系统科学及其在地理学中的应用PDF电子书下载

第一章 绪论 1

一、系统 1

（一）系统的定义 1

（二）关于系统的几个基本概念 1

（三）系统的数学描述 4

二、系统科学 5

（一）系统科学的概念 5

（二）系统科学的体系 6

（三）系统科学的性质及系统科学与其他学科的关系 9

（四）系统科学的意义 10

三、系统科学与地理学 13

（一）地理学发展回眸及当前面临的关键问题 13

（二）地理学的系统研究 15

四、系统科学发展简史 17

（一）古代朴素系统思想阶段 18

（二）近代辩证哲学系统思想阶段 19

（三）现代系统科学阶段 21

（一）整体性 26

第二章 一般系统理论 26

一、系统性质 26

（二）稳定性 27

（三）层次性 29

（四）开放性 30

（五）动态性 32

（六）自组织性 33

（七）目的性 34

（八）同型性 35

二、系统分类 35

（一）按系统内容划分 36

（二）按系统与环境的关系划分 37

（三）按系统的规模和复杂程度划分 38

（四）按系统的运动状态划分 40

（五）按人类对系统的认知水平划分 42

三、系统原理 43

（一）整体和部分的关系 43

（二）系统和环境的关系 47

（三）结构和功能的关系 49

（四）稳定和进化的关系 52

第三章 信息和熵 56

一、信息 56

（一）信息的科学涵义与属性 56

（二）信息传递模型 58

（三）影响信息传递的因素 59

（四）信息的量度 60

二、地理信息系统简介 66

（一）地理信息和地理信息系统 66

（二）地理信息系统的结构 67

（三）地理信息系统的功能 68

三、熵 69

（一）几个重要概念 69

（二）物理熵 71

（三）广义熵 78

（一）信息熵在地理学中的应用 82

四、熵概念在地理学中的应用 82

（二）喻义熵在地理学中的应用 88

（三）资源开发、经济发展和环境污染的熵分析 95

第四章 系统演化 100

一、两种系统演化方向的尖锐对立 100

（一）第一类时间之矢 100

（二）热寂说及其批判 101

（三）第二类时间之矢 102

（四）两种系统演化方向的尖锐对立与麦克斯韦妖 105

二、非线性动力学初步 106

（一）非线性动力学系统的概念 106

（二）吸引子 107

（三）稳定性 111

（四）分叉与突变 116

三、耗散结构理论 129

（一）玻耳兹曼有序原理和平衡结构 130

（二）负熵流和耗散结构 132

（三）近平衡区最小熵产生原理及其意义 134

（四）远离平衡区超熵产生与耗散结构的形成 139

（一）协同论的基本观点 152

四、协同论 152

（二）协同论的基本演化方程 153

（三）序参量 154

（四）支配原理 155

（五）生物竞争与进化自组织模型 158

一、混沌理论 166

（一）混沌的定义 166

第五章 混沌与分形理论 166

（二）从倍周期分叉到混沌 168

（三）混沌的基本特征 174

（四）混沌中的规律性 179

二、混沌理论在地理学中的应用 184

（一）大气热对流模型——洛伦兹方程 185

（二）生态系统中的混沌 187

（三）经济系统中的混沌 188

（一）整数维面临的挑战 190

三、分形理论 190

（二）分维的概念及其计算 193

（三）几种规则的分形 200

（四）奇怪吸引子分维的计算——约克公式 205

四、分形理论在地理学中的应用 206

（一）海岸线分形 206

（二）水系分形 209

（三）地貌分形 211

（四）森林覆被分形 213

（五）地理系统时间序列关联维的计算 214

第六章 系统控制 217

一、控制论概述 217

（一）控制论的概念、起源与发展 217

（二）控制论的特征和任务 219

二、控制系统 220

（一）控制概述 220

（二）控制系统 222

（一）系统状态的变换 223

三、控制论基本方法 223

（二）控制论的系统处理方法 225

（三）控制论的系统研究方法 229

四、控制理论 231

（一）经典控制理论 231

（二）现代控制理论 236

（三）大系统理论 238

五、控制论在地理学中的应用 243

（一）建立模型 243

（二）预测与控制 244

第七章 系统工程 247

一、系统工程概述 247

（一）系统工程的概念与特点 247

（二）系统工程的理论方法 248

二、系统工程的基本方法 249

（一）系统工程的应用原则 249

（二）系统工程的程序和基本方法 250

（三）霍尔三维结构 251

（一）系统分析的概念 253

三、系统分析 253

（二）系统分析的原则 254

（三）系统分析的基本要素 255

（四）系统分析的指标体系 258

（五）系统分析的步骤 259

四、系统模型与系统模拟 260

（一）系统模型 260

（二）系统模拟 263

（二）线性规划 269

（一）系统优化的概念与程序 269

五、系统优化 269

（三）动态规划模型及其解法 281

六、系统工程在地理学中的应用举例 290

（一）西峡县农业土地利用现状 290

（二）西峡县农业土地利用最优结构模型的建立 291

（三）西峡县农业土地利用最优结构分析 293

复习思考题 295

主要参考文献 299