从数量地理学到地理计算学

Python与开源GIS

从数量地理学到地理计算学

2016-11-01 作者: bukun 浏览: 1925 次

摘要: 国外理论和数量地理学的发展,按照英国著名地理学家,里兹大学S•奥彭肖(Openshaw ) 教授的定义和划分,大体经历了 60年代的计量革命(统计模型),70 年代初期的数学模型革命(数理模型和规划模型等),80年代中期的 GIS革命(1983年提出了自动地理...

国外理论和数量地理学的发展,按照英国著名地理学家,里兹大学S•奥彭肖(Openshaw ) 教授的定义和划分,大体经历了 60年代的计量革命(统计模型),70 年代初期的数学模型革命(数理模型和规划模型等),80年代中期的 GIS革命(1983年提出了自动地理学——Automated Geography),80年代末,90年代初进入计算地理学时代(Geocomputational Geography)。1994年在里兹大学正式建立全球第一个计算地理中心,90年代中期国外学者正式创立地理计算学一词——Geocomputation。1996年起,每年一次,已先后三次举行了全球地理计算学术年会,出 版论文专集。

作为数量地理学的深层次发展,地理计算学的出现与发展,对整个地理学科,尤其是对人文,经济地理学的理论模型和应用研究,已经产生了并将继续产生深远的影响。 地理计算学的出现与发展,得益于计算机技术和计算理论和方法的巨大发展。90年代并行超级计算机硬件的成功实现,GPS,RS,GIS技术在获取大容量,整体性地理数据信息中的成功应用,以超级计算机为基础的一系列高性能计算新方法的实现,使计算与实验,理论共同构成了人类认知客观世界的有效科学工具。地理计算已不是传统意义上的利用计算机求解地理问题的计算,它以向量或并行处理器为基础的超级计算机为工具,对“整体”,“大容量”资料所表征的地理问题实施高性能计算,探索构筑新的地理学理论和应用模型。

这些“整体”,“大容量” 资料所表征的地理问题,在人文,经济,城市地理学的相关研究中,有诸如城市中金融,交易所之间以电话为载体的信息流,在城市内核,边缘区通勤职工起讫点之间人流等的预测;有如跨国大区域人口普查,人口预测,人口规划问题;有城市内部作为城市基础的生命单元的家庭,社区的类型,结构,功能,组织等的重构;有城市信息产业,信息经济发展机制,革新等的模拟;有城市不同时间,空间尺度上的形态演变动力学等;它们都是城市地理研究课题的深入与发展。 高性能计算所依赖的计算方法与理论模型,除继续应用80年代中叶以来在地理学模型研究中成功引入的突变、自组织、混沌、分支、分形等模型外,在地理计算学中占重要地位的是神经网络模型 (neural network),遗传算法模型 (genetic programming), 细胞自动机模型(cellular automata),模式参数随机取样模型 (random sampling of model parameter),模糊逻辑模型(fuzzy logic),改进了的地理加权回归(geographically weighted regression) 等。

S • 奥彭肖教授所领导的地理计算中心成功地利用了爱丁堡大学拥有512个处理器的超级并行计算机 Cray T3D, 利用人工神经网络模型,遗传算法模型和模糊逻辑模型研究空间互作用这一地理学的固有命题, 对英国达勒姆市 (Darham ) 通勤职工流动大容量资料实施高性能运算;IGU数学模型专业委员会主席M • 费希尔(Fischer) 教授利用神经网络模型对奥地利通信网络的研究;英国M • 巴蒂教授利用细胞自动机理论模型和专用软件对城市和城市系统形态生成,演变的模拟等都是近年来地理计算学理论与应用研究具有开创性意义的成果。可以预期,地理计算学的发展将对地理科学的理论和模型研究产生深远影响。

今天, Geocomputation尽管对大部分地理学家来说还颇为陌生,但正如Geomatics在经过诸多科学家相当长一段时间的努力后已为广大地学工作者所接受那样,地理计算学这一源于数量地理学的新理论与方法,亦必将成为地理科学前沿研究领域的重要组成部分而为地理学家们所认同。

关注“开源集思”公众号
获取免费资源

随机推荐


Copyright © 2014-2019 OSGeo中国中心 吉ICP备05002032号

Powered by TorCMS

OSGeo 中国中心 邮件列表

问题讨论 : 要订阅或者退订列表,请点击 订阅

发言 : 请写信给: osgeo-china@lists.osgeo.org