计量地理学的形成-Read.PPT

第一章 绪 论 地理学的发展阶段 地理学在中国战国前后的古希腊、古罗马时代开始萌芽，至今已有2000多年的发展历史。地理学的发展可划分为三个基本阶段： 古代地理学，以记载地理知识为主体； 近代地理学，对各种地理现象进行条理化归纳，并对它们之间的关系进行解释性描述； 现代地理学，采用定性与定量相结合的方法，规范研究与实证研究并举，解释各种地理现象的内在机制并预测其未来演变。 地理学与数学的不解之缘 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。 本章主要内容： 计量地理学的形成和发展 计量地理学中的数学方法 计量地理学的应用 第一节 计量地理学的形成和发展 计量地理学的形成 计量地理学的发展阶段 现代地理学的数学方法在中国的发展 一、计量地理学的形成 计量地理学（Quantitative Geography 或Quantitative Analysis in Geography)是把数学和电子计算机技术应用于地理学的一门新兴学科，它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。 人们在研究地理事物的时空分布、相互关系、地理划分，乃至进行地理要素的预测、控制、改造当中，取得了大量数据资料，如何对它们进行系统整理，从而更深刻地阐明地理现象的规律，透彻地理解地理事物发生、发展的过程，更好地为生产建设事业服务，就在地理学中引进了数学方法，产生了计量地理学。 电子计算机和其它计算工具的发展和普及，又为计量地理学的发展提供了物质基础。因此，计量地理学的出现，反映了地理学向着定量化发展的新趋势。 二、计量地理学的发展阶段 第一阶段（20世纪50年代末到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。 分布中心、区域形状、地理要素分布的集中和离散程度等都有了定量指标，许多地理要素间的相关关系，也可以进行定量地表示。 第二阶段（20世纪60年代末期到70年代末期） 多元统计分析方法和电子计算机技术在地理学研究中广泛应用。以电子计算机技术为手段，许多地理学家熟练地掌握了多元统计方法，具备了分析多因素、复杂结构和动态特征等复杂地理问题的能力。 第三阶段（20世纪70年代末期开始到80年代末期） 系统理论、系统分析方法、系统优化方法、系统调控方法等被引进了地理学研究领域，促进了运筹学中的规划方法、决策方法、网络分析方法，以及数学物理方法、模糊数学方法、分形几何学方法、非线性分析方法等一系列现代数学方法的形成。同时GIS技术的发展为其提供了先进的技术手段支持。 第四阶段（20世纪90年代初至今） 按照英国著名地理学家、里兹大学S·奥彭肖(S. Openshaw)教授的提法，90年代初进入计算地理(Geocomputational Geography)时代。 得益于计算机技术与计算理论和方法的巨大发展和3S技术在获取大容量、整体性地理数据信息中的成功应用，以向量或并行处理器为基础的超级计算机为工具，对“整体”、“大容量”资料所表征的地理问题实施高性能计算，探索构筑新的地理学理论和应用模型。 除继续应用20世纪80年代中叶以来在地理学模型研究中成功引入的突变、自组织、混沌、分支、分形等模型外，地理计算学又成功的引入了神经网络（neural network)、遗传算法模型（genetic programming）、细胞自动模型（cellar automata）、模式参数随机取样模型（random sampling of model parameter）、模糊逻辑模型(fuzzy logic)、改进了的地理加权回归（geographically weighted regression）等先进方法。 三、计量地理在中国的发展 20世纪50年代末，一些大学开设运筹学课程，《地理学报》等刊物上开始出现运用有关数学方法研究地理问题的论文。 70年代末80年代初，计量地理学正式起步。1980年5月，《计量地理学》被列为全国综合大学地理系和高等师范大学地理系的专业课；中国地理学会于1983年召开数量地理研讨会；1984年和1985年，正式出版了教材《计量地理学概论》（林炳耀编）和《计量地理学基础》（张超、杨秉庚编）。 20世纪80年代后期