什么被称为地理学第一定律

① 为什么地理中称八大行星共面,而开普勒第一定律则说不共面

第一，八大行星共面性是指太阳系八大行星的运动轨道几乎在一个平面上，并不是完全的共面。如下图所示：

第二，开普勒三定律没有涉及到轨道倾角的问题。

开普勒三定律：

第一定律：开普勒在《宇宙和谐论》发表的表述：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。

第二定律：约翰内斯·开普勒在《新天文学》中的原始表述：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的。

第三定律：开普勒在《宇宙谐和论》上的原始表述：绕以太阳为焦点的椭圆轨道运行的所有行星，其各自椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比是一个常量。

② 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。

③ 地理学第一定律的发现者

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”。

④ 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。

⑤ 景观生态学的起源与发展

地理学中的景观学产生于德国，19世纪末叶，由近代地理学的创始人之一、德国的洪堡（Alexander Von Humboldt）将景观的概念引入地理学中，他认为景观的地理学含义是“一个地理区域的总体特征”。作为一门研究景观形成、演变和特征学科的景观学产生于19世纪后期至20世纪初期。德国地理学家Seigfried
Passarge 于1919―1920年出版了三卷本《景观学基础》之后，又于1921―1930年出版了四卷本的《比较景观学》。在这两部着作中，他认为景观是相关要素的复合体，并系统地提出了全球范围内景观分类、分级的原理；并认为划分景观的最好标志是植被，同时，他还提出了城市景观的概念。作为景观学说的提出者之一的德国人文地理学家Otto Schluter 于本世纪初发表了《人类地理学的目的》一书，在该书中他提出了文化景观形态学和景观研究是地理学的主题的观点。在1952-1958年间先后完成的三卷本《早期中欧聚落区域》一书中，他提出了自然景观与人文景观的区别，并最早把人类创造景观的活动提到了方法论原理上来。其实有关人文景观的思想，早在1925年即在美国人文地理学家Carl Sauer的《景观的形态》一书中得到了反映，在该书中，Sauer 提出应重视不同文化对景观的影响，认为解释文化景观是人文地理学研究的核心（中国大网络全书地理卷，1990）。自本世纪30年代以后，又出现了一个景观学研究的中心，这就是前苏联的景观学研究。其代表人物为贝尔格。他于1913年即提出，景观是地形形态的一定的、有规律地重复的综合体或群体这一概念。1931年，贝尔格的巨着《苏联景观地理地带》一书出版，该书是苏联系统阐述景观学原理的第一次尝试。在该书中他进一步明确和补充了1913年所下的景观定义，提出了景观的例子，研究了景观与其组成成份之间的相互作用，谈到了景观的发展与起源问题。由于贝尔格等最初的景观研究者们，没有赋于景观任何分级的意义，而把它看成是任何的地理单元，即把它用作是“地理综合体”的同义词，因此，在以后的研究当中，出现了一些自相矛盾或不好理解的东西，为此，许多后继的研究者们，针对这些缺陷做了许多研究工作，以致于形成了苏联景观研究的两大学派：
类型学派和区域学派。类型学派的代表人物主要有M.A.别尔乌辛等，而区域学派的代表人物主要有拉孟斯基、C.D.卡列斯尼克、H.A.宋采夫、伊萨钦科等，而尤以区域学派的影响为甚。H.A.宋采夫1947年在全苏第二次地理学代表大会上关于景观问题的报告，被认为是继拉孟斯基、卡列斯尼克、苏卡乔夫等人之后，对景观学说的第一个巨大贡献。在这一报告及其以后的着作中他给了景观一个新的、更为确切的定义：景观是具有同类地质基础和相同的一般气候的、发生上一致的地域，这是由几个或许多部分―限区―组成，后者在景观范围内形成有规律的结合。之后，又有许多地理学家在相当多的着作中对景观学说进行阐述。尤其值得一提的是波雷诺夫和彼列尔曼的工作。他们奠定了景观地球化学的基础，他们主要研究景观中化学元素的迁移，形成了苏联又一个景观学研究方向―景观地球化学研究方向（伊萨钦科等，1962；贝尔格等，1964）。
现代景观学研究向两个方向发展，一个方向是强调分析研究和综合研究相结合，分析研究通过对景观各个组成成分及其相互关系的研究去解释景观的特征，综合研究则强调研究景观的整体特征，这一方向的景观学相当于综合自然地理；另一个方向是研究景观内部的土地结构，探讨如何合理开发利用、治理和保护景观。这一研究在苏联发展为景观形态学，在中国则称为土地类型学（中国大网络全书－地理卷，1990）。
地理学是研究地球表面自然现象以及它们之间相互关系和区域分异的科学，作为其分支的景观学当然也不例外。它们主要侧重于地理综合体空间水平方向的规律与综合研究。现代科学的发展要求从功能上去研究结构，只有如此，才能深入认识事物内部的规律，而这正是地理学所面临的困难之所在。 生态学一词是由德国生物学家海克尔（Erst Haeckel）于1866年在《有机体普通形态学》一书中首次提出来的，约从1900年开始，生态学才被公认为生物学中的一个独立领域（奥德姆，1981）。从一开始起，它就把生物与环境及生物与生物之间的相互关系作为最主要的研究内容而一直延续至今。按其发展历程，可把生态学的发展概括为三个阶段：萌芽期、成长期和现代生态学的发展期。生态学的萌芽期大约由公元前2000年到公元14-16世纪欧洲文艺复兴时期。这一时期以古代思想家、农学家对生物与环境相互关系的描述为主，以朴素的整体观为其特点，如亚里士多德对动物栖息地的描述与按主要栖息地对动物类群的划分；Empedocles 对植物营养与环境关系的关注等等。从公元15世纪到20世纪40年代，可以说是生态学的成长期，在这一阶段奠定了生态学许多基本概念、理论和研究方法。例如Boyle（1627-1691） 的低压对动物效应的研究，Bufon（1707-1788）对积温与昆虫发育的研究；Humboldt（1769-1859） 结合气候与地理因素的影响，而对物种分布规律的描述；Malthus于1798年发表的《人口原理》，Liebig营养最小定律（1840）、Clements的顶极群落概念、Tansley的生态系统理论、Gause的竞争排斥假说以及J.Grinell、C.Elton、G.E.Hutchinson的生态位理论，Lindeman（1942年)的十分之一定律等等。这一时期可以说是生态学建立、理论形成、生物种群和群落由定性向定量描述、生态学实验方法发展的辉煌时期。从20世纪50年代以来，可称之为现代生态学的发展期。在这一阶段，生态学不断地吸收相关学科，如物理、数学、化学、工程等的研究成果，逐渐向精确方向前进，并形成了自己的理论体系。这一阶段生态学发展具有以下特点：一是整体观的发展，二是研究对象的多层次性更加明显，三是生态学研究的国际性，四是生态学在理论、应用和研究方法各个方面获得了全面的发展（国家自然科学基金委员会，1997）。目前，生态学的发展正朝着综合化、交叉化方向发展；其研究对象亦从自然生态向人工生态转变；研究尺度从中尺度向宏观与微观两个方面扩展。
需要说明的是，景观学与生态学是各自独立地平行发展的。生态学的研究尺度主要集中于生态系统及其以下的群落、种群等水平，侧重于系统功能上的探讨。但在处理生态系统以上尺度的问题时，又显得乏力，因而迫切需要从其它学科中吸收营养。正是现代景观学与现代生态学各自本身的局限性以及发展需求的互补性，才促使了这二门学科的结合，正是这一结合才诞生了今日的景观生态学。 景观生态学一词是德国着名的地植物学家C.特罗尔（C.Troll）于1939年在利用航空照片研究东非土地利用问题时提出来的。从一开始，Troll就认为：“景观生态学的概念是由两种科学思想结合而产生出来的，一种是地理学的（景观），另一种是生物学的（生态学）。景观生态学表示支配一个区域不同地域单元的自然－生物综合体的相互关系的分析”（Troll,1983）。后来，Troll对前述概念又作了进一步的解释，即景观生态学表示景观某一地段上生物群落与环境间主要的、综合的、因果关系的研究，这些研究可以从明确的分布组合（景观镶嵌，景观组合）和各种大小不同等级的自然区划表示出来（C.Troll,1984）。在提出概念的同时，特罗尔亦认为，景观生态学不是一门新的科学或是科学的新分支，而是综合研究的特殊观点（Troll,1983）。随后，由于第二次世界大战的爆发，景观生态学研究处于停顿状态。二战以后，由于全球性的人口、粮食、环境问题的日益严重，也正是由于这些问题的产生，才使得生态学一词开始成为了一个家喻户晓的词汇，也大大促进了生态学的普及工作。同时，为了解决这些问题，许多国家都开展了土地资源的调查、研究和开发与利用，从而出现了以土地为主要研究对象的景观生态学研究热潮。在这一时期至80年代初这段时间内，中欧成为了景观生态学研究的主要地区，而德国、荷兰和捷克斯洛伐克又是景观生态学研究的中心。德国在这时建立了多个以景观生态学为任务或是采用景观生态学观点、方法进行各项研究的机构。1968年又举行了德国的“第一次景观生态学国际学术讨论会”。同时，在德国的一些主要大学设立了景观生态学及有关领域的专门讲座。这些工作对景观生态学的发展起了很大的作用。同一时期，景观生态学在荷兰亦发展很快。I.
S.Zonneveld利用航片、卫片解译方法，从事景观生态学研究，C.G.Leeuwen等人发展了自然保护区和景观生态学管理的理论基础和实践准则。而捷克斯洛伐克的景观生态研究亦很有自己的特点。该国较早地成立了自己的景观生态协会，在捷克科学院内，亦设立有景观生态学研究所，而且Ruzicka倡导的“景观生态规划”（LANDEP）已形成了自己的一套完整方法体系，在区域经济规划和国土规划中发挥了巨大作用（陈昌笃等，1991）。
进入80年代以后，景观生态学才真正意义上实现了全球性的研究热潮。影响这一热潮的主要事件有二个，一个是1981年在荷兰举行的“第一届国际景观生态学大会”及1982年“国际景观生态学协会”的成立；另一个是美国景观生态学派的崛起。“国际景观生态学协会”的成立，使广大从事这一领域研究的人员从此有了一个组织，使得其国际性交流成为可能。1984年，Z.Naveh和Lieberman出版了他们的景观生态学专着《景观生态学：理论与应用》，该书是世界范围内该领域的第一本专着。而美国景观生态学派的崛起，大大扩展了景观生态学研究的领域，特别是R.T.T.forman和M.Godron于1986年出版了作为教科书的《景观生态学》一书，该书的出版对于景观生态学理论研究与景观生态学知识的普及作出了极大的贡献。1987出版了国际性杂志《景观生态学》，使得景观生态学研究人员从此有了独立发表自己研究成果、进行学术思想交流的园地。进入90年代以后，景观生态学研究更是进入了一个蓬勃发展的时期，一方面研究的全球普及化得到了提高，另一方面，该领域的学术专着数量空前。据肖笃宁的统计，从1990年到1996年的短短7年内，景观生态学外文专着即达12本之多（国际景观生态学会中国分会通讯，1996，1）。其中影响较大的有M. G. Turner和R.H.Gardner 主编的《景观生态学的定量方法》一书（1990）和R.T.T.forman的《土地镶嵌－景观与区域的生态学》（1995）以及I.S.Zonneveld的《土地生态学》。《景观生态学的定量方法》一书对景观生态学的研究的进一步定量化起了很大的促进作用；而在《土地镶嵌―景观与区域的生态学》一书中，一方面更系统、全面、详尽地总结了景观生态学的最新研究进展，另一方面还就土地规划与管理的景观生态应用研究进行了阐述，更重要的是，作者结合持续发展的观点，从景观尺度讨论了创造可持续环境等具有前沿性的问题。就以上所述的北美学派和欧洲学派而言，尽管他们都是在从事景观生态学研究工作，但二者之间所存在的差别还是相当大的。这主要体现于两个方面，首先，景观生态学在欧洲学派中是一门应用性很强的学科，它与规划、管理和政府有着密切的和明确的关系；北美学派虽也有应用的方面，但它更大的兴趣在于景观格局和功能等基本问题上，并不是都结合到任何具体的应用方面。其次，欧洲学派主要侧重于人类占优势的景观；而北美学派同时对研究原始状态的景观也有着浓厚的兴趣（陈昌笃，1991）。
现在，随着遥感、地理信息系统（GIS）等技术的发展与日益普及，以及现代学科交叉、融合的发展态势，景观生态学正在各行各业的宏观研究领域中以前所未有的速度得到接受和普及。 达尔文提出了生物进化论，主要强调生物进化；海克尔提出生态学概念，强调生物与环境的相互关系，开始有了生物与环境协调进化的思想萌芽。应该说，真正的生物与环境共同进化思想属于克里门茨。他的五段演替理论是大时空尺度的生物群落与生态环境共同进化的生态演替进化论，突出了整体、综合、协调、稳定、保护的大生态学观点。坦斯里提出生态系统学说以后，生态学研究重点转向对现实系统形态、结构和功能和系统分析，对于系统的起源和未来研究则重视不够。但就在此时，特罗尔却接受和发展了克里门茨的顶极学说而明确提出景观演替概念。他认为植被的演替，同时也是土壤、土壤水、土壤气候和小气候的演替，这就意味着各种地理因素之间相互作用的连续顺序，换句话说，也就是景观演替。毫无疑问，特罗尔的景观演替思想和克里门茨演替理论不但一致，而且综合单顶极和多顶极理论成果发展了生态演替进化理论。
生态演替进化是景观生态学的一个主导性基础理论，现代景观生态学的许多理论原则如景观可变性、景观稳定性与动态平衡性等，其基础思想都起源于生态演替进化理论，如何深化发展这个理论，是景观生态学基础理论研究中的一个重要课题。 空间分异性是一个经典地理学理论，有人称之为地理学第一定律，而生态学也把区域分异作为其三个基本原则之一。生物多样性理论不但是生物进化论概念，而且也是一个生物分布多样化的生物地理学概念。二者不但是相关的，而且有综合发展为一条景观生态学理论原则的趋势。
地理空间分异实质是一个表述分异运动的概念。首先是圈层分异；其次是海陆分异；再次是大陆与大洋的地域分异等。地理学通常把地理分异分为地带性、地区性、区域性、地方性、局部性、微域性等若干级别。生物多样性是适应环境分异性的结果，因此，空间分异性生物多样化是同一运动的不同理论表述。
景观具有空间分异性和生物多样性效应，由此派生出具体的景观生态系统原理，如景观结构功能的相关性，能流、物流和物种流的多样性等。 岛屿生物地理理论是研究岛屿物种组成、数量及其他变化过程中形成的。达尔文考察海岛生物时，就指出海岛物种稀少，成分特殊，变异很大，特化和进化突出。以后的研究进一步注意岛屿面积与物种组成和种群数量的关系，提出了岛屿面积是决定物种数量的最主要因子的论点。1962年，Preston最早提出岛屿理论的数学模型。后来又有不少学者修改和完善了这个模型，并和最小面积概念（空间最小面积、抗性最小面积、繁殖最小面积）结合起来，形成了一个更有方法论意义的理论方法。
所谓景观空间结构，实质上就是镶嵌结构。生态系统学也承认系统结构的镶嵌性，但因强调系统统一性而忽视了镶嵌结构的异质性。景观生态学是在强调异质性的基础上表述、解释和应用镶嵌性的。事实上，景观镶嵌结构概念主要来自孤立岛农业区位论和岛屿生物地理研究。但对景观镶嵌结构表述更实在、更直观、更有启发意义的还是岛屿生物地理学研究。 现代化学分支学科中与景观生态学研究关系密切的有环境化学、生物地球化学、景观地球化学和化学生态学等。
B．E．维尔纳茨基创始的生物地球化学主要研究化学元素的生物地球化学循环、平衡、变异以及生物地球化学效应等宏观系统整体化学运动规律。以后派生出水文地球化学、土壤地球化学、环境地球化学等。波雷诺夫进而提出景观地球化学、科瓦尔斯基更进一步提出地球化学生态学，这就为景观生态化学的产生奠定了基础。
景观生态化学理应是景观生态学的重要基础学科，在以上相关理论的基础上，综合景观生态学研究实践，景观生态化学日益发挥出自己的影响。 景观生态建设具有更明确的含义，它是指通过对原有景观要素的优化组合或引入新的成分，调整或构造新的景观格局，以增加景观的异质性和稳定性，从而创造出优于原有景观生态系统的经济和生态效益，形成新的高效、和谐的人工-自然景观。
生态区位论和区位生态学是生态规划的重要理论基础。区位本来是一个竞争优势空间或最佳位置的概念，因此区位论乃是一种富有方法论意义的空间竞争选择理论，半个世纪以来一直是占统治地位的经济地理学主流理论。现代区位论还在向宏观和微观两个方向发展，生态区位论和区位生态学就是特殊区位论发展的两个重要微观方向。生态区位论是一种以生态学原理为指导而更好地将生态学、地理学、经济学、系统学方法统一起来重点研究生态规划问题的新型区位论，而区位生态学则是具体研究最佳生态区位、最佳生态方法、最佳生态行为、最佳生态效益的经济地理生态学和生态经济规划学。
从生态规划角度看，所谓生态区位，就是景观组分、生态单元、经济要素和生活要求的最佳生态利用配置；生态规划就是要按生态规律和人类利益统一的要求，贯彻因地制宜、适地适用、适地适产、适地适生、合理布局的原则，通过对环境、资源、交通、产业、技术、人口、管理、资金、市场、效益等生态经济要素的严格生态经济区位分析与综合，来合理进行自然资源的开发利用、生产力配置、环境整治和生活安排。因此，生态规划无疑应该遵守区域原则、生态原则、发展原则、建设原则、优化原则、持续原则、经济原则等7项基本原则。现在景观生态学的一个重要任务，就是如何深化景观生态系统空间结构分析与设计而发展生态区位论和区位生态学的理论和方法，进而有效地规划、组织和管理区域生态建设。

⑥ 地质和地理的区别主要在于哪里

地质Geology，主要是以矿物和岩石为研究对象来研究地球，当然物理和化学的方法也是少不了的。下面分为很多小学科，比较常见的：
1. 矿物学Mineralogy，研究各种矿物的晶体结构、物理化学性质、识别和用途等等（本人最不擅长这个 艾玛赶紧跑了）。
2. 岩石学Petrology，简单说就是研究各种岩石的来历、转化和各种性质的（主要是火成岩和变质岩）。
3. 沉积学Sedimentalogy，简单说就是研究沉积岩的形成以及各种不同的沉积环境。
4. 结构地质Structural Geology，简单说就是研究断层和褶皱之类地质结构的学科，当然这些结构有大有小，大的像圣安德列斯断层几百公里长，小的眼睛都看不到。
5. 地球化学Geochemistry，以化学手段（包括同位素）研究岩石、地貌、环境、气候......
6. 古地质Paleo类型，包括古生物Paleontology和古气候Paleoclimate等等很多，通过地层记录和化石来研究地球的历史。哦对了，挖三叶虫 水龙兽 恐龙蛋 剑齿虎的都属于这类。
地理则是以空间与人类社会为重点研究对象来研究地球。
地理学Geography，是研究人、社会、空间和地球之间的关系。其中，空间是最重要的。地理学第一定律：任何事物之间都是有联系的，而空间上相对靠近的事物之间的联系比空间上相对疏远的事物之间的联系更加紧密。正因如此，地理和别的很多学科有很多种交叉方式。
地理学下分为三个主要部分：
1. 自然地理Physical Geography，顾名思义，研究地表的自然特征。研究的主要对象包括但不限于：土壤、水文、生态、气候、冰川、河流、湿地、沙漠、山脉......但是它对这些对象的研究以对周围环境（空间）和人类（人）的影响为主，而并不是特别注重它们的形成机理等。它和地质的交际比较多。
2. 人文地理Human Geography，顾名思义，它是围绕着空间和人类社会的关系来进行研究。旗下包括但不限于：经济地理 Economic Geography（空间vs经济）、历史地理Historic Geography（时间vs空间，主要是在人类历史的时间范围内）、文化地理Cultural Geography（人类文明\文化vs空间）、地缘政治Geopolitics（空间vs政治\军事）、区域地理Regional Geography（以空间为界限，研究其内部各不同成分之间的联系）、旅游地理Tourism Geography、城市地理Urban Geography（本人第三擅长这个，人类的文化、艺术、思想的集中体现地vs空间和时间）......
3. 地理信息系统GIS，相对比较新的一部分，实际上是一个以空间信息为研究主体、以统计学和计算机等为手段的交叉学科。下面有空间分析Spatial Analysis（本人最擅长这个，肤浅地说就是统计学+地理）、制图Cartography（本人第二擅长这个，俗称画地图，是不是也包括数据可视化之类的）、遥感RS（俗称看卫星图说话）......
有个比较特殊的，大地测量学Geodesy，主要负责描绘地球的形状，研究的对象包括地球的重力场啦磁场啦海平面啦等等。

⑦ 天不生Tobler，万古GIS如长夜

今日在QQ上惊闻Waldo Tobler老先生已于昨日过世，实乃地理学界的一大憾事，特地以此文表示深切的悼念。

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。下图的帅哥就是老爷子（文字介绍来自网络，图片来自维基网络）。

网络

维基网络

Tobler先生最广为人知的就是他提出的观点，也就是后来被地理学界称为地理学第一定律的“Everything is related to everything else, but near things are more related to each other”。个人的翻译为：世界上的一切事物都是相关的，但是相邻的事物相关性更大，当然有各自的翻译，整体意思是一致的，空间邻近的事物具有相关性，也就是所谓的空间自相关性。小文院士在2007年在《自然杂志》上撰文《地理学第一定律与时空邻近度的提出》，对地理学第一定律做了官方的阐释。

正如题目所言，Tobler先生对于地理学界而言是个活着的传奇，他是当今GIS与空间统计研究基础的奠基人，而这一切都因为他的地理学第一定律。无论是莫兰指数、地理加权回归、克里金插值都是建立在空间自相关的基础上衍生开来的理论。正如他在第一篇提到这个的文章所说，"As a premise, I make the assumption that everything is related to everything else.“

地理学从古代发展至今，这个古老的学科曾今因为缺乏足够的合法性，而一度濒临灭亡，很多学科都有地理学深深的印记，却又在不断发展中独立出来。而当地理学的分支学科纷纷独立时，地理学本身独立存在的合法性又何在？不同地理学派对此的争论，在1950时代引发了地理学的计量革命，以及GIS的出现，给了地理学又一次新的生命。而在计量革命与GIS出现之后，随着Tobler先生的地理学第一定律提出，GIS和地理学界重新激发了蓬勃的生命力。

所以，深切地感谢Tobler先生与他所提出的地理学第一定律。

时空尺度与地表过程

1948-2006：哈佛大学地理系的灭亡与地理学的重生

地理学第一定律用简介的语言描述了地理学现象的规律，中国人喜欢咬文嚼字，我曾经在早前大学给一次学弟学妹的汇报里以自己的理解解读过地理学与物理学。理者，可以翻译为规律，如此翻译而来，地理就是研究地球/地球表层事物的规律，物理就是研究事物之间的规律。

当然无非提的就是地理学的定律与物理学的定律。物理学有着牛顿三大定律，而地理学目前有两大定律（第一和第二定律，分别是讲述空间自相关性与空间异质性）。两个学科都有着一些定律，却有些不同。物理学的定律是普适性的定律，放之四海而皆准，除了二次元，你怕是在任何地方都无法脱离地心引力。而地理学的定律却不一定有那么强的普适性，之前有人将地理学第一定律的中文翻译为，世界上的一切事物都是相关的，但是相邻的事物往往相关性更大。相比于我的直白翻译，他加上了一个往往。往往也就是说是可能，而非完全确定的，也就是说有些地理现象确实不存在空间自相关性，随机分布或者均匀分布。

时至今日这依旧是被诟病的点，空间自相关性确实是地理学特征，也是空间统计仰赖基础，但是空间统计却出现了一千个作者，一千种结果的情况，随着空间权重矩阵和空间关系的变化，同一个区域的空间统计结果各不相同，甚至于今日我在Research Gate上看到的一个问题：同一个空间权重矩阵（至少他认为一样），但是STATA，R和Geoda得到的莫兰指数结果各不相同。

而我的看法是，正是因为地学现象受到诸多环境因素、人类因素、生物因素的耦合影响，导致它具有非常强的复杂性。因此如何用模型去表达一个地球表层，本身是一件很困难的事。我认为空间统计已经将地学的实质之一表达出来了，但是地球表层的复杂性使得研究人员必须在了解地球表层地理现象的大体过程的同时，选择最为适宜的空间统计方法进行分析。当然我认为空间统计依旧有很多值得完善的问题，如始终横亘在地理学面前的可变面元问题，抑或者是尺度问题，抑或者是如何实现地球表层要素的渐变与突变的表达，抑或者是老生常谈的不确定性问题。而这些则需要我们去进一步地研究与挖掘。

而到目前为止，我认为这两条定律已经很好地为我们描绘了地球表层地理现象的两大基本特性，而一些潜在的其他特性，则需要我们进一步发现和刻画，从而使得对地理现象更好的了解。

从微博上道听途说Tobler老先生依旧在88岁高龄的情况下亲临博士毕业答辩现场。在去年，我在Research Gate上关注了Tobler先生，而就在去年，他更新了自己的Research Gate，依旧在提出新的东西——这回是他另一个主要的研究方向，地图制图与地理投影，Tobler先生又提出了一种新的墨卡托投影。88岁高龄的先生依旧充满着活跃的思想，我也是由衷地钦佩。

用中国人的话来说，可以说先生仙风道骨，仿佛不食人间烟火，一心只有科研。同时这又让我想起了小文院士。

曾经听中国地理学会副理事长张国友老师评价道：”地理学是一门经世致用的学科“，当时为之一振。这样的学科，也正因为有这些苦心研究的学者，而更加熠熠生辉吧。

天不生Tobler，万古GIS如长夜。

向先生以及诸多地学先驱致以最高的敬意。

⑧ 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”。

⑨ 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