地理学第一定律的基本思想是什么

‘壹’ 地理学学术思想是什么

地理学（geography），是研究地球表层空间地理要素或者地理综合体空间分布规律、时间演变过程和区域特征的一门学科，是自然科学与人文科学的交叉，具有综合性、交叉性和区域性的特点。随着地理信息技术发展与研究方法变革，新时期的地理学正在向地理科学进行转身，研究主题更加强调陆地表层系统的综合研究，研究范式经历着从地理学知识描述、格局与过程耦合，向复杂人地系统的模拟和预测转变

‘贰’ 武大GIS考研题目，地球第一规律以及它在GIS中的应用。

地理学第一定律，Tobler's First Law或者Tobler's First Law of Geography，认为人类行为与所在地区有绝对的影响，此种影响随着距离的加大而递减，如果加进时间的向度，此种影响有时间间距，不是立即发生，此即空间的扩散作用。
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，存在着不同的次区域，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”。

‘叁’ 什么是地理学第一定律

一种说法是：相邻的事物相似，远离的事物相异。另一种说法是：空间造成隔离，隔离促成个性的形成和发展，由此繁衍出自然和人文景观的多样性和区域差异。前一种观点强调的是地理同一性，后一种观点强调的是地理差异性。然而两种观点都把这对矛盾统一体的本源归结为——空间距离。

‘肆’ 地理学中例外主义的基本思想是什么 这是地理学思想史中的问题，麻烦详细一点！

德国地理学家谢费尔给地理学传统区域学派方法论概括的名称。即指地理学的研究目的是弄清地球表层区域的差异性，而不是共同性，不同于一般科学追求法则、规律的普遍科学范式，即例外于科学普遍的方法论，也就是个性研究的方法论。

‘伍’ 地理学定律的应用

1 地理学第一定律
李小文院士的这篇论文中，针对Tobler第一定律的局限性，提出了时空邻近度的概念。
“地理学第一定律”是Tobler于1970年提出了描述地理现象空间相互作用的：“任何事物都是空间相关的，距离近的事物比距离远的事物的空间相关性更大”。但是对于距离的定义和空间邻近关系的描述是含糊的，因此，作者加入时间维，用“流”的概念来理解和表达传统应用中的“距离”,从而用“时空邻近度”来替代“空间邻近度”,以促进地理学第一定律的更广泛应用。
空间邻近度正比于公共边界长，反比于中心距。其中，非常重要的是对距离的定义，这里的距离并不等同地理空间上两点之间的欧氏距离，而是地理空间中的相对匀质的地理单元之间的距离。
在时空邻近度的概念中，对“流”我有以下的看法：

a) 流是一个很重要的度量概念，代表某种地理单元在一定的时空范围内的流动，这种流动会导致邻近区域的特征相似性增加。
b) “流”在不同的场景有不同的含义，比如人流、物流、商业流、信息流、空气流等。
应用：可以用来研究传染病传播的空间格局。比如，SARS中，可以用地理学第一定律来解释和预测传染病媒体的流如何形成该病流行的空间格局。在这次的新冠病毒传播中，可以解释为什么黄冈和孝感是除了发源地武汉以外疫情最严重的两个地方。

2 地理学第二定律
地理学第二定律可以理解为空间异质性定律(Law of Spatial Heterogeneity)，空间的隔离，造成了地物之间的差异，即异质性，分为空间局域异质性和空间分层异质性，前者是指该点属性值与周围不同，例如热点或冷点；后者是指多个区域之间互相不同，例如分类和生态分区。
我们可以将地理学第二定律和第一定律综合起来。从宏观来看，地理空间之间存在着差异，即异构性。从微观来看，地理空间是连续的，所以地理空间存在相关性。
地理学第二定律可以用来解释地表之间存在差异。比如，针对地壳圈层中层状结构地质体的地质属性沿着层面方向和垂直于层面方向的变化率存在显着差异这一特点,我们可以用地理学第二定律补充定律来表征层状介质属性顺层和穿层方向变化率存在很大差异这一普遍规律。

3 地理学第三定律
《基于地理第三定律的空间预测》这篇论文首先分析了地理第一定律和地理第二定律的局限性：1）大样本集；2）平稳性假设；3）小地域。然后在此基础上提出了地理第三定律： “两个点（区域）的地理配置越相似，目标变量在这两个点（区域）的值（过程）越相似。
地理第三定律的比较性要求基于样本点和预测点的比较进行预测，而不是基于从整个样本集合中得出的显式关系进行预测，所以对样本集的分布或大小没有特定要求。
地理第三定律探讨了地理配置中相似性的使用（变量结构和空间足迹），而第一定律和第二定律研究了距离变化（第一定律的空间相关性和第二定律的空间异质性） 。另一个不同之处在于，第一定律和第二定律着重于地理相似性或基于一个变量（即空间距离）的差异，而第三定律则着重于许多地理变量的配置相似性。从某种意义上说，第一定律和第二定律可以看作是第三定律的特例。
应用：例如，在犯罪分析中，学者们经常研究犯罪发生率高的地区的地理环境（收入，教育，社会福利等地理变量的配置），并运用得出的条件来确定其他哪些地区更有可能发生此类犯罪[1]。在土壤科学中，研究人员研究了某些地区在某些地理环境（气候，地质，地形，植被和时间等地理变量的配置）下的土壤形成，然后期望在其他位置或其他地方

‘陆’ 地理学第一定律的介绍

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.涵义：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。

‘柒’ 遥相关与地理学第一定律矛盾吗

遥相关与地理学第一定律并不矛盾。从它们的定义上看，此二者可谓是英雄所见略同：
遥相关，又称大气遥相关或遥联，可简要地定义为相隔一定距离的气候异常之间的联系。

地理学第一定律可以简单理解为：地理空间的任何事物都是与其他事物相关的，只不过相近的事物关联更紧密。
它们强调的都是联系。

‘捌’ 什么是第一定律

于是，在拉瓦锡的物质不灭原理之外，1847年，亥姆霍兹（Hermann von Helmhohz，1821—1894）又增加了一条补充定律：“自然作为一个整体，拥有的能量不可能增加，也不会减少。”宇宙中的能量正如同物质一样，既不能创生，也不能破坏，能量也是如此（迈尔曾于1842年提出过能量守恒概念，要早于焦耳或亥姆霍兹的工作，但它所获得的证据支持不如亥姆霍兹）。

这一思想就叫做热力学第一定律，有时可简单归纳为：“无不能生有”，或者用另外一句话来说，不能以少获多。也就是说：

亥姆霍兹是能量守恒原理的奠基人之一，他也因对眼科学、解剖学和生理学的贡献而各大名热能输入=有用能+废能。

正如布莱克和瓦特所见，热机（瓦特的蒸汽机是第一个成功的例子）可以把气体中储存的热能转变为涡轮和活塞中的动能。也就是说，由于加热后气体膨胀，储存在蒸汽中的热能可以转变为运动。这个系统中最初的能量来源是燃料——木材或者煤炭——中的化学势能，用它产生了蒸汽。

在物理科学的历史中，热力学第一定律是最具革命性的思想之一。正如科学史家克朗比（Alistair Cameron Crombie，1915—1996）所说：“它的含义和它提出的问题，主宰了从法拉第和麦克斯韦的电磁学研究到1900年普朗克引入量子理论这段时期里的物理学。”随着20世纪爱因斯坦物理学的出现，将会证明，能量和物质概念需要放到一起来考虑，显而易见的是，能量有时可以转变为物质，物质也可以转变为能量。

正如麦克斯韦在对亥姆霍兹的颂词中所写：

“要评价亥姆霍兹《论力的守恒》这篇论文的科学价值，我们必须追问热力学和近代物理学其他领域最伟大发现的发现者们，这篇论文他们读过多少遍，在他们的研究生涯中，他们多少次感受到，亥姆霍兹有分量的叙述作用于他们的心头，就像是不可阻挡的驱动力。”

在他的晚年，亥姆霍兹成了量子理论的创建者普朗克（Max Planck，1858—1947）的导师，通过普朗克，亥姆霍兹的影响在20世纪还将进一步延伸。