地理學領域的方法和模型

發布時間: 2021-03-01 11:32:56

㈠地理建模在地理學中的地位

目前，由於地理問題的復雜性和不確定性，地理學的量化水平還比較低，其建模主要是借鑒地質學、生態學和水文學等相關學科的模型和建模方法來研究有關地理環境問題。

地理建模一般具有復雜性、空間性、時間性和模糊性特點。在地理學中，建模的對象是地理系統，它具有明確的時間和空間特徵。地理建模包含兩種含義：空間實體對象建模和地理問題建模。空間實體對象是地理特徵的抽象與幾何表示，它的建模是地理信息系統所關注的主要內容。地理問題建模則涉及到地理學的所有領域。

在地理建模中，地理信息系統提供了數據的支持、模型庫的管理和建模結果的可視化，是地理建模重要的技術支持。地理信息系統側重於空間數據的存儲、管理和制圖，分析方法基本以空間位置為核心，關注的是對象之間的空間位置關系。地理建模中，空間位置是作為數據的屬性來考慮，研究各個要素之間的關系以及這種關系的表現形式。歸納起來，地理信息系統的主要研究內容是空間數據的管理、空間關系的分析和表示，地理建模研究的是地理要素之間關系的建立、解釋和分析。

地理建模針對地理問題，使用系統分析方法、物理方法和數學方法建立模型，對模型進行分析，以便為政府或經濟、社會發展的決策提供基礎支持。地理建模應用的方法，不同於決策分析中應用的方法，決策分析主要涉及資訊理論和控制論的內容，如規劃方法、投入產出方法等。

㈡地理基本原理和方法有哪些

答地理題，還會用到「原理」和「方法」？？？？頭一次聽說呢！這是文科好不，你用理科的思想去做？
基本原理是：背！方法：熟讀，狂背！

㈢如何在地理教學中較好的發揮教具和模型的作用百度文庫

民居與地理的關系復

縱觀我國傳制統民居住房的樣式，修房造屋材料的選購，大多受當地自然地理條件影響深刻。寒冷地區的民居牆體厚實，屋內建成有壁爐或火坑，窗戶比較小，在冬天積雪多的地方，屋頂大多高聳；濕熱地區性的民居牆體相對單薄，門窗開得較小，並有完備的排水系統；世代生活在草原上的牧民們，為了適應游牧這種特殊生活方式的需要，往往建造一種搭卸十分方便的民居—蒙古包；黃土高原的居民利用黃土直立性好的特點開鑿窯洞來居住花笭羔蝗薏豪割通公坤；西南炎熱的少數民族地區以竹樓為主。在當今商品房的開發熱潮中，開發商也在時時考慮很多地！

㈣如何在地理教學中較好的發揮教具和模型的作用百度文庫

1化「抽象」為「具體」，有效地提高課堂效率。
初一學生初次接觸地理學科，就會碰到很抽象的地理概念，經緯度的劃分和判讀，根據等高線判斷各種地形，地球的自轉和公轉等，這些概念非常抽象難以理解，傳統教學中老師使盡渾身解數講理論、舉列子，學生還是不能完全理解這些概念。當學生看到那些用生活物品與身邊的常見材料做成的地理模型，會覺得地理離自己更近。這樣更容易激發學生熱愛地理學科的情感。恰當地應用自製的教具和學具可以化抽象為具體，這將大大提高課堂效率，不僅可以加強講授內容的科學性、系統性、直觀性和趣味性，而且可以輕松地將教學難點破解。
筆者從教中學地理15年，每次講到地球的自轉和公轉這課時，就發現很多學生怎麼都理解不了為什麼地球圍繞太陽公轉一圈就能產生四季變化，老師告訴他們因為有黃赤交角的存在，導致太陽直射點在南北回歸線之間來回運動就產生了四季變化，學生還是很茫然。即使放邊放多媒體動畫邊解釋四季形成的過程，還是有很多不明白為什麼太陽直射點會不斷地變化。後來我做了個太陽公轉模型圖，不用老是多費唇舌，就很好地解決了學生這個困惑。這個模型由四個地球儀和一個紅球組成。地球儀用水彩筆把赤道和南北回歸線描粗，使它們變得比較醒目，四個地球儀分別放在地球公轉軌道中二分二至的位置。中間的紅球表示太陽，在太陽的四周插上鐵絲，表示太陽直射點，轉動紅球就可以直觀地看到鐵絲表示的太陽直射點在回歸線之間移動。這個模型把抽象的四季變化的原因直觀地表達出來了，學生可以直觀地看到太陽直射點的回歸運動，從而真正理解了地球的公轉運動。
2化「被動」為「主動」，培養學生的觀察能力和思維能力。
地理新課標提出「關注學生生活發展及終身發展有用的地理內容」、「著眼於學生的全面發展和終身發展」，以「培養學生的地理實踐能力和探究意識，激發學生學習地理的興趣和愛國主義情感，使學生確立正確的人口觀、能源觀、環境觀以及可持續發展觀念」為使命。通過學生自己製作學具，可以有效地培養他們的觀察能力和思維能力創新能力和動手能力。
組織學生自製學具，就是讓學生真正參與教學活動，成為教學活動的主體，這樣可以調動學生的學習積極性和主動。製作學具既有成功的經驗也有失誤或失敗的經驗，而從失誤或失敗中總結出的經驗更為寶貴。在具體操作過程中，學生會不斷地發現問題，自主解決問題，因此會不斷積累直接經驗，提高實踐能力，這樣可以培養他們的動手能力，激發他們的創造能力，開闊他們的思維。
比如筆者教學中，教到地球和地球儀這課時，都會布置學生製作地球儀，學生的製作熱情很高，他們回家收集材料，觀察地球儀的特點和經緯度分布的特點，一周後富有創意的各色地球儀在學生的巧手之下產生了。有的地球儀是用乒乓球製成的，有的是用海洋球製作的，有的是用氣球製成的，不論是用什麼材料製成的，都能把地球儀和經緯度分布特點表達出來了，這樣對他們學習經緯線有很多的幫助。學生在教學活動中的主動性得到體現，學習地理的積極性大大提高了。
3化「動口」為「動手」，可以提高教師的專業素養。
教師根據教材自製教具是在教師不斷實踐、創新的基礎上產生出來的，這個過程，是教師不斷提高自身素質的過程。
教師在深入鑽研教材的基礎上，上課前選定自己的教學方法，運用自己做的教具，針對性非常強。對教材的編排意圖研究透徹，以便選擇能達成目標的方法策略，是教師自製教具必須具備的條件。教師針對教學效果，不斷地改進或者重新設計製作教具使教師的動手能力和創新意識得到一定程度的提高。所以說，能大膽進行自製教具，就體現了教師鑽研教材的深度和教學方法的探究廣度。
比如地理教師在製作中國地形模型圖的時候，就要特別注意山脈分布的位置、海拔的高度，高原的位置、面積、海拔高度、特點，平原的位置、大小、面積大小等地理要素。要做到精準、形象地展現中國地形圖，就要對這些地理事物的特點十分熟悉。自製教具是從不會到會，教具的設計，從不成熟到成熟，製作的教具，從粗糙到精美。這就是一個對教材研究的過程，在不知不覺中提高老師的業務素質。

㈤地理科學的應用領域

地理科學的應用領域：
第一，地理學研究方法的變革。傳統的地理學方法主要有勘查、觀測、記錄、制圖、區劃與規劃等。早期劃定的分區對於決策支持而言,在宏觀方面有引導性,但在微觀方面需要進一步具體和翔實的信息。現代地理學在發展過程中繼承了原有優勢,在加強野外考察、觀測的同時,更注重應用空間統計、對地觀測、地理信息系統、遙感等多種技術手段,建立模型和決策支持系統,為決策和管理服務。

第二，地理學的研究技術已經從概念模型走向定量表達。從早期的地理地帶性概念、柯本氣候分帶到氣候系統模式,從早期的地理信息空間疊加到地球系統多圈層要素耦合模式,地理學相關模型的模擬精度正在不斷提升。從計算機制圖到空間分析,地理信息系統向著具有不同解析度、海量數據、多維顯示的數字地球系統發展。從早期航空遙感走向多衛星組網的多解析度、全天候、全波段、多要素地球立體觀測,遙感觀測的時空解析度大幅提升。從早期的指南針、羅盤,到組網衛星,再到移動終端,全球定位系統實現了從定位走向基於移動網路的位置服務。隨著對地球表層的監測體系逐步建立,從天上的航空航天遙感到地下探測,再到地表土壤、植被、水等多要素的觀測,實現了精細化、多尺度的野外觀測,為研究地理過程提供了豐富數據,深化了對地理現象過程和機制的認識。地理學研究已經從統計模型走向模式模擬,從原來的線性分析發展為非線性數理統計,從模型建立走向模型系統,面向預測的多圈層、多要素耦合的地球系統模式已成為可能。
第三，大數據、可視化和虛擬現實為研究復雜的地理學問題提供了重要工具。大數據可以比較精細刻畫社會經濟現象的時空變化。例如在人文現象分析中,通過人口在空間上的流動識別熱點地區,進而為公共設施布局、交通網路構築等提供科學依據;通過室內模擬和室外觀測相結合,將室外觀測的地理過程數據與數字化的降雨量、植被覆蓋、城市交通網路布局等要素相結合,進而在計算機上進行智能化、可視化的模擬,為決策提供服務。早期進行土地覆蓋、土地利用、土壤等制圖研究往往通過野外調查人工繪制,建立調查樣地代表不同圖斑特徵。通過遙感圖像解譯地物類型,依託地理信息系統對其它空間數據進行整合管理,可以實現地理學核心的人地關系研究,如土地覆蓋空間格局變化、城市化過程及其驅動機制等,並為生物多樣性保護、城鄉規劃、應對全球變化等可持續發展相關問題服務。隨著地理學圈層相互作用模式越來越注重多要素耦合,綜合性和整體性已經成為地理學理念的「數值化表達」,3S技術貫穿於解決地理學問題的各個環節。例如,在氣候模式演變研究中,20世紀70年代的氣候模式,主要是考慮大氣和地球表層;一直到90年代末期,IPCC第二次評估報告時才考慮了氣溶膠的影響。後來逐步考慮植被的動態變化、大氣化學特徵、冰凍圈的變化等,未來也必將增加城市化、社會經濟的變化、產業變化對氣候系統的影響等。總之,地理學圈層相互作用模式越來越綜合,整合了越來越多的自然環境和社會經濟特徵。

㈥數量地理學的模型

投入-產出模型。應用於人文地理研究中各經濟部門間關系的平衡與預測，也應用於生態系統各要素的平衡關系分析。
線性規劃模型。這是數量地理學中應用最廣的最優化模型，它用線性不等式和線性目標函數描述地理要素之間的物質與技術關系，通過單純形法求解數學模型，得到在一定條件下符合最佳目標的地理要素規模與結構，多用於資源開發、經濟要素布局及經濟發展和生態環境的關系的最優規劃。
整數規劃。又稱分配問題模型。當某些需要規劃的地理要素必須取整數值才有意義時採用整數規劃模型,其中應用最廣的是0-1規劃，這種模型中地理要素只取0或1，用以代表不實施或實施某種方案，常用於資源分配、生產布局等的最優規劃。
混合規劃。在一定的空間決策問題中，若干決策要素是以實型數值表示的（如國民收入），另一些決策要素則以整數值表示（如企業個數），處理此類問題的規劃模型稱為混合（整型與實型）規劃。
非線性規劃模型。地理要素的相互關系及目標函數用非線性方程描述時即為非線性規劃模型，其中以目標函數為二次函數，約束條件為線性不等式的數學模型應用較廣，又稱二次規劃。
多目標模型，即目標函數有一個以上時的數學規劃模型。由於地理系統設計的最優目標往往是多目標的，因此，70年代以來多目標規劃頗受重視。
網路分析。利用網路分析技術分析交通運輸狀況與線路布局,利用PERT技術（規劃評審技術）和CPM方法（關鍵線路方法）分析地理系統各要素的安排順序與關鍵環節，主要應用於區域規劃與城市規劃。
馬爾可夫鏈模型。利用地理系統狀態轉移頻率對地理系統的未來狀態作預測，應用於人口社會移動、沉積過程的分析。
控制論模型。應用微分方程和偏微分方程分析地理系統的演變規律，以人口過程的控制論模型最為成熟。
大系統理論與方法。由於地理系統是因素復雜、層次結構多、子系統間關系錯綜復雜的動態系統，因此引進了大系統理論與方法。1972年在維也納成立國際應用系統分析研究所(IIASA),從事地球資源開發、能源問題、人口問題、生態系統、世界經濟模型的研究。
系統動力學模型。這類模型是美國W.福雷斯特創造的、用於處理大系統動態過程的數值模擬方法。它避開了求高價非線性系統解析解的困難，用一組流率方程、水平方程和輔助方程模擬系統動態和反饋過程，在許多復雜區域系統的研究方面取得重要成果，廣泛應用於區域和城市發展的動態研究。
其他方法與模型。根據專門地理問題應用的方法和模型，如各類重力模型用於模擬地區間經濟聯系的數量，最大熵模型用於研究人口與地理要素的擴散過程，中心位置理論與等級規模模型用於分析城市與工業樞紐的格局，Q-分析應用於定性關系的分析與分類。
目前，地理學已經不再把區域系統、城市系統理解為封閉系統，開始探索熱動力學、耗散結構、自組織理論和協同學方法在開放系統研究中的應用，突變理論、分叉理論模型開始應用於自然系統和社會經濟系統的空間過程的研究。

㈦如何製作地理教學模型

對於課題工藝步驟設計學生，模型的製作是最直觀的表達方式，也是學生具備的技能之一，是教師在教學中改進教學方法、改革課程方式和加強學生的綜合訓練等幾方面不可缺少的教學的一部分

㈧如何評價現代地理學中的定量方法

本世紀 20—30 年代，來地理學源研究中的統計方法開始萌芽，並開始進行地理要素的統計概括和相關關系探討。這些事實充分說明，數學方法對於地理學家來說，並不陌生。但是，在古代地理學中，運用數學方法僅僅是為了描寫地理事件，地理事實和記載地理知識；在近代地理學中，運用數學方法，又只是局限於對地理現象的解釋性描述。而在現代地理學中運用數學方法，則是為了更進一步深入地進行定量化研究，以揭示地理現象發生、發展的內在機制及運動規律，從而為地理系統的預測及優化調控提供科學依據。現代地理學中的數學方法的出現，反映了地理學朝著定量化方向發展的新趨勢。這種新趨勢就是在地理學研究中，以定量的精確判斷來補充定性的文字描述的不足；以抽象的、反映本質的數學模型去刻劃具體的、龐雜的各種地理現象；以對過程的模擬和預測來代替對現狀的分析和說明；以合理的趨勢推導和反饋機制分析代替簡單的因果關系分析；以最新的定量化技術革新地理學的傳統研究方法。

㈨地理模型的製作方法

1.找好材料:白乳膠，膠布（可有可無），報紙或不要的書本，一個泡沫箱，紙皮，顏料，顏色筆，皺紙，在文具店買到的（可用紙巾代替） 2.把報紙捏成團，最好就捏結實點，不然到時會散開。然後如下圖這樣用白乳膠在泡沫箱底粘好，不過白乳膠比較慢干可以找東西放紙團上面壓一壓。直到粘滿了泡沫箱的四分之三。