地理国情复杂系统及其区划研究

发布时间：2018-04-17 17:24

本文选题：地理国情 + 复杂系统　；参考：《武汉大学》2016年博士论文

【摘要】：地理国情统计分析是地理国情普查与监测的重要组成部分,是地理国情普查数据向地理国情信息转化和提升,并与经济和社会等信息相融合,反映资源、环境、生态、经济和社会等要素的空间分布规律的必要手段和阶段,对于推广普查成果应用、推动地理国情普查与监测工作具有至关重要的作用。地理国情复杂系统区划能够直观地揭示资源、生态、环境、人口、经济、社会等要素在地理空间上的相互作用和相互影响。它是认识地理国情特征和发现地理国情规律的理论指导,是统计分析的有效手段和方法,同时又是地理国情统计分析成果的体现形式。地理国情的区划研究,一方面从外在表现形态上展示地理国情信息,是对多源地理国情数据的综合直观表现；另一方面从内在本质上评估地理国情,是对地理国情数据统计分析结果的定量表达。如何继承和发挥传统测绘的优势,在地理国情研究工作中实现思想和技术的双重转型,从而避免用基础测绘的思维方式进行地理国情普查与监测,避免地理国情普查与监测可能出现的“数据海量,知识贫乏”现象,是摆在我们面前迫切需要解决的问题。论文围绕地理国情这一主题,针对现有地理国情综合统计分析中存在的问题,采用递进式的分析结构,建立了适于地理国情综合统计分析的相关理论和模型,并进行了地理国情区划的理论研究和实验分析。其中,主要对地理国情复杂系统的概念及表达,基于聚类分析(Cluster analysis,CS)和多维尺度分析(MultiDimensional Scaling, MDS)的地理国情复杂系统分类区划, 基于“驱动力—压力—状态—影响—响应”(Driving Force-Pressure-State-Impact-Response,DPSIR)模型、优劣解距离法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)以及数据包络分析法(Data Envelopment Analysis,DEA)的地理国情复杂系统分级区划,地理国情复杂系统区划调整及确定,地理国情复杂系统区划分析等研究内容进行了研究和分析。论文的主要研究工作和创新点如下：1.提出了地理国情复杂系统的概念,并对其进行了定量表达。地理国情作为人与自然的复杂空间综合体,它是一个集资源、生态、环境、经济和社会等众多要素于一体的复杂系统。地理国情复杂系统可以打破传统的单要素各自独立的研究状态,系统梳理资源、环境、生态、经济和社会子系统的理论体系,并对其进行有机的整合。复杂系统理论为地理国情统计分析提供了新的理论指导,以协调度作为复杂系统测度分析的重要方法,为地理国情要素间的关系度量提供了新思路。2.分析了地理国情复杂系统区划的指标选取原则和方法,以此为依据,分别选取了地理国情复杂系统分类区划和分级区划指标,并利用DPSIR模型构建了相应的指标体系。设计了地理国情复杂系统的决策分析方法。根据地理国情复杂系统子系统发展状态评价、子系统间协调度和地理国情协调度,对地理国情的整体协调状况进行决策分析,确定地理国情修复和完善的方向,制定相应的调整和改进策略,实现资源、环境、生态、经济与社会子系统的协调最优化。3.构建了地理国情复杂系统区划模型,包括分类区划和分级区划。通过对地理国情复杂系统进行分类和分级,从而实现对抽象、高度综合的地理国情的客观分类描述和量化评价,并对其进行直观表达。地理国情复杂系统区划是综合地理区划的深入,从资源、环境、生态、经济和社会综合性的视角诠释区划,揭示资源、生态、环境、经济和社会等要素在地理空间上相互作用、相互影响的内在关系。它既是地理国情综合统计分析的方法与过程,同时也是综合统计分析的成果。4.结合聚类分析和多维尺度分析方法,设计了地理国情复杂系统分类区划方法。利用地理国情的多维尺度分析结果可以有效指导地理国情k-Means聚类中初始聚类数和聚类中心的选取,根据聚类结果,对各聚类簇进行解释和定义,并对各类型的组合特征和成因等进行分析,使人们能够对抽象的地理国情本身有直观的认识,最终生成地理国情复杂系统的分类区划专题图。以河南省为例,在河南省地理国情普查数据基础上,进行了河南省地理国情复杂系统分类区划实验和分析,从而对文中提出的方法进行了实践和验证。5.利用优劣解距离法对复杂系统中的子系统发展状态或分类层指数进行评价；利用数据包络分析法对复杂系统中各子系统间的协调性进行评价。在此基础上设计了多元复杂系统协调性的通用评价模型,根据分级区划指标体系和通用评价模型提出了地理国情复杂系统的协调性评价方法,对河南省地理国情进行了分级区划实验,并制定了河南省各地市地理国情协调发展的改进措施。6.在地理国情复杂系统分类区划和分级区划的基础上,利用相关系数和离差系数,设计了地理国情复杂系统区划的调整和确定方法,并对地理国情复杂系统区划进行了叠置分析、空间自相关分析和空间关联模式分析,进一步发现地理国情普查数据及其相关的统计数据中的潜在知识和规则。
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【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P205

【参考文献】