四、“流图”比较原理
在地理空间拓扑分析中,图的比较是一项基本的研究途径。任何识别地理现象或地理过程的空间关系的企图,最终都有可能涉及到图的相似性对比这一内容。由于图与图之间相似程度的主观评价,一定会包括许多不正确的因素,因此对于所比较的内容往往也会造成不应有的扭曲,甚至有时会导致完全错误的结论。在此情形下,不少地理学家十分认真地寻求某些客观的标准或指标,尤其是发展某些统计技术,对于图的比较进行各方面的解释,并且尝试解决原先横亘在面前的障碍。但是我们知道,一般的统计方法在实施图的比较上,存在着某些含混不清的地方,因此针对这些具体问题就有一个适应性的过程,即数理统计方法本身与图的对比这二者之间,有一个互相结合的过程。由于单纯应用现成的理论和方法,已经在某种程度上给解释和应用带来了麻烦,于是一种新的原理的出现,就成为迫在眉睫的事情了。
这里,我们介绍一下流图(flowmap)对比的基本原理和方法。这是科斯坦佐和根罗(CostanzoandGale)最近提出的,笔者在本节中对于他们的观点和作法予以一定的评述和修正,从而在认识地理流方面,可望对前人所研究的理论和方法给予一定的丰富。
所谓流图的目的,主要在于描述和刻画各类地理现象越过空间的迁移行为,这在自然地理学与人文地理学当中,都是一项很重要的内容。例如刻画大洋中的洋流,刻画大气中的环流和风流,刻画陆地上的水流等;刻画社会中的人口迁徙流,刻画经济中的货物流和货币流等。以下,我们仅只举出一个海流的流图的例子,模拟具有两个入口和一个出口时的流动状况(图4-11)。
由此图可以直观地看出,一种地理流在空间中是如何分布的。因此,尽管所研究的对象千差万别,但是从流图的基本原理和方法上看,并没有什么两样。这些流图将基于地理空间内某一点流向的典型取样(即如图4-11中的箭号方向),再现地理事件的基本运动形式,以及在空间中所表现的总体行为。它们完全可能在某种抽象的基础上,理想地指出在不同空间坐标系上的净流入和净流出,同时判明其流动的方向;或者也可以指出在一个二维平面上的某些小区里,计算出在各个点上的净流入和净流出的基本格局,从
而对更加广阔范围内的流的总趋势识别,提供一种客观的或比较客观的评判。许多流图都围绕着“整体相似性评价”这个中心,进行定量地对比和分析,并且研究出来一定的与问题本身相适应的数理统计方法,以便更准确地处理在特定点上的方向测定和结果的相似性比较。
本节所提供的基本原理和统计方法,是比较坚实、简单和有效的。但是我们也十分清楚,任何统计方法在处理此类问题时,都不可避免地存在着一些弱点,流图方法亦不例外。比如在一个特定点的随机选取上,其代表性的状况如何?对于所取特定点的数目大小上,多少才是合宜的?这些都是普遍存在的困难,进一步的处理和分析,也会碰到一些很难克服的麻烦。有鉴于此,与“流图”比较法一道,加上了同类性质问题的一般地图学解释,其目的就在于能方便地指出,如何使这两种方法互为印证和互相补充。
首先,我们要阐述流图的统计学比较。考虑到一个区域,一般总是发生着两种流的集合。一是该区域的整体趋势流;另一是在特定的选择点上的流向,这两种集合既有密切的联系,又有很大的区别。所谓联系是指区域的整体流向,依赖于每个点上流向对总趋势所作出的贡献;所谓区别则是指这两类流向在很多情况下并不完全一致。整体流向是各个点上流向的合成,是由不同的微观流向特征的集体表现所显示的,因此它具有宏观、平均性状的特征。而位于各个特定点上的流向,由于地理空间的非均一性,即各处地理环境的相对差异,常会表现出个性的和微观的特性,其中既包含有总体趋向的成分,也包含有地点本身对于总趋向的随机干扰成分。流图统计对比的根据,正是建立在大量存在的个体点的基础上,从中提取宏观的总体趋向,并合理地排除或避免各个独立点上的残差干扰或噪声干扰。基于如上认识,在每一个所选择的点上,分别对其流向按照特定的方式进行测量,而且必须遵守这样的原则:在任何给定点上的测量,都是独立于其他任何点上的测量,即各个点彼此之间互不干扰,既不吸引,也不排斥,各自独立地体现其充分的随机特性。
本文标题:“流图”比较原理
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