数量地理学

地理数量方法(quantitative methods in geography)指的是应用数学方法和电子计算机技术进行地理学研究的一种方法,又称数量地理学,曾被称为称计量地理学。地理数量方法发轫于20世纪30年代,60年代前主要是一般的数理统计,60年代起迅速发展,发展了地理系统的数学模型和数学模拟技术,应用计算机和多元分析方法等 。

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。

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。

地理数量方法的主要方法和模型包括:

概率分布

应用于城市与人口分布以及商业设施分布的研究。其中,以正态分布、二项分布、泊松分布的应用较常见。

一般统计特征

如均值、方差、变异系数等用于各种地理要素时间与空间差异的分析,专门构造的统计指数用于各专门分析领域(如洛伦兹曲线与基尼指数用于专业化程度的分析等)。

空间类型的统计分析方法

针对地理要素的点状、线状和面状(区域的)分布的特点,设计各种统计特征参数,如最近邻点指数、区域形状指数等。

回归分析

简单回归分析,应用于两个地理要素之间数量关系的持析与预测;多元回归分析和逐步回归分析,应用于被誀测的地理要素受两个或两个以上要素影响下地理系统要素之间关系的分析与预测。

趋势面分析

它是多元回归技术的特殊应用,把地理要素数值视为地理坐标的函数,用于地理要素分布规律的数学模型的建立和各种趋势面图的制作。

主坐标分析

利用坐标的正交变换,对多指标测度的地理要素进行分类。

主成分分析与因子分析

利用多维空间坐标轴的旋转,计算地理要素的主成分载荷、因子载荷和得分,分析地理要素之间存在的关联性,从而达到简化系统的表示,对地理系统进行数值分类。

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