地理國情復雜系統及其區劃研究

謝明霞

1. 長江勘測規劃設計研究院，湖北 武漢 430010; 2. 武漢大學資源與環境科學學院，湖北 武漢 430079

如何繼承和發揮傳統測繪的優勢，在地理國情研究工作中實現思想和技術的雙重轉型，從而避免用基礎測繪的思維方式進行地理國情普查與監測，避免地理國情普查與監測可能出現的“數據海量，知識貧乏”現象，是目前迫切需要解決的問題。本文圍繞地理國情這一主題，針對現有地理國情綜合統計分析中存在的問題，采用遞進式的分析結構，建立了適于地理國情綜合統計分析的相關理論和模型，并進行了地理國情區劃的理論研究和試驗分析。論文的主要內容和創新點如下：

(1) 提出了地理國情復雜系統的概念，并對其進行了定量表達。地理國情作為人與自然的復雜空間綜合體，是一個集資源、生態、環境、經濟和社會等眾多要素于一體的復雜系統。地理國情復雜系統可以打破傳統的單要素各自獨立的研究狀態，系統梳理資源、環境、生態、經濟和社會子系統的理論體系，并對其進行有機整合。

(2) 分析了地理國情復雜系統區劃的指標選取原則和方法，以此為依據，分別選取了地理國情復雜系統分類區劃和分級區劃指標，并利用DPSIR模型構建了相應的指標體系。根據地理國情復雜系統子系統發展狀態評價、子系統間協調度和地理國情協調度，對地理國情的整體協調狀況進行決策分析，確定地理國情修復和完善的方向，制定相應的調整和改進策略，實現資源、環境、生態、經濟與社會子系統的協調最優化。

(3) 構建了地理國情復雜系統區劃模型，包括分類區劃和分級區劃。地理國情復雜系統區劃是綜合地理區劃的深入，從資源、環境、生態、經濟和社會綜合性的視角詮釋區劃，揭示資源、生態、環境、經濟和社會等要素在地理空間上相互作用、相互影響的內在關系。它既是地理國情綜合統計分析的方法與過程，同時也是綜合統計分析的成果。

(4) 結合聚類分析和多維尺度分析方法，設計了地理國情復雜系統分類區劃方法。利用地理國情的多維尺度分析結果可以有效指導地理國情k-means聚類中初始聚類數和聚類中心的選取，根據聚類結果，對各聚類簇進行解釋和定義，并對各類型的組合特征和成因等進行分析，最終生成地理國情復雜系統的分類區劃專題圖。以河南省為例，在河南省地理國情普查數據基礎上，進行了河南省地理國情復雜系統分類區劃試驗和分析，從而對文中提出的方法進行了實踐和驗證。

(5) 利用優劣解距離法對復雜系統中的子系統發展狀態或分類層指數進行評價；利用數據包絡分析法對復雜系統中各子系統間的協調性進行評價。在此基礎上設計了多元復雜系統協調性的通用評價模型，根據分級區劃指標體系和通用評價模型提出了地理國情復雜系統的協調性評價方法，對河南省地理國情進行了分級區劃試驗，并制定了河南省各地市地理國情協調發展的改進措施。

(6) 在地理國情復雜系統分類區劃和分級區劃的基礎上，利用相關系數和離差系數，設計了地理國情復雜系統區劃的調整和確定方法，并對地理國情復雜系統區劃進行了疊置、空間自相關和空間關聯模式分析，進一步發現地理國情普查數據及其相關統計數據的潛在知識和規則。