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        人水關(guān)系學(xué)的時(shí)空觀及研究方法

        2022-12-02 00:38:26左其亭
        人民珠江 2022年11期
        關(guān)鍵詞:人水時(shí)間尺度尺度

        左其亭

        (1.鄭州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院,河南 鄭州 450001;2.鄭州大學(xué)水科學(xué)研究中心,河南 鄭州 450001)

        人水關(guān)系的作用過(guò)程、演變規(guī)律、調(diào)控措施等的研究涉及兩大要素:一是時(shí)間要素。人水關(guān)系研究的對(duì)象需具體到某一時(shí)刻或某一時(shí)間段,其變化又是隨著時(shí)間的變化而變化,其關(guān)注的時(shí)間尺度大小也不同,比如到年統(tǒng)計(jì)值還是到月或日統(tǒng)計(jì)值;二是空間要素。同樣的道理,人水關(guān)系研究的對(duì)象需具體到某一空間范圍,其變化也可能在空間上是變化的,其關(guān)注的空間尺度大小也不同,比如到全國(guó)統(tǒng)計(jì)值還是到省級(jí)行政區(qū)或地級(jí)行政區(qū)統(tǒng)計(jì)值。因此,研究人水關(guān)系需要明確時(shí)間、空間要素的特征。人水關(guān)系科學(xué)不可回避時(shí)間、空間屬性問(wèn)題,但如何對(duì)待這一問(wèn)題呢?筆者認(rèn)為,人水關(guān)系學(xué)在形成之初就應(yīng)該形成一套比較科學(xué)的觀點(diǎn),來(lái)指導(dǎo)這一問(wèn)題的解決。

        關(guān)于時(shí)空觀的問(wèn)題,不同學(xué)科有不同的理解和論述。比如,從哲學(xué)角度的理解,比較有代表性的是關(guān)于馬克思時(shí)空觀的論述[1],還有亞里士多德的樸素時(shí)空觀、牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀、愛(ài)因斯坦的相對(duì)時(shí)空觀[2]等。在自然科學(xué)中,與時(shí)空觀比較接近的內(nèi)容有時(shí)間尺度問(wèn)題、空間尺度問(wèn)題。關(guān)于尺度問(wèn)題的研究已有大量成果,比如,在地學(xué)[3]、遙感[4]、地理信息[5]、水文氣象[6]、生態(tài)環(huán)境[7]、土地利用[8]、河流健康[9]、政策模擬[10]等方面,已經(jīng)持續(xù)半個(gè)多世紀(jì)的研究。但缺少更深一步、更宏觀一步對(duì)時(shí)間和空間尺度問(wèn)題的哲學(xué)思維的總結(jié),很少形成本學(xué)科統(tǒng)一的時(shí)空觀。當(dāng)然,造成這一局面的主要原因是,時(shí)空尺度問(wèn)題一直是學(xué)術(shù)難點(diǎn)問(wèn)題[11]。

        為了系統(tǒng)研究人水關(guān)系科學(xué)問(wèn)題、有效應(yīng)對(duì)人類(lèi)活動(dòng)帶來(lái)的人水關(guān)系變化、合理制定人水關(guān)系調(diào)控方案、積極培養(yǎng)人水關(guān)系學(xué)科專(zhuān)業(yè)人才,筆者于2021年首次提出人水關(guān)系學(xué)的概念與學(xué)科體系[12],隨后論述了人水關(guān)系學(xué)的基本原理及理論方法[13-14]。本文在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)總結(jié)該學(xué)科的時(shí)空觀,介紹其主要研究方法。

        1 人水關(guān)系研究的時(shí)空尺度問(wèn)題

        1.1 問(wèn)題的提出:基于2個(gè)例子

        例1:水庫(kù)建設(shè)對(duì)河流年徑流量的影響分析。某水文站觀測(cè)的年徑流量(單位:億m3/年)見(jiàn)圖1,在該水文站上游建設(shè)一大型水庫(kù),1988年建成運(yùn)行。假如只觀測(cè)到1984—2005年共12年徑流量數(shù)據(jù)(圖1中粗黑色線),也就是說(shuō),僅從1984—2005年變化趨勢(shì)看,很容易得出“因?yàn)樗畮?kù)修建,導(dǎo)致徑流量快速下降”的結(jié)論。當(dāng)然,這一結(jié)論是基于相同或相似降水條件下得出的。但如果把所有觀測(cè)值(1922—2005年)放在一個(gè)系列看,歷史上也出現(xiàn)更低的年徑流量數(shù)值,至少無(wú)法說(shuō)明因水庫(kù)修建導(dǎo)致徑流量快速下降。而現(xiàn)實(shí)中,從2006年開(kāi)始,又觀測(cè)到年徑流量值有顯著抬升的趨勢(shì)。因此,由于研究的時(shí)間范圍不同,就有可能得到不同的結(jié)論,當(dāng)然也可能是錯(cuò)誤的結(jié)論。

        圖1 某水文站年徑流量變化曲線

        例2:跨流域調(diào)水工程的效益和影響分析。如圖2,示意一般跨流域調(diào)水的分區(qū)結(jié)構(gòu),由調(diào)出區(qū)、輸水區(qū)、調(diào)入?yún)^(qū)組成。一般情況下,針對(duì)調(diào)入?yún)^(qū),調(diào)水工程的正效益很顯然,是正面評(píng)價(jià);針對(duì)調(diào)出區(qū),肯定會(huì)因河流水量減少而帶來(lái)一定的影響,是負(fù)面評(píng)價(jià)。因此,如果站在調(diào)入?yún)^(qū)的角度,肯定都說(shuō)調(diào)水工程好;但如果站在全系統(tǒng)的層面,是利大于弊還是弊大于利?顯然有2種不同的結(jié)果。比如,對(duì)南水北調(diào)工程的宣傳,多數(shù)都在羅列其帶來(lái)華北地區(qū)的重大效益,而很少提其帶來(lái)的負(fù)面影響,盡管可能這種負(fù)面影響較小。這就是,由于所關(guān)注的空間范圍不同,就有可能得到不同的結(jié)論,當(dāng)然也可能是錯(cuò)誤的結(jié)論。

        圖2 跨流域調(diào)水工程效益論證空間范圍示意

        1.2 人水關(guān)系研究的時(shí)空尺度

        尺度問(wèn)題是水文學(xué)、地理學(xué)、遙感、資源等學(xué)科研究客觀存在且普遍認(rèn)知的難點(diǎn)問(wèn)題,已有大量的論述和研究途徑[5,7],但至今還是困擾學(xué)者的難題。本文所指的時(shí)間和空間尺度問(wèn)題包括時(shí)間和空間研究的范圍、尺度大小兩大類(lèi)問(wèn)題。

        針對(duì)人水關(guān)系研究,有明顯的不同時(shí)空研究視角,在學(xué)科分類(lèi)中包括宏觀人水關(guān)系學(xué)、微觀人水關(guān)系學(xué),這其中就包括不同的時(shí)間、空間尺度視角。宏觀人水關(guān)系學(xué)是針對(duì)宏觀空間范圍(如全國(guó)、省級(jí)行政區(qū))、時(shí)間范圍(年、多年范圍),研究其總體問(wèn)題,采用的是總量指標(biāo)(比如,水資源總量、人口總數(shù))。微觀人水關(guān)系學(xué)是針對(duì)微觀空間范圍(如某一個(gè)單位、行業(yè))、時(shí)間范圍(日、月范圍),研究其單個(gè)問(wèn)題,采用的是單一度量指標(biāo)(比如河川徑流量、流量、流速)[13]。

        人水關(guān)系學(xué)的空間尺度可以是全球、洲、國(guó)家、國(guó)家下轄行政區(qū)、更小行政區(qū)、城市區(qū)、分單元等;時(shí)間尺度可以是地質(zhì)時(shí)代、年代、年、月、日、小時(shí)、分鐘、秒等。為了說(shuō)明問(wèn)題,分別從人水關(guān)系相互作用的兩方面,列舉了幾個(gè)具體研究事件供參考,見(jiàn)表1。

        表1 人水關(guān)系研究的時(shí)空尺度舉例一覽

        續(xù)表1 人水關(guān)系研究的時(shí)空尺度舉例一覽

        人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水系統(tǒng)的作用舉例。①洪水演進(jìn)與防洪調(diào)度:因洪水演進(jìn)變化快,時(shí)間尺度經(jīng)常采用小時(shí)、分鐘甚至秒,空間范圍包括洪水影響到的區(qū)域,比如河道、水庫(kù)、防護(hù)對(duì)象、低洼處等,空間尺度可以是1、100、1 000 m等不同尺度;②水庫(kù)、水庫(kù)群調(diào)度:針對(duì)水庫(kù)防洪、發(fā)電、供水等多種目的的單個(gè)水庫(kù)調(diào)度和多個(gè)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度,時(shí)間尺度可以是分鐘、小時(shí)、日、旬、月、年、多年,空間尺度可以是1、100、1 000 m等,空間范圍為水庫(kù)或水庫(kù)群及其影響范圍;③水利工程建設(shè)對(duì)水文條件和水生態(tài)系統(tǒng)的影響:攔河大壩、水庫(kù)等工程建設(shè)帶來(lái)水文條件和水生態(tài)系統(tǒng)的變化,時(shí)間尺度可以是月、年、10年、50年等,空間尺度可以是10、100、1 000、10 000 m等,空間范圍為工程建設(shè)和運(yùn)行的影響范圍;④調(diào)水工程的作用:在其調(diào)出區(qū)、輸水區(qū)、調(diào)入?yún)^(qū)發(fā)生不同的變化,時(shí)間尺度可以是月、年、10年、50年,空間尺度可以是10、100、1 000 m,其空間范圍應(yīng)是調(diào)水工程建設(shè)、運(yùn)行以及影響的范圍;⑤污水排放影響水質(zhì)及污染控制:需要研究污水排放影響水質(zhì)作用機(jī)理以及污染控制措施,時(shí)間尺度可以是小時(shí)、日、旬、月、年,空間尺度可以是1、10、100、1 000 m等,其空間范圍為污水產(chǎn)生區(qū)域和影響水體的區(qū)域;⑥退耕還林還草政策的作用:退耕還林還草是國(guó)家政策,涉及區(qū)域廣,時(shí)間尺度可以是月、年、10年等,空間尺度可以是100、1 000、10 000 m等,其空間范圍為退耕還林還草范圍以及其影響的范圍。

        水系統(tǒng)變化對(duì)人類(lèi)社會(huì)的影響舉例。①干旱缺水對(duì)生產(chǎn)的制約作用:時(shí)間尺度可以是日、旬、月、年,空間尺度可以是10、100、1 000 m等,其空間范圍為干旱缺水波及到的區(qū)域范圍;②水生態(tài)系統(tǒng)變化及影響調(diào)控:時(shí)間尺度可以是日、月、年、10年、50年等,空間尺度可以是10、100、1 000 m等,其空間范圍為水生態(tài)系統(tǒng)變化及影響范圍;③飲用水污染對(duì)人體健康的影響:時(shí)間尺度可以是小時(shí)、日、月、年、10年等,空間尺度可以是1、10、100、1 000 m等,其空間范圍為飲用水受污染范圍及其對(duì)人體健康影響的范圍;④水資源格局變化帶來(lái)土地利用變化:時(shí)間尺度可以是月、年、10年等,空間尺度可以是10、100、1 000 m等,其空間范圍為水資源格局變化及其帶來(lái)的土地利用變化范圍;⑤水能資源開(kāi)發(fā)利用的作用:時(shí)間尺度可以是日、旬、月、年等,空間尺度可以是10、100、1 000 m等,其空間范圍為水能資源所在河流、以及開(kāi)發(fā)利用受益范圍;⑥氣候變化帶來(lái)用水影響:時(shí)間尺度可以是月、年、10年、100年等,空間尺度可以是100、1 000、10 000、100 000 m等,其空間范圍為全球范圍或氣候變化的影響范圍。

        2 人水關(guān)系學(xué)的時(shí)空觀

        2.1 時(shí)間觀的主要論點(diǎn)

        a)人水關(guān)系是動(dòng)態(tài)的,隨時(shí)都在變化之中,時(shí)間是永恒的、無(wú)限的。按照辯證唯物主義的觀點(diǎn),運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的;絕對(duì)運(yùn)動(dòng)和相對(duì)靜止是辯證統(tǒng)一。基于這一論點(diǎn),在分析人水關(guān)系時(shí),需要從長(zhǎng)系列進(jìn)行分析,如果只節(jié)選其中一段變化過(guò)程進(jìn)行分析,所得的結(jié)果可能存在片面性。比如,在上文列舉的例1中,選擇不同的時(shí)間段就可能會(huì)得出不同甚至相反的結(jié)論。

        b)人水關(guān)系存在相對(duì)平衡,可以從一平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一平衡狀態(tài)。辯證唯物主義觀點(diǎn)承認(rèn)“相對(duì)靜止”,具體到人水關(guān)系問(wèn)題,其存在相對(duì)平衡狀態(tài)。由于外界條件或內(nèi)因發(fā)生變化,平衡狀態(tài)會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移,形成新的平衡狀態(tài)?;谶@一論點(diǎn),在分析人水關(guān)系時(shí),可以針對(duì)某一時(shí)間段的狀態(tài)進(jìn)行分析,同時(shí)也應(yīng)適應(yīng)人水關(guān)系的平衡狀態(tài)變化。比如,對(duì)氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)影響帶來(lái)的水系統(tǒng)變化,人類(lèi)應(yīng)主動(dòng)適應(yīng)這一條件帶來(lái)的變化。

        c)人水關(guān)系時(shí)間范圍的選擇,以獲得唯一解、辨析演變規(guī)律為準(zhǔn)則。如果達(dá)不到這一準(zhǔn)則,所得結(jié)果的可靠性降低。比如,如果有4種結(jié)果,目前只是其中1種結(jié)果,則該結(jié)果的可靠度(μ)=1/4。針對(duì)同一個(gè)問(wèn)題(例1),選擇的時(shí)間范圍越小,所得結(jié)果的可靠性會(huì)越低,反之會(huì)越高。因此,應(yīng)盡可能選擇的時(shí)間長(zhǎng),觀測(cè)清晰的演變規(guī)律,了解比較可靠的變化趨勢(shì)。但是,往往因?yàn)闂l件限制或研究投入的限制,只能選擇有限的時(shí)間范圍,當(dāng)觀察的時(shí)間不夠長(zhǎng),需要謹(jǐn)慎下結(jié)論,如果下了結(jié)論,一定要告訴大家其存在的不確定性,可能會(huì)有不同的結(jié)果。

        d)人水關(guān)系時(shí)間尺度的選擇,綜合考慮演變過(guò)程、觀測(cè)數(shù)據(jù)和參數(shù)。在表1中列舉了幾個(gè)研究事件,并給出了可供選擇的時(shí)間尺度,比如,研究調(diào)水工程的作用,時(shí)間尺度可選擇月、年、10年、50年等;研究水資源格局變化帶來(lái)土地利用變化,時(shí)間尺度可選擇月、年、10年等。這里所說(shuō)的時(shí)間尺度是指時(shí)間分辨率、時(shí)間步長(zhǎng),不包括其他更廣泛的概念和內(nèi)涵。關(guān)于時(shí)間尺度的研究已經(jīng)非常多,但至今也是難以解決的難點(diǎn)問(wèn)題,本文不再詳細(xì)論述。

        2.2 空間觀的主要論點(diǎn)

        a)人水關(guān)系都處在一定空間上,其所在空間是客觀存在的、無(wú)限的。按照馬克思的時(shí)空觀點(diǎn),任一物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和空間都是客觀存在的,都是無(wú)限的、無(wú)始無(wú)終的?;谶@一論點(diǎn),在分析人水關(guān)系時(shí)首先要明確其空間范圍,不恰當(dāng)?shù)目臻g范圍必然會(huì)得出不科學(xué)的結(jié)論。比如,在列舉的例2中,就是因?yàn)閷?duì)空間范圍認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題可能會(huì)帶來(lái)錯(cuò)誤的結(jié)論。

        b)人水系統(tǒng)廣泛存在空間變異性,要充分認(rèn)識(shí)和調(diào)控空間的不均衡。水系統(tǒng)、人文系統(tǒng)、人水系統(tǒng)以及人水關(guān)系特性都廣泛存在空間變異性,不可能要求其空間上是完全均衡的。同時(shí)也正是因?yàn)檫@種空間變異性,導(dǎo)致人水關(guān)系在空間上的復(fù)雜性和水資源調(diào)控的艱巨性。比如,中國(guó)提出的“空間均衡”治水思路和“國(guó)家水網(wǎng)”戰(zhàn)略,就是在一定程度上為了解決水資源空間的不均衡問(wèn)題。

        c)人水關(guān)系空間范圍的選擇,以反映全空間特性、看到全貌為準(zhǔn)則。要避免“管中窺豹”,實(shí)現(xiàn)“眼觀六路”“縱覽全局”。站在本區(qū)域視角,所得的結(jié)論只能代表本區(qū)域,代表全區(qū)域事件的結(jié)果就需要站在全區(qū)域上。比如,在列舉的例2中,站在不同空間角度就會(huì)得到不同甚至相反的結(jié)論。當(dāng)然,往往因?yàn)闂l件限制、視野局限、立場(chǎng)局限或研究投入的不足,只選擇有限的空間范圍,這時(shí)得到的結(jié)論可能會(huì)存在不全面、不可靠問(wèn)題。

        d)人水關(guān)系空間尺度的選擇,綜合考慮空間變異、數(shù)據(jù)單元和參數(shù)。在表1中列舉了幾個(gè)研究事件,同樣給出了可供選擇的空間尺度,比如,研究水利工程建設(shè)對(duì)水文條件和水生態(tài)系統(tǒng)的影響,空間尺度可選擇10、100、1 000、10 000 m等;研究飲用水污染對(duì)人體健康的影響,空間尺度可選擇1、10、100、1 000 m等。與時(shí)間尺度類(lèi)似,這里所說(shuō)的空間尺度是指空間分辨率、空間變化步長(zhǎng),不包括其他更廣泛的概念和內(nèi)涵。與時(shí)間尺度一樣,關(guān)于空間尺度的研究已經(jīng)非常多,但至今也是難以解決的難點(diǎn)問(wèn)題,本文不再詳細(xì)論述。

        3 人水關(guān)系時(shí)空分析的研究方法與展望

        3.1 研究方法

        歸納起來(lái),主要有三大類(lèi),分別是:時(shí)間序列分析方法、空間演變分析方法、時(shí)間空間耦合分析方法。

        a)時(shí)間序列分析方法。這是自然科學(xué)中非常常見(jiàn)的一類(lèi)分析方法,就是基于時(shí)間序列(數(shù)據(jù)或認(rèn)知),分析其隨時(shí)間變化的過(guò)程。其具體的方法有多種,在不同學(xué)科也有多種應(yīng)用,包括在人水關(guān)系研究中的應(yīng)用。①以定性和定量結(jié)合的歷史演繹方法。為了分析人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水系統(tǒng)的影響作用,人類(lèi)觀測(cè)的數(shù)據(jù)多數(shù)不到100年,很難有幾百年的觀測(cè)數(shù)據(jù),這種時(shí)間長(zhǎng)度的分析顯然不足以分析歷史演變規(guī)律。為了解決這一問(wèn)題,可以把人類(lèi)活動(dòng)的表象(歷史記載、活動(dòng)古跡)納入到歷史長(zhǎng)河中進(jìn)行定量和定性相結(jié)合分析,再現(xiàn)人類(lèi)歷史的發(fā)展脈絡(luò),有助于分析人水關(guān)系的演變過(guò)程。比如,分析黃河流域人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境演變的作用,可能要追溯到人類(lèi)社會(huì)早期到現(xiàn)在的發(fā)展過(guò)程[15]。②通過(guò)構(gòu)建時(shí)間序列模型,來(lái)定量模擬人水關(guān)系的演變過(guò)程。比如,通過(guò)構(gòu)建回歸方程模型、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、系統(tǒng)演變模型等[16],建立河川徑流量隨時(shí)間變化的方程,建立用水量與人口數(shù)量、工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)灌溉面積等之間的動(dòng)態(tài)演進(jìn)關(guān)系等。③研究時(shí)間序列的趨勢(shì)、周期性、變異性、突變點(diǎn)、均衡程度等方法?;跁r(shí)間序列,采用不同方法進(jìn)行分析。比如,采用趨勢(shì)線方法分析發(fā)展態(tài)勢(shì),采用周期分析方法判別序列周期性,采用水文變異聯(lián)合分級(jí)方法識(shí)別時(shí)間序列變異性和突變點(diǎn)[17],采用泰爾指數(shù)等方法計(jì)算時(shí)間序列的均衡程度[18]。

        b)空間演變分析方法。這類(lèi)方法是基于空間信息,采用某種模型或工具,對(duì)空間上的變化特征或規(guī)律進(jìn)行分析。①采用空間數(shù)據(jù)聚類(lèi)、空間回歸、區(qū)域差異等方法,分析空間演變趨勢(shì)。目前關(guān)于空間分析的方法比較多,比如,采用空間數(shù)據(jù)聚類(lèi)方法,可以分析土地利用變化趨勢(shì)、水資源空間變化趨勢(shì)[19];采用空間回歸模型,分析區(qū)域數(shù)字化土壤分布規(guī)律[20];以及采用區(qū)域差異分析等手段,分析水系統(tǒng)空間變化等[21]。②通過(guò)構(gòu)建模擬模型,對(duì)空間演變規(guī)律進(jìn)行分析??捎糜诳臻g演變分析的模型,有些是專(zhuān)門(mén)針對(duì)空間分析建立的模型,有些是包含空間分析這一功能。比如,構(gòu)建的空間轉(zhuǎn)移矩陣模型就是專(zhuān)門(mén)針對(duì)空間分析構(gòu)建的模型[22];通過(guò)構(gòu)建人水系統(tǒng)的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、分布式模型、單元系統(tǒng)模型等,不僅可以用于分析空間變化也可以分析其他變化規(guī)律,不是專(zhuān)門(mén)針對(duì)空間變化構(gòu)建的模型。③基于GIS工具、MIKE軟件、MATLAB工具箱等,直接進(jìn)行空間分析。目前已有一些常用的工具或軟件可以應(yīng)用于空間分析。比如,地理信息系統(tǒng)(GIS)具有強(qiáng)大的空間分析功能,已廣泛應(yīng)用于不同空間分析的研究中[23];MIKE軟件和MATLAB工具箱也包含強(qiáng)大的空間分析功能模塊。

        c)時(shí)間空間耦合分析方法。除以上單獨(dú)針對(duì)時(shí)間序列、空間演變進(jìn)行分析外,較多情況是同時(shí)針對(duì)時(shí)間、空間的分析。時(shí)間、空間屬性是人水系統(tǒng)的基本屬性,分析和調(diào)控人水關(guān)系一般需要明確時(shí)間和空間變量,針對(duì)一定的時(shí)間和空間范圍開(kāi)展研究。①時(shí)間空間耦合回歸分析。其思路與單獨(dú)開(kāi)展時(shí)間或空間回歸分析一致,采用回歸方程進(jìn)行擬合建立模型,所不同的是其參變量同時(shí)包括時(shí)間、空間變量,建立同時(shí)包括時(shí)間、空間參變量的耦合回歸方程模型。②通過(guò)構(gòu)建模擬模型,對(duì)時(shí)間空間進(jìn)行耦合分析。上文提到的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型、分布式模型、單元系統(tǒng)模型等,可以同時(shí)用于模擬分析時(shí)間、空間變化。③基于GIS工具、MIKE軟件、MATLAB工具箱等,進(jìn)行時(shí)間空間耦合分析。上文提到的GIS、MIKE、MATLAB這幾個(gè)工具或軟件,都可以同時(shí)進(jìn)行時(shí)間、空間耦合分析。

        3.2 研究展望

        a)人水關(guān)系的時(shí)空屬性研究一直是熱點(diǎn)問(wèn)題,仍需不斷探索。人水系統(tǒng)具有鮮明的時(shí)間和空間屬性,揭示人水關(guān)系特征的重要內(nèi)容是闡明其時(shí)間和空間屬性。雖然目前關(guān)于這方面的研究較多,但因?yàn)槠錁O其復(fù)雜,內(nèi)容非常廣泛,仍需加強(qiáng)研究,也一直是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

        b)基于科學(xué)的時(shí)空觀,研究人水關(guān)系具體問(wèn)題,任重而道遠(yuǎn)。上文介紹了人水關(guān)系時(shí)空分析的研究方法,實(shí)際上,只是列舉了這些方法,但每個(gè)方法的局限性、存在的問(wèn)題沒(méi)有進(jìn)行深入討論??蒲泄ぷ髡咴诰唧w使用中常常會(huì)遇到認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題,可能會(huì)帶來(lái)結(jié)果和結(jié)論的偏差,甚至是相反的結(jié)論。比如,上文給出的例1和例2,假如通過(guò)分析,得到的不是唯一解,其結(jié)果的可靠性就要打折扣,如果有n種結(jié)果,目前只是其中1種結(jié)果,則該結(jié)果的可靠度(μ)=1/n;如果真實(shí)結(jié)果是區(qū)間范圍[a,b],范圍寬=b-a,計(jì)算結(jié)果的范圍是[c,d],范圍寬=d-c,[c,d]∈[a,b],則該結(jié)果的可靠度(μ)=(d-c)/(b-a)。究其原因,主要是對(duì)時(shí)空觀的認(rèn)識(shí)以及所站視角可能存在著差異,不能簡(jiǎn)單地理解“采用相關(guān)方法分析就行”,需要從深層次分析時(shí)空觀以及研究結(jié)果和結(jié)論的科學(xué)性、合理性。目前關(guān)于這方面的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

        c)時(shí)空尺度問(wèn)題一直是學(xué)術(shù)上的難點(diǎn)問(wèn)題,需要進(jìn)一步研究。時(shí)間、空間的尺度選擇、尺度轉(zhuǎn)化以及結(jié)果分析等許多尺度問(wèn)題,都是學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,也是學(xué)術(shù)上的難點(diǎn)問(wèn)題。比如,尺度選擇的大了,可能會(huì)漏掉有些信息,所得結(jié)果比較粗,但計(jì)算量和需要的信息就小的多;相反,尺度選擇的小了,計(jì)算量和需要的信息大增,貌似所得結(jié)果較細(xì),反映的信息較多,但是所得結(jié)果并不一定就好。

        4 結(jié)語(yǔ)

        本文從人水關(guān)系學(xué)的視角,基于實(shí)例分析和理論分析,重點(diǎn)闡述了人水關(guān)系學(xué)的時(shí)間觀和空間觀,介紹了人水關(guān)系時(shí)空分析的研究方法,并對(duì)其進(jìn)一步研究給出展望,為人水關(guān)系學(xué)處理時(shí)間尺度和空間尺度問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。

        盡管目前針對(duì)時(shí)間和空間分析的研究較多,但是由于時(shí)空尺度問(wèn)題的復(fù)雜性,其研究難度很大,本文只作簡(jiǎn)單介紹,不是本文探討之重點(diǎn)。本文提出的時(shí)間觀和空間觀,只是作者的初步思考,還有待進(jìn)一步分析和討論。

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