時空計量分析的框架研究

葉信岳

(美國肯特州立大學(xué) 計算社會科學(xué)實驗室，俄亥俄州 44240)

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時空計量分析的框架研究

葉信岳

(美國肯特州立大學(xué) 計算社會科學(xué)實驗室，俄亥俄州 44240)

推動科學(xué)研究設(shè)計的應(yīng)該是研究問題。大多數(shù)實證研究是由某些明確界定的研究問題激發(fā)出來的。因此，研究者總是尋找合適的分析方法和適合于該方法的研究數(shù)據(jù)。研究分析解釋和成果評估則往往在研究的最后階段才進(jìn)行。然而，傳統(tǒng)的研究方法在揭示地理的時空現(xiàn)象上并不是非常有用，尤其是在處理一些新的、大量的和復(fù)雜的時空數(shù)據(jù)庫時。正如經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的時間和空間耦合屬性難以去表達(dá)與檢視，GIS與經(jīng)濟(jì)地理面臨著同樣的挑戰(zhàn): 即如何在跨尺度與跨維度的層面來處理地理過程的時間演變動態(tài)，以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程的空間演化動態(tài)。為此，需要新的方法來概括時空經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)的特征與結(jié)構(gòu)。動態(tài)GIS將為認(rèn)清某些演變模式提供分析工具，并通過動態(tài)模擬實現(xiàn)對未來變化的預(yù)測。GIS與經(jīng)濟(jì)地理在處理跨尺度和維度的地理過程時間動態(tài)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間動態(tài)方面面臨著挑戰(zhàn)。耦合了空間和時間屬性的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象集成了空間、時間屬性, 在單一數(shù)據(jù)集下很難表達(dá)與檢視。我們可以利用多種類型的跨尺度與跨維度分析單元來一般化時空經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)集的特征和結(jié)構(gòu)。這些分析單元發(fā)揮類似建筑街區(qū)的作用，用于構(gòu)建表達(dá)經(jīng)濟(jì)世界的時空系統(tǒng)。為此，經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)分析可系統(tǒng)地抽象，在此基礎(chǔ)上可以開發(fā)出相應(yīng)的分析工具。

區(qū)域差異研究向來是地理學(xué)關(guān)注的熱點問題之一，眾多的學(xué)者從不同角度提出了諸多區(qū)域差異測度方法，包括非時空測度方法、時間序列測度方法、空間測度方法和時空測度方法?？v觀已有研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)展于主流社會科學(xué)學(xué)科的方法在應(yīng)用時，很少關(guān)注到空間自相關(guān)造成的潛在挑戰(zhàn)，更別說在多尺度隨時間推移的空間效應(yīng)。所以，隨著區(qū)域差異研究的不斷深入，構(gòu)建一個能發(fā)掘空間、時間和經(jīng)濟(jì)屬性相互作用的區(qū)域差異分析框架已十分必要。若要發(fā)展一套更為明確的空間增長理論，首先必須有一套可操作的測量方法來捕捉隱含在區(qū)域數(shù)據(jù)集中的空間動態(tài)特征。將工具、數(shù)據(jù)模型和軟件進(jìn)行有效的整合是今后區(qū)域差異分析方法的研究方向。換言之，開發(fā)該工具有利于更好地理解時空經(jīng)濟(jì)系統(tǒng), 發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的多層依賴和異質(zhì)性。該框架能夠在更好的尺度和維度水平上，有助于動態(tài)GIS揭示經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象的時空動態(tài)。此外，若失去時空計量工具和空間經(jīng)濟(jì)學(xué)之間的相互裨益，時空計量將僅局限為一項技術(shù)，而不是對經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題的一個解決方案。時空計量分析流程和與經(jīng)濟(jì)增長相關(guān)的特定知識，共同決定適宜工具和方法的選擇。

空間模式與其時間是相關(guān)聯(lián)的，調(diào)查研究這一空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和更改的過程，應(yīng)該理解時空數(shù)據(jù)庫。因此，在構(gòu)思一個新的研究問題之前，分析者應(yīng)該熟悉數(shù)據(jù)情況。熟悉數(shù)據(jù)的過程就是探索性數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)。

探索性數(shù)據(jù)分析用于交互式地提出假設(shè)。在探索性數(shù)據(jù)分析的框架結(jié)構(gòu)下，探索性空間數(shù)據(jù)分析被定義為發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的空間模式，根據(jù)地理數(shù)據(jù)提出系統(tǒng)假設(shè)，評估空間模型。它是一系列旨在描述和觀察空間分布的技術(shù)，這些技術(shù)識別空間特異值，探索空間關(guān)聯(lián)、集群或熱點地區(qū)的模式，識別空間體制或其他的空間異質(zhì)性形式。大量證據(jù)闡明空間依賴性和異質(zhì)性，往往是規(guī)則而不是例外。探索性空間數(shù)據(jù)分析，能夠揭示其他方法所無法確定的復(fù)雜的空間現(xiàn)象，它也為系統(tǒng)化闡述新穎的研究問題奠定了基礎(chǔ)。

與此同時，人們在經(jīng)濟(jì)收斂和差異的研究中，越來越意識到空間的重要性?？臻g概念在自然科學(xué)和社會科學(xué)中的轉(zhuǎn)變，是要將地理信息引入到這些領(lǐng)域的概念框架并進(jìn)行應(yīng)用。隨著世界經(jīng)濟(jì)、社會和政治領(lǐng)域的日益全球化，導(dǎo)致進(jìn)一步研究區(qū)域現(xiàn)象的興趣加深。然而，近期的區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)研究成果受到批評，因現(xiàn)存的經(jīng)濟(jì)和區(qū)域發(fā)展理論，不能完全解釋在實證研究中遇到的空間模式的豐富細(xì)節(jié)。在增長與收斂的常規(guī)理論模型中集成時空因素，是可靠政策建議的先決條件，有助于規(guī)劃制定和評估區(qū)域政策。目前，經(jīng)濟(jì)增長分析中的時空關(guān)系開始受到關(guān)注。然而，經(jīng)濟(jì)增長的研究結(jié)果，通常在一個相同的經(jīng)濟(jì)體系內(nèi)表現(xiàn)出差異，甚至相互矛盾，因為經(jīng)濟(jì)發(fā)展是一個多空間多尺度的現(xiàn)象。舉世矚目的中國經(jīng)濟(jì)成就背后的區(qū)域差異問題日益引起人們的關(guān)注與重視。中國地域遼闊，空間跨度大，自然稟賦和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展條件迥異。改革開放后，在市場經(jīng)濟(jì)作用下，具備良好的發(fā)展條件和政策的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)快速發(fā)展，并在報酬遞增機制的作用下，出現(xiàn)了強者愈強、弱者愈弱的沿海與內(nèi)陸、東部與中西部、城市與鄉(xiāng)村的區(qū)域差異格局。國內(nèi)外實踐已經(jīng)證明，過大的區(qū)域差異會降低經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生的福利，產(chǎn)生一系列的社會問題，進(jìn)而阻礙經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。因此，縮小區(qū)域差異，實現(xiàn)協(xié)調(diào)可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)增長，是當(dāng)前中國發(fā)展的重要任務(wù)。

隨著人們對空間因素的重視程度越來越高，對區(qū)域差異的研究方法越來越傾向于由時間差異向空間、時空差異轉(zhuǎn)變，融合時間、空間和其他屬性于一體成為重要趨勢?；仡櫼延醒芯靠梢园l(fā)現(xiàn)，眾多學(xué)者從不同尺度，運用不同方法對區(qū)域差異進(jìn)行研究得出了分歧較大的結(jié)論，可見研究方法對最終的研究結(jié)果有較大的影響?？臻g計量經(jīng)濟(jì)學(xué)，強調(diào)空間依賴和空間尺度在分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)收入分布動態(tài)中的重要作用。一系列的探索性空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在區(qū)域收入分配的研究中。馬爾科夫鏈方法記載了時空數(shù)據(jù)的趨勢穩(wěn)定性、形態(tài)和等級變動等方面。為了理解時空在經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象中的作用，很多新穎的數(shù)據(jù)分析和可視化方法正在日益凸顯出其價值，尤其是在分析分配稀缺資源方面。顯然，時空關(guān)系日益成為我們理解經(jīng)濟(jì)發(fā)展的視角，新的研究方法需要真正地整合時間和空間。時空方法可以通過空間依賴結(jié)合演變，或者通過延伸靜態(tài)的空間到一個動態(tài)的環(huán)境。因此，擁有一個可以完全探索空間、時間和跨尺度經(jīng)濟(jì)屬性之間相互關(guān)系的框架，以及構(gòu)建一個能夠引導(dǎo)時空計量分析設(shè)計的研究問題系統(tǒng)都是非常有價值的。

在很多學(xué)科中，研究人員要求比較和對比兩個事物，比如兩個理論，兩個時間趨勢，兩個空間過程等等。探索兩個地區(qū)之間的共性或者兩組區(qū)域的差異性是有意義的，這能夠提煉出一些重要的研究問題。這種研究興趣跨越了各種各樣的學(xué)科。面對一系列棘手的差異性和相似性，需要設(shè)計的研究問題更加具有邏輯和全面。研究者和政策制定者通過對比分析，能夠更好地理解不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展機制和政策的實施方案。此外，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是一個多尺度現(xiàn)象，因為一個尺度的分布特征可能會影響到另一個尺度中的分布。

盡管大量概念框架強調(diào)收入分配過程的空間動態(tài)與不公平，但實證研究與經(jīng)濟(jì)增長模型之間的差距仍在擴(kuò)大。很多基于增長理論的經(jīng)濟(jì)計量模型，并不能合理地解析數(shù)據(jù)的動態(tài)空間效應(yīng)。因此，最為關(guān)鍵的是在假設(shè)檢驗之前系統(tǒng)地理解數(shù)據(jù)。值得注意的是，數(shù)據(jù)收集過程同樣是基于我們對系統(tǒng)的理解和假設(shè)。然而，分析單元與觀察單元的定義應(yīng)該區(qū)別開來，以便表征時空數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。

分析單元是研究中被分析的主要實體，而觀察單元是數(shù)據(jù)收集與報告的基本實體。分析對象是被研究者設(shè)計出來的。然而，觀察主體由數(shù)據(jù)收集的方法所決定，并不能由研究者完全控制。大多數(shù)研究并不區(qū)分二者之間的差別。雖然有時將產(chǎn)生一些問題，但認(rèn)識這一差別對于比較時空分析框架是非常重要的，主要原因在于分析單元涉及尺度問題以及數(shù)據(jù)聚合，在展開數(shù)據(jù)分析任務(wù)時非常有用。不同的空間區(qū)劃方案導(dǎo)致不同的分析單元類型，反過來生成審視相同數(shù)據(jù)的不同視角。因此，在形成研究問題之前，考慮所有可能的空間視角是有價值的。同時，值得注意的是所有的時間配置也需要考慮進(jìn)來。當(dāng)空間和時間分劃方案均考慮以后，便生成了很多類型的分析單元。例如，失業(yè)問題可以在縣級尺度利用月度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，也可以在州級尺度用年度數(shù)據(jù)分析，再或者在任何其他空間區(qū)劃和時間片段上進(jìn)行分析。

為了揭示這些關(guān)系，空間、時間與屬性的分布應(yīng)該作為度量所在的背景因素處理，而不是僅僅設(shè)定某個單一的空間或時間作為背景因素。空間的分布(空間維度)指代屬性的空間分布，而屬性的分布(統(tǒng)計分布維度)指對屬性的安排處理，展示它們觀察的或理論的發(fā)生頻率。此外，時間的分布(時間維度)表示的是屬性的時間動態(tài)趨勢。美國加利福尼亞州1970年的人均收入可以映射到空間分布上的某個地區(qū)，時間趨勢上的某個時間點，以及統(tǒng)計分布上的某個位置。同樣，亞利桑那州的人均收入也可以從這三個維度上審視。值得注意的是，相鄰的加利福尼亞州與亞利桑那州(空間關(guān)系)在統(tǒng)計分布上的位置相差甚遠(yuǎn)。從時間角度來看，加利福尼亞州1970年的收入位于經(jīng)濟(jì)蕭條的某個時間點，而亞利桑那州在同年記錄了較高的經(jīng)濟(jì)增長。如果這些分布不作為兩個收入的背景因素，也就無法發(fā)現(xiàn)二者之間的相似與差別。通過總結(jié)這些現(xiàn)象，可以生成數(shù)據(jù)分析的任務(wù)清單。換言之，如果忽略參考系與屬性之間的關(guān)系，很多有趣的研究問題將無法深入下去。

除了維度，尺度問題的認(rèn)知也十分重要。在此考慮四個尺度：個體尺度、局部尺度、中等尺度和全局尺度。個體尺度上的分析單元表示屬性的地理位置，屬性的時間標(biāo)簽或?qū)傩缘燃墶Q言之，個體尺度的分析單元并沒有將觀察對象之間的任何關(guān)系考慮進(jìn)去。局部尺度的分析單元對一組單元進(jìn)行探索，這些單元由聚焦對象及其鄰域?qū)ο笤谀骋粋€維度上形成。例如，在局部尺度上，聚焦州及其鄰域州從空間維度(分布)的視角可認(rèn)為是一個分析單元；聚焦年份以及相鄰的前一年和后一年從時間維度可視為一個分析單元；聚焦等級及其緊鄰的較高和較低級別從統(tǒng)計維度可視為一個分析單元。研究者可靈活定義哪些觀察對象可作為聚焦觀察對象在空間、時間和統(tǒng)計分布上的鄰域。例如，可使用各種類型的空間權(quán)重矩陣來定義聚焦觀察對象的空間鄰域單元。

中等尺度與局部尺度一樣，都是用來處理觀察對象的某個子集。中等尺度分析研究的是在空間、時間以及統(tǒng)計分布上具有相似特征的一組實體。換言之，局部尺度分析與中等尺度分析的差別在于獲取時空數(shù)據(jù)的方式不同。前者強調(diào)數(shù)據(jù)集中的其他元素與聚焦對象相近，而后者在數(shù)據(jù)集中根本不存在聚焦元素。此外，后者的分析單元通常較前者具有更大的數(shù)據(jù)集合(空間范圍更廣或時間跨度更長)。例如，從空間維度視角，富裕州的空間分布在中等尺度上可看作是一個分析單元；從統(tǒng)計維度視角，收入落入同一個四分位范圍的州在中等尺度上可視為一個分析單元。正如上面三個實例所闡釋的那樣，中等尺度從觀察對象的范圍角度，可看作是介于局部尺度和全局尺度之間的一個尺度。

在全局尺度上的分析則是對所有區(qū)域、時間和屬性的全面檢視。例如，在全局尺度上，所有收入的空間分布是基于空間維度視角的分析單元；所有年份是基于時間維度的分析單元(時空動態(tài)研究對初年和終年的選取非常敏感)；所有收入的統(tǒng)計分布可視為基于統(tǒng)計維度的分析單元。若僅局限于這些維度和尺度中的某一個，將導(dǎo)致對經(jīng)濟(jì)增長動態(tài)理解的偏頗。探索式數(shù)據(jù)分析可概括為三個步驟：綜覽、縮放與過濾，按需進(jìn)行細(xì)節(jié)分析。在第一步，分析者必須對整個數(shù)據(jù)進(jìn)行全面瀏覽，也即所指的全局尺度方法。在第二步，分析者對關(guān)注對象進(jìn)行縮放，也即所指的中等尺度方法。在第三步，分析者選取某個對象及(或)其周圍鄰域?qū)ο筮M(jìn)行更為詳細(xì)的檢視，也即所指的局部尺度或個體尺度方法。值得注意的是這一過程是循環(huán)迭代的，分析者可隨時不斷地回到上一步驟。

空間數(shù)據(jù)分析、時間數(shù)據(jù)分析以及概率分布分析，是時空數(shù)據(jù)的三個基本的分析方法。因此，將三個維度與四種尺度結(jié)合可以概念化為12個基本的分析單元。時空數(shù)據(jù)的這一分析視角有助于描述某些經(jīng)濟(jì)活動模式，如發(fā)生于跨尺度的地理空間溢出現(xiàn)象，可能比傳統(tǒng)的宏觀經(jīng)濟(jì)要素具有更高的顯著性。通過識別分析單元，可建立一般的任務(wù)類型分類。這一框架可生成一個全面的研究問題清單。 這一框架同樣可用于土地利用變化的元胞自動機建模中，跨尺度空間維度可明確用于檢驗各種構(gòu)建鄰域形成規(guī)則的情景，而跨尺度的時間維度將可很好地抽象為土地利用變化的生命周期。此外，屬性可用作不同發(fā)展階段的閾值(不同尺度統(tǒng)計分布)。

通過各種交互進(jìn)行模式探索，而這些視圖彼此動態(tài)集成，由此產(chǎn)生動態(tài)空間數(shù)據(jù)分析的第二層意義(第一層意思是將時間引入空間數(shù)據(jù)分析)。本框架所建議的尺度與維度豐富了交互與視圖的形式。在全局尺度上，網(wǎng)絡(luò)方法將經(jīng)濟(jì)增長協(xié)方差矩陣在單一地圖上進(jìn)行可視化。該協(xié)方差矩陣反映了每個州(省)收入動態(tài)之間協(xié)方差的矩陣形式。協(xié)方差提供了對兩兩收入集合之間相關(guān)強度的量度。這一成對的時態(tài)協(xié)方差可利用網(wǎng)絡(luò)方法進(jìn)行地理表達(dá)。以每個區(qū)域為中心，它們之間的連邊(協(xié)方差聯(lián)系)是基于預(yù)定義的空間權(quán)重矩陣畫出的。協(xié)方差聯(lián)系受兩個相鄰空間單元間的時態(tài)協(xié)方差強度的制約。當(dāng)兩接壤區(qū)域的收入時間序列協(xié)方差高于全國平均水平，則定義這兩個區(qū)域在時間動態(tài)上相似(具有強烈的時態(tài)聯(lián)系)。當(dāng)兩個收入時間動態(tài)相似，則意味著在兩個區(qū)域之間可能存在某種類型的經(jīng)濟(jì)交互。

一旦知道了任意兩個區(qū)域之間的協(xié)方差，即可測度每個兩兩“區(qū)域?qū)Α敝g的時態(tài)聯(lián)系強度。該方法通過引入空間組件對收入的時間動態(tài)進(jìn)行展示。更具體地說，該網(wǎng)絡(luò)圖識別出了區(qū)域之間相似與不同的經(jīng)濟(jì)增長趨勢。當(dāng)一個經(jīng)濟(jì)體與所有空間鄰域具有較強的時態(tài)聯(lián)系(表現(xiàn)出相似的時間動態(tài))，那么對該聚焦區(qū)域來說可能存在非常強的時空一體化。此外，不同的相關(guān)水平也可被可視化，其將截面關(guān)系更明確地識別出來。在中等尺度上，一組區(qū)域的空間特性可通過利用凸包描繪點集“形狀”的方法進(jìn)行匯總。例如，基于一組貧窮區(qū)域的凸包研究，可用于總結(jié)這些區(qū)域的空間分布。此外，這些凸包的時間穩(wěn)定性可能反映了某種隱蔽的空間擴(kuò)散或交互過程，其可通過探測凸包大小、緊密度和位置的改變發(fā)現(xiàn)。蛛網(wǎng)圖明確反映了某一區(qū)域與其他所有區(qū)域系統(tǒng)之間收入的時態(tài)協(xié)方差，反映了每個區(qū)域與其各自國家系統(tǒng)之間可能的經(jīng)濟(jì)一體化。該圖識別出與其共享同一動態(tài)特征的特定區(qū)域。這些聯(lián)系均由連接聚焦區(qū)域與相似區(qū)域之間的連線顯示出來。

在局部尺度上，LISA是檢驗局部自相關(guān)的一個指標(biāo)。將該局部空間依賴的靜態(tài)試圖擴(kuò)展到動態(tài)環(huán)境背景下，LISA的時間路徑圖描繪了聚焦單元收入值與其空間滯后(聚焦單元一階鄰域均值)隨時間的成對移動現(xiàn)象。LISA時間路徑也可視為Markov轉(zhuǎn)移矩陣的連續(xù)表達(dá)。多尺度多維度框架可揭示某些很難發(fā)現(xiàn)的隱藏時空模式。因此，這一框架為探索具有時間和空間維度的數(shù)據(jù)提供了一個理想和強大的環(huán)境。在全局尺度上有證據(jù)表明從收入的空間動態(tài)來看，美國比中國的一體化更加明顯。然而，宏觀結(jié)構(gòu)通?？梢匝谏w細(xì)節(jié)尺度上的大量波動現(xiàn)象。美國和中國所有州(省)的LISA時間路徑表明，中國具有更為分散的空間動態(tài)，可能意味著中國存在各種不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。研究者可進(jìn)一步確定哪些省份可能存在和其他經(jīng)濟(jì)單元完全不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑，以及這一差異的程度有多大。在個體尺度上，某一特定州(省)可能沿統(tǒng)計分布上下移動。在局部尺度上，聚焦區(qū)域可能具有與周邊區(qū)域不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。在中等尺度上，某些統(tǒng)計分布區(qū)間可能反映了空間過程隨時間而變化的有趣現(xiàn)象。

很多社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)包含大量跨尺度的交互要素。這些系統(tǒng)的現(xiàn)實表達(dá)，以及這些交互的嚴(yán)格定量分析是人類理解世界的重要努力的一部分。比較時空框架通過結(jié)合空間——時間——統(tǒng)計分布與個體——局部——中等——全局尺度，可以發(fā)展出一個通用任務(wù)結(jié)構(gòu)。

時空計量分析與空間經(jīng)濟(jì)學(xué)在以下進(jìn)程中可互相裨益：首先，分析者出于特定原因研究不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展問題，既可以表述為一個一般問題，也可以表述為一個一般問題集。其次，將分析的本質(zhì)與數(shù)據(jù)集的任務(wù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行比對。第三，分析者選出配對的任務(wù)并從中查出有趣且與分析相關(guān)的東西。第四，新奇且更為具體的問題脫穎而出，這些問題激勵分析者尋找更多的細(xì)節(jié)，也影響著哪些細(xì)節(jié)將被審視以及以哪種方式進(jìn)行審視。最后，修改步驟一提出的一般問題，分析者再次重復(fù)上面的步驟。因此，這一工作流程將促進(jìn)跨學(xué)科的研究。

這一時空框架為當(dāng)前經(jīng)濟(jì)收斂和收入不均研究做出貢獻(xiàn)，后者缺少系統(tǒng)的比較時空研究。盡管該比較框架在本研究中僅分析了收入分布動態(tài)，但是它同樣可用于更廣的具有跨地區(qū)單元與多時間片段上度量的地理索引數(shù)據(jù)的社會經(jīng)濟(jì)過程中，例如犯罪率動態(tài)、房產(chǎn)市場動態(tài)等。換言之，該框架與選取的展示工具可直接用于具有離散對象概念化的學(xué)科和主題。這是一個包含大多社會科學(xué)學(xué)科的廣闊領(lǐng)域，其數(shù)據(jù)集越來越具有空間和時間足跡特征。同樣，針對時空數(shù)據(jù)和分析任務(wù)設(shè)計出的可操作的分類法可能對數(shù)據(jù)分析者和不同特定領(lǐng)域的用戶均會有所幫助，用以預(yù)測可能從數(shù)據(jù)探索中產(chǎn)生的典型問題。

實際上，我們見證了空間時代在我們面前展開，地理空間信息和觀點在個人和集體水平的決策中不可或缺。世界上的許多挑戰(zhàn)性問題，如全球經(jīng)濟(jì)危機、貧困問題、全球變暖等，如果不通過地理方法，就得不到解決。 從這個意義上來說，空間時代的到來是一場革命。這意味著地理學(xué)的運用方面，只要敢想，就能做到，這是我們的歷史中前所未有的。在地理動態(tài)背景下，地理信息科學(xué)關(guān)注工具、數(shù)據(jù)模型、軟件與其他有助于動態(tài)現(xiàn)象分析和建模的資源，通過系統(tǒng)地設(shè)計數(shù)據(jù)分析任務(wù)與研究問題，來集成“工具、數(shù)據(jù)模型、軟件”。比較時空分析的目的在于提出研究問題，在一個數(shù)據(jù)集中以及跨越兩個數(shù)據(jù)集對時空模式與趨勢進(jìn)行比較。該框架可為進(jìn)一步研究提供一個有用的平臺，對地理動態(tài)進(jìn)行描述、理解與預(yù)測。

責(zé)任編輯 彭國勝 英文審校 孟俊一

2016-10-12

國家社科基金重大項目“大數(shù)據(jù)時代計算社會科學(xué)的產(chǎn)生、現(xiàn)狀與發(fā)展前景研究”(16ZDA086)的階段性成果。

葉信岳(1974-)，男，浙江端安人，美國肯特州立大學(xué)計算社會科學(xué)實驗室創(chuàng)始主任，地理系副教授，博士生導(dǎo)師，國際華人地理信息科學(xué)學(xué)會主席。研究方向：時空分析與大數(shù)據(jù)方法。