地理数据与模型的时空尺度问题.ppt

地理数据与模型的时空尺度问题科学研究中的“尺度”，是自然科学和社会科学各个学科领域首先必须面对、必须解决的一个基本问题。

不同的学科领域，对于“尺度”的定义和概念理解不同。

地理学中的尺度最具复杂性和多样性。从广义上来讲，所谓尺度是指研究对象在空间或时间方面的基准尺寸。

地理学中的尺度包括两个方面的含义：

粒度(Grain):研究对象的最小可辩识单元
空间粒度
时间粒度

幅度(Extent):研究对象的持续范围
空间幅度
时间幅度1.多种时空尺度的地理问题

2.多种时空尺度的地理数据

3.两个具体实例

4.建立地理模型的“问题导向”原则全球尺度的问题
地带性和非地带性规律
全球变化问题
厄尔尼诺现象
生物多样性变化
………
区域尺度的问题
洲际、地区尺度的问题
国家尺度的问题
各种尺度的区域问题以地质（或地层）年代为时间尺度的
古环境问题研究
古生物问题研究
………….
现代环境和社会经济发展问题研究
千年、百年的时间尺度
10年、1年的时间尺度
季度、月、天、小时的尺度
…………

近10年来，国内外学术界对于中国区域经济差异收敛性的讨论非常热烈。有人认为，改革开放以来，中国区域经济差异迅速扩大，有人则不以为然；有人认为中国区域经济差异的演化过程服从倒U型曲线，有人则认为不尽然；许多学者认为东西部差距差距急剧扩大！
究其原因，除了不同学者采用的分析方法、统计指标和考察问题的角度有所不同以外，还有一个更为重要的原因，就是研究的时空间尺度不同。显然，以下两点实事是不可否认的：
基于不同的空间基本单元，即使采用同一测度指标，衡量相同年份的收入差异，得到结果肯定不同。
即使基于相同的空间单元，采用相同的测度指标，在不同的时间段内考察区域收入差异的收敛性，得到的结果肯定不同。3.1.3几点初步认识（1）从县（市、区）级空间尺度来看，西部省内的县域差异比东部和中部更为突出，中部省内的县域差异最小；东中西部三大地带内的县域经济发展体现了地带内“群体趋同”现象。这就是说，东部大多数县（市、区）的经济发展水平较高，而中西部大部分县（市、区）的经济发展水平均处于落后水平。

从时间尺度来看，在大时间尺度（譬如24年）水平上，中国区域经济差异的变化过程，基本上服从“倒U型”曲线规律，但是小时间尺度(譬如23年或22年)水平上来看，它就不再是“倒U型”曲线了，而呈现为一条由几个U型曲线首尾相接的“复合U型曲线”。3.2城市景观格局的空间尺度效应变异函数是一个综合性指标，它有3个重要参数：
块金值（Nugget）C0：表示随机因素引起的空间异质性，较大的块金值就预示着小尺度的某种过程不可忽视；h＝0时，
基台值（Sill）C0+C：基台值越大表示总的空间差异性程度越高,C表示空间自相关部分引起的空间异质性。块金值与基台值之比C0/(C0+C)则反映了随机因素引起的异质性占总空间异质性的比重。
变程（Range）A0：当h从0增大到A0时，从非零值达到一个相对稳定的常数,所以它表示空间变异的最大范围。0.5km幅度下景观多样性的变异函数：指数模型1km幅度下景观多样性的半变异函数:球状模型2km幅度下景观多样性的变异函数：高斯模型不同幅度下景观多样性半变异函数的理论模型及参数3.2.2几点初步认识3.2.2几点初步认识4.建立地理模型的“问题导向”原则譬如：对于前面两个研究实例