地理学科大数据在本科教学中的挖掘与学习摘要：大数据给地理学科带来了机遇和挑战，但是针对地理学科本科教学的大数据挖掘和学习研究相对较少。本文结合大数据概念和地理学科的发展演变，分析了现代地理学的发展趋势，并对大数据在地理学科中的应用列举了最优位置选择、人口流动热力图和人口性别比分布三个具体案例，探讨了地理学科本科教学大数据挖掘和学习的可能。就地理学科而言，多源对地观测数据为其变革提供了数据支持，地理学科的多学科交叉为其提供了技术保障，因此，未来在地理学科大数据本科教学中在研究理论基础的同时，加强案例挖掘和学习，逐步构成了一个成熟的体系。关键词：地理学科；大数据；挖掘和学习；本科教学中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2018）23-0160-03一、引言地理学（Geography）作为一门古老的学科发展历史悠久，曾被誉为科学之母。在人类了解和掌握我们居住的地球发生过的自然现象和人文历史的时空变化，并在分析自然和人文之间的相互关系中具有重要作用。从地理学演变的历史过程来看，古代地理学主要研究地球形状以及其距离大小的测量方法，或对人类居住或活动的区域和国家进行描述，现代地理学已演变为一门涉猎范围广泛的学科，大到地球表面的各种现象的时空变化，小到人类居住区的格局分析，等等，因此地理学家需要熟悉多种学科，例如生物学、社会学、地球物理学等。在广义的学科分类中，地理学一般分为自然地理学、人文地理学和地理信息系统三个分支。其中，自然地理学的研究重点是地貌、土壤等地球表层自然现象和自然灾害，土地利用与覆盖以及生态环境与地理之间的关系；人文地理?W研究的重点是历史地理学、文化与社会地理学、人口地理学、政治地理学、经济地理学和城市地理学；地理信息系统则是计算机技术与现代地理学相结合的产物，采用计算机建模和模拟技术实现地理环境与过程的虚拟，以便于对地理现象直观科学的分析，并提供决策依据。当今地理学学科内部呈现明显的破碎化、离心化趋势，也有学者批评当今地理学面临着自然地理破碎化、人文地理经济化与社会化和地理信息科学信息技术化的危机[1，2]。传统地理学中“区域性”与“综合性”的学科特色与优势遭到了忽视与弱化，并且当今地理学面对的科学与社会问题越来越复杂，地球表层系统作为地理学研究的核心对象，受人类活动扰动和改造的影响越来越显著，地理学科在研究方法或者研究手段上越来越受到其他学科的影响和制约[3，4]。例如在研究沙漠化现象中经常将沙化的原因归咎于干旱，综合研究指出沙漠化是因过度放牧、农业过度扩展和毁林造田而加剧的，而沙漠化表征的诸多现象是由其他学科鉴定的，例如过度放牧和农业扩展由农业科学负责，毁林烧柴则由环境科学负责，等等。而地理学在此的任务是调查研究其分布模式、地域配合、联结各组成部分的网络以及其相互作用的过程。因此，在研究地球表层系统的过程中跨学科的综合与协同研究成为地理学未来发展的方向。“大数据”是自2013年以来兴起的一个热潮，相信在未来的几十年里，大数据将会是个重要话题，无论是对于个人还是对于国家。大数据的发展会冲击着许多行业，包括经济、环保、医疗、旅游等。一时间3V或者4V理论风靡全球，海量、多样、高速、价值（Volume数量，Velocity速度，Variety种类）这四个词概括了大数据区别于传统数据的几个典型特征。卫星、无人机等测绘手段，为地理学带来了海量的大数据。大数据是快速数据，通过各种传感器网络，甚至可以提供实时亚米级影像。面临大数据的冲击，在地理学科中如何应对是亟待深入研究和探讨的问题。笔者结合地理学科的传统研究思路和具体应用，从大数据的挖掘与分析入手，简要分析了如何在地理学科本科教学中进行大数据的应用挖掘和学习。二、大数据与地理信息结合海量数据的分析与应用，使得人们对于数据的要求从精确性的苛求转向数据的多元性和交叉性的需求。人们对于事物之间相关性的认识比对于事物之间的因果关系更加显得需求迫切。利用地理数据进行商业选址和消费者分类服务在全球发达国家已经得到了普及，但是在中国尚未得到大范围的推广应用[5，6]。精准的地理服务...
