计量地理学知识重点

1、地理学分为三个阶段：古代地理学、近代地理学和现代地理学古代地理学、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：现代地理学，是新的科学技术社会即信息社会的产物，它把地理环境及其与人类活动的相互关系看做统一的整体，采用定性和定量相结合的方法，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计量地理学：是运用数学方法和计算机等现代技术手段，对地理现象、地理过程进行定量化研究，以揭示地理是运用数学方法和计算机等现代技术手段，对地理现象、地理过程进行定量化研究，以揭示地理现象发生、发展的内在机制及演化规律，进行地理系统预测及优化调控的学科。区域学派代表人物是赫特纳(A.Hettner）、哈特向(R.Hartshorne)。人地关系学派决定论:代表人物是洪堡(Alexander VonHumboldt）、李特尔(Karl Ritter)、李希霍芬（F.Richthofen）等。或然论:代表人物白兰士(PaulVidaldela Blache)、白吕纳(J.Brunhes)。景观学派代表人物是施吕特尔(O.Schliter)、帕萨格(S.Passarg

2、e)、苏尔(C.O. Sauer)等。计量运动主要是由美国地理学家发起的，形成了3大学派:.艾奥瓦（衣阿华）的经济派。代表人物是舍弗尔、麦卡尔蒂。威斯康星的统计派。代表人物是威弗尔、罗宾逊、东坎和仇佐里普林斯顿的社会物理学派。代表人物是司徒瓦特（J.Q.Stewart )。1964年国际地理学联合会(IGU)设立的地理计量学方法委员会;1967年英国地理学会设立的地理教学采用模型和计量技术委员会;1968年日本成立的计量地理学研究委员会，1973年又改称理论、计量地理学委员会;1963年英国出版的地理学计量资料杂志和1969年美国出版的地理分析国际理论地理学杂志。二、计量地理学的发展阶段第一阶段（20世纪50年代末期到60年代末期把统计学方法引入地理学研究领域，构造一系列统计量来定量地描述地理要素的分布特征，应用各种概率分布函数、方差等简单的统计特征回归分析方法。第二阶段(20世纪60年代末期到70年代末期）第三阶段（20世纪70年代末期开始到80年代末期)第四阶段（20世纪90年代初至今)由传统意义上的计量地理学向计算地理学发展。按照英国著名地理学家、里兹大学奥彭肖(S. Opens

3、haw）教授的提法，90年代初进入计算地理学(Geocomputational Geography)时代。对计量地理学的评价“反定量化”反对地理学定量化研究，认为地理现象十分复杂，不能用简单的数学方法来解释，对数学方法采取拒绝和否定态度。代表人物:史密斯(David Smith）、奥格登(Philip Ogden）。“定量化”推崇地理学定量化，认为数学方法不仅是一种分析技术，而且能够导出普遍性规律，能够解决地理学传统研究方法所不能解决的理论问题。代表人物如克里斯塔勒( W. Christaller) 、帮吉(W.Bunge)、乔莱(R.Chorley)、哈格特(P.Haggett）等。“非定量化”认为数学方法只是地理学研究方法之一，只能用来研究地理要素之间的数量关系和地理事物的空间格局，不能用来描述和解释地理规律，不能导出地理学理论，但其观点摇摆不定。计量地理学的研究对象和内容1.计量地理学的研究对象大致为下列三个方面()空间与过程的研究(2)生态研究(3)区域研究2.计量地理学的研究内容(1)地理事物的空间分布规律性1)分布型分析2)网络分析3)地域掐热面分析(2)地理事物的空间构成

4、1)地域构成分析2)空间的相互作用和分析(3)地理事物的空间过程1)空间扩散分析2)空间行动的分析(4)地理系统的预测与规划1)地理系统预测2)地理系统规划均质区域:指自然要素具有相似性或相对一致的区域，该区域具有某种一致性，在给定的时空尺度下是均质的。二、研究内容1空间分布规律性分布型分析-对地理要素的分布特征及规律进行定量分析。网络分析-对水系、交通网络、行政区划、经济区域等的空间结构进行定量分析。趋势面分析-做出地理要素的趋势等值线图，展示所要分析的地理要素的空间分布规律。2空间要素分朴分类分区研究对地理事物的类型和各种地理区域进行定量划分。相互关系分析对地理要素、地理事物之间的相互关系进行定量分析。空间相互作用分析定量分析各种“地理流”在不同区域之间流动的方向和强度。区域综合评价评价各地理区域的综合实力、生态环境质量。3空间过程分析空间扩散研究定量地揭示各种地理现象，包括自然现象、经济现象、社会现象、文化现象、技术现象在地理空间的扩散规律。空间行为研究主要是对人类活动的空间行为决策进行定量的研究。4地理系统模拟、预测和规划地理预测对于系统某一要素或整体的未来进行预期，它以现状数

5、据模拟为基础。地理系统优化调控研究运用系统控制论的有关原理与方法，研究人地相互作用的地理系统的优化调控问题，寻找人口、资源、环境与社会经济协调发展的方法、途径与措施。地理系统的复杂性研究运用突变理论、混沌理论、分形理论、小波分析和人工神经网络等非线性方法研究地理系统中复杂的关系。地理数据类型：地理数据:用一定的测度方式描述和衡量地理对象的有关量化指标。-空间数据: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产生、存在和发展的地理位置、区域范围及空间联系。属性数据: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。一、空间数据点一一由一个独立的坐标点(x，y）定位，是空间上不可再分的几何实体。线一一由若干个(至少两个，理论上是无穷个）坐标点(x;，y;)(i=1，2，.）定义，有一定的长度和走向，表示线状地物或点实体之间的联系。面一表示在空间上连续分布的地理景观或区域。点、线、面之间的拓扑关系。二、属性数据属性数据一般从数量标志和品质标志两个方面来描述。数量标志数据间隔尺度数据: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。比例尺度数据:以

6、无量纲的数据形式表示测度对象的相对量。品质标志数据（归分析中，经常把它作为虚拟变量的数据）有序数据:当测度标准不是连续的量，只是表示其顺序关系的数据。二元数据: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名义尺度数据: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。形式化、逻辑化与数量化，是所有地理数据的共同特征。不确定性地理系统本身的复杂性从本质上决定着地理数据的不确定性。不确定性是地理数据的基本特征之一。三、多种时空尺度从空间尺度上来看，描述地理区域的各种地理数据，具有多种空间尺度从时间尺度上来看，描述地理过程的各种地理数据具有多种时间尺度、多维性对于一个地理对象的具体意义要从空间、属性、时间三个方面综合描述:空间方面：描述该地理对象所处的地理位置和空间范围，一般需要23个变量;属性方面：描述该地理对象的具体内容，至少需要1个以上，多则需要十几个、甚至几十个变量;时间方面：描述该地理对象产生、发展和存在的时间范围，需要1个变量。地理数据的这种多维性，被人们描述为地理数据立方体（thegeographical datacube）。地理学研究中使用的数据依

7、据其获取途径大致可分为观测数据、实验数据和统计数据三种类型。观测数据：观测数据是指通过观测仪器获取的数据，包括台站观测数据、定点观测数据、遥感观测数据等。实验数据：是指利用实验仪器设备分析样品或模拟环境动力得到的数据，主要包括样品分析数据和模拟实验数据。统计数据：统计数据是指通过全面统计或随机抽样调查获得的数据，主要包括统计年鉴数据、抽样调查数据、测量统计数据等。地理数据的来源说明对数据来源的说明是保证数据可靠性的重要步骤，包括以下四个方面:(一）地理数据引用出处的标注 (二）地理数据采集环境的阐述(三）地理数据测定方法的说明 (四）地理数据生成过程的解释(二）地理数据的采样环境（野外)2.取样地点的环境说明(1） 数据水平空间位置的说明。 (2）数据垂直空间位置的说明。(3）数据属性空间位置的说明。 (4）采样环境的时间说明。3.样点的环境变化说明(1）数据位置的移动。 (2）环境背景的改变。 (3）环境变化的过程。数据的时间特征要求包括:(1）数据的即时程度 （2）数据的时段长度 （3）数据的时间完整性（4）数据的时间同步性 （5）数据的时间代表性 （6）数据的时序间隔数据的即时程

8、度:数据的即时程度，是指论文中获取的最新数据时间。由于近年来气候环境的明显变化和我国社会经济的快速发展，使得地理学研究中对地理环境的最新状况的分析变得格外重要，论文中采用最新数据，会提高论文的研究时效和对读者的吸引力。数据的时段长度:1. 历史记载数据的时间尺度。2. 观测与统计数据的时间尺度。3. 实验数据的时间尺度。4. 周期分析的时间尺度。5.拟预测的时间尺度。(三）数据的时间完整性1.日变化数据的完整性2.年内变化数据的完整性3.年际变化数据的完整性统计分组就是根据研究目的，按照一定的分组标志将地理数据分成若干组。统计分组就是按照一定标志和要求，把地理数据分成不同的组，为后续的统计研究打下基础。在一定区间内可以任意取值的变量叫连续变量，其数值是连续不断的，相邻两个数值可作无限分割，即可取无限个数值。反之，其数值只能用自然数或整数单位计算的则为离散变量。平均值（mean，average）:反映了地理数据一般水平。并可作为对比分析的指标。中位数(Median):也称中央值，它是地理数据按大小顺序排列，位居中间的那个数值。中位数也是一种表示数据集中趋势的指标，在频数分布图上将其面积等

9、分为左右两个部分。当一个数据变量值分布很偏时，以中位数表示它们的集中趋势比算术平均数更合理。(如:分数的分布、收入的分布)众数(Mode):众数就是出现频数最多的那个数，众数(M）是一个地理数据系列中出现频数最多的数，也具有典型性和代表意义，它位于频数分布曲线最高点所对应的位置上离散性:地理数据的离散性也有重要意义，反映了数据的分散程度，离散程度越小，代表性越好。变异系数（coefficient of variability):变异系数表示地理数据的相对变化（波动）程度，当两个系列的数据的单位不同，或者均值相差较大时，不能简单用方差或标准差来比较两个系列的离散程度，这就需要利用相对离散程度指标。一般是用标准差与均值的比值来比较，这个比值叫做变差系数（或变异系数)，记做Cy。(如:不同国家的收入差距）其计算公式如果两个变量的变化趋势一致，也就是说如果其中一个大于自身的期望值时另外一个也大于自身的期望值，那么两个变量之间的协方差就是正值;如果两个变量的变化趋势相反，即其中一个变量大于自身的期望值时另外一个却小于自身的期望值，那么两个变量之间的协方差就是负值。1自由度degree of freedom，df):在统计学中，一般来说，自由度等于独立变量减掉其衍生量数。总自由度:样品数目或者说样本容量减1，即n-1回归自由度:自变量数目，亦即解释变量数目，通常用字母k或者m表示。剩余自由度:样品数目减去自变量数目再减1，或者总自由度减去回归自由度，即

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