1.1 计量地理学的形成和发展解析
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《计量地理学》课程笔记第一章绪论一、计量地理学的产生1. 背景- 地理学的传统研究方法主要是定性的描述和分析,但随着科学技术的进步,地理学家们开始寻求更精确、更系统的分析方法。
- 第二次世界大战后,计算机技术的迅速发展以及大量地理数据的积累为地理学的定量研究提供了可能。
2. 起源- 20世纪50年代,美国地理学家沃尔德华·克里斯塔勒(Walter Christaller)和威廉·阿瑟·刘易斯(William Arthur Lewis)等人的工作标志着计量地理学的诞生。
- 我国计量地理学的发展始于20世纪70年代末,随着改革开放的推进,引入了西方的计量地理学理论和方法。
3. 产生原因- 地理学研究的内在需求:为了更深入地理解地理现象的规律性和内在联系,需要定量化的研究方法。
- 数学与统计学的发展:为地理学提供了新的工具和方法,如回归分析、聚类分析等。
- 计算机技术的应用:使得复杂的数据处理和模型运算成为可能。
二、计量地理学的研究对象和内容1. 研究对象- 地理空间分布:研究地理现象在空间上的分布特征和规律。
- 地理现象的变化:分析地理现象随时间的变化趋势和周期性。
- 地理要素关系:探讨不同地理要素之间的相互作用和影响。
2. 研究内容- 地理数据的采集与处理:包括数据收集、清洗、转换和存储等。
- 地理现象的定量描述:使用数学模型和统计方法对地理现象进行描述。
- 地理模型的构建与应用:建立地理现象的数学模型,用于预测和决策支持。
- 地理空间分析:研究地理现象的空间格局、空间过程和空间关系。
三、计量地理学的研究方法1. 数学方法- 概率论:用于描述和推断地理现象的不确定性。
- 数理统计:用于数据分析、假设检验和模型建立。
- 线性代数:用于处理地理数据的矩阵运算。
- 微积分:用于分析地理现象的变化率和累积量。
2. 统计方法- 描述性统计:对数据进行总结和可视化。
- 推断性统计:从样本数据推断总体特征。
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。
计量地理学讲义第1章绪论地理学是一门古老的科学,早在中国战国前后的古希腊、古罗马时代就开始萌芽,至今有2000多年的发展历史。
纵观地理学的发展史,可以划分为三个基本阶段:①古代地理学,是农业社会的产物,以地理知识的记载为主题;②近代地理学,是工商业社会的产物,是一种对各种地理现象进行条例化归纳,并对他们之间的关系进行解释性描述的多分支的知识体系;③现代地理学,是新的科学技术社会,及信息社会的产物,它把地理环境及其人类活动的相互关系看作统一的整体,采用定性与定量相结合的方法,规范研究与实证研究并举,是一门以解释各种地理现象的内在机制并预测其未来演变的科学。
地理学自产生之日起,就与数学有着不解之缘。
在古代,地理学与数学之源泉科学——几何学,几乎都是研究地表的,在古代地理学时期,人们为了测算河流长度、山体高度,计算土地面积,不得不运用几何学远了和菲娜高发在近代地理学时期,经济学中的区位论被一直到地理学中,开地理分析数学之先河。
古代地理学和近代地理学中的数学方法限于定量地描述、记载和解释。
现代地理学中运用数学方法,是为了深入地进行定量化研究,揭示地理现象发生、发展的内在机制及运动规律,从而为地理系统的预测及优化调控提供科学依据。
计量地理的出现,反映了地理学朝着定量化的方向发展的趋势。
这种趋势就是在地理学研究中,以定量的精确判判断来补充定性的文字描述的不足;以抽象的、反映本质的数学模型去刻画具体的庞杂的各种地理现象;一对过程的模拟和预测来代替对现状的分析和说明,以合理的趋势推导和反馈机制分析代替简单的因果关系分析;以最新的定量化技术革新地理学的传统研究方法。
第1节计量地理学的形成和发展计量地理学的产生和形成,可以追溯到现代地理学发展史上的计量运动。
今天所谓的计量地理学,实际就是在计量运动的基础上不断发展和进一步完善的产物。
1.1.1计量地理学的发展阶段计量地理学,作为一门新的方法论学科,其历史并不算长,但是其发展速度是十分惊人的,自20世纪50年代末期开始的计量运动以来,计量地理学已经历了四个发展阶段。
计量地理学1、计量地理学:它是一门在研究中结合计算机技术、信息技术等,采用数学方法定量化解决地理问题的学科。
2、地理数据:就是用一定的测度方式描述和衡量地理对象的有关量化标志。
是对地理问题进行定量化描述和研究的基础,是一切数学方法在地理学中应用的先决条件。
3、间隔尺度数据:这种数据,是以有量纲的数据形式表示测度对象在某种单位(量纲)下的绝对量。
4、比例尺度数据:这种数据,是以无量纲的数据形式表示测度对象的相对量。
5、有序数据:当测度标准不是连续的量,而是只表示其顺序关系的数据,则称其为有序尺度或等级尺度数据。
6、二元数据:即用0、1两个数据表示地理事物、地理现象或地理事件的是非判断问题。
7、名义尺度数据:即用数字表示地理实体、地理要素、地理现象或地理事件的状态类型。
8、洛伦兹曲线:意大利统计学家洛伦兹,首先使用累计频率曲线研究工业化的集中化程度。
9、集中化指数:是一个描述地理数据分布的集中化程度指数。
10、回归分析方法:就是研究要素之间具体数量关系的一种强有力的工具,运用这种方法能够建立反映地理要素之间具体数量关系的数学模型,即回归模型。
11、时间序列:也叫时间序列或动态数列,是要素的数据按照时间顺序变动排列而形成的一种数列,它反映了要素随时间变化的发展过程。
12、空间数据主要用于描述地理实体、地理要素、地理现象、地理事件及地理过程的产生、存在和发展的地理位置、区域范围及空间联系。
13、属性数据主要用于描述地理实体、地理要素、地理现象、地理事件、地理过程的有关属性特征,包括数量标志数据与品质标志数据两种14、秩相关系数又称等级相关系数,或顺序相关系数,是将两要素的样本值按数据的大小顺序排列位次,以各要素样本值的位次代替实际数据而求得的一种统计量。
15、聚类分析,亦称群分析或点群分析,它是研究多要素事物分类问题的数量方法。
其基本原理是,根据样本自身的属性,用数学方法按照某种相似性或差异性指标,定量地确定样本之间的亲疏关系,并按这种亲疏关系程度对样本进行聚类。
《计量地理学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:16136803课程名称:计量地理学英文名称:Quantitative Geography课程类别:专业课学时:48学分: 3适用对象:自然地理与资源环境专业本科生考核方式:考试先修课程:地理信息系统遥感概论气象学植物学地质学地貌学人文地理学二、课程简介计量地理学起源于20世纪50年代的计量运动。
早在20世纪80年代中期,该门课程就被教育部教学指导委员会列为我国综合性大学和高等师范院校地理系本科生的必修课程。
该门课程是进一步学习其他课程有关专业课程的前提与基础。
目前也是我国各类高等院校地理科学类各专业的专业基础课。
课程包含了计量地理学的历史、地理数据的描述统计分析、相关分析、回归分析、聚类分析、主成分分析、决策优化、系统预测、空间分析等内容,既注重理论深度,又着力培育学生的实践能力与创新意识,目标是让学生能应用计量地理学的技术方法解决地理学中的实践问题。
IntroductionQuantitative geography originated from the gauge movement in the 1950s. As early as the middle of 1980s, the course was listed as a required course for undergraduates of Geography in Chinese comprehensive universities and normal universities. This course is the prerequisite and foundation for further study of other courses. At present, it is also a specialized basic course for geography majors in various colleges and universities in China. The course includes history of quantitative geography, descriptive statistics and analysis of geographic data, correlation analysis, regression analysis, cluster analysis, principal component analysis, decision optimization, system prediction, spatial analysis and other content, which do not only focus on the theoretical depth, also help to cultivate students' innovation consciousness and practice ability. The goal of the course is to let the students solve practical problems in geography using theory and technique of quantitative geography.三、课程性质与教学目的计量地理学主要讨论现代地理学中的数学方法及应用问题。
计量地理学研究动态发展与分析【摘要】计量地理学是一门应用数学方法研究地理学方法论的学科,是地理学中发展较快的新学科,它主要是应用数学方法(统计推理、数学分析、数学程序和数学模拟等数学工具)还有电子计算机技术来分析自然地理和人文地理的各种要素,以获得有关地理现象的科学结论。
计量地理学萌芽于20世纪30年代,并在80年代后在我国迅速发展。
本文针对其研究动态发展进行了深度探索和分析。
【关键词】计量地理学研究发展【引言】20世纪30年代计量地理学萌芽,概率论和数理统计方法开始应用于地理研究,而50年代末西方地理学出现一次研究方法新的革新--“计量革命”,这使数学统计方法应用在人文地理学研究中,其他学科的定律、规律也用来研究人文地理问题,使人文地理从定性分析走向定量分析,揭示了人文现象的相互关系、相互作用的空间规律性。
但由于片面追求定量化,并不能完全取代传统的研究方法,也不能完全解释地理现象,只有和定性分析方法相结合才能更好地发挥作用。
我国的计量地理学是在80年代开始逐渐走向成熟的,其研究方向也是不断扩展,涉及面逐步广泛。
一、计量地理学的研究方向1.1空间与过程的研究主要查明地表事物的分布位置和模式及其成因与变化。
把分布和过程结合起来,着重强调区位分析或区位因素的分析。
计量地理学强调研究的是把空间和过程结合起来,通过过程来研究分布位置与模式,并从过程的演化中来预测变化趋势。
[1]1.2生态研究主要是指人地关系的研究,为了合理利用地理环境,要了解它的变化。
而这种变化涉及到计量地理、自然地理、人文地理,区域地理以及其他有关学科。
1.3区域研究计量地理强调的是区际之间的关系和区域空间组织的研究,实践中这类研究多应用于区域规划包括城市规划、流域规划、不同层次的综合自然区划、经济区划以及区际交流。
二、计量地理学在我国的成就2.1地理要素的描述统计和计量分析方法的研究计量分析方法的研究一直是学术界关注的热点,陈竹年《计量科学技术的现状与发展前景》[2]计量地理学运用数学和数理统计方法,对实际统计资料进行计量后加以验证,为预测和规划提供科学依据。
计量地理学数量地理学是应用数学方法研究地理学方法论的学科。
是地理学中发展较快的新学科。
它运用统计推理、数学分析、数学程序和数学模拟等数学工具,凭计算机技术,分析自然地理和人文地理的各种要素,以获得有关地理现象的科学结论,在地理学的自然与人文的传统领域,不断取得开拓性研究结果。
发展进程编辑其萌芽于20世纪20年代。
早期以一般统计方法的应用为主,并得名于这一时期。
50年代中期,西方地理学中出现了计算地理学(geographimetrics),或称地理学的数学方法。
完全依靠人工计算,故只能对少数要素进行统计,严格地说只能称为“统计地理学”。
60年代后,在电子计算机技术推动下,出现了地理学的“计算革命”,对数学在地理学中的应用起了普及和推动作用。
1964年国际地理学联合会成立了“地理学计量方法委员会”,促进了计量方法广泛应用于地理学。
60年代末至70年代中期,多元统计方法和随机过程引进地理学研究领域。
70年代末期引进数据处理技术,开始研究大系统理论在地理环境分析中的应用,并与数据库和信息系统技术相结合,深入研究地区自然、社会、经济、人口等过程的各种数学模型,阐明地域现象的空间分布结构规律与模式,进行有关地理结构和地理组织的演绎。
由于兼容并蓄了系统论、控制论、信息论、决策论等学科的内容和方法,从而丰富和加强了计量地理学的理论基础。
当前正研究最小变率的复变量分析和二维空间级数的分析,概率模式与结构发展的研究也日益受到重视。
简史编辑数量地理学发轫于20世纪30年代。
1930年,日本村田贞藏和吉村信吉应用统计方法和普阿松分布探讨居民点人口与农田面积的关系和居民点类型。
1933年德国W.克里斯塔勒和1939年美国M.杰弗逊分别应用数量指标研究城市地理问题。
此后,一些常用的统计特征数开始用于分析地理问题。
1955年美籍挪威学者W.L.加里森在美国华盛顿大学地理系举办地理研究中应用数理统计方法的研究班,培养了一批数量地理学研究者。
目录第一章绪论 (1)第一节计量地理学的产生 (1)一、计量地理学的产生 (1)二、计量地理学的研究方法 (2)三、国际计量地理学发展 (2)四.中国计量地理学的发展 (3)第二节计量地理学的研究对象和内容 (4)一、计量地理学的研究对象 (4)二、计量地理学的内容 (5)第三节计量地理学的研究方法 (5)一、地理系统分析 (6)二、随机数学方法的应用 (6)三、地理系统模拟 (6)四、电子计算机的应用 (6)第四节计量地理学的发展趋势 (7)一、计量地理学和生产实践的进一步结合 (7)二、系统分析的应用 (7)三、地理信息系统的建立 (7)四、计量方法的发展 (7)第一章 绪 论计量地理学是地理学的一门方法论学科。
第一节 计量地理学的产生一.计量地理学的产生计量地理学是随着生产发展的需要和科学技术的进步而产生和发展起来的。
二十世纪中叶,地理学掀起了一次巨大的革命,主要是方法上的重大变革,即所谓“计量革命”(Quantitative Revolution )。
许多新的地理著作和论文,再不是如过去那样只用文字及地图,而是应用了许多数学公式及统计图表。
研究的目的是建立一些模式(Models )、法则(Rules )、定律(Laws )、学说(Theories )或假说(Hypothesis )等。
在过去只有自然科学能够做到,现在则许多社会科学都已如此,而且广泛地使用电子计算机(Computers )进行复杂的数理统计分析。
地理学的研究,已经与其它自然科学及社会科学一样,迅速地建立起科学的分析方法。
传统的地理学,每每用一些过于笼统的形容语句去描写一个区域或城市的特性。
例如:某区气候良好,适宜人居;或某地地形崎岖,生产落后;又或说某一城市形势握要,工商业发达;或者说某地的土质肥美,农产丰盛;某市交通发达,人文荟萃等等。
这些形容语句,在传统式的教科书中应用太多,而缺乏了定量分析的准确性。
数理统计分析法 系统分析方法 模拟分析方法 计算机技术运筹学分析法 研究中广泛应用 在地理学各领域在地理上,各种现象因地域而异,也是由于构成此一现象的许多因素的量的配合不同所致,所以质变是由量变而造成。