计量地理第一章绪论.docVIP

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。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。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。凡事物的空间差异性，都是由多种因素中的量变，渐渐表现而为质变的。每一事物，如果在两个地方的性质表现不同，我们不能只用含糊的形容语句去描写一番，而须用计量的分析，作准确性的判断。所以各种现象都要找出许多因素作量的分析，即可了如指掌，亦可进而预测未来演变的趋向。在研究地理事物的时空分布、相互关系、地理区划，乃至进行地理要素的预测、分析和控制过程中，必然获取大量的数据资料，为了对这些资料进行系统整理，从而阐明地理现象的规律、理解地理事物发生、发展的规律,更好地为生产建设服务，在地理学的研究中引入了数学方法，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，反映了地理学从定性描述阶段进入了定量分析阶段。二.计量地理学的研究方法计量地理学的研究方法包括:1.以定量的精确判断来补充定性的文字描述和简单的地图表示的不足；2.以抽象的且能反映本质的数学模型去反映具体的庞杂的各种地理现象；3.以地理过程的预测和模拟来代替对现状的分析和说明；4.以合理的趋势推导与类推法去代替简单的因果关系分析；5.以最新的技术手段去革新传统的地理学研究方法。三国际计量地理学发展关于地理学的定量研究，早在本世纪三十年代就已出现，但有显著进展却是在五十年代至七十年代，特别是1963年鲍顿（Burton）提出“计量革命”（Quantitative Revolution）以来，计量地理的发展尤为迅速。这一时期的地理研究中，引入了新技术、新方法，提出了新的见解并产生了新理论。计量地理学：Quantitative Geography或 Quantitative Analysis in Geography也称理论地理学Theoretical Geography，国际计量地理杂志 Geographical Analysis的副标题就是国际理论地理杂志。计量地理学的研究，首先从联邦德国、瑞典、芬兰开始，以后传至美国、英国、日本、苏联、新西兰、印度等国，今天几乎已遍及世界各国。在国外，有关计量地理学的著作、论文、杂志很多。例如帮奇（Bunge,W ）著的理论地理学（1962）、哈格特（Haggett,P）著的人文地理学的区位分析（1965）、乔利（Chorkey,R）和哈格特合著的地理模型（1967），加里森(Garrison,W.L)和马布里(D.F.Marble)合著的计量地理学,耶次（Yeate,M.H）著的经济地理数量分析入门（1968）、科尔（Cole,）和金合著的计量地理学（1968）、贝里（Berry,B.J.L）和马布里合著的空间分析（1968）、哈维（）著的地理学注释（1969）、金（King,L.J）著的地理学统计分析（1969）、哈格特和乔利合著的网络分析（1969）,安布罗斯（Ambrose,P）著的解析人文地理学（1969）、艾布勒（Abler,R）、安布罗斯和古尔德（P.Gould）合著的空间组织（1971）、石水照雄著的计量地理学概说（1976）、奥野隆史著的计量地理学基础（1977）等等。这些都是有关计量地理的分析和学术专著。1963年英国出版了地理学计量资料杂志，1969年美国出版了计量地理学的专门杂志地理学分析。此外，与计量地理有关的学术讨论会在各国已举行过多次，并陆续建立起计量地理学的专门组织。例如，1964年在国际地理联合会（IGU）中设立了地理学计量地理学方法委员会（Commission on Quantitative Methods in Geography）,1967年英国地理学会设立了地理教学采用模型和计量技术委员会(Standing Committee on the Role of Models and Quantitative Technigues in Geographical Teaching)，1968年在日本成立了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。四中国计量地理学的发展1980年1月在全国地理学会第四次代表大会上对计量地理学作了专门介绍。1980年5月召开全国高等院校理科地理教材编审委员会议时，审订了高等学校地理系用的计量地理学教学大纲。1980年9月举办了由全国高等院校部分教师和地理研究工作者参加的计量地理学数学在地学研究中的应用讨论班。1980年11月，我国部分地理工作者在南京成立了计量地理学研究会，开展计量地理学研究和学术交流。1982年10月华东师范大学地理系出版了计量地理论文专辑，发表高等院校的有关单位的研究论文。新学科的产生和发展，离不开原有基础。计量地理学是在传统地理学的基础上产生的，计量地理学和传统地理学是密切不可分割的，把它们对立起来的观点是不对的。但是计量地理学不仅可以作为地理事物空间与过程研究、生态研究、区域研究的分析手段，而且能够据此导出普遍性和规律性，达到过去用定性方法研究所没有能够完成的地理学的理论结构。马克思早就指出，科学仅当它成功的利用数学时，才达到完善的程度。计量地理学的产生体现了地理学研究方法和理论体系的进一步完善。第二节 计量地理学的研究对象和内容一、计量地理学的研究对象计量地理学的研究对象大致可分为下列三个方面：（一）空间与过程的研究这是关于地域分布与地域过程的研究，主要查明地表事物的分布位置和模式及其成因与变化。把分布与过程结合起来，着重强调区位分析或区位因素的分析，即通过与其它有关因素的联系过程，来探索地表事物之间规律性的空间关系，并以此为人类活动有关的地面设施的位置提出适当的安排，为生产布局服务。这里要提出的是，传统地理学对于空间过程或地域过程，其中包括自然过程和人文过程的研究是很薄弱的。戴维斯就地貌发育的问题，讲过这样的一句话：地貌是过程和时间的函数。他在这里主要是着眼于地质时期的发育过程，内容也过于简单，对现代过程则未予重视。后来对地貌形成过程、特别是现代地貌形成过程进行了研究。七十年代初期乔利强调自然地理学研究空间过程反应系统的重要性。我国地理学家李春芬、吴传钧、沈玉昌、左大康等，也在有关论文中指出这方面研究的重要性。所谓感应地理（Perception Geography）和行为地理（Behaviour Geography）研究，则属于人文地理现象分布的形成过程。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，并从过程演化中来预测变化趋势。所谓模式就是现实事物或真实世界的一种简化的模型，通过各种指标的相关来显示地域性质和空间关系。（二）生态研究这主要是指人地关系的研究。由于科学技术的进步、世界人口的日益增长，人类利用自然环境的范围扩大了，强度也不断提高，甚至使环境质量恶化，例如森林被破坏，造成生态的不平衡等。（三）区域研究地理区域的相似性和差异性是区域研究的根据，过去只满足于描述和解释区域的特点和差异（区内和区际的），强调区域个性，把注意力局限于形态一致的区域，现在则日益趋向于功能区域。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。在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地理区划、经济区划及区际交流等。二、计量地理学的内容在传统地理学的各学科中，一般以位置、分布、形态、机能、构造、发展等来构成自己的理论体系，而着眼于空间侧面的计量地理学，则用以下的内容来构成地理事物的空间的、计量的、规律性的理论体系：、 布型分析、 网络分析、 地域趋势面分析、 地域构成分析、 空间的相互作用分析、 空间扩散分析、 空间行动的分析计量地理学的研究对象和内容体系之间，是源与流的关系，是紧密联系的；内容体系中的前四个方面是地理事物空间存在形态的计量，后三个方面则是地理事物空间关系和空间过程的计量。从这个意义上讲，前者是静态方面研究，后者则是从动态方面研究，而客观的地理事物，静态和动态之间又是相对的，就其本质而言又是密切相关的。第三节 计量地理学的研究方法计量地理学和传统地理学不同的特点之一就是它的研究方法。传统地理学是把现实世界分成系统，经过观察、分类、比较、综合、描述等方法，由直接的类推得出现实世界的结论。而计量地理学是就现实世界系统，先建立假说，然后模式化，应用现实的资料进行检验，而且解释检验的结果，并导出有关现实世界的结论，再经反复推敲形成理论。因此计量地理学用建立模型、反复检验的计量分析方法，和传统地理学的分析方法是不同的。计量地理学的研究方法，具体来说可归纳成如下几点：一、地理系统分析地理系统是指地球 表面的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和人类相互作用的物质、能量、信息运动系统。它是复杂的多级别、多要素系统。地理系统分析就是指扬弃地理事物繁琐的枝节，抓住实质，抽象出地理事物在结构与功能上的主线，并能揭示地理事物动态演变的方法和强度，预测其状态变化和稳定性程度等，从而对复杂的、高级的地理系统简化成次一级的简单系统，进而探讨地理要素之间的数量关系。因此，地理系统的分析方法，一般首先是要列出研究定义的那一等级系统的要素清单，并根据地理系统的实际情况，画出各要素的联系框图，然后再以定量的方法研究系统要素间的关系。二、随机数学方法的应用地理系统的输入输出之间，一般具有随机性质，因此，计量地理学大部分内容是随机数学方法在应用。计量地理学的定量技术中，最基本的技术可分为说明的技术、推理的技术和构成模式的技术三种。三、地理系统模拟计量地理学是运用数学模型研究地理系统的。建立地理系统数学模型的过程，称为地理系统的数学模拟（简称地理模型）。地理模型一般是可解的，如果地理模型是地理系统或其特性的好的代表，那么地理模型的解，也就是解决地理系统问题 的一个可代实现的方案。在地理系统预测和地理系统规划的研究中，普遍运用数学模型。四、电子计算机的应用地理学应用电子计算机，开辟了一个新的研究领域，它不仅是计量地理学的计算工具，也是强有力的试验工具。计算机速度快、存储信息量大、运用程序进行工作。地理学的计算机应用可归纳为：地理问题数字化、数学问题计算化、计算问题程序化、程序问题信息化、上机计算自动化。第四节 计量地理学的发展趋势计量地理学发展初期，主要运用一般统计分析方法，对地理要素进行计量。六十年代以来，地理学研究中逐步应用电子计算机，开始把多元化、随机过程引进了研究领域，并十分重视计算技术。其发展趋势可归纳为：一、计量地理学和生产实践的进一步结合生产发展的需要和新技术在地理学研究中的应用，使地理学领域发生一系列的巨大变化：、观念变（从说明现在到预报未来）、内容变（从表现存在到深化影响）、方法变（从定性研究到定量分析）。这样就使得计量地理学进一步发展的正确途径是从生产实践出发，研究和回答生产中的问题。结合我国的实际情况，就是要把计量地理学