地理學的兩個半定律

2021-02-08 走天涯徐小洋地理數據科學
地理學的兩個半定律

原諒我標題黨一下。地理學是一種偏描述性的科學，甚至有人認為地理學屬於人文學科，不是自然科學，就像我們國家對地理的文理分科一樣——初中高中一直把地理當作文科，然而到了大學，地理學突然又變成了理科——讓人摸不著頭腦。

但是地理學確實是一門科學，尤其是經過了20世紀50年代末以美國地理學家加裡森（W.L.Garrison）等科學家倡導的地理學計量革命後，大量的數學方法被引入到地理學研究中，促進了地理學由一種描述性的學科向一種定量化的科學發展。

既然是一門科學，肯定少不了高大上的定律，相比於往往帶有一大堆公式的物理和數學定律，地理學的定律顯得親民的多。

數學定律

前面說了一大堆，下面我們進入正題，地理學的兩個半定律。有同學會問，為啥定律還有半個？

地理學第一定律、第二定律目前已經得到了學術界的公認，第三定律目前還被很多人質疑，目前還沒有得到公認，我姑且在這裡算半個定律。

地理學第一定律

地理學第一定律被Waldo Tobler提出。Tobler 1970年發表的《A computermovie simulating urban growth in the Detroit region》文章中的那句 「I invoke the first law of geography:everything is related to everything else, but near things are more related than distant things」 標誌著地理學第一定律的誕生。

地理學第一定律概括性的陳述了地理現象的空間相關性——相近的事物更相關。

例如天氣預報，氣象站點不可能每隔幾米就一個，而是在相當廣闊的地域「零星」布置幾個站點，中央電視臺新聞聯播後的天氣預報播報也是只有首都和省會城市，那麼非省會城市的居民怎麼辦呢？

我奶奶曾居住在保定和滄州交界的一個村裡，雖然她並不懂得地理學第一定律，但是她發現，天氣預報報北京和石家莊的天氣和她所在地方的天氣差不多，尤其是石家莊，石家莊下雨的時候，家裡也會下雨。這就是因為石家莊和奶奶所處位置距離更近，根據地理學第一定律，相近的事物更相關，天氣也一樣。

天氣預報地理學第二定律

地理學第二定律（「geographic variables exhibit uncontrolled variance」）源於 Anselin提出的空間異質性（Spatial Heterogeneity），而後由Goodchild在討論地理學第一定律時將其作為了地理學第二定律的候選，後來得到學術界廣泛承認，正式成為地理學第二定律。

地理學第二定律概括了地理現象的另一個特點：地理現象的空間變化以及變化的差異性，即不可控的空間變化規律。

很多成語都體現了地理學空間異質性的特徵，比如涇渭分明，橘生淮北則為枳等等。

我國甘肅永靖縣境內，洮河與黃河交匯處，水面上出現了分明的黃、綠兩色分界。圖片右側，河水青綠色的是黃河——這裡地處黃河上遊地區，還未進入黃土高原，河水還比較清澈；左側渾黃的是洮河，因為它穿越了隴西黃土地區，裹挾了大量的泥沙，在這裡反而客串了「黃河」。（圖源：中國國家地理網，侵刪）地理學第三定律

朱阿興等在探索空間推測的理論依據時，將地理現象所遵循的另外一個規律命名為地理學第三定律，即「地理環境越相似，地理特徵越相近」（The more similar geographic configurations of two points(areas), the more similar the values (processes) of the target variable at these two points (areas)），即地理相似性規律。

但是目前地理學第三定律尚未得到學界的廣泛承認，有人認為地理學第三定律是一條新的定律，有人則認為地理學第三定律只是第一定律換了個說法。

以上就是我認為的地理學「兩個半」定律的一些介紹，大家有啥看法歡迎留言區討論哦

參考文獻徐建華. 計量地理學[M]. 高等教育出版社, 2006.朱阿興,閭國年,周成虎,等.地理相似性:地理學的第三定律?[J].地球信息科學學報,2020,22(4):673-679.Tobler W. A computer movie simulating urban growth in the Detroit region[J]. Economic Geography, 1970,46(Supplement):234-240.Anselin L. What is special about spatial data? Alternative perspectives on spatial data analysis, Technical Report 89-4[R]. Santa Barbara, CA: National Center for Geographic Information and Analysis, 1989.Goodchild M F. The validity and usefulness of Laws in Geographic Information Science and Geography[J]. Annals of the Association of American Geographers, 2004,94:300-303.Zhu A X, Lv G, Liu J, et al. Spatial prediction based on Third Law of Geography[J]. Annals of GIS, 2018,24(4):225-240.


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