计量地理学丁利旺
基于成果导向教育理念的《计量地理学》混合式教学探索
收稿日期：2021-02-20基金项目：江苏第二师范学院校级重点教改项目（基于OBE 教育模式《计量地理学》混合式教学设计与实践）阶段性成果，课题编号（JSSNUJXGG2019ZD07）；国家自然科学基金项目（41601041）；江苏第二师范学院引进高层次人才科研启动经费项目，课题编号（920001）作者简介：李彦彦（1984—），女，讲师，博士，博士后，研究方向：流域资源与环境演变研究。
一、引言为加快振兴本科教育，构建高水平人才培养体系，2018年教育部提出了各高校要全面梳理各门课程的教学内容，淘汰“水课”，打造“金课”的号召1。
当前，中国高等教育的内涵不仅聚焦在“一流本科”“一流专业”建设，“金课”与“一流课堂”建设也成为高校本科建设的基本立足点和重要抓手2。
高质量的课程教学内容、教学形式、教育效果等方面成为提升本科教育水平的关键环节。
在素质教育背景下，高校教育教学改革已成为一种必然趋势，以何种理念与方式来推动和突破教育教学质量提升是高校专业发展的重要抉择。
OBE(outcomes-based education)教育模式注重以学生为本，注重教学效果及课程学习与目标的契合度，以学生需求为导向，在当前教育领域越来越受到关注，基于OBE 教育模式的教育改革也成为高等院校教学改革的热点3。
“互联网+”时代的线上与线下混合式教学模式可以提高学生的学习积极性和自主性。
鉴于OBE 教育理念与混合式教学在培养学生目标上的高度契合，目前两者成为高校教学改革的助推器。
二、《计量地理学》在地理学中的地位与作用《计量地理学》（Quantitative Geography ）是运用数理方法和计算机应用技术，通过建立地理模型，定量地分析地理要素之间的相互关系，模拟地理系统的时空演化过程，从而为人地关系的优化调控提供科学依据的一门新兴学科，是现代地理学重要的方法论学科4。
在20世纪80年代，教育部已将该课程列为地理学专业本科生的必修课程，不少高校开设了《计量地理学》相关课程。
计量地理学课件1 绪论
Geary's C统计量
Moran's I统计量
用于测量数据的空间自相关程度， 值越大表示相关性越强。
衡量数据的全局空间自相关性， 取值为-1至1之间。
计量地理学课件1 绪论
计量地理学是研究地理现象的数量化方法与技术。内容包括统计学方法、空 间分布模式测度、空间自相关分析、空间交互作用模型等。它与地理信息科 学密切相关，并在地理研究中发挥重要作用。
计量地理学的历史和发展
计量地理学的起源可以追溯到19世纪，历经多个阶段的发展。从早期的空间统计方法到现代计算机技术的应用， 计量地理学在地理学研究中发挥着重要的作用。
空间分布模式的测度及计算方法
1
集群测度
通过计算距离、密度等指标，分析地理
随机性测度
2
现象的集聚程度。
利用随机性指标，评估地理现象是否满Βιβλιοθήκη 足随机分布的假设。3
均匀性测度
通过计算离散性指标，研究地理现象的 均匀程度。
空间自相关的分析和测度方法
空间自相关图
通过绘制空间自相关图，查看数 据的空间分布及相关性模式。
经济发展与区域差异
通过地理加权回归等方法，计量地理学在经济 发展研究中帮助揭示城市间、区域间的差异和 发展潜力。
计量地理学所及的统计学方法
1 空间自相关分析
衡量和探索地理现象之间的空间相关性及关联模式。
2 回归分析
通过建立统计模型来解释和预测地理现象，揭示其影响因素和关系。
3 时空分析
考察地理现象在时间和空间上的演变和变化规律。
计量地理学的研究领域和内容
计量地理学涉及多个研究领域，包括空间分析、地理空间数据挖掘、地理模拟以及关于地球系统的数学建模等。 其内容丰富多样，多层次的分析方法可用于探索和解读现实世界中的空间模式和关系。
地理专业—计量地理学实验报告
《计量地理学》实验报告专业：地理科学班级：学号：姓名：成绩：2011-2012学年第二学期地理与旅游学院实验一数据分布实验日期：2012-6-9 实验地点：F楼332机房一、实验目的了解地理数据分布的基本特征，掌握地理数据分布特征的主要表征值。
二、实验内容运用SPSS应用软件中的Descripitives Analysis 模块，重点掌握标准差、最大值、最小值、方差、全距、算术平均数、众数、中位数、算术和偏态、峰度的计算等。
三、实验步骤与结果分析【方法一（SPSS）】建立或打开数据文件后，进行一维频数分布分析：——按statistucs----descriptives---frequencies顺序逐一单击鼠标键，打开frequencies频数分布对话框；——在左侧的源变量框中选择一个或多个变量，单击向右箭头按钮使其进入右侧的Variables框中；——选中Display frequency table复选项，将显示频数分布表。
（1）单击statistics按钮，打开frenquency statistics 对话框，如图所示，在对话框中去定将要在输出结果中出现统计量。
可选择的统计量分为N组，其中我们主要需要以下统计量：（2）Dispersion离差栏，选择此栏中各复选项计算的统计量如下：①std.deviation 标注差②Variance 方差③Range 全距，级最大值与最小值的差④Miuimum 最小值⑤Maxmmum 最大值⑥S.E.mean 均数的标准误（3）central Tendency中心趋势栏①Mean 算术平均数②Median 中位数③Mode 众数④Sun 算术和（4）distribution分布参数栏单击Charts按Frequency:chart钮，展开对话框，在对话框中对图形的类型及坐标轴等进行设置。
1）chart type栏。
选择图形类型。
①None选项，不输出图形，这是默认系统。
计量地理学第三章统计分析方法相关分析(共48张PPT)
越密切； 越接近于0，表示两要素的关系越 不密切
lxy
(xi x)(yi y)
xi
yi
1 n
xi
yi
lxx
(xi x)2 xFra bibliotek21 n
xi 2
lyy (yi y)2
-3.6 -1.4 5.1
14. 5
22. 3
26. 9
28. 2
26. 5
21. 1
13. 4
4.6
-1.9
用导出公式
rxy
lxy lxx lyy
xi
yi
xi
n
y i
xi2
xi
2
n
yi2
yi
2
n
相关系数计算表
月份 总和
气温(x)
地温(y)
xy
1
-4.7
-3.6
相关指数必大于或至少等于用同一批资料所求得的 相关系数的绝对值，即Ryx≥∣r∣ Ryx的性质与上述情况基本相同，但在通常情况下， R者y才x与相R等xy不相等，仅当完全相关或完全无关时，两
（三）多要素相关与相关矩阵
如果问题涉及到多个要素（n个），则对于其中任何两个 要素xi和xj ，都可以按照下面的公式计算。得到多要素的 相关系数矩阵
2.00
62 rs 112(1221)0.993
秩相关系数的检验
表3.1.5 秩相关系数检验的临界值
显著水平α
n
0.05
0.01
显著水平α
n
0.05 0.01
计量地理学
计量地理学
《计量地理学》内容包括：地理数据及其采集与预处理、地理学中的经典统计分析方法、空间统计分析初步、线性规划、多目标规划、投入产出分析、AHP决策分析、随机型决策分析、地理网络分析等。
理论与实践结合，方法与应用结合，以问题为导向，学以致用既是《计量地理学》成稿的基本原则，也是《计量地理学》一个鲜明的特色。
为了便于教学，《计量地理学》还附带一张光盘，其内容包括两部分：第一部分为电子教案，第二部分为上机实习素材。
《计量地理学》是地理类、区域经济学、生态学、环境学、人口学等专业本科教材，也可作为研究生教材使用，同时对于相关专业领域的科研工作者也有一定的参考价值。
第1章绪论
第1节计量地理学的形成和发展
第2节计量地理学中的数学方法
第3节对计量地理学的评论
第4节计量地理学的应用
参考文献
思考题
第2章地理数据及其采集与预处理
第1节地理数据的类型
第2节地理数据的基本特征
第3节地理数据的采集与处理
第4节地理数据的统计处理
第5节地理数据分布的集中化与均衡指数参考文献。
《计量地理学》实验报告
《计量地理学》实验报告学院：理学院班级：2017土管1班学号：20171018060姓名：夏雨一、实验目的研究影响农民收入的七个影响因素间相互依赖的定量关系，掌握回归分析在地理学中的应用二、实验方法回归分析法三、实验内容影响农民收入增长的因素是多方面的，既有结构性矛盾因素，又有体制性障碍因素。
但可以归纳为以下几个方面：一是农产品收购价格水平。
二是农业剩余劳动力转移水平。
三是城市化、工业化水平。
四是农业产业结构状况。
五是农业投入水平。
因此影响农民收入因素引入 7个解释变量。
即： x2 -财政用于农业的支出的比重， x3 - 第二、三产业从业人数占全社会从业人数的比重，x4 - 非农村人口比重， x5 - 乡村从业人员占农村人口的比重， x6 - 农业总产值占农林牧总产值的比重， x7 - 农作物播种面积， x8 —农村用电量。
（1）求农民收入的回归模型Y=β+β1X2+β2X3+β3X4+β4X5+β5X6+β6X7+β7X8四、实验步骤1、确定回归方程中的解释变量（自变量）和被解释变量（因变量）2、确定回归模型3、建立回归方程4、对回归方程进行各种检验5、利用回归方程进行预测五、实验过程及分析1、确定回归方程中的解释变量（自变量）和被解释变量（因变量）此次我们实验的主要内容是研究影响农民收入增长的因素，并且已知引入 7个解释变量。
即： x2 -财政用于农业的支出的比重， x3 - 第二、三产业从业人数占全社会从业人数的比重，x4 - 非农村人口比重， x5 - 乡村从业人员占农村人口的比重， x6 - 农业总产值占农林牧总产值的比重， x7 - 农作物播种面积， x8 —农村用电量。
那么我们以农民收入Y做因变量，以以上7个因素为自变量建立我们实验的回归模型。
5、确定回归模型我们利用偏相关系数检验因变量Y与各自变量之间的线性关系。
操作：Analyze-Correlate-Partial Correlation选择分析变量：农民收入Y、财政用于农业的支出的比重X2选择控制变量：其他变量结论：T值的显著性水平为0.620，接受农民收入Y和财政用于农业的支出的比重X2不相关的假设。
计量地理学教学大纲
计量地理学教学大纲一、课程简介本课程是一门介绍计量地理学基础理论、方法和应用的课程。
主要涉及以下内容：•空间数据的获取和预处理；•空间数据的统计描述和空间自相关性分析；•空间数据的空间插值和空间回归模型；•空间数据的空间聚类和分类模型；•空间数据的地理可视化和地理信息系统。
二、教学目标2.1 知识目标•理解计量地理学的基本理论；•熟悉空间数据的基本属性和获取方法；•掌握空间数据的统计描绘方法和自相关性分析方法；•能够使用空间插值方法和空间回归模型进行预测分析；•能够使用聚类和分类模型对空间数据进行分类分析；•熟悉地理信息系统的基本操作和地理可视化技能。
2.2 能力目标•能够收集和整理各种空间数据，进行基本的预处理；•能够应用统计方法分析空间数据的基本统计特征和空间自相关性；•能够使用空间插值方法和空间回归模型对空间数据进行预测分析；•能够使用聚类和分类模型对各种空间数据进行分类分析；•能够使用地理信息系统进行空间数据管理和地理可视化。
三、教学内容及考核方式3.1 教学内容第一章：计量地理学概述•计量地理学的定义、对象和意义；•空间数据的基本属性和获取方式；•计量地理学研究方法和应用领域。
第二章：空间数据预处理•空间数据的质量控制和数据清理；•空间数据的转换和融合；•空间数据的空间化和空间参考。
第三章：空间数据的统计描述和空间自相关性分析•空间数据的描述统计学和可视化方法；•空间数据的空间自相关性检验和模型建立。
第四章：空间插值和空间回归模型•空间插值方法和插值误差分析；•空间回归模型的基本理论和应用方法；•空间数据的预测和评估方法。
第五章：空间聚类和分类模型•空间聚类方法和应用案例分析；•空间分类模型的基本理论和应用方法；•空间聚类和分类算法的比较和评估。
第六章：地理信息系统和地理可视化•地理信息系统数据管理和分析方法；•地理信息系统的地图制图和地理可视化技术；•地理信息系统的应用案例分析。
3.2 考核方式•平时成绩：课堂出勤情况、作业完成情况；•期中考试：理论知识和应用技能测试；•课程设计：针对特定空间数据完成图表绘制和数据分析的课程设计；•期末考试：综合测试理论知识和应用技能。
计量地理学电子教案3-8(1)
归均
表3.7.1多项式趋势面的适度的逐次检验
离差来 源 (K+1)次回 归 (K+1)次剩 余 K次回归 K次剩余 由K次增高 至(K+1)次 回归 总离差
平方和
自由度
均方差
F检验
SSR(K+1) SSD(K+1) SSRK SSDK SSR(1)= SSD(K+1)SSDK
SS T
p n-p-1
q n-q-1
变量ｘ、ｙ进行趋势面分析，并对趋势面方程进行适度Ｆ检验。
表3.7 某流域1月份降水量及占观测点的地理位置
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
降水量Z/mm
27.6 38.4 24 24.7 32 55.5 40.4 37.5 31 31.7 53 44.9
横坐标x/104m 0 1.1 1.8 2.95 3.4 1.8 0.7 0.2 0.85 1.65 2.65 3.65
内用多项式来逼近，而且调整多项式的次数，可使所求的回归方程适合 实际问题的需要。
多项式趋势面的形式为 一次趋势面模型： z = a0 +a1x+a2y (2) 二次趋势面模型： z = a0 +a1x+a2y+a3x2+a4xy+a5y2 (3) 三次趋势面模型： z=a0+a1x+a2y+a3x2+a4xy+a5y2 +a6x3+a7x2y+a6xy2+a9y3 (4) ……
新大计量地理学课程教学大纲
48 学时3 学分/民/民考汉本科生. 《计量地理学》，高等教育出版社，20061. 林炳耀，《计量地理学概论》，高等教育出版社， 1985 年2. 张超，杨秉赓，《计量地理学基础》，高等教育出版社， 1990 年3. 钱颂迪，《运筹学》，清华大学出版社， 1990 年4. 张建中，许绍吉，《线性规划》，科学出版社， 1990 年5. 何其祥，《投入产出分析》，科学出版社， 1999 年6、何晓群编著，《回归分析与经济数据建模》，中国人民大学出版社 1997 年 5月第一版7、樊家琨编著，《应用多元分析》，河南大学出版社，1993 年 9 月第一版地理学报、地理研究、干旱区地理、农业系统科学综合研究《计量地理学》是资源与环境科学学院地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统、生态、环境科学本科专业的一门重要的技术基础课，它的任务是培养学生具备用数学方法解决有关地理空间分析、资源开发与环境响应、规划设计、资源管理等方面的实际问题的基本知识与技能，为专业课的学习、从实际工作及科学研究打下基础。
1.比较系统的掌握计量地理学的基本知识与计算技能；2.熟练掌握计量地理学设计软件应用，并提高分析能力；3.具备应用计量地理学中所学方法正确分析和解决实际问题的能力。
4.完成达到可公开期刊发表水平的学术论文。
要内容，对现代地理学中数学方法的评价，现代地理学中数学方法的应用。
计量地理学研究的对象和内容，计量地理学的研究方法，计量地理学的发展趋势地理学中数学方法的评价及现代地理学中数学方法的应用。
了解计量地理学的产生和发展，发展趋势。
地理数据的描述统计与处理，统计表及统计图，Excel 在数理统计中的应用，地理数据分布的集中化和均衡度分析。
掌握地理数据的类型，地理数据的基本特征，地理数据的采集与处理；理解地理数据的统计处理，地理数据分布的集中化和均衡度分析。
定义、意义和测定，相关分析、回归分析计算方法，相关、回归分析计算机实现。
计量地理学复习(整合)
计量地理学第一章绪论第一节计量地理学的形成与发展一、计量地理学一一又称数量地理学或统计地理学或理论地理学，是用数学方法和计算机技术研究地理现象及地理要素的科学，是应用地理学的分支，是数学与地理学相交叉的学科。
可概括为：地理学的思想/系统的观点/数学的方法/计算机的工具二、地理学的发展三阶段：（1）古代地理学：以地理知识的记载为主，是农牧业社会的产物。
（描述性记载）（2）近代地理学：主要对地理现象进行条理归纳，并对其间的关系作解释性描述。
（3）现代地理学：把地理环境及其人类活动的相互关系看作统一整体，采用定性和定量相结合的方法，从多重侧面,详细、精确地解释地理现象的内在机制，合理推测未来发展规律，提供可供选择的多重决策。
（确定性解释）三、现代地理学的三个标志：其标志是地理数量方法、理论地理学的诞生和计算机制图、地理信息系统、卫星等应用的出现。
或者表述为：(1)观察研究手段现代化(2)地理学的计量革命(3)地理学理论更新和新学科的诞生四、形成的标志—计量运动在现代地理学发展史上形成的计量地理学，最早追溯到二十世纪五十年代的“计量运动”。
►计量运动：将数学、物理学、社会学、经济学的理论和方法引入地理学，探索地理事物的空间格局，其共同之处在于都是开展地理学定量化研究，建立定量模式。
这种定量化研究之热潮，就是所谓的计量运动。
地理学计量革命的实质:用现代数学方法和计算机，运用模型和模拟，使地理学的理论精确化，计算快速化，从传统的定性分析向定性和定量分析相结合过渡。
五、“计量革命”的特点(地理学家约翰斯顿)（1）关注科学严谨传统区域地理学的缺点在于以“区域描述”为中心，而对以假定-推理为基础的、追求解释和预测、并发现一般规律的科学严谨性不够重视，新地理学则强调科学方法。
（2）重视数量工具在数据和信息分析方面，新地理学采用统计、数学模型，以及计算机等工具，试图用它们使研究更加科学化或标准化。
（3）聚焦空间秩序除了发现空间分布和作用的法则和模式，地理学家应该从对空间的“水平秩序”转向“垂直的（土地与社会之间）的内部关系”。
【国家级精品课程】华东师范大学-《计量地理学》-课后习题3
课后习题1.什么是相关系数？单相关系数、偏相关系数和复相关系数在计算上有什么联系？三者在检验上有什么区别？2.什么是秩相关系数？试比较单相关系数和秩相关系数。
3.什么是地理回归分析？相关分析和回归分析的联系和区别是什么？4.什么是地理过程时间序列？地理时间序列分析在地理学中有什么用途？5.什么是多元回归模型？多元回归模型和一元回归模型相比有什么特点？6.什么是系统聚类分析？系统聚类方法有几种？其距离是如何计算的？7.什么是主成分分析？主成分分析的步骤有哪些？8.什么是马尔可夫预测方法？使用马尔可夫预测法进行地理预测时所要遵循的基本要求是什么？9.是否所有的马尔可夫过程都存在终极状态？为什么？10.趋势面分析的基本原理是什么？除了多项式形式以外，是否可以用其它函数形式拟合趋势面？为什么？11.某地区粮食产量（t）与受灾面积（hm 2）的历年数据见下表，试计算二者之间的相关系数，并对相关系数进行检验（а=0.5）。
习题3.1112.根据4个要素的48个样本数数据，计算得到的简单相关系数如下：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=19977.09923.09989.019926.09994.019954.0144434241143332312423222114131211r r r r r r r r r r r r r r r r R 试计算各级偏相关系数和复相关系数，并对其进行显著性检验。
13.某山区水土流失面积（km2）与土壤的含氮量的数据数据见下表。
（1）试画出二者之间的散点图并确定是什么样的相关形式；（2）试拟合双曲线模型；年份1995199619971998199920002001200220032004粮食产量(t)25180120040941550231411019801124受灾面积(hm 2)5210165889098120150140120（3）检验该模型的显著性，并预测当水土流失面积x=10（km2）时的土壤含氮量y（g/m2）。
计量地理学实验报告
《计量地理学》实验报告学院：班级：学号：姓名：指导老师：实验地点：目录一、第一次实验（1）多元线性回归分析··3（2）逐步回归分析··6二、第二次实验（1）主成分回归分析··10（2）方差分析··13三、第三次实验（1）非线性回归分析··17（2）聚类分析··20四、第四次实验趋势面分析··22第一次实验1.实验名称：多元线性回归分析实验目的：通过探讨自变量与因变量之间变动的比例关系，建立模型，揭示地理要素之间的线性相关关系。
实验内容：以《贵州省遵义市海龙坝水源地供水水文地质详查报告》中的数据资料为例，对该地区地下水流量进行预测。
从详查报告可以看出，该区地下水流量的动态变化主要受降雨量及人工开采两个因素的影响，因此主要通过研究区降雨量及人工开采用水资料来预测地下水各观测孔流量的变化，而不考虑其它因素的影响，则模型可简化为：22110x x y ∂+∂+∂=式中，y 为观测孔地下水流量的变化；21,x x 分别为降雨量和人工开采量。
年份 降雨量1x /mm人工开采量2x /3m观测孔流量y/(L/s)1990 954 658.8 51.54 1991 1389.5 723.1 63.71 1992 864 701.9 54.44 1993 1193.2 689.5 56.78 1994 841 734.6 53.45 1995 1378.4 699.2 65.92 19961686.9685.467.581997 1592.1 704.7 64.591998 1956.7 613.7 75.31实验步骤：（1）在DPS系统中对原始数据进行回归分析，将上表中数据编辑、定义成数据块；（2）在“多元分析”菜单下选择“回归分析”中的“线性回归”，系统给出下图界面点击右下角的“返回编辑”，得到以下数据：多元线性回归分析结果：方差来源平方和df 均方F值p值相关系数R=0.962768 决定系数RR=0.926923 调整相关R'=0.950034press=117.3509 剩余标准差sse= 2.4622 预测误差标准差MSPE=4.4225 Durbin-Watson d=2.2597回 归461.39792230.6989 38.0527 0.0004剩 余36.3757 6 6.0626总 的497.77368 62.2217变量 回归系数 标准系数 偏相关 标准误t 值p-值 b0 26.3907 21.6685 1.21790.2627b1 0.0201 0.9914 0.9523 0.0026 7.6450 0.0001 b2 0.01250.05680.17600.02840.43790.6746序号观察值拟合值残差标准残差 学生残差cook 距离成果处理：经过以上分析，由上表可知，该区地下水流量计算模型为：210125.00201.03907.26x x y ++=通过对回归方程进行F 显著性检验，该地下水流量预测模型显著性很好，符合1 51.5400 53.7836 -2.2436 -0.9112 -1.3434 0.7061 2 63.7100 63.3429 0.3671 0.1491 0.1774 0.00443 54.4400 52.5106 1.92940.78360.93320.12144 56.7800 58.9766 -2.1966 -0.8921 -0.9563 0.04545 53.4500 52.4554 0.9946 0.4039 0.5048 0.0477 6 65.9200 62.8219 3.09811.25821.35180.09407 67.5800 68.8541 -1.2741 -0.5175 -0.5965 0.0390 8 64.5900 67.1881 -2.5981 -1.0552 -1.2416 0.1976 975.3100 73.3868 1.92320.78111.48581.9270通径系数分析直接作用 通过x1通过x2 x1 0.9914 -0.0298x20.0568-0.5206剩余通径系数=0.270327该地区的实际情况，因此可以通过该模型对研究区地下水流量进行预测。
《计量地理学》课程笔记
《计量地理学》课程笔记第一章绪论一、计量地理学的产生1. 背景- 地理学的传统研究方法主要是定性的描述和分析，但随着科学技术的进步，地理学家们开始寻求更精确、更系统的分析方法。
- 第二次世界大战后，计算机技术的迅速发展以及大量地理数据的积累为地理学的定量研究提供了可能。
2. 起源- 20世纪50年代，美国地理学家沃尔德华·克里斯塔勒（Walter Christaller）和威廉·阿瑟·刘易斯（William Arthur Lewis）等人的工作标志着计量地理学的诞生。
- 我国计量地理学的发展始于20世纪70年代末，随着改革开放的推进，引入了西方的计量地理学理论和方法。
3. 产生原因- 地理学研究的内在需求：为了更深入地理解地理现象的规律性和内在联系，需要定量化的研究方法。
- 数学与统计学的发展：为地理学提供了新的工具和方法，如回归分析、聚类分析等。
- 计算机技术的应用：使得复杂的数据处理和模型运算成为可能。
二、计量地理学的研究对象和内容1. 研究对象- 地理空间分布：研究地理现象在空间上的分布特征和规律。
- 地理现象的变化：分析地理现象随时间的变化趋势和周期性。
- 地理要素关系：探讨不同地理要素之间的相互作用和影响。
2. 研究内容- 地理数据的采集与处理：包括数据收集、清洗、转换和存储等。
- 地理现象的定量描述：使用数学模型和统计方法对地理现象进行描述。
- 地理模型的构建与应用：建立地理现象的数学模型，用于预测和决策支持。
- 地理空间分析：研究地理现象的空间格局、空间过程和空间关系。
三、计量地理学的研究方法1. 数学方法- 概率论：用于描述和推断地理现象的不确定性。
- 数理统计：用于数据分析、假设检验和模型建立。
- 线性代数：用于处理地理数据的矩阵运算。
- 微积分：用于分析地理现象的变化率和累积量。
2. 统计方法- 描述性统计：对数据进行总结和可视化。
- 推断性统计：从样本数据推断总体特征。
计量地理学
计量地理学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。
发展进程编辑其萌芽于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。
简史编辑数量地理学发轫于20世纪30年代。
1930年，日本村田贞藏和吉村信吉应用统计方法和普阿松分布探讨居民点人口与农田面积的关系和居民点类型。
1933年德国W.克里斯塔勒和1939年美国M.杰弗逊分别应用数量指标研究城市地理问题。
此后，一些常用的统计特征数开始用于分析地理问题。
1955年美籍挪威学者W.L.加里森在美国华盛顿大学地理系举办地理研究中应用数理统计方法的研究班，培养了一批数量地理学研究者。
计量地理学课件1绪论
20世纪80年代至今
随着计算机技术的飞速发展，计量地 理学在理论和方法上不断创新，应用 范围不断扩大。
计量地理学的重要性
计量地理学在解决实际问题中 具有重要价值，如城市规划、 环境保护、资源管理等。
它能够提供定量的决策依据， 帮助决策者更好地理解和解决 复杂的地理问题。
计量地理学的发展对于推动地 理学的科学化和现代化具有重 要意义。
计量地理学课件1 - 绪论
• 计量地理学简介 • 地理学研究方法 • 计量地理学的主要研究领域 • 计量地理学的未来发展 • 结论
01
计量地理学简介
定义与背景
计量地理学是一门应用数学方法和计算机技术来研究地理现象和解决地理问题的学 科。
它强调定量化、模型化和预测性，通过建立数学模型来揭示地理现象的内在规律和 相互关系。
空间大数据的挖掘与分析
随着地理信息技术的不断发展， 空间大数据的获取和存储能力将 得到大幅提升，为地理学研究提
供更丰富的数据资源。
空间大数据的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ掘和分析将有助 于揭示地理现象的内在机制和规 律，提高地理研究的科学性和准
确性。
空间大数据的应用将拓展到更多 的领域，例如城市规划、环境保 护、灾害预警等，为社会发展和
研究地理要素之间的空间关联和相互作用，如距离、方向、拓扑关系等。
空间过程
研究地理现象随时间变化的规律和机制，包括扩散、迁移、演变等过程。
空间优化与规划
空间优化
通过数学模型和算法，优化地理要素 的空间布局和资源配置，提高空间利 用效率和效益。
空间规划
基于地理信息和空间分析技术，制定 和实施空间规划方案，实现区域可持 续发展和城乡建设。
02
地理学研究方法
《计量地理学》-实验教学大纲
《计量地理学》课程实验教学大纲一、课程基本信息课程代码：16136803课程名称：计量地理学英文名称：Quantitative Geography课程总学时：48实验学时： 21适用专业：自然地理与资源环境课程类别：专业课先修课程：地理信息系统遥感概论气象学植物学地质学地貌学人文地理学二、实验教学的总体目的和要求1、对学生的要求已学习统计学基本知识；初步掌握计算机应用基础，能初步应用计算机进行数据处理。
2、对教师的要求能进行有关理论与实操的讲解与演示。
3、对实验条件的要求有专用的计算机房提供每个学生上机操作，提供统计软件EXCEL、SPSS等。
三、实验教学内容实验项目一（1）实验名称：SPSS工作环境与入门实验内容：SPSS软件介绍与基本操作实验性质：验证性实验学时：1学时实验目的与要求：认识SPSS软件的图形用户界面，熟悉SPSS界面各元素、文件类型、数据录入与管理方式，. 掌握SPSS软件窗口的各项功能，练习数据的基本处理操作。
实验条件：计算机（已安装SPSS 14或以上）。
实验项目一（2）实验名称：数据的描述统计实验内容：学习数据统计关于一般水平和离散程度的统计变量的计算，进行空间或者产业内部分布均衡度/集中度的分析。
实验性质：验证性实验学时：2学时实验目的与要求：给定数据分组录入检查和合并，统计分组与统计图表的绘制，计算表示集中趋势、离散程度和分布特征的统计指标与参数，绘制洛伦茨曲线，计算集中化指数、基尼系数与锡尔系数。
实验条件：计算机（已安装SPSS 14或以上）。
实验项目二实验名称：地理要素的相关程度测定实验内容：理解用SPSS软件进行相关分析的基本原理与方法，掌握数据输入与相关分析基本操作。
实验性质：综合性实验学时：1.5学时实验目的与要求：实现用SPSS软件进行多个要素之间相关性的分析，使用GDP与相关国民经济统计数据，进行相关分析。
实验条件：计算机（已安装SPSS 14或以上）。
《计量地理学》
计量地理学实验报告（湖南科技大学）学院专业班级学号姓名指导老师完成时间《计量地理学》第一次实验报告实验日期：10月30日实验地点：机房（一）实验名称多元线性回归分析、岭回归分析、逐步回归分析（二）实验目的通过实际上机操纵，学会运用相关软件对数据进行回归分析，了解每一种回归分析方法的适用情况，并灵活运用各种回归分析方法处理对应数据，通过软件处理变量之间相关关系，建立预测方程。
（三）实验内容运用DPS软件，首先输入一组数据，对其进行多元回归分析，若经过检验没有发现变量间存在多重共线性，且显著性水平达到要求，则根据相关数据建立回归方程。
若存在多重共线性，则选择其它几种方法对其进行回归分析，从而克服多重共线性的问题，最后得出最准确的回归方程。
（四）实验步骤与结论一、多元线性回归多元线性回归适用分析于不存在多重线性关系的变量之间的相关关系。
因此在进行分析以后，要运用相关系数、方差膨胀因子这些指标对其变量之间是否存在多重共线性进行检验，然后在写出回归方程后，对方程进行显著性检验。
显著性水平达到要求的，说明建立的回归方程有效。
下面以研究车流、气温、湿度及风速作为自变量，以大气中一氧化氮的含量作为自变量建立回归方程为例，进行多元线性回归的操作，处理如下数据：1500 21.8 77 0.6 0.121200 27 58 1.7 0.11476 27 65 0.65 0.1291820 22 83 0.4 0.1351436 28 68 2 0.099948 22.5 69 2 0.0051440 21.5 79 2.4 0.0111084 28.5 59 3 0.0031844 26 73 1 0.141116 35 92 2.8 0.0391656 20 83 1.45 0.0591536 23 57 1.5 0.087960 24.8 67 1.5 0.0391784 23.3 83 0.9 0.2221496 27 65 0.65 0.1451060 26 58 1.83 0.0291436 28 68 2 0.0991、操作步骤与数据记录：打开DPS软件——编辑下表1-1中的数据，定义成数据块——点击“多元分析”——在“回归分析”的菜单下选择“线性回归”系统出现如下界面,下图为残差分析图，用于对模型的拟合效果进行分析：点击“返回编辑”按钮，从系统给出的数据结果中提取下列重要信息：（1）检验多重共线性的膨胀系数表1-1和相关系数表1-2（表1-1）变量平均值标准差膨胀系数VIFx1 1403.5 303.0582 1.7553x2 25.2458 3.6069 1.1897x3 71.0833 9.9779 1.2022x4 1.3638 0.7671 1.7403y 0.0871 0.0594(表1-2）（2）用于进行显著性检验的方差分析表1-3（表1-3）（3）用于建立模拟方程的回归系数表1-4（表1-4）2、数据分析（1）多重共线性检验指标：膨胀系数>10或相关系数>0.8，则说明存在严重的多重共线性关系。
“计量地理”应改称“数量地理”
作者： 古松
出版物刊名： 城市问题
页码： 27-27页
主题词： 数量地理;多元统计方法;计量单位;地理数据;地理要素;地理分析;地理模型;地理学;
经济地理;书评
摘要： <正> 《经济地理》杂志第五卷第二期刊登了林炳耀同志为台湾出版的丁骕先生所著《数量地理》一书所作的书评“喜读丁骕先生的《数量地理》”。
书评指出,一个学科应该有科学的术语。
我们过去直译日本地理学界的名词,称为“计量地理”,并没有深究其是否确切。
丁先生在《数量地理》一书的序中说“若称计量地理,有舍本逐末之感”,建议称为“数量地理”。
详细分析这一门学科的内容,可以知道:它主要侧重于统计方法、多元统计方法在地理分析中的应用、地理模型的建立和地理数据的处理方法,只有一个侧面是研究地理要素。
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南阳师范学院
本科学生实验报告
姓名丁利旺院（系）环旅科学与旅游学院专业地理信息科学班级13级4班
实验课程名称计量地理学
指导教师及职称白景锋
开课时间2015 至2016 学年一学期
南阳师范学院教务处编印
实验名称目录实验一：数据分布
实验二：统计图表、空间罗伦兹曲线实验三：相关分析、一元回归模型构建实验四：多元回归模型构建
实验五：聚类分析
Frequency Percent Valid Percent Cumulative Percent
Valid 1 8 15.1 15.1 15.1
2 9 17.0 17.0 32.1
3 3 5.7 5.7 37.7
4 5 9.4 9.4 47.2
5 11 20.8 20.8 67.9
6 13 24.5 24.5 92.5
7 2 3.8 3.8 96.2
8 2 3.8 3.8 100.0
Total 53 100.0 100.0
(1)录入数据
定义变量“降水量”，并按表2-3内容输入数据，见图1-10 （2）录入下限值，调用Frequency函数，生成函数值用鼠标选择区域C2到C10，在编辑栏内输入“=Frequency（A2:A101,B2:B10）”;按“Ctrl+Shift+Enter”组合键产生数组公式”={Frequency(C2:C56,B58:B69)}”,这里要注意“{}”不能手工键入，必须按下“Ctrl+Shift+Enter”组合键有系统自动生成，完成后C2:C10将显示如图1-11所示的降水值分布情况。
（3）绘制频数分布图
根据频数值计算频率值，然后在EXCEL表中录入组中值，并把频数、频率复制到组中值并列的单元格里，插入图表，图表类型选用双轴线—柱图，然后绘制频数分布图
实验小结
通过本实验的学习我了解到了地理数据分布的基本特征，掌握了地理数据分布特征的主要表征值。
指导教师评语及成绩：
图3-2 同时我们还得到了以下表格：Logarithmic
Model Summary
R R Square Adjusted R
Square
Std. Error of the
Estimate
.995 .990 .989 .162 The independent variable is 水土流失面积.
Coefficients
Unstandardized Coefficients Standardized
Coefficients
t Sig.
B Std. Error Beta
ln(水土流失面积) -2.011 .063 -.995 -32.021 .000 (Constant) 6.046 .098 61.998 .000
从以上拟合曲线以及表格中我们可以看出，Logarithmic模型对表1-2的数据具有较好的拟合效果，同时R2为0.990，F检验为1025，确定具有非常高的拟合度。
得出的拟合方程为：Y=6.046-2.011*㏑x
因此当水土流失面积x=10（km2）时，土壤含氮量约为y=1.4g/m2
实验小结：
通过本实验的学习我掌握了相关分析、回归分析的定义、内涵，重点掌握一般相关系数的计算公式、利用所给数据能够建立一元线性与非线性回归方程，并能够进行检验。
指导教师评语及成绩：。