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計(jì)量地理學(xué)的應(yīng)用
一、數(shù)學(xué)方法主要應(yīng)用方面
分布型分析——對(duì)地理要素的分布特征及規(guī)律進(jìn)行定量分析。
相互關(guān)系分析——對(duì)地理要素、地理事物之間的相互關(guān)系進(jìn)行定量分析。
分類研究——對(duì)地理事物的類型和各種地理區(qū)域進(jìn)行定量劃分。
網(wǎng)絡(luò)分析——對(duì)水系、交通網(wǎng)絡(luò)、行政區(qū)劃、經(jīng)濟(jì)區(qū)域等的空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量分析。
趨勢(shì)面分析——做出地理要素的趨勢(shì)等值線圖,展示所要分析的地理要素的空間分布規(guī)律。
空間相互作用分析——定量分析各種“地理流”在不同區(qū)域之間流動(dòng)的方向和強(qiáng)度。
系統(tǒng)仿真研究,步驟:
①對(duì)復(fù)雜地理系統(tǒng)的各種系統(tǒng)要素之間的相互關(guān)系與反饋機(jī)制進(jìn)行分析,構(gòu)造系統(tǒng)結(jié)構(gòu);
②建立描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;
③以適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法與算法語言將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別運(yùn)行的工作模型;
④運(yùn)行模型,對(duì)真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真,從而揭示其運(yùn)行機(jī)制與規(guī)律。
過程模擬與預(yù)測(cè)研究: 通過對(duì)地理過程的模擬與擬合,定量地揭示地理事物、地理現(xiàn)象隨時(shí)間變化的規(guī)律,預(yù)測(cè)其未來發(fā)展趨勢(shì)。
空間擴(kuò)散研究:定量地揭示各種地理現(xiàn)象,包括自然現(xiàn)象、經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象、社會(huì)現(xiàn)象、文化現(xiàn)象、技術(shù)現(xiàn)象在地理空間的擴(kuò)散規(guī)律。
空間行為研究:主要是對(duì)人類活動(dòng)的空間行為決策進(jìn)行定量的研究。
地理系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控研究:運(yùn)用系統(tǒng)控制論的有關(guān)原理與方法,研究人地相互作用的地理系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)控問題,尋找人口、資源、環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的方法、途徑與措施。
地理系統(tǒng)的復(fù)雜性研究:地理系統(tǒng)是高度復(fù)雜的巨系統(tǒng),其復(fù)雜系統(tǒng)研究已經(jīng)引起了國(guó)際地理學(xué)界的高度重視。
二、應(yīng)用中應(yīng)該注意的幾個(gè)問題
地理數(shù)據(jù)的篩選與質(zhì)量檢驗(yàn)問題
地理數(shù)據(jù)在建模分析中的作用:
①確定模型中的參數(shù)與初值;
②檢驗(yàn)?zāi)P偷恼_性、合理性和有效性。
模型的建造問題
建模程序(威爾遜 ,英國(guó))
建造一個(gè)數(shù)學(xué)模型,首先必須明確建模的目標(biāo);
地理問題,即所研究的對(duì)象系統(tǒng);
在各類變量中必須明確哪些變量是可控變量,即通過對(duì)哪些變量的調(diào)控可以使系統(tǒng)的行為發(fā)生改變;
在模型中,如何處理時(shí)間概念,即認(rèn)為被研究的對(duì)象系統(tǒng)是無記憶系統(tǒng)還是記憶系統(tǒng),是建立靜態(tài)模型還是建立動(dòng)態(tài)模型;
所建模型將采用什么觀點(diǎn)、解決哪些理論問題、與此問題有關(guān)的建立模型的基本假設(shè),以及所依據(jù)的理論、將要解決的問題等都將直接或間接地體現(xiàn)在模型之中;
能用于建模的有關(guān)數(shù)據(jù)、資料是什么,可能性如何,應(yīng)采用何種建模技術(shù),有現(xiàn)成的技術(shù)方法可供借鑒還是需要建造新模型,采用什么方法確定模型的參數(shù);
所建模型的精度及該模型的合理性和有效性如何,采用什么方法和手段檢驗(yàn)所建模型。
數(shù)學(xué)方法和GIS的結(jié)合
研究一些復(fù)雜的地理問題,需要綜合應(yīng)用多種數(shù)學(xué)方法,建立一系列具有分析、模擬、仿真、預(yù)測(cè)、規(guī)劃、決策、調(diào)控等多種功能的眾多模型組成的模型系統(tǒng)。這些模型系統(tǒng)離不開GIS的支持。
GIS的基本技術(shù)及建造空間分析模型需要借助有關(guān)的數(shù)學(xué)方法來實(shí)現(xiàn)。近幾年來出現(xiàn)的基于知識(shí)的空間決策支持系統(tǒng)(蘇理宏等,2000)就是數(shù)學(xué)方法、人工智能技術(shù)與GIS技術(shù)在地理學(xué)應(yīng)用研究領(lǐng)域中相互結(jié)合的成功典范
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(責(zé)任編輯:hbz)
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