摘要：本文分析計量地理運動的興衰對我國高等師范院校地理教育專業(yè)定量課程開設(shè)的影響，論述了數(shù)學(xué)方法對地理學(xué)的重要作用，提出了重新恢復(fù)和開設(shè)地理計算課程的必要性和已具備的條件，構(gòu)建了地理計算課程體系。認(rèn)為用地理信息統(tǒng)計學(xué)代替原來開設(shè)計量地理學(xué)。引進地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法這門課程，根據(jù)內(nèi)容的難易分成兩個系列課程。

關(guān)鍵詞：地理計算課程；地理信息統(tǒng)計；地理計算學(xué)

收稿日期：2007—09—15

項目：黑龍江省新世紀(jì)教改工程第四期項目。

作者簡介：張麗娟（1965—），女，河北唐山人，副教授，博士。主要從事地理信息統(tǒng)計與運籌、非線性模型等教學(xué)研究。

一、計量地理學(xué)課程的興衰

1963年，鮑頓(I.Burton)使用了“計量地理”這一詞語，對自20世紀(jì)50年代末期開始，以數(shù)學(xué)方法在地理學(xué)中的應(yīng)用為內(nèi)涵的計量運動加以形容，并認(rèn)為從這以后不再是革命了，因為數(shù)學(xué)方法已經(jīng)成為現(xiàn)代地理學(xué)的主要方法之一。從此，國際地理學(xué)界掀起了聲勢浩大的計量運動“或稱計量革命”。不過，這在地理學(xué)界并未完全達(dá)成共識，因為現(xiàn)代地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法的引人，一方面，推動了傳統(tǒng)地理學(xué)研究方法的變革；另一方面，卻產(chǎn)生了重定量分析，輕區(qū)域、生態(tài)研究的問題。由此產(chǎn)生了一場波及整個地理學(xué)界的大辯論①。以至到了20世紀(jì)70年代后期，有人提出要重新評價計量運動，重新認(rèn)識地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法。有人認(rèn)為，數(shù)學(xué)方法只能用來研究地理要素之間的數(shù)量關(guān)系及地理事物的分布形態(tài)，而不能揭示復(fù)雜的地理現(xiàn)象形成的機制。1976年，在莫斯科舉行的第23界國際地理學(xué)大會上，成立于1964年第20界國際地理學(xué)大會議程中的“地理學(xué)計量方法委員會(CQMG)”被宣布解散，這標(biāo)志著轟轟烈烈的地理學(xué)的計量地理革命的呼聲到此瀕于沉寂②。我國由于受到“文革”的影響，未經(jīng)歷國外20世紀(jì)六、七十年代地理學(xué)的計量革命時代，隨后在20世紀(jì)八十年代，我國地理學(xué)界也開始了計量地理運動，其標(biāo)志是各高等師范院校把計量地理學(xué)引入了地理科學(xué)專業(yè)，有的學(xué)校設(shè)為必修課，有的學(xué)校設(shè)為選修課③。但絕大多數(shù)高等師范院校在開設(shè)了2～3屆后，便取消了。因此可以說，我國的地理學(xué)界也重演了計量運動的興起和終結(jié)②。

計量地理運動所經(jīng)歷的興衰，其關(guān)鍵在于計量地理所采用的數(shù)學(xué)方法，基本上是統(tǒng)計方法。之所以遭到部分地理學(xué)家的反對，其主要原因為：一地理現(xiàn)象的非歐幾何性質(zhì)，決定了統(tǒng)計方法不能解決空間問題；二是地理現(xiàn)象是復(fù)雜的非隨機現(xiàn)象，不能用解決隨機現(xiàn)象的多元統(tǒng)計學(xué)進行系統(tǒng)分析，不能借助線性化技術(shù)擬合非線性系統(tǒng)。

盡管上述觀點在地理學(xué)界具有一定的代表性，而且也直接影響了計量地理學(xué)課程在我國高校的開設(shè)，但隨著數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展，數(shù)學(xué)方法已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不限于統(tǒng)計分析方法，針對不同地理現(xiàn)象、地理過程、地理事件，均有相應(yīng)的數(shù)學(xué)方法去解決，因此，在計量地理運動經(jīng)過了興衰之后，地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用已經(jīng)又進入了一個快速發(fā)展的時期，于之相對應(yīng)的，地理學(xué)也進入了現(xiàn)代地理學(xué)階段。重新評價和構(gòu)建計量地理課程，是非常必要的而且是必需的。

二、高等師范院校地理科學(xué)專業(yè)地理計算課程體系的構(gòu)建

我國高等師范院校在20世紀(jì)80年代后期，隨著計量地理學(xué)課程的取消或改為選修課，在我國地理科學(xué)專業(yè)保留計量地理學(xué)及相近課程的高等師范院校已經(jīng)廖廖無幾了，一些地方師范院校更是從來就沒開設(shè)過類似課程。而我國高等師范院校地理科學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)具備地理科學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能，能在科研機構(gòu)、學(xué)校、企業(yè)從事科研、教學(xué)、管理、規(guī)劃與開發(fā)及在行政部門從事管理工作的高級專門人才。那么在地理學(xué)發(fā)展到現(xiàn)代地理學(xué)階段的今天，面對數(shù)學(xué)方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于地理學(xué)中的現(xiàn)狀，高等師范院校地理科學(xué)專業(yè)如何構(gòu)建地理計算課程體系，成為了當(dāng)前必須解決的現(xiàn)實問題。

1.重新編制地理信息統(tǒng)計學(xué)教材，代替原來的計量地理學(xué)

統(tǒng)計學(xué)是是研究客觀現(xiàn)象數(shù)量關(guān)系及其變化規(guī)律的方法論科學(xué)，是一門關(guān)于統(tǒng)計資料的收集、顯示、描述和分析方法的學(xué)科。統(tǒng)計學(xué)形成于19世紀(jì)初期到今天已經(jīng)有100多年的歷史，是一門系統(tǒng)的科學(xué)④。各個學(xué)科根據(jù)各自學(xué)科的特點與統(tǒng)計學(xué)相結(jié)合，就形成了專業(yè)統(tǒng)計學(xué)，與地理信息相結(jié)合，形成地理信息統(tǒng)計學(xué)。它從地理數(shù)據(jù)的收集到分析方法均有系統(tǒng)的解析。學(xué)生只需要最基本的概率論基礎(chǔ)和線性代數(shù)基礎(chǔ)，就能輕松掌握此課程的理論部分，而不需要另外設(shè)置數(shù)理統(tǒng)計方面的課程。數(shù)理統(tǒng)計屬于數(shù)學(xué)學(xué)科，偏重于數(shù)學(xué)理論的講解，如不能結(jié)合專業(yè)性質(zhì)，學(xué)生很難接受，也直接影響應(yīng)用效果。

我國原有的計量地理學(xué)的教材內(nèi)容，雖然與專業(yè)知識結(jié)合緊密，但數(shù)理統(tǒng)計的基礎(chǔ)知識講解的太少⑤，如果學(xué)生沒有概率論基礎(chǔ)，很難接受教材。實際上，只要在前面補充統(tǒng)計學(xué)中的抽樣分布和理論分布、假設(shè)檢驗、方差分析、參數(shù)估計等內(nèi)容，就能解決這一問題。這樣，既不需要單獨由數(shù)學(xué)老師開設(shè)概率論和數(shù)理統(tǒng)計的課程，又能緊密結(jié)合地理學(xué)科，既加強了學(xué)生數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)技能，又使地理計算學(xué)科課程更加具有層次性和系統(tǒng)性。我國現(xiàn)有少數(shù)高等師范院校開設(shè)了概率論和數(shù)理統(tǒng)計課程，進而取代了計量地理學(xué)課程，筆者認(rèn)為是不可取的，脫離了專業(yè)的純粹的數(shù)學(xué)課程與和專業(yè)相結(jié)合的課程所起的作用是不可比擬的。由于地理信息統(tǒng)計學(xué)中的回歸分析需要線性代數(shù)做基礎(chǔ)，因此需要在基礎(chǔ)課程上安排線性代數(shù)這門課程。

2.引進地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法這門課程

在地理信息統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)上，依靠學(xué)生已經(jīng)具有的處理地理問題的定量化基礎(chǔ)，引入地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法這門課程。從以上分析可知，可以納入這門課的內(nèi)容很多，有的方法需要較高的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，因此，筆者建議將學(xué)生容易接受的有馬爾可夫過程、線性規(guī)劃、投入產(chǎn)出分析、多目標(biāo)規(guī)劃、動態(tài)規(guī)劃、非線性模型、網(wǎng)絡(luò)分析、層次分析法、風(fēng)險型決策分析法、非確定型決策分析法、模糊數(shù)學(xué)方法、灰色系統(tǒng)方法，做為地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法（一）；其它的控制論、信息論、突變論、耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同論、系統(tǒng)動力學(xué)方法、分形理論、小波分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、細(xì)胞自動機則屬于難度較大的數(shù)學(xué)方法，可做為地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法（二）。在講解過程中地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法（一）可以采用理論和應(yīng)用相結(jié)合，而地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法（二）則注重應(yīng)用。地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法（一）可在本科生階段開設(shè)，地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法（二）在研究生階段開設(shè)。

3.計算機技術(shù)的發(fā)展為地理計算課程的開設(shè)提供了先決條件

統(tǒng)計學(xué)的計算軟件開發(fā)已非常成熟。世界上最著名的數(shù)據(jù)分析軟件SAS和SPSS、浙江大學(xué)開發(fā)的DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、MATLABV4.0軟件包，都是目前很受歡迎的統(tǒng)計軟件。因此，統(tǒng)計學(xué)軟件與統(tǒng)計學(xué)理論的結(jié)合，提供了設(shè)置地理計算學(xué)課程的先決條件。

4.高等師范院校地理科學(xué)專業(yè)地理計算課程體系的構(gòu)建

綜合以上分析，提出高等師范院校地理科學(xué)專業(yè)開設(shè)地理計算課程體系為：大學(xué)一年級的第二學(xué)期，在第一學(xué)期開設(shè)高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，增設(shè)線性代數(shù)，學(xué)時為60學(xué)時；大學(xué)二年級的第二學(xué)期，開設(shè)地理信息統(tǒng)計學(xué)，學(xué)時為64學(xué)時（54學(xué)時的理論課，10學(xué)時的上機操作）；大學(xué)三年級的第二學(xué)期，開設(shè)地理中的數(shù)學(xué)方法（一），學(xué)時為60學(xué)時；在研究生一年級的第二學(xué)期，開設(shè)地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法（二）。

三、結(jié)論

1、計量地理運動的興衰影響了我國高等師范院校地理科學(xué)專業(yè)開設(shè)計量地理學(xué)課程的現(xiàn)狀。隨著地理學(xué)中研究問題的廣泛性，數(shù)學(xué)方法已應(yīng)用于地理學(xué)中的多個方面，培養(yǎng)和提高地理科學(xué)專業(yè)學(xué)生的定量分析問題的能力和素質(zhì)，已是刻不容緩。

2、用地理信息統(tǒng)計學(xué)代替計量地理學(xué)，增加統(tǒng)計學(xué)中的概率論、理論分布和抽樣分布、假設(shè)檢驗、方差分析、參數(shù)估計等內(nèi)容，加強學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。

3、引進地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法這門課程，根據(jù)內(nèi)容的難易分成兩個系列課程，即地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法（一）和地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法（二）。

4、提出了高等師范院校地理科學(xué)專業(yè)開設(shè)地理計算課程體系：大學(xué)一年級的第二學(xué)期開設(shè)線性代數(shù)，學(xué)時為60學(xué)時；大學(xué)二年級的第二學(xué)期，開設(shè)地理信息統(tǒng)計學(xué)，學(xué)時為64學(xué)時（54學(xué)時的理論課，10學(xué)時的上機操作）；大學(xué)三年級的第二學(xué)期，開設(shè)地理中的數(shù)學(xué)方法（一），學(xué)時為60學(xué)時；在研究生一年級的第二學(xué)期，開設(shè)地理學(xué)中的數(shù)學(xué)方法（二）。

參考文獻：

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