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計量地理學(xué)的應(yīng)用
一、數(shù)學(xué)方法主要應(yīng)用方面
分布型分析——對地理要素的分布特征及規(guī)律進行定量分析。
相互關(guān)系分析——對地理要素、地理事物之間的相互關(guān)系進行定量分析。
分類研究——對地理事物的類型和各種地理區(qū)域進行定量劃分。
網(wǎng)絡(luò)分析——對水系、交通網(wǎng)絡(luò)、行政區(qū)劃、經(jīng)濟區(qū)域等的空間結(jié)構(gòu)進行定量分析。
趨勢面分析——做出地理要素的趨勢等值線圖,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)域之間流動的方向和強度。
系統(tǒng)仿真研究,步驟:
①對復(fù)雜地理系統(tǒng)的各種系統(tǒng)要素之間的相互關(guān)系與反饋機制進行分析,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)挠嬎惴椒ㄅc算法語言將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為計算機可以識別運行的工作模型;
④運行模型,對真實系統(tǒng)進行模擬仿真,從而揭示其運行機制與規(guī)律。
過程模擬與預(yù)測研究: 通過對地理過程的模擬與擬合,定量地揭示地理事物、地理現(xiàn)象隨時間變化的規(guī)律,預(yù)測其未來發(fā)展趨勢。
空間擴散研究:定量地揭示各種地理現(xiàn)象,包括自然現(xiàn)象、經(jīng)濟現(xiàn)象、社會現(xiàn)象、文化現(xiàn)象、技術(shù)現(xiàn)象在地理空間的擴散規(guī)律。
空間行為研究:主要是對人類活動的空間行為決策進行定量的研究。
地理系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控研究:運用系統(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)境與社會經(jīng)濟協(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)引起了國際地理學(xué)界的高度重視。
二、應(yīng)用中應(yīng)該注意的幾個問題
地理數(shù)據(jù)的篩選與質(zhì)量檢驗問題
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?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)
建造一個數(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,如何處理時間概念,即認(rèn)為被研究的對象系統(tǒng)是無記憶系統(tǒng)還是記憶系統(tǒng),是建立靜態(tài)模型還是建立動態(tài)模型;
所建模型將采用什么觀點、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、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)方法來實現(xiàn)。近幾年來出現(xiàn)的基于知識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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