但是,上述的基本原则立即带来了相应的问题:既然是独立地进行测量,在流的状态下很可能失之于在统一基础上的判断。这个问题不仅仅对于流的判断如此,对于感兴趣的其他绝大多数地理现象,也会有类似的问题。于是,从一开始就需要认真探讨和设计这个统一的基础。在流图的分析中,将各个取样点所处的空间位置,放在同一方式下加以确定,这样就会使得先前所碰到的问题得到解决,但是仍然应继续克服各个测量组之间在相似性检验上的困难。为此,特拟定了下面的几条基本原则。
(一)流的方向性统计
在一个单独的点中,两个方向性相似比较的自然测定,可用它们二者所分离开的角度的余弦值予以表达。十分简单,此种情况下所熟用的相关系数,可以被严格地定义在一个单位“向量对”(或称“向量偶”)之间分离后所产生的余弦值的意义上。有一类相关系数就是这样产生的:当二者的方向完全相反时,其余弦值为-1.0;当二者的方向正好垂直时,其余弦值为0;而当二者的方向完全一致时,其余弦值为1.0。此种方向相似性的统计分析,将可十分容易地被广延到流的数量大小分析中(即不仅研究流的方向比较,还要研究流的大小比较,以及二者的综合比较)。在一个唯一的点上,实施方向的相似性测定,并且将整个的相似性程度进行合乎逻辑的加和,这就须视所分隔开的“方向对”之间角度的平均余弦。倘若具有地理现象A的方向测定,又具有地理现象B的方向测定,且A和B各包含有N个点,那么当其中各点的方向均被测量之后,即可明确规定A和B之间相似性统计关系为:
这个方程式十分清楚地表达了两种相似性之间关系的意义。依据最初所给予的规定,相似性CAB在统计意义下的数值区间,位于从-1.0、经过零、到达 1.0的范围内。这既在某种程度上类似于通常的相关系数,但又在某种程度上体现了差别,因为它的统计意义可以由所计算的平均值和离差表达,并且也可以应用一个正态分布的近似值描述。但是一般认为,应用“不作分布假设”的蒙特卡洛方法,也许会更好一些,在以后的章节中,还会详细地叙述蒙特卡洛方法的原理及其优点。
这里,笔者发现科斯坦佐等人的研究,存在一个较大的疏漏。因为我们知道,在一个地理空间中的点,其流出的方向是全方位的(在一个二维平面中),如以正东方起算(作为座标系中的0°方向),那么正北方为90°,正西方为180°。仅仅在这个1/2的圆周角中,科斯坦佐等人的原则是适用的,即角度的余弦值由正西方的-1.0,经正北方的0,到正东方的 1.0。如果其方向是正南、西南或东南方向时,按照科氏的原则就将产生很大的误解。因为正南方与正北方正好完全相反,但所得出的余弦值均为0,使我们无法实行确切的方向判断。按照所述的模型,在余弦值等于零的状况下,只能判断所存在的方向与正东方向垂直,但却无法指出是向上垂直(正北),还是向下垂直(正南),当然在第三象限和第四象限
中,也都存在着同样类似的问题。有鉴于此,笔者建议将上述的模型修正为“镜象对称”的方式,即可包括所有的方向在内。
(二)相似性意义下流的检验
从图4—13,可以给我们一个很好的启示,用以说明和判定流向的相似性意义,并且进而去检验此种相似性的真确程度。如果在一个选定的点上,有两种地理现象的流,其中每一个都标出了它们的方向,那么如何判别图A与图B二者之间所具有的相似性意义呢?
本文标题:“流图”比较原理(2)
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