国家自然科学基金(40771061)
- 作品数：15 被引量：538H指数：9
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- 相关领域：天文地球历史地理经济管理社会学更多>>
- 中国国土面积究竟有多大?——标度对称与中国陆地面积的分形分析被引量：2
- 2012年
- 海岸线的长度依赖于测量尺度,因此没有确定的测量结果:尺度越小,测量的长度值越大。国境线的测量也具有类似的尺度依赖性。这种性质与分形性质有关。分形的本质是标度对称性,而对称性意味着某种不可观测量。由于标度对称性的存在,一些地理现象的基本测度(如长度、面积)无法准确计算。中国、美国等国家的国土面积大小都没有确切的数据:在版图没有任何变动的情况下,不同时期、不同机构的测量结果不一致,有时甚至大相径庭。本文借助分形模型和标度对称思想探讨这一问题。假定一个国家包括漫长的海岸线,则其国土可以分解两部分:主体部分可以用Koch岛模型刻画,岛屿部分则可以用Pareto分布描述。这两部分叠加的结果是,国土总面积随着测量尺度的减少而逐步增加。因此,中国政府可以正式公布国土面积的最新测量数据,而不必继续担心由此引发的国际政治争端。
- 陈彦光
- 关键词：陆地面积PARETO分布
- 土地利用/覆被变化模型研究面临的几个问题被引量：6
- 2009年
- 文中主要针对模型研究的土地利用/覆被变化类型、模型分析的尺度与层次、建模的理论框架和模型的精度检验这4个方面,对当前土地利用/覆被变化模型研究所面临的问题进行了深入探讨和分析。结果表明:1)土地利用/覆被变化包括转换和渐变两种主要类型,而且通常的土地利用/覆被变化大多属于渐变类型,但是目前的模型多是研究土地利用/覆被变化的转换过程,而对渐变过程的研究相对较少,因而应该加强对土地利用/覆被变化渐变过程的模拟与分析。2)土地利用/覆被变化是一个多尺度过程,模型研究应该探索包括经济学中的均衡分析和统计学中的多层次分析在内的多种建模方法,而不是局限于某一种方法,以便更加深入地认识不同尺度或层次之间的相互作用及反馈关系。3)土地利用/覆被变化具有很强的复杂性,应该对复杂的土地利用/覆被变化过程进行分解和集成,多视角地探索建模的理论框架。4)精度检验是模型研究的重要组成部分,应该构建多时间尺度与多空间尺度的土地利用/覆被变化模型,探讨在多个时间尺度和多个空间尺度上进行精度检验及不确定性分析的方法与技术。
- 张永民
- 对称性与人文地理系统的规律性被引量：14
- 2009年
- 长期以来,人文地理学一直未能找到像物理学定律那样严格的规律。究其根源,在于人文地理系统不满足时空平移对称性。大自然在宇宙尺度和粒子尺度都遵循某种对称法则,但在人类活动的地理尺度上,各种对称规则似乎都被破坏。因此,严格的普适性不能作为人文地理模型的选择依据。然而,近年的研究表明,人文地理系统在表面的不对称背后,却隐含着另外一种对称规则。人文地理系统演化的一个隐含的目标似乎就是重建大自然的对称律。寻找这类隐含的对称法则及其演化机理有助于地理学的理论建设和应用发展。借助典型的实例说明地理对称问题对人文地理学规律探讨的学术意义,着重论证地理对称性与变换中的不变性的逻辑关系,以及人文地理学对称性研究的一些相关问题,目的是为人文地理学的理论建设启发新的研究思路。
- 陈彦光
- 关键词：地理规律对称破缺守恒律
- 地学计算的研究进展与问题分析被引量：6
- 2009年
- 对西方地学计算的起源、概念、知识体系以及存在争议的问题进行了概括地介绍和评述。地理计算的发展动因在于探索空间复杂性的需要,发展源流则在于计算科学,技术主线可以归结为:计算机科学→计算科学→计算地理学→地理计算科学。地理计算与地理信息系统(GIS)具有密切关系,需要运用定量地理学的全套工具,横跨自然、人文两大领域,可望成为一个全新的知识领域,甚至有可能发展出一种新的研究范式。地理计算科学在西方发展迅速,但也存在一些令人不安的问题,其中之一便是缺乏知识建构的核心。由于地理计算具有超越地理学的意向和趋势,本文建议以计算地理学为主体之一,以"利用模型寻求理解"为原则,建立一个相对收敛的知识体系。
- 陈彦光罗静
- 关键词：地理计算GIS
- 地理学多视角研究方法——Braess网络车流分配过程的理论分析与数值计算被引量：3
- 2008年
- 对复杂的地理系统采用多种方法从不同的视角开展分析,可以降低错误结论的概率。本文以Braess交通网络为例,提出一个地理系统多视角分析的研究案例。首先借助La氏乘数法预测奇对称Braess网络的车流优化分配的结果。然后采用数值计算和模拟方法论证,在该网络中,车流会通过自组织过程自动向着优化分配的方向演化,并且利用Markov链预测各个阶段的车流分配数值。最后借助最大熵原理从理论上证明,上述最优化过程的本质是地理系统的熵最大化;运用对偶规划和对称思想揭示,熵最大化的实质是车流运行的耗时总量最小。不同的方法给出的结果殊途同归、互相印证。这一套研究方法可以推广到多维不对称的交通网络,进而推广应用于地理学其他方面的理论分析和应用研究。
- 陈彦光
- 关键词：数值模拟
- 地理学的模型建设及其选择标准——简析非欧几何学对地理学研究方法的影响被引量：4
- 2008年
- 非欧几何学产生以后,科学研究的主要任务由寻求真理转变为建设模型,地理科学的任务也理当发生相应的转向.像其他科学分支一样,地理学的研究目标不再是发现真理,而是提出假设、建立模型.判断一个地理理论模型好坏的标准不是模型的假设是否符合实际,而是该模型对现实世界的解释和预言能力.在模型的解释和预言能力一定的情况下,模型越是简单,就越是可取;在模型的复杂程度一定的情况下,模型的解释和预言能力越强,就越是优越.当一个地理模型不仅仅对地理现象具有刻画能力,而且对其他相关领域具有某种启示作用的时候,该模型就具有超学科的理论意义或者研究价值.
- 陈彦光
- 中国历史的地理枢纽——中国地缘政治格局成因和影响的历史分析被引量：9
- 2011年
- 借助西方的地缘政治学思想,结合中国的历史演化过程,提出较大时空尺度范围内的国内地缘政治学概念.发展这类理论和分析方法,对国家安全格局的构建具有现实意义.中原地区是中国历史的地理枢纽和心脏地带所在,是中国力量的自然场所.以河南洛阳、安阳和山西霍州为三角形作外接圆,可以勾画出古人认知的中国政治地理的枢纽地区;以北京-西安-南京为三角形作内切圆,可以勾画出本文定义的中国政治地理的心脏地区.历史的经验表明:谁能控制枢纽地区,谁就能控制心脏地带;谁能控制心脏地带,谁就能控制大中原;谁能控制大中原,谁就能控制全中国.中国古代的历史发展过程逐渐在文化上抽象为一种观念地图,这种观念地图通过民族心理暗示作用,对中国历史的发展具有深刻的影响.
- 陈彦光
- 关键词：地缘政治学
- 基于Moran统计量的空间自相关理论发展和方法改进被引量：315
- 2009年
- 本文旨在发展基于Moran指数的空间自相关分析理论和方法。首先,利用线性代数知识对基于Moran统计量的空间自相关过程的数学表示进行规范化整理;其次,基于变换中的不变性思想给出Moran指数的理论解释;第三,对空间权重矩阵的数理性质、建设方法和应用范围提出新的见解。总结并发展了Moran指数的三种计算方法——三步求值法、矩阵标度法和回归分析法,将空间权重矩阵划分为四种基本类型——局域关联型、准局域关联型、准长程关联型和长程关联型。以河南省鹤壁市乡镇体系为实证对象,以本文改进的理论和方法为依据,提供了一个空间自相关分析的简明案例。
- 陈彦光
- 关键词：空间自相关MORAN指数局域性标度变换
- 城市化与经济发展水平关系的三种模型及其动力学分析被引量：61
- 2011年
- 目前已知有2种函数可以用作描述城市化水平与经济发展水平关系的数学模型,即对数函数、幂指数函数。基于Logistic函数发展了第三种模型。这3种函数分别刻画单对数关系、双对数关系和分对数关系。3种数学模型各有不同的建模条件和适用范围,反映的动力学特征也不一样。第一种模型背后的动态演化控制变量是人均产值,第二种模型隐含的控制变量是城市化水平与人均产值的比值,第三种模型暗示的控制变量是城市化水平。第一和第二两种模型反映的变化是先快后慢,第三种模型反映的变化则是两头慢中间快。在实际应用中,可以通过一个区域表现的模型结构揭示系统演化的动力学机制,借助模型参数的变化规律判断系统的演化方向。
- 陈彦光
- 关键词：经济发展异速生长LOGISTIC模型
- 空间相互作用模型的形式、量纲和局域性问题探讨被引量：22
- 2009年
- 借助空间复杂性观念和分形思想发展了地理学的空间相互作用模型,解决了长期以来悬而未决的3个问题。首先,通过修正距离成本假设,将Wilson的空间相互作用模型还原为负幂函数形式,从而回避了局域性与长程作用的矛盾。其次,利用分维概念解决了基于负幂律的空间相互作用模型的量纲问题,有助于更好地理解地理引力测度。其三,运用对称思想和对偶分析解析了人文地理系统熵最大化的本质含义,揭示了最大熵与最优化的理论关系。论证了源于万有引力类比的引力模型与Wilson空间相互作用模型的区别和联系,比较了负幂式空间相互作用模型与负指数式空间相互作用模型的共性和差异。
- 陈彦光
- 关键词：引力模型分维局域性
