Файл: Сербенюк С.Н. Применение математико-статистических моделей для картографирования географических комплексов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.07.2024

Просмотров: 142

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР КАЛИНИНСКИЙ

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

П р о б л е м н а я л а б о р а т о р и я к о м п л ек сн о го к а р т о г р а ф и р о в а н и я и а т л а с о в М ГУ

С. Н. С Е Р Б Е Н Ю К , В. Т. Ж У К О В

ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕМАТИКО-

СТАТИСТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

ДЛЯ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ

ГЕОГРАФИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

К ал и н и н — 1973

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР

КАЛИНИНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Кафедра инженерной геодевии

ПРОБЛЕМНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ КОМПЛЕКСНОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ И АТЛАСОВ МГУ

С.Н.СЕРБЕНЮН, В.Т.ЖУНОВ

ПРИМЕНЕНИЕ. МАТЕМАТИНО-ОТАТИОТИЧЕСНИХ

МОДЕЛЕЙ ДЛЯ НАРТОГРАФИРОВАНИН

ГЕОГРАФИЧЕСНИХ. НОМПЛЕНООВ

Калинин-1973

I 4H7AJ;s»?îOi" О ЗАЛА

В работе изложены вопросы картографирования

географ ических комплексов (н а примере Промыш­ ленности ПНР) с использованием математико-ста­

тистических методов: корреляции, главных компо­

нент, регрессионного анализа.

Данная работа может служить.методическим по­ собием для научных работников, аспирантов и сту­

дентов' старших курсов картографических, гео гр а ­ фических, экономических и других смежных специ­ альностей.

Для современной тематической картографии весьма ха ­ рактерными являются две взаимосвязанные тенденции: рас­ ширение исследований в области синтетических карт и 1 дальнейшее совершенствование аналитических карт. Зна­ чительное внимание к синтетическим картам, отображающим результаты типологического обобщения, интегрального представления географических комплексов, вызвано ростом применения системного метода в географических исследова­ ниях, а также углублением запросов науки и практики, требованиями создания карт-выводов, итогов и прогнозов, Совершенствование аналитических'карт, характеризующих отдельные свойства, стороны и отношения географических, явлений и объектов, проявляется в увеличении их комплекс­ ности, в расширении крута отображаемых показателей, ас­ пектов характеристики географических комплексов.

Эти тенденции во многом объясняют недостаточность использования при создании географических карт только тех данных, которые получаются в результате непосред­ ственных наблюдений, статистических сводок и т .д . Не­ обходимость переработки, трансформирования аналитической информации также объясняется беспрерывно растущим По­ током географической информации о картографируемых яв­ лениях и процессах, которую становится невозможно в полной мере использовать, применяя обычные приемы и методы картосоставительской практики. Это становится


возможным только при оочетании обычных методов,анализа ' исходной информации и создания карт с математико-ста­ тистическими, позволяющими из большого числа исходных показателей оставить главные, передающие основную часть информации о географических комплексах, выявить харак­ тер взаимосвязей, существующих между исходными показа­ телями, вычислить и оценить роль синтетических показа­ телей, проанализировать основные закономерности разме­ щения и развития географических явлений во времени и пространстве, дать прогноз их изменения в будущем.

Опыт математико-статистического моделирования в нашей Стране и за рубежом, а также проведенные авторами экспериментальные исследования, показывают, что одним из лучших путей получения достаточно точных и объек­ тивных результатов исследования географических комп­ лексов служит органическое сочетание методов математико- статистического моделирования с картографическим методом и экспертной проверкой и трактовкой полученных результатов моделирования.

Но до сих пор при создании математико-статистичес­ ких географических моделей карте отводится только роль иллюстративного отображения, фиксации результатов моде­ лирования, Лишь иногда картографический метол применяют при анализе закономерностей размещения п развития явле­ ний и процессов, предшествующем или замыкающем матема­ тико-статистическую обработку исходных данных.

Не находит должного применения способность карт елядавэть циклы математико-статистических моделей, кат-

дый из которых начинается и завершается картографическим представлением и анализом исходной информации и результа­ тов моделирования.

Такая методика создания комплексных математико-ста­

тистических моделей помогает заменить /или расчленить/

сложные математико-статистические модели цепочкой более простых, каждая из которых решает определенную часть об­ щей задачи исследования. Это позволяет надежнее оценить результаты не только на конечной стадии математіі-.о-ста- .

диетического моделирования, как это обычно осуществляет­ ся в географических исследованиях, но и на.всех промежу­

точных стадиях. При этом возникает возможность оператив­ ного географического изучения результатов моделирования, а также маневрирования средствами й методами математикостатистического анализа, т .е . более гибкого управления процессами обработки исходной информации.

Картографическая форма представления результатов

расчетов на каждой стадии моделирования позволяет широ­ ко применять для целей анализа и оценки полученных вы­ водов не только специалистов с соответствующей приклад­ ной математической подготовкой, но и более широкие кру­ ги географов для экспертной географической трактовки и проверки результатов моделирования.

При правильном использовании изобразительных средств

картографический метод дает возможность с достаточной

степенью точности передать все основные

пространственные

и временные тенденции и ■закономерности,

отобразить и бо-


лее тонкие нюансы выявленных различий, оценить,с reoibaфической точки зрения, объективность и правильность й _ зультатов моделирования,

В задачи данного пособия входит характеристика м,- тодики создания некоторых видов математико-картографищс- ких моделей. Ее первая часть посвящена анализу математи­ ко-статистических методов, использованных при построеніи математико-картографических моделей. Во втором раздел) рассмотрены конкретные особенности построения математи­ ко-картографических моделей на примере изучения промыш­ ленности Полы®.

Авторы выражают глубокую благодарность Н.А.Распо;0_ женскому и В.С.Тикунову,• оказавшим конкретную помощь і реализации математико-статистических моделей, и сотруд­ никам кафедры экономической географии*зарубежных социа­ листических стран географического факультета Московсксг'0 университета, консультировавшим по вопросам географии промышленности ПНР,

Р А З Д Е Л I

МЕТОДЫ МАТЕМАТИКО-СТАТИСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

В современных географических исследованиях исполь­

зуются самые различные математико-статистические модели, применяемые для решения разных задач науки и практики.

К сожалению, значительная часть этих моделей имеет более

или менее ограниченный диапазон действия. Это о ьясняется не только различиями в самих основах построения мо­ делей и свойствах моделируемых географических комплексов, но и тем, что большая часть данных моделей была разрабо­ тана для решения задач в области физики, психологии, эко­ номики и других наук.Поэтому возникает необходимость тща­ тельного математического анализа механизма действия моде­ лей, оценки их точности и объективности полученных ре­ зультатов, адекватности отражения свойств моделируемых географических явлений и процессов.

Особые требования следует предъявлять к математико-

статистическим моделям при проведении математико-карто- граФпчзсксго моделирования. Каждая из намеченных для

этоі1 пели моделей должна давать решение определенной части общей задачи исследования, хорошо согласовываться

с педелями предыдущих и последующих циклов моделирования. Результаты математико-статистических расчетов должны пред­ ставляться в ііорме, облегчающей их картографирование.

В результате экспериментальной проверки было' уста­ новлено, что для решения многих задач из области геогра­ фии промышленности, а также других областей экономичес­ кой и физической географии, хорошие результаты дает сов­ местное использование методов корреляции, компонентного и регрессионного анализа. Эти модели были взяты в качест­ ве основных при изучении закономерностей развития промыш­ ленности Полыни, При изложении методики математико-ста­ тистического моделирования большое внимание было обра­

щено на прикладные вопросы, 'включая подготовку исходных ■ материалов для обработки на ЭВМ.


Г л

а в а I

1'

 

МЕТОД КОРРЕЛЯЦИИ

§1. Параметрическая

корреляция

 

а / Истинный коэффициент корреляции

 

Среди постоянных,

которыми характеризуется функция

распределения, основными являются истинное среднее

зна­

чение или математическое

ожидание

 

 

оо

 

 

X = М х = /

X dF (х)

(і)

и истинная дисперсия

-ОО

 

 

 

 

 

Sx= M

( x - x ; 2= J ( x - x ) 2 d F (x j.

(2)

 

 

-оо

 

Положительный квадратный корень из дисперсии называется

средним квадратическим

отклонением Sx.

 

Предположим,

что

оба интеграла

сходятся,

тогда

приближёнными оценками х и б£

для

Ä и Sx

по ре­

зультатам наблюдений

соответственно

будут:

 

 

 

 

 

Tl

 

 

(3)

 

x

=

i ] > > i ,

 

 

 

 

 

1=1

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

б * =

n

(X i-x J*

 

 

(4)

Если X

и у

-

две

зависи те

случайные величины,

то дисперсия

л

 

 

а х ту содержит, помимо дио-

S суммы

і - г з і г