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第一节
空间的基本概念

一、来自“地理空间”的认识

长期以来人们对空间的概念一直处于神秘而模糊的状态。近些年来,各个学科领域都寻求从空间角度探讨领域问题,从而,不得不迫使我们去探讨空间概念的真谛。

首先从当前警用GIS的角度来引出“空间”的概念。在传统GIS中,有关地理空间的分析功能一直占据着重要地位,能否进行空间分析及其实现水平的高低是评价警用GIS性能优越与否的一个重要标志。但是,从目前警用GIS的发展状况来看,有关地理空间的分析功能在警用GIS中一直显得比较薄弱,如果和传统GIS制图功能相比,则更是相差甚远。研究表明,其中一个重要原因就是到目前为止,人们对于自身是如何认识、理解“地理空间”的问题尚缺乏清晰的认识。当然,由于地理空间的“巨大性”及其人地相互关系的“时空性”,使得地理空间本身就具有相当的“复杂性”。

但是,地理空间作为“空间”的一种特殊形式,可以通过对有关“空间”的人类一般认识规律的研究,来指导人们对于“犯罪地理空间”的进一步认识、理解,以推动有关犯罪空间分析方法研究和发展。为了研究人们对于空间的不同认识,Sack对有关“空间”理解的各种思想模型进行了研究,这些模型包括科学的、社会的、综合的、实践的、甚至于神秘这一“神圣和感情的”,对这些模型的研究表明,“在不同时代和不同文化背景下,人们对于空间的认识和评价具有不同的方式”。Sack认为,这些思想模型都具有不同程度的科学性和主观性,没有一个模型能够足以表述空间的多种设想,而这些设想可能提供不同的原因,以解释通过特征表达的各种空间模式究竟在哪里、如何解释、有什么目的。

迄今为止,人们已经从许多不同的角度对于自身是如何认识和理解空间的问题进行了研究,并尝试建立了各种不同的空间模型。Freundschuh等人曾对1960-1993年间所提出的15种空间模型进行了比较、分析,并以“空间大小(Size of Space)”和“空间类型(Kinds of Space)”为轴,进行了15种空间模型的对比,认为不同的“空间大小”对应着相同或不同的“空间类型”。有关空间认知的研究表明,在不同空间尺度上,人类对于空间有着不同的理解能力和表达方式。由此可见,在以往空间模型的研究中,人们对于“空间大小”及其“空间类型”的对应划分符合人类有关空间认知的一般规律,即不同空间规模对应着不同空间尺度,并具有不同空间认知方式。事实上,人类对于空间的体验及其概念的理解与人类的空间行为能力有着密切的联系,而人类的空间行为能力(如导航、探路等)则都是基于经验的、并与空间尺度的大小有关。因此,在对空间的理解与认识过程中,有关尺度(Scale)、空间(Space)和经验(Experience)三者之间的关系具有重要意义,特别是“尺度”对于区分“对象”和“环境”尤为重要。

二、空间思维

“犯罪空间分析”的核心理念是从空间的角度看待犯罪,对犯罪学的理论和方法进行改造,加入空间要素,或者发展崭新的理论和方法。在犯罪学研究中,常见的空间问题有以下几类:

●研究犯罪案件的空间分布特征(如均匀、随机、聚集、分散),分析隐藏在空间分布背后的机理、演化特征。

●研究对象是否依赖于空间位置?经典理论中是否强调了空间维?

●研究对象的位置特征是否突出,如改变空间位置或区域边界,是否影响研究结论?

●研究对象的空间分布与空间过程,对于所研究的问题重要吗?

●是否存在空间尺度问题?如改变地理范围、改变边界划分理论、方法与结论的适用性是否改变。对这些问题的思考,是决定是否使用空间分析方法的基础。

如果在研究中存在以上空间问题,可以使用空间思维进行解决。空间思维体现在以下几个方面:

●空间综合,即对于各种形式的、不同的过程、来源于多个学科的数据和信息按照位置进行整理、比较。例如,将环境数据与人的行为欲望数据按位置进行相关分析。

●时空场景,即建立研究对象所在区域的时空场景,可以帮助人们解释空间格局和空间过程。例如,对于犯罪事件,建立案发地点的环境数据库,理解案发的时机、过程和原因。

●空间模型,当位置、距离有促进、妨碍和影响着某种空间过程时,有必要建立空间数据模型,来分析因果关系、模拟空间的演变。例如,空间回归模型、空间中机理模型等。

●基于位置的信息组织,即在互联网环境中,基于位置组织和检索信息,通过位置查询获取大量的信息,帮助人们寻找研究线索。

●科学知识与特定位置或区域的知识结合起来才能被利用,例如在城市规划、公共政策方面,需要大量的地理空间信息辅助做出选择和决策。

三、空间的表现形式

在传统的15种空间模型中,以Couclelis和Gale模型对于空间的理解最具代表性,该模型基于阿贝尔群(Abelian groups)代数结构的运算规则,认为空间类型具有5种形式:(1)物理空间,(2)感觉运动空间,(3)感知空间,(4)认知空间,(5)符号空间。其中,物理空间实质上就是指现实世界的物质空间,它包括了所有规模大小的空间;而感觉运动空间则是指在人类身体尺度上发生物理作用的空间,由于它很小,因此在有关空间(尤其是地理空间)的研究与应用中一般不予考虑。在“空间大小”轴上,以城市(Cities)、房子(Houses)两种规模空间为对比空间,与“空间类型”轴平行画两条直线,以Couclelis and Gale模型为参照模型,与其他几个模型进行对比分析可见,这些空间模型的各种空间类型可以划分为如下三种表现形式:

(一)感知空间

感知空间是指人的感觉器官以不同方式与环境的突出刺激发生物理作用后,形成典型特征感知图像的空间,它由与感知方式有关的人的位移(或移动)组成。感知空间分布范围从大于人体尺度的较大对象空间(Larger objects)到小于房子尺度(Houses)的房间空间(Rooms)。对属于感知空间的空间类型,我们对它们的感知行为仅从某一个视点(或角度)就能够完成。感知空间与Kolars和Nystuen模型中“生活/工作”空间类型相对应,是Canter模型中“对象”空间类型的一部分,它与Kuipers模型的“小”空间类型相对应。由此可见,感知空间属于一种“小”空间类型,是我们在日常生活与工作中所要频繁面对的一种空间表现形式,它与“对象”空间类型具有密切关系。

(二)认知空间

有关空间认知(Spatial Cognition)的研究是一个古老而又崭新的课题。就本源的意义来讲,人类的一切活动都发生在而且只能发生在时间和空间之中。其中空间更是具有及时性和现实性,人类在了解自己以及人和环境关系的过程中必然对空间关系产生极大的兴趣。对人类如何获取物理环境中的空间知识以及如何使用所获得的空间信息完成相应的任务(如方位判断、导航策略和参照物等)的研究有助于人们深入了解自身关于空间知识形成的过程,这为旨在提高相应空间判断任务绩效的界面设计和虚拟环境中的信息呈现以及特殊状态(如失重和聋哑人)下的空间知识获取等领域的研究奠定了基础。但是与其他领域的知觉和认知研究相比,一个良好的空间认知模式初出端倪的时间并不是很长,这反映了空间能力本质的模糊性,即便是“空间(spatial)”这一个词语也具有很大的不确定性,物理环境中的空间知识记忆方面的研究也是如此。

认知空间将典型特征感知图像与信念、知识和记忆这些认知要素相连,以进一步形成有关典型对象认知图像的空间。认知空间是基于认知三要素(信念、知识和记忆)而形成的,其中,“知识”是有关空间实体的部分、整体(Part-whole)关系的知识(或经验),而“记忆”则具有特殊功能,它使得发生在认知空间中的认知行为不再受物理空间约束的影响,而这点正是认知空间和感知空间的重要区别。认知空间的分布范围从房子尺度空间(Houses)开始到城市尺度空间(Cities)。对属于认知空间的空间类型,我们对它们的认知行为已经不能单从某一个视点(或角度)来完成,而必须通过多视点(或多角度)认知方式才能够实现。

认知空间涵盖了Lync模型的几乎所有空间类型,它包括了Kolars和Nystue模型的“小区”、“城市/腹地”两种空间类型,它分别与Canter模型中“对象”空间类型的一部分和“地方”空间类型的一部分、与Kuipers模型的“大”空间类型、与Pinxten等模型的“社会地理”空间类型的一大部分、与Meuhrcke和Meuhrcke模型的“地方”空间类型、与Montello模型的“环境”空间类型相对应。由此可见,认知空间作为一种包括“对象”空间类型的空间表现形式,其所包含的内容十分丰富,几乎涵盖了有关城市空间研究的所有空间类型,是有关“社会地理”、“环境”与“地方”研究的主要空间形式。

(三)符号空间

符号空间是对空间的符号化表达。在符号空间内,人们基于对空间要素的简化、关联与综合,对空间的组织、结构、关系进行符号化表达。符号包括有形和无形两种,有形符号如地图,无形符号如影像,因此,符号空间根据其表达符号的不同,又分为地图空间与影像空间。符号空间所表现的空间范围可以从小区域尺度空间(Neighborhoods)直到世界尺度空间,但符号空间本身却属于符号表达的、具有比例意义的“小尺度空间”。与感知空间相类似,我们同样只需要从某一个视点(或角度),就能够实现对于符号空间所包含的空间类型的认识。符号空间分别与Lynch模型中“空间区域”类型的一部分、与Canter模型中“地方”类型的一部分、与Kolars和Nystuen模型中“区域/国家”与“全球”两种空间类型、与Kuipers模型中“小’空间类型、与Pinxten等模型中“宇宙”空间类型、与Meuhrcke和Meuhrcke模型中“全球”空间类型、与Montello模型中“地理”空间类型相对应。由此可见,符号空间主要用以表达区域、国家乃至全球这样的大规模空间,是有关大规模空间研究的一种重要空间形式。 tMtg/kgH/6FN3vX6CYTDxv0L2/vsjN56X+dKVS6pZ778bpEGFShB+RFit/BSBXoZ

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