间聚类和分类模型;•空间数据的地理可视化和地理信息系统。
二、教学目标2.1 知识目标•理解计量地理学的基本理论;•熟悉空间数据的基本属性和获取方法;•掌握空间数据的统计描绘方法和自相关性分析方法;•能够使用空间插值方法和空间回归模型进行预测分析;•能够使用聚类和分类模型对空间数据进行分类分析;•熟悉地理信息系统的基本操作和地理可视化技能。
2.2 能力目标•能够收集和整理各种空间数据,进行基本的预处理;•能够应用统计方法分析空间数据的基本统计特征和空间自相关性;•能够使用空间插值方法和空间回归模型对空间数据进行预测分析;•能够使用聚类和分类模型对各种空间数据进行分类分析;•能够使用地理信息系统进行空间数据管理和地理可视化。
三、教学内容及考核方式3.1 教学内容第一章:计量地理学概述•计量地理学的定义、对象和意义;•空间数据的基本属性和获取方式;•计量地理学研究方法和应用领域。
第二章:空间数据预处理•空间数据的质量控制和数据清理;•空间数据的转换和融合;•空间数据的空间化和空间参考。
第三章:空间数据的统计描述和空间自相关性分析•空间数据的描述统计学和可视化方法;•空间数据的空间自相关性检验和模型建立。
第四章:空间插值和空间回归模型•空间插值方法和插值误差分析;•空间回归模型的基本理论和应用方法;•空间数据的预测和评估方法。
第五章:空间聚类和分类模型•空间聚类方法和应用案例分析;•空间分类模型的基本理论和应用方法;•空间聚类和分类算法的比较和评估。
第六章:地理信息系统和地理可视化•地理信息系统数据管理和分析方法;•地理信息系统的地图制图和地理可视化技术;•地理信息系统的应用案例分析。
3.2 考核方式•平时成绩:课堂出勤情况、作业完成情况;•期中考试:理论知识和应用技能测试;•课程设计:针对特定空间数据完成图表绘制和数据分析的课程设计;•期末考试:综合测试理论知识和应用技能。
48 学时3 学分/民/民考汉本科生. 《计量地理学》,高等教育出版社,20061. 林炳耀,《计量地理学概论》,高等教育出版社, 1985 年2. 张超,杨秉赓,《计量地理学基础》,高等教育出版社, 1990 年3. 钱颂迪,《运筹学》,清华大学出版社, 1990 年4. 张建中,许绍吉,《线性规划》,科学出版社, 1990 年5. 何其祥,《投入产出分析》,科学出版社, 1999 年6、何晓群编著,《回归分析与经济数据建模》,中国人民大学出版社 1997 年 5月第一版7、樊家琨编著,《应用多元分析》,河南大学出版社,1993 年 9 月第一版地理学报、地理研究、干旱区地理、农业系统科学综合研究《计量地理学》是资源与环境科学学院地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统、生态、环境科学本科专业的一门重要的技术基础课,它的任务是培养学生具备用数学方法解决有关地理空间分析、资源开发与环境响应、规划设计、资源管理等方面的实际问题的基本知识与技能,为专业课的学习、从实际工作及科学研究打下基础。
1.比较系统的掌握计量地理学的基本知识与计算技能;2.熟练掌握计量地理学设计软件应用,并提高分析能力;3.具备应用计量地理学中所学方法正确分析和解决实际问题的能力。
4.完成达到可公开期刊发表水平的学术论文。
要内容,对现代地理学中数学方法的评价,现代地理学中数学方法的应用。
计量地理学研究的对象和内容,计量地理学的研究方法,计量地理学的发展趋势地理学中数学方法的评价及现代地理学中数学方法的应用。
了解计量地理学的产生和发展,发展趋势。
地理数据的描述统计与处理,统计表及统计图,Excel 在数理统计中的应用,地理数据分布的集中化和均衡度分析。
掌握地理数据的类型,地理数据的基本特征,地理数据的采集与处理;理解地理数据的统计处理,地理数据分布的集中化和均衡度分析。
定义、意义和测定,相关分析、回归分析计算方法,相关、回归分析计算机实现。
计量地理学第一章绪论第一节计量地理学的形成与发展一、计量地理学一一又称数量地理学或统计地理学或理论地理学,是用数学方法和计算机技术研究地理现象及地理要素的科学,是应用地理学的分支,是数学与地理学相交叉的学科。
可概括为:地理学的思想/系统的观点/数学的方法/计算机的工具二、地理学的发展三阶段:(1)古代地理学:以地理知识的记载为主,是农牧业社会的产物。
(描述性记载)(2)近代地理学:主要对地理现象进行条理归纳,并对其间的关系作解释性描述。
(3)现代地理学:把地理环境及其人类活动的相互关系看作统一整体,采用定性和定量相结合的方法,从多重侧面,详细、精确地解释地理现象的内在机制,合理推测未来发展规律,提供可供选择的多重决策。
(确定性解释)三、现代地理学的三个标志:其标志是地理数量方法、理论地理学的诞生和计算机制图、地理信息系统、卫星等应用的出现。
或者表述为:(1)观察研究手段现代化(2)地理学的计量革命(3)地理学理论更新和新学科的诞生四、形成的标志—计量运动在现代地理学发展史上形成的计量地理学,最早追溯到二十世纪五十年代的“计量运动”。
►计量运动:将数学、物理学、社会学、经济学的理论和方法引入地理学,探索地理事物的空间格局,其共同之处在于都是开展地理学定量化研究,建立定量模式。
这种定量化研究之热潮,就是所谓的计量运动。
地理学计量革命的实质:用现代数学方法和计算机,运用模型和模拟,使地理学的理论精确化,计算快速化,从传统的定性分析向定性和定量分析相结合过渡。
五、“计量革命”的特点(地理学家约翰斯顿)(1)关注科学严谨传统区域地理学的缺点在于以“区域描述”为中心,而对以假定-推理为基础的、追求解释和预测、并发现一般规律的科学严谨性不够重视,新地理学则强调科学方法。
(2)重视数量工具在数据和信息分析方面,新地理学采用统计、数学模型,以及计算机等工具,试图用它们使研究更加科学化或标准化。
(3)聚焦空间秩序除了发现空间分布和作用的法则和模式,地理学家应该从对空间的“水平秩序”转向“垂直的(土地与社会之间)的内部关系”。
南阳师范学院
本科学生实验报告
姓名丁利旺院(系)环旅科学与旅游学院专业地理信息科学班级13级4班
实验课程名称计量地理学
指导教师及职称白景锋
开课时间2015 至2016 学年一学期
南阳师范学院教务处编印
实验名称目录实验一:数据分布
实验二:统计图表、空间罗伦兹曲线实验三:相关分析、一元回归模型构建实验四:多元回归模型构建
实验五:聚类分析
Frequency Percent Valid Percent Cumulative Percent
Valid 1 8 15.1 15.1 15.1
2 9 17.0 17.0 32.1
3 3 5.7 5.7 37.7
4 5 9.4 9.4 47.2
5 11 20.8 20.8 67.9
6 13 24.5 24.5 92.5
7 2 3.8 3.8 96.2
8 2 3.8 3.8 100.0
Total 53 100.0 100.0
(1)录入数据
定义变量“降水量”,并按表2-3内容输入数据,见图1-10 (2)录入下限值,调用Frequency函数,生成函数值用鼠标选择区域C2到C10,在编辑栏内输入“=Frequency(A2:A101,B2:B10)”;按“Ctrl+Shift+Enter”组合键产生数组公式”={Frequency(C2:C56,B58:B69)}”,这里要注意“{}”不能手工键入,必须按下“Ctrl+Shift+Enter”组合键有系统自动生成,完成后C2:C10将显示如图1-11所示的降水值分布情况。
(3)绘制频数分布图
根据频数值计算频率值,然后在EXCEL表中录入组中值,并把频数、频率复制到组中值并列的单元格里,插入图表,图表类型选用双轴线—柱图,然后绘制频数分布图
实验小结
通过本实验的学习我了解到了地理数据分布的基本特征,掌握了地理数据分布特征的主要表征值。
指导教师评语及成绩:
图3-2 同时我们还得到了以下表格:Logarithmic
Model Summary
R R Square Adjusted R
Square
Std. Error of the
Estimate
.995 .990 .989 .162 The independent variable is 水土流失面积.
Coefficients
Unstandardized Coefficients Standardized
Coefficients
t Sig.
B Std. Error Beta
ln(水土流失面积) -2.011 .063 -.995 -32.021 .000 (Constant) 6.046 .098 61.998 .000
从以上拟合曲线以及表格中我们可以看出,Logarithmic模型对表1-2的数据具有较好的拟合效果,同时R2为0.990,F检验为1025,确定具有非常高的拟合度。
得出的拟合方程为:Y=6.046-2.011*㏑x
因此当水土流失面积x=10(km2)时,土壤含氮量约为y=1.4g/m2
实验小结:
通过本实验的学习我掌握了相关分析、回归分析的定义、内涵,重点掌握一般相关系数的计算公式、利用所给数据能够建立一元线性与非线性回归方程,并能够进行检验。
指导教师评语及成绩:。