地理学理论与方法--复习题

地理学理论与方法
复习题
一、名词解释
1、计量地理学
计量地理学是将数学方法和计算机技术应用于地理学科的一门方法论学科，它主要研究地理事物和要素之间的数量关系。

2、秩相关系数
秩相关系数又称等级相关系数，或顺序相关系数，是将两要素的样本值按数据的大小顺序排列位次，以各要素样本值的位次代替实际数据而求得的一种统计量。

3、众数
是一个地理观测（或调查）系列中出现频数（次数）最多的数。

4、定性数据
定性数据表示地理现象或要素只有性质上的差异，而没有数量上的变化的数据。

5、地理数据的变换
地理数据的变换，是将原始数据的每个数值通过某种特定的运算把它们变成一个新值，而且数值的变化不依赖于数据集合中其他数据的数值。

6、中位数
也称中央值，它是地理数据按大小顺序排列，位居中间的那个数值。

7、相关分析
相关分析是研究现象之间是否存在某种依存关系，并对具体有依存关系的现象探讨其相关方向以及相关程度，是研究随机变量之间的相关关系的一种统计方法。

8、回归分析
归分析(regression analysis)是确定两种或两种以上变量间相互依赖的定量关系的一种统计分析方法。

按照因变量的多少，可分为一元回归分析和多元回归分析。

二、填空
1、地理数据变换的目的为去伪存真、易识规律、减小变幅和便于建模。

2、在地理数据的分布性质中，集中性和分散性是最重要的两个性质，常用的度量中心趋势的量有平均数、中位数和众数；度量离散程度的量有极差、离差、离差平方和、方差、标准差和变异系数。

3、地理空间数据主要用于描述地理实体、地理要素、地理现象、地理事件及地理过程产生、存在和发展的地理位置、区域范围及空间联系。

4、在Excel数据统计处理软件中，样本的简单算术平均数、中位数、众数、方差和标准差分别可以用average() 、median()、mode（）、var() 和stdev() 等函数进行计算。

在地理数据的分布性质中，集中性和分散性是最重要的两个性质，常用的度量中心趋势的量有平均数、中位数和众数；度量离散程度的量有极差、离差、离差平方和、方差、标准差和变异系数。

5、相关系数是表示两要素之间相关程度的统计指标，它的值介于[-1,1] 之间；相关系
数绝对值越大，表示两要素之间关系越密切，反之则表示两要素之间越不密切。

6、地理属性数据主要用于描述地理实体、地理要素、地理现象、地理事件、地理过程的有关属性特征。

7、在Excel数据统计处理软件中，总体的方差和标准差分别可以用varp() 和stdevp()函数进行计算；而样本的偏度系数和峰度系数可分别用skew() 和kurt() 函数进行计算。

三、简答
1、计量地理学的发展阶段及每阶段的特征。

答：（1）第一阶段（20世纪50年代末期到60年代末期），是计量地理学的初期阶段。

其主要特点是把统计学方法引入地理学研究领域，构造一系列统计量来定量地描述地理要素的分布特征，应用各种概率分布函数、方差等简单的统计特征回归分析方法。

（2）第二阶段（20世纪60年代末期到70年代末期），属于中期阶段。

该阶段的特征是多元统计分析方法和电子计算机技术在地理学研究中广泛应用。

以电子计算机技术为手段，许多地理学家熟练地掌握了多元统计方法，具备了分析多因素、复杂结构和动态特征等复杂地理问题的能力。

（3）第三阶段（20世纪70年代末期开始到80年代末期），是计量地理学走向更加成熟和更加完善的阶段，系统理论、系统分析方法、系统优化方法、系统调控方法等被引进地理学研究领域，促进了运筹学中的规划方法、决策方法、网络分析方法，以及数学物理方法、模糊数学方法、分形几何学方法、非线性分析方法等一系列现代数学方法的形成。

同时GIS 技术的发展为其提供了先进的技术手段支持。

（4）第四阶段（20世纪90年代初至今），由传统意义上的计量地理学开始向计算地理学发展。

2、相关分析和回归分析的联系和区别是什么？
答：地理回归分析就是研究地理要素之间具体数量关系的一种强有力的工具，运用这种方法能够建立反映地理要素之间具体的数量关系的数学模型即回归模型。

相关分析主要是研究要素（变量）之间联系的密切程度，并没有严格的自变量与因变量之分；而回归分析则主要是研究要素（变量）之间联系的数学表达形式，因而就有自变量与因变量之分，从而就可由自变量的取值来预测、延长或插补和控制因变量的取值，所以回归分析尚有地理预测的性质。

3、地理数据采集的渠道来源。

答：①来自于观测、测量部门的有关专业数据。

②来自于统计年鉴、统计公报中的有关自然资源及社会经济发展数据。

③来自于有关单位或个人的不定期的典型调查数据、抽样调查数据。

④来自于政府公报、政府文件中的有关数据。

⑤来自于档案、图书等文献资料中的有关数据。

⑥来自于互联网（internet）的有关共享数据。

⑦来自地图图件。

主要包括各种比例尺的地形图、影像地图、专题地图等。

⑧来自遥感数据。

主要包括各种航空遥感数据和卫星遥感数据。

⑨其他来源的有关数据。

4、地理数据统计分组的步骤及每步的含义。

答：（1）求样本的全距；所谓全距R（Range），就是地理数据中最大值与最小值的差值，或称极差。

（2）确定组数；组数n是根据地理数据所包含变数值个数N的多少。

（3）计算组
距；组距h 即每一组的步长。

（4）确定组限；组限是指组的界限，即组距两端的数值（下限
d x 和上限u x ）。

（5）进行频数统计；某组的频数f ，是指原始地理数据出现在该组内的次数。

（6）计算组中值；组中值m x 是一组数据的上限与下限之间的中点数值。

（7）绘制统计图表，使地理数据变化的趋势更加明显。

5、计量地理学的发展趋势。

答：（1）计量地理学和生产实践的进一步结合；
（2）建设新的地理学理论；
（3）地理信息系统的建立；
（4）计量方法的发展。

6、地理数据库的组成。

答：（1）计算机硬件设备；
（2）地理数据库软件-数据库管理系统；
（3）地理数据文件；
（4）地理数据库应用程序；
7、计量地理学在中国的发展历程。

答：（1）20世纪50年代末，一些大学开设运筹学课程，《地理学报》等刊物上开始出现运用有关数学方法研究地理问题的论文。

（2）70年代末80年代初，计量地理学正式起步。

1980年5月，《计量地理学》被部分综合大学和师范院校地理系列为专业课；中国地理学会于1983年召开数量地理研讨会；1984年和1985年，正式出版了教材《计量地理学概论》（林炳耀）和《计量地理学基础》（张超、杨秉庚）。

（3）20世纪80年代后期以来，地理数学方法的应用与系统科学、系统分析方法以及GIS 技术有机地结合起来。

8、集中化指数的表达式及涵义。

集中化指数I 是一个描述地理数据分布的集中化程度的指数，其表达式为
A ——实际数据的累计百分比总和； R ——均匀分布时的累计百分比总和；
M ——集中分布时的累计百分比总和。

显然，I 越大，就说明数据分布的集中化程度越高；反之，I 越小，就说明数据分布的集中化程度越低（越均衡）。

集中化指数在[0，1]区间上取值。

9、采集地理数据过程中需要注意的问题。

答：①数据的完备性和可靠性。

②在数据采集过程中，最大限度地减小数据的误差。

③在数据采集完毕后，进行检验，辨别真伪，通过数据筛选，去粗取精、去伪存真。

四、论述
论述计量地理学的应用领域。

答：（1）分布型分析
R M R A I --=
对地理要素的分布特征及规律进行定量分析。

（2）相互关系分析
对地理要素、地理事物之间的相互关系进行定量分析。

（3）分类研究
对地理事物的类型和各种地理区域进行定量划分。

（4）网络分析
对水系、交通网络、行政区划、经济区域等的空间结构进行定量分析。

（5）趋势面分析
做出地理要素的趋势等值线图，展示所要分析的地理要素的空间分布规律。

（6）空间相互作用分析
定量分析各种“地理流”在不同区域之间流动的方向和强度。

（7）系统仿真研究
步骤：
①对复杂地理系统的各种系统要素之间的相互关系与反馈机制进行分析，构造系统结构；
②建立描述系统的数学模型；
③以适当的计算方法与算法语言将数学模型转化为计算机可以识别运行的工作模型；
④运行模型，对真实系统进行模拟仿真，从而揭示其运行机制与规律。

（8）过程模拟与预测研究
通过对地理过程的模拟与拟合，定量地揭示地理事物、地理现象随时间变化的规律，预测其未来发展趋势。

（9）空间扩散研究
定量地揭示各种地理现象，包括自然现象、经济现象、社会现象、文化现象、技术现象在地理空间的扩散规律。

（10）空间行为研究
主要是对人类活动的空间行为决策进行定量的研究。

（11）地理系统优化调控研究
运用系统控制论的有关原理与方法，研究人地相互作用的地理系统的优化调控问题，寻找人口、资源、环境与社会经济协调发展的方法、途径与措施。

（12）地理系统的复杂性研究
地理系统是高度复杂的巨系统，其复杂系统研究已经引起了国际地理学界的高度重视。