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急求一篇经济与地理的关系的 W我kerndinghao
地理空间的数学定义及定位型地图符号的制约因素分析 【摘 要】 在地心坐标系中定义地球椭球面的基础上，给出了地理空间的数学定义。根据拓扑学中的同胚映射，覆盖空间等理论，推导了制图区域、地图投影、制图物体及其在椭球面和地图平面上的定位等概念，通过对地图符号平面定位的单一性与其对应的制图物体性质多样性的分析，揭示了同一平面位置上可以依制图目的的不同而分别表示多种事物的性质或量值的基本原理，阐释了对同一制图区域进行多专题制图的客观条件和物理基础。【关键词】 地心坐标系 地球椭球 地理空间 制图区域 制图物体 地图符号 地理系统研究人类赖以生存与生活和影响所及的整个自然环境与社会经济环境[1]。人类为了生存和发展的需要，必须以各种技术手段，采集和获取地理空间的相关信息。现代测绘学，是信息科学的一个分支，是获得物体的空间位置和属性信息[2]。地图作为空间信息的一种载体，它通过人们创设的地图符号集合，能把制图区域内复杂的空间存在压缩为二维的简单关系，从而使广域空间内的自然现象和社会经济现象的空间分布、地理特征和相互关系跃然纸上。二维地图是人类认识上的飞跃，是人类原始思维向抽象化发展的结果[3]。地图总涉及到地理空间、制图区域和制图物体等基本概念。在现行的大中专教材及有关地图学文献中，尚未见这些基本概念的数学定义，因而不能从理论的高度对其概括和阐释。本文是笔者对地理空间、制图区域、制图物体数学定义的研究及其关联的地图符号的数学分析。 1 地理空间事物的椭球面定位 1 地心坐标系 以地球质心为大地坐标原点的坐标系，即地心坐标系。这种坐标系统是阐明地球上各种地理和物理现象，特别是空间物体运动的本始参考系。但长期以来，由于人类不能精确确定地心的位置，因而较少使用。目前利用空间技术等手段，已可在cm量级上确定它的位置，因此采用地心坐标系在当今既有必要性也有了可能性。现在利用空间技术得到的定位和影像等成果，客观上都是以地心坐标系为参照系[4]。使用地心坐标系，在国际上已成为一种明显的趋势。 地球空间事物的定位，涉及地球的形状和一定的坐标系。全球范围内，可用地心大地坐标系和地心笛卡尔坐标系表示点的空间位置。 1 地球椭球 大地水准面包围的地球形体比较接近真实的地球形状，但仍是一个有100m起伏幅度的复杂曲面，不能用简单的数学方程表示，更难以在此面上进行简单而又精密的坐标和几何计算[5]。为此，测绘科学中常以一个接近地球整体形状的旋转椭球代替真实的地球形体，这个旋转椭球称为参考椭球。在现代大地测量中，规定参考椭球是等位椭球或水准椭球，即参考椭球与正常椭球一致。一个等位旋转椭球由四个常数定义，这四个常数常是赤道半径a，地心引力常数GM，动力形状因子J2，旋转速度ω。考虑到便于利用GPS与国际兼容，我国建议采用参考椭球：a=6378137m；f=1∶257222101；GM=418×；ω=7292115×。根据这四个常数，可以得出一系列导出常数[6]。根据地球的扁率f，可以求出椭球短半径b，从而可用数学方程表示一个已知长半径a和短半径b的椭球。 2 地心大地坐标系DL 地心大地坐标系是使地球质心作椭球中心，以过所求点c的椭球面法线与赤道面的夹角φ为纬度，以过c点的子午面与初始子午面的二面角λ为经度，以c点沿法线到椭球面的距离为大地高h，用c点的三个分量φ、λ、h表示其空间位置。地心大地坐标也即三维地理坐标系，记作DL。对于任何地球空间点c，总存在c=（φ、λ、h）∈DL|φ[0°～±90°]， λ∈[0°～±180°]，h∈[-H～+H]。已知地球椭球的长半径a和短半径b，可定义椭球面。 定义1 地球椭球面 对c∈（φ、λ、h）∈DL，存在c1=（0°，λ，O）， c2 =（0°，-λ，O），c3 =（90°，λ，O），c4=（-90°，λ，O）∧d1（c1，c2）/2=a∧d2（c3，c4）/2=b，若点集满足： S={c|c=（φ、λ、h）∈DL，φ∈[0°～±90°]，λ∈[0°～±180°]，h=0} （1） 则称S为以a为长半径，b为短半径的椭球面。若a，b分别为地球参考椭球的长、短半径，则称S为地球椭球面。 3 地心笛卡尔坐标系DK 以地心O为坐标原点，选择一个以赤道平面上一组相互垂直的直线为X、Y轴，而以地轴为Z轴，这样的坐标系称地心笛卡尔坐标系，记作DK。若以地球参考椭球的长半径a和短半径b作常数，则地球椭球面也可定义。
可持续发展与外部性问题 近代以来的经济发展，主要是以市场制度为依托的发展。市场制度的有效性无疑已被近代的经济奇迹所证明了。然而，经过数百年的现代化过程，人们逐渐发现，经济赖以发展的资源在逐渐耗竭，人类与其它生物赖以生存的环境在不断恶化，这些都不能不和以市场制度为主的经济发展模式联系在一起。那么，在环境和可持续发展的问题上，市场出了什么错呢？ 在市场中，存在着许多经济主体，他们可能是个体农民，也可能是乡镇企业，也可能是国有企业或者政府部门。他们之间在进行交易，通过多次的交易，逐渐形成了多个市场的均衡价格。在任何一对交易者看来，他们达成的价格，恰恰落在自己的需求函数（或供给函数）曲线上。由于卖者的产品是用多种要素生产出来的，其中一些要素需要向别人购买，所以该产品的成本也是由交易决定的。经济学证明，在没有外部性的情况下，市场中的交易是有效率的。所谓外部性，是指一个人的行为，或两个人的交易所带来的成本或收益，对第二个或第三个人的成本或收益产生直接影响。或者说，一个人并没有承担或获得他自己行为所引起的所有成本或收益。在社会层次上看，所谓外部性，是指这样一种情境，即因为成本和收益不能在个人或组织间恰当地分配，以至人们宁肯放弃他们本来应该获得的利益（盛洪， 1996）。 导致外部性有很多原因。一个重要的原因是，没有建立起有效的产权制度。比如，在一条河边上的造纸厂的产权有明确的归属，但这条河没有明确的归属；或者有名义上的归属，如归集体或国家，但产权的行使效率较低。当造纸厂将污水排入这条后，河里的鱼就无法生存。由于没有人拥有这条河（或不关心这条河），所以没有人因为鱼的损失而向造纸厂索赔。因此，造纸厂将不承担污染河导致的经济成本（这里暂时不考虑环境成本）。但河里没有了鱼，实实在在地就是社会的损失。因此，造纸厂的“个人成本”低于“社会成本”。它的成本曲线比真实成本向右下角移动了（如图1所示）。这导致造纸厂的均衡价格低于“真实价格”，而产量却高于“真实产量”。在极端情况下，从社会角度看，建立这个造纸厂也许是得不尝失。因为它给社会带来的“福利增量”（即比按真实成本生产多获得的“生产者剩余”和“消费者剩余”，）大约是BEE’C所包括的面积），几乎就是它给社会带来的损失（也大约等于BEE’C所包括的面积，即因污染而无法生存的鱼的市场价值）；况且由于成本低估导致资源过多地进入造纸业，使得社会失去了将这些资源配置到其它更有效的用途时所获得的利益。 一条河没有明确的归属，可能是由于制度的或观念的原因，也可能是由于技术上的原因。在我国，前一种原因还是大量存在。因为我们刚刚从计划经济中走出来，国有企业的民营化还刚刚开始，人们还不习惯将一条河想象为私人所有。但在更多的情况下，河不是在乡村中的小河，可以在技术上由某些个人所有，而是很大的河，如长江，有上游、中游、下游，拥有一整条河在技术上是不可能的，分段拥有又不能互相不受影响。很大的湖，如太湖，滇池，等等，更进一步，海洋，以至说到极端，整个大气层，整个地球，就更不可能由私人拥有了。因此环境的不可分性，是外部性、从而是市场价格体系失灵的重要原因。 然而，即使是人们知道破坏环境的现时成本，也还是无法摆脱外部性问题。因为对环境的损害，从时间上看，往往不是均衡的。在相当长时间内，环境被损害的程度的增长是缓慢的，但当超过一定的阀值后，损害程度就会迅速增长，但这时再补救已为时晚矣。所谓为时晚矣，是指对环境和可再生资源的破坏，有时具有不可逆性，或至少具有不对称性。不可逆，即是指不可恢复；如某种物种一旦灭绝，就不复存在；或一旦臭氧层的漏洞大过一程度，就永远无法修复。不对称，即是指很难恢复；如一旦将森林砍伐殆尽，虽然可以重新种植，却要经历很长时间、付出很大代价；又如由于过度捕捞，我国沿海的黄鱼曾一度绝迹，经过很多年以后才重新恢复过来。但是由于在达到临界点之前，人们不会将即将到来的供给的突然减少计算到与他人的讨价还价中，因而在市场中，没有一种价格信息会提醒人们节约使用该种资源。这是信息在时间上的不均匀导致的外部性问题。而这种时间上不均匀的信息，又会因为人们在空间上的分散，更不容易在灾难发生前知道。人们一般不会把以后的成本算在目前的账上，但一旦按以前的成本进行交易，就必然会将对环境或可再生资源的破坏推过阀值。 再退一步，即使所有的人都真切地知道他们的行为将给环境带来的损害程度，也仍然无法阻止外部性问题的发生。这主要是因为人与人之间的利益并不一致。这里讲的人既可以是生活在同一时期的，又可以是不同时期的人。在同一时期的人中，任何个人或集团若要考虑环境或资源问题而自觉地约束自己，将环境成本或资源成本加到自己的生产成本中去，他或它将会在与同行的竞争中败北。因为那些没有考虑环境和资源的企业将会由于成本较低而具有竞争优势。人们不得不破坏环境，不得不加快耗竭不可再生资源，不得不毁灭自然物种。即使在一些国家内部制定了保护环境与资源的法律，由于不存在一个世界政府，国与国之间的行为很类似于上述的行为。美国人不会因为石油将要耗竭而减少对石油的消费，因为他们知道，即使他们节约了石油，也许只是给中国人多使石油创造了条件。在另一方面，国与国之间还可以通过贸易和投资将一些局部性的污染和环境破坏“出口”到它国。由于有些穷国有较低的环境标准，一些富国通过进口或投资，使穷国生产更多的污染严重和消耗资源较多的产品，同时享受较便宜的（没有计算环境和资源成本的）产品。在不同代的人之间，由于环境的破坏和资源的耗竭一般需要较长的、跨越世代的时间，又由于后代人既不能与当代人谈判，也不能抗议他们的所为，当代人就有可能将环境和资源的成本转嫁给后代人。而市场价格，以及代表对时间看法的市场利率，恰恰是由当代人对未来的看法形成的。就生物资源（如树木）而言，当代的价格低于保证树木生长的长期均衡价格，而市场利率则高于树木的自然生长率。这必然导致即使是私人所有者也会砍伐树木的结果。 因此，可持续发展问题，即保护环境、生物多样性、和合理使用生物资源与不可再生资源的问题，就可以归结为外部性问题。而一旦存在着外部性问题，市场价格体系就会失灵。在这种囚徒困境中，政府管制和政策也许是众多可能的选择之一。二、可持续发展的政策原则 既然可持续发展问题涉及到外部性问题，而外部性就意味着市场制度的失灵，政府作为一种天生克服外部性问题的制度安排，就可以作为一种解决方案。 忘楼主采纳~~
