㈠ 開普勒三大定律是大學學的嗎
不是,是高中學的,在高中物理中天體運動中學的。
開普勒定律是德國天文學家開普勒提出的關於行星運動的三大定律。第一和第二定律發表於1609年,是開普勒從天文學家第谷觀測火星位置所得資料中總結出來的;第三定律發表於1619年。這三大定律又分別稱為橢圓定律、面積定律和調和定律。
㈡ 地理學三大本性是什麼
地理學三大本質指的是地理相似定律,地理對稱定律,地理替代定律。
㈢ 開普勒得出行星運行第三定律具體指的是什麼
1618年3月8日,通過仔細分析研究第谷留下的天文數據資料,開普勒得出了行星運行第三定律。開普勒認為圓總是存在一定的偏離。開普勒以地球到太陽的距離為基本的標准,推算出其他行星到太陽的距離。又把當時已經知道的各個行星的周期一一列出。終於發現行星軌道的半長軸的立方與周期的平方成正比例,即a3/T2=常數。這就是行星運動第三定律。1619年,開普勒出版了《宇宙和諧論》一書,把研究火星得出的第一定律和第二定律推廣到太陽系的所有行星,同時公布了第三定律,完成了他對科學發展的最大貢獻。
㈣ 天不生Tobler,萬古GIS如長夜
今日在QQ上驚聞Waldo Tobler老先生已於昨日過世,實乃地理學界的一大憾事,特地以此文表示深切的悼念。
Waldo Tobler,生於1930年,聖塔芭芭拉加州大學(UniversityofCalifornia,SantaBarbara,簡稱UCSB,又常譯為加州大學聖塔芭芭拉分校)退休教授,美籍瑞士地理學家,制圖學家。下圖的帥哥就是老爺子(文字介紹來自網路,圖片來自維基網路)。
網路
維基網路
Tobler先生最廣為人知的就是他提出的觀點,也就是後來被地理學界稱為地理學第一定律的「Everything is related to everything else, but near things are more related to each other」。個人的翻譯為:世界上的一切事物都是相關的,但是相鄰的事物相關性更大,當然有各自的翻譯,整體意思是一致的,空間鄰近的事物具有相關性,也就是所謂的空間自相關性。小文院士在2007年在《自然雜志》上撰文《地理學第一定律與時空鄰近度的提出》,對地理學第一定律做了官方的闡釋。
正如題目所言,Tobler先生對於地理學界而言是個活著的傳奇,他是當今GIS與空間統計研究基礎的奠基人,而這一切都因為他的地理學第一定律。無論是莫蘭指數、地理加權回歸、克里金插值都是建立在空間自相關的基礎上衍生開來的理論。正如他在第一篇提到這個的文章所說,"As a premise, I make the assumption that everything is related to everything else.「
地理學從古代發展至今,這個古老的學科曾今因為缺乏足夠的合法性,而一度瀕臨滅亡,很多學科都有地理學深深的印記,卻又在不斷發展中獨立出來。而當地理學的分支學科紛紛獨立時,地理學本身獨立存在的合法性又何在?不同地理學派對此的爭論,在1950時代引發了地理學的計量革命,以及GIS的出現,給了地理學又一次新的生命。而在計量革命與GIS出現之後,隨著Tobler先生的地理學第一定律提出,GIS和地理學界重新激發了蓬勃的生命力。
所以,深切地感謝Tobler先生與他所提出的地理學第一定律。
時空尺度與地表過程
1948-2006:哈佛大學地理系的滅亡與地理學的重生
地理學第一定律用簡介的語言描述了地理學現象的規律,中國人喜歡咬文嚼字,我曾經在早前大學給一次學弟學妹的匯報里以自己的理解解讀過地理學與物理學。理者,可以翻譯為規律,如此翻譯而來,地理就是研究地球/地球表層事物的規律,物理就是研究事物之間的規律。
當然無非提的就是地理學的定律與物理學的定律。物理學有著牛頓三大定律,而地理學目前有兩大定律(第一和第二定律,分別是講述空間自相關性與空間異質性)。兩個學科都有著一些定律,卻有些不同。物理學的定律是普適性的定律,放之四海而皆準,除了二次元,你怕是在任何地方都無法脫離地心引力。而地理學的定律卻不一定有那麼強的普適性,之前有人將地理學第一定律的中文翻譯為,世界上的一切事物都是相關的,但是相鄰的事物往往相關性更大。相比於我的直白翻譯,他加上了一個往往。往往也就是說是可能,而非完全確定的,也就是說有些地理現象確實不存在空間自相關性,隨機分布或者均勻分布。
時至今日這依舊是被詬病的點,空間自相關性確實是地理學特徵,也是空間統計仰賴基礎,但是空間統計卻出現了一千個作者,一千種結果的情況,隨著空間權重矩陣和空間關系的變化,同一個區域的空間統計結果各不相同,甚至於今日我在Research Gate上看到的一個問題:同一個空間權重矩陣(至少他認為一樣),但是STATA,R和Geoda得到的莫蘭指數結果各不相同。
而我的看法是,正是因為地學現象受到諸多環境因素、人類因素、生物因素的耦合影響,導致它具有非常強的復雜性。因此如何用模型去表達一個地球表層,本身是一件很困難的事。我認為空間統計已經將地學的實質之一表達出來了,但是地球表層的復雜性使得研究人員必須在了解地球表層地理現象的大體過程的同時,選擇最為適宜的空間統計方法進行分析。當然我認為空間統計依舊有很多值得完善的問題,如始終橫亘在地理學面前的可變面元問題,抑或者是尺度問題,抑或者是如何實現地球表層要素的漸變與突變的表達,抑或者是老生常談的不確定性問題。而這些則需要我們去進一步地研究與挖掘。
而到目前為止,我認為這兩條定律已經很好地為我們描繪了地球表層地理現象的兩大基本特性,而一些潛在的其他特性,則需要我們進一步發現和刻畫,從而使得對地理現象更好的了解。
從微博上道聽途說Tobler老先生依舊在88歲高齡的情況下親臨博士畢業答辯現場。在去年,我在Research Gate上關注了Tobler先生,而就在去年,他更新了自己的Research Gate,依舊在提出新的東西——這回是他另一個主要的研究方向,地圖制圖與地理投影,Tobler先生又提出了一種新的墨卡托投影。88歲高齡的先生依舊充滿著活躍的思想,我也是由衷地欽佩。
用中國人的話來說,可以說先生仙風道骨,彷彿不食人間煙火,一心只有科研。同時這又讓我想起了小文院士。
曾經聽中國地理學會副理事長張國友老師評價道:」地理學是一門經世致用的學科「,當時為之一振。這樣的學科,也正因為有這些苦心研究的學者,而更加熠熠生輝吧。
天不生Tobler,萬古GIS如長夜。
向先生以及諸多地學先驅致以最高的敬意。
㈤ 有沒有地理學第四定律
有沒有地理學第四定律現在地理學定律被大多數認可的只有WaldoTobler和MichaelGoodchild提出的地理學第一定律(Tobler』sFirst Law of Geography, TFL)和地理學第二定律(Goodhild』sSecond Law of Geography, GSL)。沒有地理學第四定律
地理學第一定律由WaldoTobler提出,空間相關性定律「All things are related, but nearby things are more related than distant things.」空間相關性,地物之間的相關性與距離有關,一般來說,距離越近,地物間相關性越大;距離越遠,地物間相異性越大。
地理學第二定律由MichaelGoodchild提出,空間異質性定律(Law of Spatial Heterogeneity),空間的隔離,造成了地物之間的差異,即異質性。(分為空間局域異質性(spatial local heterogeneity)和空間分層異質性(簡稱空間分異性)(spatial stratified heterogeneity)。沒有地理學第四定律
還有地理學的第三定律:主要探討了地理配置中相似性的使用(變數結構和空間足跡),而第一定律和第二定律研究了距離變化(第一定律的空間相關性和第二定律的空間異質性) 。此外,第一定律和第二定律著重於地理相似性或基於一個變數(即空間距離)的差異,而第三定律則著重於許多地理變數的配置相似性。從某種意義上說,第一定律和第二定律可以看作是第三定律的特例。沒有地理學第四定律
㈥ 開普勒第三定律的適用范圍
成立條件
開普勒定律是一個普適定律,適用於一切二體問題。開普勒定律不僅適用於太陽系,他對具有中心天體的引力系統(如行星-衛星系統)和雙星系統都成立。
圍繞同一個中心天體運動的幾個天體,它們軌道半徑三次方與周期的平方的比值(
)都相等,為
,m為中心天體質量。這個比值是一個與行星無關的常量,只與中心體質量有關,那麼m相同是這個比值相同。
用開普勒第三定律解決二體問題時,可將兩個質點在相互作用下的運動,可約化為一個質點相對另一個質點的相對運動,質點的質量需改用約化質量
,即
,其中
,
為兩質點的質量。
拓廣形式
開普勒第三定律也可以表示為:
引入天體質量後可表示為:
其中
,
為兩個相應的行星質量,
,
為兩個相應行星圍繞同一恆星運動的周期,
,
為兩個行星圍繞同一恆星運動的平均軌道半徑。
通過拓展形式,可以根據繞同一行星的兩星體軌道半徑估測星體質量,或根據星體質量估測運行軌道。
㈦ 地理學定律的應用
1 地理學第一定律
李小文院士的這篇論文中,針對Tobler第一定律的局限性,提出了時空鄰近度的概念。
「地理學第一定律」是Tobler於1970年提出了描述地理現象空間相互作用的:「任何事物都是空間相關的,距離近的事物比距離遠的事物的空間相關性更大」。但是對於距離的定義和空間鄰近關系的描述是含糊的,因此,作者加入時間維,用「流」的概念來理解和表達傳統應用中的「距離」,從而用「時空鄰近度」來替代「空間鄰近度」,以促進地理學第一定律的更廣泛應用。
空間鄰近度正比於公共邊界長,反比於中心距。其中,非常重要的是對距離的定義,這里的距離並不等同地理空間上兩點之間的歐氏距離,而是地理空間中的相對勻質的地理單元之間的距離。
在時空鄰近度的概念中,對「流」我有以下的看法:
a) 流是一個很重要的度量概念,代表某種地理單元在一定的時空范圍內的流動,這種流動會導致鄰近區域的特徵相似性增加。
b) 「流」在不同的場景有不同的含義,比如人流、物流、商業流、信息流、空氣流等。
應用:可以用來研究傳染病傳播的空間格局。比如,SARS中,可以用地理學第一定律來解釋和預測傳染病媒體的流如何形成該病流行的空間格局。在這次的新冠病毒傳播中,可以解釋為什麼黃岡和孝感是除了發源地武漢以外疫情最嚴重的兩個地方。
2 地理學第二定律
地理學第二定律可以理解為空間異質性定律(Law of Spatial Heterogeneity),空間的隔離,造成了地物之間的差異,即異質性,分為空間局域異質性和空間分層異質性,前者是指該點屬性值與周圍不同,例如熱點或冷點;後者是指多個區域之間互相不同,例如分類和生態分區。
我們可以將地理學第二定律和第一定律綜合起來。從宏觀來看,地理空間之間存在著差異,即異構性。從微觀來看,地理空間是連續的,所以地理空間存在相關性。
地理學第二定律可以用來解釋地表之間存在差異。比如,針對地殼圈層中層狀結構地質體的地質屬性沿著層面方向和垂直於層面方向的變化率存在顯著差異這一特點,我們可以用地理學第二定律補充定律來表徵層狀介質屬性順層和穿層方向變化率存在很大差異這一普遍規律。
3 地理學第三定律
《基於地理第三定律的空間預測》這篇論文首先分析了地理第一定律和地理第二定律的局限性:1)大樣本集;2)平穩性假設;3)小地域。然後在此基礎上提出了地理第三定律: 「兩個點(區域)的地理配置越相似,目標變數在這兩個點(區域)的值(過程)越相似。
地理第三定律的比較性要求基於樣本點和預測點的比較進行預測,而不是基於從整個樣本集合中得出的顯式關系進行預測,所以對樣本集的分布或大小沒有特定要求。
地理第三定律探討了地理配置中相似性的使用(變數結構和空間足跡),而第一定律和第二定律研究了距離變化(第一定律的空間相關性和第二定律的空間異質性) 。另一個不同之處在於,第一定律和第二定律著重於地理相似性或基於一個變數(即空間距離)的差異,而第三定律則著重於許多地理變數的配置相似性。從某種意義上說,第一定律和第二定律可以看作是第三定律的特例。
應用:例如,在犯罪分析中,學者們經常研究犯罪發生率高的地區的地理環境(收入,教育,社會福利等地理變數的配置),並運用得出的條件來確定其他哪些地區更有可能發生此類犯罪[1]。在土壤科學中,研究人員研究了某些地區在某些地理環境(氣候,地質,地形,植被和時間等地理變數的配置)下的土壤形成,然後期望在其他位置或其他地方
㈧ 開勒普三定律是什麼
開普勒第一定律,也稱橢圓定律:每一個行星都沿各自的 開普勒定律
橢圓軌道環繞太陽,而太陽則處在橢圓的一個焦點中。
開普勒第二定律,也稱面積定律:在相等時間內,太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的。
開普勒第三定律開普勒第三定律,也稱調和定律:各個行星 開普勒第三定律
繞太陽公轉周期的平方和它們的橢圓軌道的半長軸的立方成正比。 由這一定律不難導出:行星與太陽之間的引力與半徑的平方成反比。
㈨ 開普勒三大定律是什麼
開普勒第一定律:所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個焦點上。
開普勒第二定律:也稱面積定律,在相等時間內,太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的。
開普勒第三定律:所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。
(9)地理學第三定律是什麼擴展閱讀:
開普勒定律適用於宇宙中一切繞心的天體運動。開普勒第二定律,或者是用幾何語言,或者是用方程,將行星的坐標及時間跟軌道參數相連結。有效解決了對於天體運動規律的解釋。
在研究天體的運動中,利用牛頓的力學和開普勒三大定律的有效結合,可以預測天體的運行軌道、運動速度、旋轉周期,從而能夠預測某一時刻到天體在空間中的位置,能夠應用到天體探測、衛星發射等領域。