计量地理学上机实习指导书 全

《计量地理学》

实验指导书

杨永国编

中国矿业大学资源学院

二零一五年三月

说明

一、该指导书所属课程

《计量地理学》

二、适用专业

人文地理与城乡规划专业。

三、实验总学时

课内上机实习12学时，可根据需要增开适当的课外机时。

四、各实验项目名称及学时数

该门课程课内上机总学时12, 具体分配如下:

实验1：地理数据的统计处理 2学时必做实验2：回归分析 2学时必做实验3：时间序列分析 2学时必做实验4：主成分分析 2学时必做实验5：空间统计分析 2学时必做实验6：线性规划单纯形求解方法 2学时必做

五、先修课程

1.高等数学

2.线性代数

3.概率论与数理统计

4.计算机程序设计语言

实验1：地理数据的统计处理

一、实习目的

通过实验，学生学会使用 EXCEL、SPSS、Matlab 软件对数据作简单的统计处理。掌握这些软件进行统计分析的原理，并进行上机操作。

二、实习内容

地理数据统计整理的基本步骤如下：

①统计分组，就是根据研究目的，按照一定的分组标志将地理数据分成若干组。

②计算各组数据的频数、频率，编制统计分组表。

③作分布图。

实验数据如下：对于黄土高原西部地区某山区县的人工造林地调查数据进行统计整理,步骤如下:

(1)以地块面积作为统计分组标志进行分组；

(2)计算各组数据的频数、频率，编制成如下的统计分组表；

表2.4.1 某县人工造林地面积的统计分组数据

频率1．44 5.53 7.83 12.33 14.57 16.47 14.98 11.69 8.87 4.90 1.38

向上

25 121 257 471 724 1 010 1 270 1 473 1 627 1 712 1 736 累计

频数

向下

1 736 1 711 1 615 1 479 1 265 1 01

2 726 466 26

3 109 2

4 累计

频数

(3)做出频数分布的直方图 :

图2.4.1 频数分布柱状图

(4)将上图各组的频数分布从组中值位置用折线连接起来，得到

频数分布的曲线图:

注：上述过程可分别在Excel、SPSS中实现，请自行练习。

三、实习要求

1. 预习实习内容，复习有关讲课内容，事先熟悉实验过程。

2. 自主学习相关统计软件，分别使用这些软件对数据进行处理，观察并分析实验结果。

3. 实习结束，将计算结果存盘，并书写上机实习报告。

实验2：回归分析（2学时）

一、实习目的

通过实验，学生需要了解回归分析方法的原理，掌握回归分析的方法和步骤，能够利用SPSS或Matlab软件实现建立一元线性回归模型、多元线性回归模型以及非线性回归模型。

二、实习内容

某省降水量(p)看做因变量，维度（y）看做自变量，建立一元线性回归模型描述两变量之间的数量关系。

台站纬度(y) 降雨量(p)

A1 40.5 48.25

A2 36.6 193.72

A3 35.53 413.94

A4 37.48 358.6

A5 35.43 615.04

A6 33.82 752.42

A7 35.63 435.43

A8 36.57 238.55

A9 39.77 87.85

A10 36.05 316

A11 34.2 503.73

A12 35.38 554.04

A13 35.62 502.07

A14 34 611.78

A15 34.38 603.66

回归分析的步骤如下：

(1)明确变量。明确预测的具体目标，确定了因变量与自变量。

(2)建立回归模型。依据自变量和因变量的历史统计资料进行计算，在此基础上建立回归分析方程，即回归分析模型。

(3)进行相关分析。求出相关关系，以相关系数的大小来判断自

变量和因变量的相关的程度。

(4)显著性检验。回归模型建立之后，需要对模型的可信度进行检验，以鉴定模型的质量。线性回归方程的显著性检验借助F 检验完成。 实验结果：

模型汇总

模型 R R 方

调整 R 方

标准 估计的误

差 1

.895a

.800

.785

95.87713

a. 预测变量: (常量), 纬度。

三． 实验要求

1. 预习实习内容，复习有关讲课内容，事先了解SPSS 和Matlab 软件的使用。

2. 独立使用相关数据利用软件进行实际操作。

3. 实习结束，将计算结果存盘，并书写上机实习报告。

系数a

模型 非标准化系数

标准系数 t Sig. B 标准 误差

试用版

1

(常量) 3838.885 475.118

8.080

.000 纬度

-94.920

13.156

-.895

-7.215

.000

a. 因变量: 降雨量

实验3：时间序列分析

一、实习目的

1、掌握进行时间序列分析的基本原理和应用要点，掌握应用SPSS 软件进行时间序列分析的基本方法和步骤；

2、应用SPSS 针对具体目标进行时间序列分析；

3、应用Excel 进行季节预测。 二、实习内容

（一）时间序列分析的基本原理以及主要方法有： 1.平滑法

时间序列分析的平滑法主要有三类 ： （1）移动平均法

设某一时间序列为 y1，y2，…，yt ，则t+1时刻的预测值为

（4.3.13）

式中: 为t 点的移动平均值; n 称为移动时距。

（2）滑动平均法

其计算公式为

)(121

ˆ11)1(l t t t t l t l t t y y y y y y l y

++----++++++++= （4.3.14）

式中:

t y

ˆ为t 点的滑动平均值;l 为单侧平滑时距；若l =1，则

（4.3.14）式称为三点滑动平均。 （3）指数平滑法 ①一次指数平滑

（4.3.17） α为平滑系数。一般时间序列较平稳，α取值可小一些，一般取

)(1

ˆ1ˆ11101n t t t n t t t n j j t t y y n

y n y y y y n y -+---=-+-+=+++==∑ t y ˆt t n j j t j t y

y y y ˆ)1()1(ˆ1

1αααα-+=-=∑-=-+