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地理学基本规律

已有 26719 次阅读 2013-10-16 11:30 |个人分类:杂谈|系统分类:科研笔记| 地理学, 三定律

1、地理学第一定律:地理相似定律

2、地理学第二定律:地理对称原理

3、地理学第三定律:地理替代定律




地理学第一定律

Tobler's First Law或者Tobler's First Law of Geography,all attribute values on a geographic surface are related to each other, but closer values are more strongly related than are more distant ones.地理事物或属性在空间分布上互为相关,存在集聚(clustering)、随机(random)、规则(Regularity)分布。

空间信息之间存在特殊关系。一个空间单元内的信息与其周围单元信息有相似性,空间单元之间具有的连通性, 属性各阶矩的空间非均匀性或非静态性。空间分布模式主要有点模式、线模式、面模式和体模式, 其中最早被提出和研究的是点模式 ( po i n t pattern )。点模式分析的理论最早由Ripley(1977)提出,并不断得到完善(Haase,1995;Dixon,2002)。 目前应用领域最广的面模式——空间自相关。空间因素表现在「空间自相关」(Spatial Auto-correlation)与「空间异质」两个概念上,空间自相关是认为「邻近地区的影响」(neighborhood effect)的大小,空间异质性指空间位置差异造成的观察行为不恒定现象。例如在某个区域之中,存在著不同的次区域,各区域间误差的变异不相等。举例说明:犯罪率与教育程度的关系,不同地区 (文教区、贫困区)可能不一样,此即空间异质现象。基本上,人的行为表现受到所处环境或周遭环境的影响非常明显,空间分析学者尝詴结合日益成熟的电脑科技GIS、空间计量方法、以及大型资料库,目的在精确地界定空间因素的重要性及影响力:到底是哪一种「空间因素」产生影响?影响有多大?如何建立模型?解释自变数与因变数间的关系。

Waldo Tobler,生于1930年,圣塔芭芭拉加州大学(UniversityofCalifornia,SantaBarbara,简称UCSB,又常译为加州大学圣塔芭芭拉分校)退休教授,美籍瑞士地理学家,制图学家。地理学第一定律来源于他的观点"Everything is related to everything else, but near things are more related to each other"即“任何事物都相关,只是相近的事物关联更紧密”。


注:定律是为实践和事实所证明,反映事物在一定条件下发展变化的客观规律的论断。定律是一种理论模型,它用以描述特定情况、特定尺度下的现实世界,在其它尺度下可能会失效或者不准确。没有任何一种理论可以描述宇宙当中的所有情况,也没有任何一种理论可能完全正确。

(引自百度)


地理对称原理。

近百年来,中国人民饱受了科学技术落后之苦,渴望科学技术的原始创新,许多人也苦于不知如何才能作出原始创新的研究。叶大年创立《城市对称分布理论》这一科学思想的历程,为我们诠释了什么是原始创新。《城市对称分布与中国城市化趋势》一书是他追求科学与造福人民的真实写照。他五十多年来孜孜不倦地思考人类该如何合理利用我们的家园,为此,他的足迹遍布祖国的大江南北,他执着地追求科学的真谛、更在思考造福人民的《城市化规律》。他不拘泥于专业的限制和传统观念的“闲言碎语”,开拓性地运用矿物学、生物学中拓展对称的概念审视地图,发现了城市具有格子状和同心圆的靶形分布的对称性,其分布规律是“远离平衡态的宏观自组织现象”,可以用结晶学的对称理论模型来描述。他用200多幅地图清楚地诠释了世界各地的主要城市和中国城市分布具有序对称性,并阐述了城市分布与地质构造地质构造和自然地理条件的关系,建立了广义对称的新概念,提出了地理对称的五条原理:地质的对称决定自然地理的对称、自然地理的对称决定经济地理的对称、气候条件改变自然地理的对称、人类重大政治经济活动会影响地理对称性以及对称或者色对称的经济地理格局是一种合理的格局,开创了中国城市化分布与地质地理特征关系研究之先河。叶大年先生创立的“这五个基本原理渗透着新的人地关联思想,为地理学家思考人地关系问题开拓了新方向”(北京大学城市与环境学院教授陈彦光);欧阳自远先生认为“城市对称分布是人文地理学上的重大发现,是对人文地理学的原创性贡献”。

《城市对称分布》理论是叶大年先生几十年来对自然界矿物学中对称理论研究的拓展和深化,也是将自然科学与社会科学紧密结合,取得原始创新的成果范例。叶大年先生五十年的不懈努力,为人类贡献了“城市对称分布”这一原创性的理论,他本人戏称这一理论为“山寨版”或曰“读地图心得”,实际上它将成为中国未来城市化进程的科学依据,他的科学精神和服务于民的崇高人格魅力值得我们学习!(引自http://www.igg.cas.cn/xwzx/zhxw/201110/t20111028_3386366.html


叶大年,男,1939年生,著名矿物学家,中国科学院地质研究所研究员。中国科学院院士。提出了几十条定量和定性的规律;结合矿物材料科学,在中国首先开展玄武岩岩浆在不平衡条件下结晶作用的研究,发现假高压效应;解决了长石、辉石、石榴石等主要造岩矿物的X射线鉴定难题,撰写专着,推动了岩石学研究;开展统计晶体化学研究,发现分子体积的可加和性和地球圈层氧平均体积守恒律;研究颗粒随机堆积的体积效应,发现一系列新规律。1991年当选中国科学院院士。


注:原理是自然科学社会科学中具有普遍意义的基本规律。是在大量观察、实践的基础上,经过归纳、概括而得出的。其正确性为能被实验所检验与确定,从科学的原理出发,可以推衍出各种具体的定理、命题等,从而对进一步实践起指导作用。(引自百度)



地理替代定律。

(待续)




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