地理学的主要任务与研究方法——从整个科学体系的视角看地理科学的发展 被引量：36

1

作者 陈彦光 刘继生 《地理科学》 CSCD 北大核心 2004年第3期257-263,共7页

所有科学的主要任务都是建立数学模型,如果地理学想要发展成为一门标准科学———而不是走"例外主义"的道路,根据简单的逻辑法则可以判断,地理学的主要任务也是建立数学模型。现代科学研究的方法包括数学理论、实验室实验和... 所有科学的主要任务都是建立数学模型,如果地理学想要发展成为一门标准科学———而不是走"例外主义"的道路,根据简单的逻辑法则可以判断,地理学的主要任务也是建立数学模型。现代科学研究的方法包括数学理论、实验室实验和计算机模拟,其中数学方法和模拟实验必将是地理学研究的主要方法;至于实验室实验,可用调查取证进行有限度的补充。未来地理研究的数学规范化和定量分析主要借助后现代数学工具(分形几何学和混沌数学等),而模拟实验则需要倚重仿生数学理论和模型。 展开更多

关键词 地理学 研究方法 数学理论 模拟实验

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地理学基础理论研究的方法变革及其发展前景 被引量：15

2

作者 陈彦光 靳军 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2003年第2期97-102,共6页

西方科学赖以发展的两大基础可以归结为源于欧氏几何学的形式逻辑和通过系统实验寻找因果关系。地理学如果不将自身作为一门“例外主义”的学科 ,无疑也要借助形式逻辑和系统实验发展基础理论体系。遗憾的是 ,逻辑思想只有借助数学方法... 西方科学赖以发展的两大基础可以归结为源于欧氏几何学的形式逻辑和通过系统实验寻找因果关系。地理学如果不将自身作为一门“例外主义”的学科 ,无疑也要借助形式逻辑和系统实验发展基础理论体系。遗憾的是 ,逻辑思想只有借助数学方法才能发挥理论演绎的威力 ,而传统数学不适宜于地理系统空间结构与功能的描述 ;另一方面 ,系统实验必须是可以重复的受控试验 ,由于地理系统的不可控性 ,地理研究无法利用常规的实验方法寻找因果关系。地理学的理论研究如今正在经历着方法的变革 :一方面 ,分形等后现代数学理论为地理学提供了有效的定量描述手段 ;另一方面 ,细胞自动机等仿生科学理论为地理学提供了模拟实验工具。不仅如此 ,由于新方法的引入 ,传统的实证研究方法也重新焕发生机。将数学、实证和计算机模拟三种方法有效结合 ,地理学的基础理论体系必将建立起来 ,发展前景将十分广阔。 展开更多

关键词 地理学 发展前景 欧氏几何学 系统实验 地理系统 空间结构 分形 细胞自动机 仿生科学理论 数学 计算机模拟

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作为CAS的复杂城市地理系统的SOC性质 被引量：11

3

作者 刘继生 陈彦光 《地理科学》 CSCD 北大核心 2007年第2期129-135,共7页

将城市作为复杂适应性系统(CAS)研究其自组织临界性(SOC)具有重要的理论意义和实践价值,这方面的探索工作刚刚开始。本文从城市的地理空间角度出发,论证城市是一种复杂适应性系统。城市在本质上是不可还原的,我们可以根据积木的机制将... 将城市作为复杂适应性系统(CAS)研究其自组织临界性(SOC)具有重要的理论意义和实践价值,这方面的探索工作刚刚开始。本文从城市的地理空间角度出发,论证城市是一种复杂适应性系统。城市在本质上是不可还原的,我们可以根据积木的机制将城市分解,但分解的结果对解释城市的复杂行为丝毫没有帮助。由于城市和城市体系都具有分形结构、服从Z ipf定律,且具有1/f噪声的特征,由此判断城市地理系统具有自组织临界性质。自组织临界性与复杂性适应性立论的视角不同,但可以统一于“混沌的边缘”这一概念。 展开更多

关键词 城市 复杂空间系统 复杂适应系统 自组织临界性 分形 Zipf定律 1/f噪声

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当代地理学的关键概念和研究核心 被引量：27

4

作者 蔡运龙 《课程．教材．教法》 CSSCI 北大核心 2015年第11期108-112,共5页

正如所有事物都在时间中存在而有其历史一样,所有现象也在空间中存在而有其地理。地理学是认识世界不可或缺的重要视角。从地理学的研究对象、研究途径、学科构成,地理学的关键概念和研究核心,地理学对科学的贡献、在人类知识体系中的... 正如所有事物都在时间中存在而有其历史一样,所有现象也在空间中存在而有其地理。地理学是认识世界不可或缺的重要视角。从地理学的研究对象、研究途径、学科构成,地理学的关键概念和研究核心,地理学对科学的贡献、在人类知识体系中的地位以及实践价值等方面,可以认识到当代地理学的性质及其作用。 展开更多

关键词 地理学 研究对象 学科构成 关键概念 科学地位

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城市地理系统结构与功能的分形模型——关于地理系统异速生长方程与Cobb-Douglas函数的理论探讨与实证分析 被引量：11

5

作者 陈彦光 《北京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期229-235,共7页

从一般城市动力系统出发 ,推导出城市和城市体系的异速生长方程和Cobb Douglas函数(即C D函数 ) ,建立了二者之间的数理关系并揭示了其隐含的分形性质 ;进而证明城市C D函数中的系数包含有其他各种要素的有关信息 ,这为借助单要素分析... 从一般城市动力系统出发 ,推导出城市和城市体系的异速生长方程和Cobb Douglas函数(即C D函数 ) ,建立了二者之间的数理关系并揭示了其隐含的分形性质 ;进而证明城市C D函数中的系数包含有其他各种要素的有关信息 ,这为借助单要素分析复杂地理动力系统提供了理论依据和实用方法。利用异速生长关系和要素 产出的弹性性质可将C D函数化为二要素形式 ,据此发展了城市结构的广义维数方程。基于分形优化思想 ,运用数学规划原理 ,从上述模型中导出城市地理系统结构与功能的优化条件表达式。以郑州市为实证对象 ,对文中有关理论模型进行了实证分析 ,最后将结论推广到一般地理学领域。 展开更多

关键词 城市结构 城市体系 异速生长 C-D函数 分维 郑州市

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自然地理学与人文地理学:各尽其能,共克难题 被引量：5

6

作者 蔡运龙 《热带地理》 CSCD 北大核心 2024年第1期13-15,共3页

自然地理学与人文地理学的分化与科学的分化一致,是一种进步。两者各有优势,都为科学认知和实践应用做出了各自的贡献。但两者也有共同的旨趣和手段,融合起来能发挥更大的优势,可为认识和解决当代人类面临的一系列社会-环境问题和挑战... 自然地理学与人文地理学的分化与科学的分化一致,是一种进步。两者各有优势,都为科学认知和实践应用做出了各自的贡献。但两者也有共同的旨趣和手段,融合起来能发挥更大的优势,可为认识和解决当代人类面临的一系列社会-环境问题和挑战提供独特的学术支撑。 展开更多

关键词 自然地理学 人文地理学 分化与融合 各自优势与共同旨趣 当代重大问题和挑战

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激进地理学的形成和演变——以《异端的传统》为例 被引量：16

7

作者 叶超 蔡运龙 《地理科学》 CSCD 北大核心 2010年第1期1-7,共7页

当前国内对激进地理学的研究相当有限。从方法论角度,通过选取激进地理学的代表作《异端的传统》为案例,在分析其背景的基础上,从激进地理学的理论、实践以及它与马克思主义的关系等方面总结和提炼了激进地理学的发展历程与要点,评价了... 当前国内对激进地理学的研究相当有限。从方法论角度,通过选取激进地理学的代表作《异端的传统》为案例,在分析其背景的基础上,从激进地理学的理论、实践以及它与马克思主义的关系等方面总结和提炼了激进地理学的发展历程与要点,评价了该文的方法论涵义,并总结了它对中国地理学方法论研究的启示。该案例剖析表明,激进地理学是资本主义危机和实证主义地理学存在内在缺陷的背景下产生;其理论前提在于地理学家固有的种族-阶级属性使地理学成为科学实证和文化属性相结合的产物;激进地理学家主要通过创办刊物、建立团体、开展运动树立了激进主义学派,使它由"异端"成为传统;马克思主义是多数激进地理学家的理论选择;批判和自我批判基础上的重构可能是当今和未来地理学方法论创新的主要途径。中国应该积极开展激进地理学和马克思主义地理学的理论研究和实践活动。 展开更多

关键词 方法论 案例剖析 激进地理学 马克思主义地理学

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中国城市人口规模结构的重构(一) 被引量：77

8

作者 周一星 于海波 《城市规划》 CSSCI 北大核心 2004年第6期49-55,共7页

这是一项涉及中国城市的基础研究。 城市人口规模是国内外城市研究使用最多的统计指标。迄今为止,国内的统计出版物和所有的城市研究仍以城市市区的户籍非农业人口和市区户籍总人口作为城市人口规模的指标。但是,这两个指标都已经不能... 这是一项涉及中国城市的基础研究。 城市人口规模是国内外城市研究使用最多的统计指标。迄今为止,国内的统计出版物和所有的城市研究仍以城市市区的户籍非农业人口和市区户籍总人口作为城市人口规模的指标。但是,这两个指标都已经不能很好地反映城市的实际规模。本文分析五普资料,建议以“市人口”来定义城市人口规模;评价了它的利弊;首次整理提供了2000年全国前100位城市的人口规模。试图通过这些基础工作重构我国城市人口的规模结构。 展开更多

关键词 中国 城市人口 人口规模 第五次人口普查

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基于三角点阵模型的自组织城市网络探讨 被引量：16

9

作者 陈彦光 周一星 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期258-264,共7页

基于城市体系的三角点阵模型提出了自组织城市网络空间结构无标度性的数学定义和描述方法 :假定区域城市是三角点阵格局上的无规分布 ,构造城市两两之间的空间关联函数 ;只要城市关联密度与码尺之间满足幂指数关系 ,就表明城市体系是无... 基于城市体系的三角点阵模型提出了自组织城市网络空间结构无标度性的数学定义和描述方法 :假定区域城市是三角点阵格局上的无规分布 ,构造城市两两之间的空间关联函数 ;只要城市关联密度与码尺之间满足幂指数关系 ,就表明城市体系是无标度网络 ,可以用标度指数进行度量。以河南省为研究区 ,对城市空间关联进行了实证分析 ,发现在双对数坐标图上存在明确的无标度区 ,从而在揭示自组织城市网络内在复杂规律的同时 ,证实了上述方法刻画无标度城市网络的有效性。 展开更多

关键词 城市体系 交通网络 分形城市 空间复杂性 无标度网络 对称破缺

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城市形态边界维数与常用空间测度的关系 被引量：17

10

作者 陈彦光 刘继生 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期126-131,共6页

在城市地理系统对称发育的假设条件下,从标准圆出发,基于城市形态的几何测度关系推导出边界维数的倒数与紧凑度以及圆形率的半对数关系.借助国内有关学者发表的观测数据验证了推导结果.指出,城市形态的边界维数是一个宏观概念,而紧凑度... 在城市地理系统对称发育的假设条件下,从标准圆出发,基于城市形态的几何测度关系推导出边界维数的倒数与紧凑度以及圆形率的半对数关系.借助国内有关学者发表的观测数据验证了推导结果.指出,城市形态的边界维数是一个宏观概念,而紧凑度和圆形率则是一种微观概念.边界维数与紧凑度的数理关系反映城市地理系统宏观规律与微观结构的内在联系,这类关系正是地理空间复杂性关注的问题之一. 展开更多

关键词 城市形态 分形 边界维数 紧凑度 圆形率 空间复杂性

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中国城市人口规模结构的重构(二) 被引量：36

11

作者 周一星 于海波 《城市规划》 CSSCI 北大核心 2004年第8期33-42,共10页

这是一项涉及中国城市的基础研究。本文整理提供2000年五普口径666个城市的“市人口”数据,并以新的城市人口规模进行了一些城市规模分布的初步分析,试图通过这些基础工作重构我国城市人口的规模结构。

关键词 中国 城市人口 规模结构 第五次人口普查

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城市、分形与空间复杂性探索 被引量：17

12

作者 刘继生 陈彦光 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 2004年第3期62-69,共8页

首先阐明空间复杂性的来龙去脉 ,包括复杂系统与复杂性的关系 ,空间复杂性与自组织临界性的等价性等。其次论证分形是刻画空间复杂性的有效工具 :由于城市系统是一种具有分形性质的复杂空间系统 ,而分维则是联系复杂性度量的重要参量 ,... 首先阐明空间复杂性的来龙去脉 ,包括复杂系统与复杂性的关系 ,空间复杂性与自组织临界性的等价性等。其次论证分形是刻画空间复杂性的有效工具 :由于城市系统是一种具有分形性质的复杂空间系统 ,而分维则是联系复杂性度量的重要参量 ,借助分形思想探索城市地理系统的复杂性和奇异性顺理成章。最后阐述城市系统空间复杂性的临界判据和研究方法。 3大判据 (分形结构、1/ f噪声和位序 -规模分布 )对应着城市系统的 3类空间结构 ,空间复杂性和复杂化研究必须将数学模式、理论探讨和模拟实验乃至计算方法有效结合才能取得实质性的理论进展。 展开更多

关键词 城市系统 有效结合 空间复杂性 规模 度量 城市地理 复杂化 分形 自组织临界性 模拟实验

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城市密度分布与异速生长定律的空间复杂性探讨 被引量：14

13

作者 刘继生 陈彦光 《东北师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期139-148,共10页

　从空间复杂性及空间尺度和空间维数方面研究了异速生长定律与Clark定律存在的模型相容性和模型参数一致性问题.结果表明,城市人口密度分布与城市人口-城区面积异速生长幂次定律的矛盾,本质上是一种空间复杂性问题.三维的空间投影到二... 　从空间复杂性及空间尺度和空间维数方面研究了异速生长定律与Clark定律存在的模型相容性和模型参数一致性问题.结果表明,城市人口密度分布与城市人口-城区面积异速生长幂次定律的矛盾,本质上是一种空间复杂性问题.三维的空间投影到二维必然导致复杂的结果,不同维数的空间逻辑链接也会表现出复杂行为,解决这个问题的办法是将研究对象的维度保持一致. 展开更多

关键词 城市密度 异速生长 距离衰减效应 分形维数 空间复杂性

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北京都市区生产者服务业的空间结构——兼与西方主流观点的比较 被引量：43

14

作者 赵群毅 周一星 《城市规划》 CSSCI 北大核心 2007年第5期24-31,共8页

分别以北京第二次全国基本单位普查数据和都市区228个“街区单元”为属性数据和空间数据,运用空间分布实态模拟、空间自相关、因子分析等定量方法,完成了北京都市区生产者服务业空间结构的实证研究。总结提炼出北京都市区生产者服务业... 分别以北京第二次全国基本单位普查数据和都市区228个“街区单元”为属性数据和空间数据,运用空间分布实态模拟、空间自相关、因子分析等定量方法,完成了北京都市区生产者服务业空间结构的实证研究。总结提炼出北京都市区生产者服务业空间结构的主要特征和结构模式,并将结论与西方研究的主流观点进行了比较,进而发现了转型期我国都市区快速发展的生产者服务业在整体空间结构、功能地域结构等方面的独特性。 展开更多

关键词 生产者服务业 空间结构 北京都市区

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异速生长定律与城市郊区化的分维刻画 被引量：10

15

作者 陈彦光 余斌 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期370-373,378,共5页

从关于城市人口密度衰减的Smeed模型出发导出城市人口-城区面积异速生长关系式,然后导出刻画城市人口郊区化的Bradford-Kelejian模型;基于前述结果,从Beckmann城市体系异速生长方程出发导出反映城市郊区化的Mills模型,从而建立了Bradfor... 从关于城市人口密度衰减的Smeed模型出发导出城市人口-城区面积异速生长关系式,然后导出刻画城市人口郊区化的Bradford-Kelejian模型;基于前述结果,从Beckmann城市体系异速生长方程出发导出反映城市郊区化的Mills模型,从而建立了Bradford-Kelejian模型、Mills模型与Smeed模型及其参数与分形维数的数理关系.文章证明,关于城市密度的Clark模型不能与Bradford-Kelejian模型及Mills模型有效沟通;进而揭示:Bradford-Kelejian模型和Mills模型的理论基础在于城市结构的自相似性质即分数维特征,城市人口的负指数分布最终会通过自组织机制向呈现幂指数分布的分形几何结构演化. 展开更多

关键词 城市郊区化 城市密度 城市人-地关系 异速生长 分维

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地理数学方法:从计量地理到地理计算 被引量：31

16

作者 陈彦光 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2005年第1期113-119,125,共8页

论述地理学定量化和理论化的来龙去脉,澄清地理界关于计量地理学长期误会的若干问题.其一,广义的计量地理学包括数学地理学和统计地理学等分支,前者对应于理论地理学而后者对应于狭义的计量地理学;其二,广义的计量地理学革命包括"... 论述地理学定量化和理论化的来龙去脉,澄清地理界关于计量地理学长期误会的若干问题.其一,广义的计量地理学包括数学地理学和统计地理学等分支,前者对应于理论地理学而后者对应于狭义的计量地理学;其二,广义的计量地理学革命包括"理论革命"和狭义的"计量革命",前者一度遭受挫折,而后者在计量运动中期就已胜利结束,通常的"计量革命"失败是就广义而言的,指的是1970年代中期"理论革命"的失败;其三,1980年代以后,由于后现代数学方法的引入,地理学的定量化和理论化进入了全新的阶段,新的定量地理学与计算机科学汇流发展成为地理计算科学.其四,定量化不等于数学化,有些地理问题虽然不能定量化,但却可以建立数学模型;只要数学化和定量化双管齐下,地理学就可望从经验科学上升成为理论科学. 展开更多

关键词 计量地理学 理论地理学 地理哲学 计量革命 地理计算

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我国高校地理教育现状分析与发展建议 被引量：22

17

作者 蔡运龙 《中国大学教学》 CSSCI 北大核心 2010年第10期4-10,共7页

本文结合我国地理学的发展，分析了高校地理教育的历史演变和现状，指出目前的主要问题是：专业设置有待改善，学科根基有所削弱，人才培养缺乏特色，课程体系尚待革新，教学内容更新滞后，实践教学环节薄弱，教师评价标准错位。从科学... 本文结合我国地理学的发展，分析了高校地理教育的历史演变和现状，指出目前的主要问题是：专业设置有待改善，学科根基有所削弱，人才培养缺乏特色，课程体系尚待革新，教学内容更新滞后，实践教学环节薄弱，教师评价标准错位。从科学研究前沿、国家发展、地理教育、咨询业兴起等方面展望了对地理学的人才需求，进而提出关于高校地理教育和人才培养战略和对策的建议。 展开更多

关键词 高校地理教育 主要问题 地理人才需求 发展战略 对策与行动

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Braess模型与城市网络的空间复杂化探讨 被引量：4

18

作者 陈彦光 刘继生 《地理科学》 CSCD 北大核心 2006年第6期658-663,共6页

B raess交通网络模型是经典的图论模型,但该模型同时具有很强的地理学色彩。B raess借助一个简单的网络揭示了出人意料的地理现象:增加交通路线有时反而降低运输效率。从理论地理学的角度对B raess网络进行了数学抽象,然后利用规划理论... B raess交通网络模型是经典的图论模型,但该模型同时具有很强的地理学色彩。B raess借助一个简单的网络揭示了出人意料的地理现象:增加交通路线有时反而降低运输效率。从理论地理学的角度对B raess网络进行了数学抽象,然后利用规划理论、图论和微分方程解析等方法揭示出区域-城市地理系统的空间复杂化两个重要动因:空间相互作用和宏观对称破坏。 展开更多

关键词 Braess佯谬 空间复杂性 空间复杂化 对称破缺 空间相互作用

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高校地理教学中的“创新方法” 被引量：9

19

作者 蔡运龙 《中国大学教学》 CSSCI 北大核心 2009年第9期8-12,共5页

本文基于作者主持科技部“创新方法”工作中“地理学方法研究”项目过程中的经历和体会，简介“创新方法”的背景和动向，提示中外地理学发展过程中的重要变革和创新案例，指出中国地理学和地理教育的创新任务和途径，以期促进高校地理... 本文基于作者主持科技部“创新方法”工作中“地理学方法研究”项目过程中的经历和体会，简介“创新方法”的背景和动向，提示中外地理学发展过程中的重要变革和创新案例，指出中国地理学和地理教育的创新任务和途径，以期促进高校地理教学从“授人以鱼”转向“授人以渔”。 展开更多

关键词 地理学 高校地理教学 科学思维 科学方法 科学工具

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高校地理教育的国际态势 被引量：6

20

作者 蔡运龙 《中国大学教学》 CSSCI 北大核心 2010年第7期6-12,共7页

本文简述了国际上地理学性质、核心概念及学术地位的发展，回顾了地理学思想的演变，概括了地理学当前发展的主要方向和重点领域，介绍了剑桥大学和乔治亚大学地理学本科教学计划，以期对我国高校地理教育内容结构和教学方法的重构有所... 本文简述了国际上地理学性质、核心概念及学术地位的发展，回顾了地理学思想的演变，概括了地理学当前发展的主要方向和重点领域，介绍了剑桥大学和乔治亚大学地理学本科教学计划，以期对我国高校地理教育内容结构和教学方法的重构有所启发。 展开更多

关键词 地理学 性质 发展 高校地理教育 教学计划

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