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地理学第三定律是什么

发布时间:2023-01-11 08:29:49

㈠ 开普勒三大定律是大学学的吗

不是,是高中学的,在高中物理中天体运动中学的。
开普勒定律是德国天文学家开普勒提出的关于行星运动的三大定律。第一和第二定律发表于1609年,是开普勒从天文学家第谷观测火星位置所得资料中总结出来的;第三定律发表于1619年。这三大定律又分别称为椭圆定律、面积定律和调和定律。

㈡ 地理学三大本性是什么

地理学三大本质指的是地理相似定律,地理对称定律,地理替代定律。

㈢ 开普勒得出行星运行第三定律具体指的是什么

1618年3月8日,通过仔细分析研究第谷留下的天文数据资料,开普勒得出了行星运行第三定律。开普勒认为圆总是存在一定的偏离。开普勒以地球到太阳的距离为基本的标准,推算出其他行星到太阳的距离。又把当时已经知道的各个行星的周期一一列出。终于发现行星轨道的半长轴的立方与周期的平方成正比例,即a3/T2=常数。这就是行星运动第三定律。1619年,开普勒出版了《宇宙和谐论》一书,把研究火星得出的第一定律和第二定律推广到太阳系的所有行星,同时公布了第三定律,完成了他对科学发展的最大贡献。

㈣ 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。

㈤ 有没有地理学第四定律

有没有地理学第四定律现在地理学定律被大多数认可的只有WaldoTobler和MichaelGoodchild提出的地理学第一定律(Tobler’sFirst Law of Geography, TFL)和地理学第二定律(Goodhild’sSecond Law of Geography, GSL)。没有地理学第四定律

地理学第一定律由WaldoTobler提出,空间相关性定律“All things are related, but nearby things are more related than distant things.”空间相关性,地物之间的相关性与距离有关,一般来说,距离越近,地物间相关性越大;距离越远,地物间相异性越大。

地理学第二定律由MichaelGoodchild提出,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(spatial local heterogeneity)和空间分层异质性(简称空间分异性)(spatial stratified heterogeneity)。没有地理学第四定律

还有地理学的第三定律:主要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) 。此外,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。没有地理学第四定律

㈥ 开普勒第三定律的适用范围

成立条件
开普勒定律是一个普适定律,适用于一切二体问题。开普勒定律不仅适用于太阳系,他对具有中心天体的引力系统(如行星-卫星系统)和双星系统都成立。
围绕同一个中心天体运动的几个天体,它们轨道半径三次方与周期的平方的比值(
)都相等,为
,m为中心天体质量。这个比值是一个与行星无关的常量,只与中心体质量有关,那么m相同是这个比值相同。
用开普勒第三定律解决二体问题时,可将两个质点在相互作用下的运动,可约化为一个质点相对另一个质点的相对运动,质点的质量需改用约化质量
,即
,其中

为两质点的质量。
拓广形式
开普勒第三定律也可以表示为:
引入天体质量后可表示为:
其中

为两个相应的行星质量,

为两个相应行星围绕同一恒星运动的周期,

为两个行星围绕同一恒星运动的平均轨道半径。
通过拓展形式,可以根据绕同一行星的两星体轨道半径估测星体质量,或根据星体质量估测运行轨道。

㈦ 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

㈧ 开勒普三定律是什么

开普勒第一定律,也称椭圆定律:每一个行星都沿各自的 开普勒定律
椭圆轨道环绕太阳,而太阳则处在椭圆的一个焦点中。
开普勒第二定律,也称面积定律: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。
开普勒第三定律开普勒第三定律,也称调和定律:各个行星 开普勒第三定律
绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。 由这一定律不难导出:行星与太阳之间的引力与半径的平方成反比。

㈨ 开普勒三大定律是什么

开普勒第一定律:所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。

开普勒第二定律:也称面积定律,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。

开普勒第三定律:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。

(9)地理学第三定律是什么扩展阅读:

开普勒定律适用于宇宙中一切绕心的天体运动。开普勒第二定律,或者是用几何语言,或者是用方程,将行星的坐标及时间跟轨道参数相连结。有效解决了对于天体运动规律的解释。

在研究天体的运动中,利用牛顿的力学和开普勒三大定律的有效结合,可以预测天体的运行轨道、运动速度、旋转周期,从而能够预测某一时刻到天体在空间中的位置,能够应用到天体探测、卫星发射等领域。

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