กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์

กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์

พัฒนา ราชวงศ์ อาศรมภูมิวิทยาศาสตร์

สาขาวิชาภูมิศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร

แปลและเรียบเรียงจาก A-Xing Zhu (2022). On the Third Law of Geography. In New Thinking in GIScience. Edited by Bin Li; Xun Shi; A-Xing Zhu; Cuizhen Wang; and Hui Lin, pp. 85–94. Singapore: Springer.

DOI:10.1002/9781118786352.wbieg2192

หลักการทางภูมิศาสตร์ปรากฏเป็นกฎทางภูมิศาสตร์อยู่ในงานเขียนไม่ว่าจะใช้คำว่ากฎในการตั้งชื่อหลักการหรือขอบเขตกว้างๆ ของหลักการครอบคลุมภูมิศาสตร์โดยรวม กฎข้อที่หนึ่งของทอบเลอร์และกฎข้อที่สองของภูมิศาสตร์นั้นมีพื้นฐานอยู่บนธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงทางภูมิศาสตร์ที่สัมพันธ์กันแบบอัตโนมัติหรือขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ กฎข้อที่สองของภูมิศาสตร์เน้นแง่มุมของความหลากหลายเชิงพื้นที่ของการเปลี่ยนแปลงทางภูมิศาสตร์ และครอบคลุมหลักการที่เสนอแยกกันโดย Arbia, Benedetti & Espa โดย Goodchild และโดย Foresman & Luscombe เช่นเดียวกับกฎความเป็นอิสระของขนาดโดย Phillips กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์โดย Zhu, Lu, Liu, Qin & Zhou กล่าวถึงความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์ผ่านการเปรียบเทียบ หลักการเหล่านี้รวมกันเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีที่กว้างขวางสำหรับการอธิบายความแปรผันที่ซับซ้อนของโลกทางภูมิศาสตร์

เกี่ยวกับกฎของภูมิศาสตร์

พจนานุกรม Merriam-Webster มีคำจำกัดความสองประการสำหรับกฎที่จะกล่าวถึงในที่นี่  คือ รายการ 6a และ 6b ซึ่งรายการ  6a ให้นิยามว่าเป็น “ข้อความเกี่ยวกับลำดับหรือความสัมพันธ์ของปรากฏการณ์ที่คงที่ไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด” และรายการ 6b ให้คำนิยามว่าเป็น “ความสัมพันธ์ทั่วไปที่พิสูจน์หรือสันนิษฐานว่าคงอยู่ระหว่างนิพจน์ทางคณิตศาสตร์หรือตรรกะ” ในคำจำกัดความทั้งสองนี้ เราจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่ากฎไม่เป็นความจริงในระดับสากล และไม่ควรถือเป็นเช่นนั้น สิ่งเหล่านี้จะเป็นจริงก็เพียงแค่อยู่ "ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด" ที่อาจ "สันนิษฐาน" ขึ้นมา  ตัวอย่างเช่น แม้แต่กฎการเคลื่อนที่สามข้อของนิวตันก็ยังไม่เป็นสากล โดยจะยึดไว้เฉพาะวัตถุที่ถูกกำหนดให้เป็นมวลจุดเดียวเท่านั้น (Truesdell et al., 2003) และไม่ได้ยึดถือเอาไว้แบบนั้นสำหรับการเคลื่อนที่ของวัตถุที่เปลี่ยนรูปได้ (Lubliner, 2008) ไม่ใช่สำหรับกรอบอ้างอิงซึ่งอยู่ในความเร่ง (Chabay & Sherwood, 2015) ไม่ใช่สำหรับวัตถุที่มีขนาดอะตอมเล็ก (Peskin & Schroeder, 1995) แม้จะมีเงื่อนไข (หรือข้อจำกัด) เหล่านี้ แต่กฎเหล่านี้ก็ช่วยทำให้เรามีความเข้าใจเกี่ยวกับโลกรอบตัวเราได้สองวิธี ประการแรก เป็นพื้นฐานในการทำความเข้าใจการเคลื่อนที่ของวัตถุและใช้เป็นคำอธิบายเชิงปริมาณแบบรวมศูนย์ของปรากฏการณ์ทางกายภาพที่หลากหลาย และประการที่สอง เป็นกรอบกำหนดความพยายามในการขยายความเข้าใจของเราผ่านเงื่อนไขที่ต้องยึดถือ ตัวอย่างเช่น เงื่อนไขที่เกิดกับวัตถุซึ่งกฎเหล่านี้ถือเป็นแรงบันดาลใจให้นักวิจัยศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุอื่นๆ ซึ่งนำไปสู่การค้นพบที่สังเคราะห์ขึ้นตามกฎการเคลื่อนที่ของออยเลอร์ (สำหรับวัตถุแข็งเกร็ง) (McGill & King, 1995) กลศาสตร์ต่อเนื่องของกูชี (วัตถุของไหล) (Kurrer, 2018) กลศาสตร์ควอนตัม (ในระดับอนุภาคอะตอม) (Feynman et al., 1964)

ปัจจุบันมีหลักการทั่วไป 3 ประการในวิชาภูมิศาสตร์ที่ได้รับการยกให้เป็นกฎภูมิศาสตร์ ประการแรกเป็นเรื่องเกี่ยวกับความต่อเนื่องเชิงพื้นที่ (spatial continuity - spatial autocorrelation) ที่แสดงโดยปรากฏการณ์ทางภูมิศาสตร์ ตามกฎข้อที่หนึ่งของภูมิศาสตร์ที่ว่า “สิ่งที่อยู่ใกล้กันย่อมมีความสัมพันธ์กันมากกว่าสิ่งที่อยู่ห่างไกล” (Tobler, 1970) ประการที่สองเป็นเรื่องเกี่ยวกับความหลากหลายเชิงพื้นที่ (spatial heterogeneity - uncontrolled variance) ของปรากฏการณ์ทางภูมิศาสตร์ ตามกฎข้อที่สองของภูมิศาสตร์ที่ว่า “ความแปรปรวนที่ไม่สามารถควบคุมได้” (Anselin, 1989; Goodchild, 2004) ประการที่สามเป็นเรื่องเกี่ยวกับความคล้ายคลึงกันทางภูมิศาสตร์โดยอธิบายความคล้ายคลึงของการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ (geographic similarity) ระหว่างสองสถานที่ ตามกฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ที่ว่า “ยิ่งการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ระหว่างสองจุดคล้ายกันมาก ค่าของตัวแปรทางภูมิศาสตร์เป้าหมายที่ทั้งสองตำแหน่งนี้ก็จะคล้ายกันมากขึ้น” (Zhu & Turner, 2022; Zhu et al., 2018) หากใครใช้คำจำกัดความของกฎข้างต้นเพื่อประเมินความถูกต้องของหลักการเหล่านี้เป็นกฎ อาจพบว่าหลักการเหล่านี้สอดคล้องกับคำจำกัดความดังกล่าว โดยแต่ละคนจับ "ลำดับหรือความสัมพันธ์" ของปรากฏการณ์ทางภูมิศาสตร์ที่โดยทั่วไปมีอยู่อย่างมีเงื่อนไข มีข้อยกเว้นสำหรับการจัดลำดับหรือความสัมพันธ์เหล่านี้ ตัวอย่างเช่น บริเวณหน้าผาแสดงถึงความไม่ต่อเนื่องในระดับความสูง อุณหภูมิพื้นผิวเหนือพื้นผิวทะเลสาบที่เงียบสงบนั้นค่อนข้างสม่ำเสมอ และมนุษย์อาจไม่มีความคิดที่คล้ายคลึงกันในภาพลักษณ์ทางภูมิศาสตร์ที่คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม ความต่อเนื่องเชิงพื้นที่ที่อธิบายไว้ในกฎข้อที่หนึ่ง ความแตกต่างเชิงพื้นที่ในกฎข้อที่สอง และความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์ในกฎข้อที่สาม ทั้งหมดนี้ล้วนเป็นบรรทัดฐานที่รู้จักกันดี และความสัมพันธ์ที่แสดงโดยปรากฏการณ์ทางภูมิศาสตร์และถือเป็นจริงในส่วนใหญ่ครั้ง ในเรื่องนี้ ความเป็นอิสระของขนาด (scale independence) (Phillips, 2022) อาจถูกตั้งขึ้นมาเป็นกฎภูมิศาสตร์อีกข้อหนึ่ง หรือเป็นกฎข้อที่สี่หากต้องนับกันตามลำดับ คุณสมบัติเหล่านี้ชี้ให้เห็นได้เป็นอย่างดีในการทำความเข้าใจปรากฏการณ์ทางภูมิศาสตร์และการมีปฏิสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์

อย่างไรก็ตาม กฎภูมิศาสตร์มีคุณสมบัติสองประการ คือ มีลักษณะสรุปเป็นภาพรวม (synopsized) และเป็นการอธิบาย (descriptive) (Zhu et al., 2020) โดยคำว่า "สรุปเป็นภาพรวม" หมายความว่านักวิชาการที่เรียกหลักการเหล่านี้ว่าเป็นกฎไม่ใช่บุคคลที่ค้นพบหลักการเหล่านี้ตั้งแต่แรก อันที่จริงสิ่งที่แสดงออกมาในหลักการเหล่านี้มีอยู่ในรูปแบบของความรู้ทั่วไป (general knowledge) หรือความรู้ทั่วไป (common knowledge) ที่นักวิจัยในสายงานสั่งสมสั่งสมมาเป็นเวลานาน นักวิชาการที่ตั้งชื่อกฎเหล่านี้ได้สังเคราะห์และกลั่นกรองความเข้าใจ จากนั้นจึงสรุปความเข้าใจเป็นข้อความที่คล้ายกับกฎ ตัวอย่างเช่น ความรู้เกี่ยวกับความต่อเนื่องเชิงพื้นที่ของตัวแปรทางภูมิศาสตร์เป็นที่รู้จักกันดีและยังนำไปใช้อย่างกว้างขวาง ก่อนที่ Tobler จะตั้งชื่อให้เป็นกฎข้อที่หนึ่งของภูมิศาสตร์ สิ่งเดียวกันอาจกล่าวได้เกี่ยวกับกฎภูมิศาสตร์อีกสองข้อและกฎความเป็นอิสระตามขนาด ส่วนคำว่า "เป็นการอธิบาย" หมายถึงว่ากฎเหล่านี้แสดงออกมาในรูปแบบเชิงคุณภาพ ไม่ใช่คำอธิบายเชิงปริมาณ เนื่องจากเราคุ้นเคยกับกฎในฟิสิกส์อยู่แล้ว ตัวอย่างเช่น กฎข้อที่สองอธิบายธรรมชาติของความหลากหลายเชิงพื้นที่ว่าเป็น “ความแปรปรวนที่ไม่สามารถควบคุมได้” และกฎข้อที่สามอธิบายผลกระทบของความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์ต่อตัวแปรทางภูมิศาสตร์เป้าหมายในแง่ของ “ยิ่งคล้ายกันมาก… ยิ่งคล้ายกันมากขึ้น” วิธีแสดงหลักการทางภูมิศาสตร์นี้แสดงให้เห็นถึงธรรมชาติของความรู้ทางภูมิศาสตร์และเหมาะสมกับธรรมเนียมที่นักภูมิศาสตร์ใช้เพื่ออธิบายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางภูมิศาสตร์ (Zhu et al., 2020)

กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์

การค้นหาทางเลือกอื่นนอกเหนือจากแนวทางแบบจำลองเฉลี่ยในการทำนายเชิงพื้นที่ Zhu et al.(2015) ค้นพบความสำคัญของการนำเสนอตัวอย่างเดี่ยวแต่ละรายผ่านการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ในการจับภาพความแปรผันในท้องถิ่นในการทำนายเชิงพื้นที่ จากสายงานนี้ Zhu et al. (2018) สรุปความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์ที่รู้จักกันโดยทั่วไปกับคำกล่าวที่ว่า "ยิ่งการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ของจุดสองจุด (พื้นที่) คล้ายกันมากเท่าใด ค่า (กระบวนการ) ของตัวแปรเป้าหมายที่จุดทั้งสอง (พื้นที่) นี้ ก็จะยิ่งคล้ายกันมากขึ้นเท่านั้น" ซึ่งเรียกว่าหลักการความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์ ซึ่งสามารถเขียนย่อๆ ให้ง่ายขึ้นได้ว่า "ยิ่งการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ระหว่างจุดสองจุดคล้ายกันมากเท่าไร สถานะของตัวแปรเป้าหมายก็จะยิ่งคล้ายกันมากขึ้นเท่านั้น" สาระสำคัญของสิ่งที่ระบุไว้ในกฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ คือ การใช้การเป็นตัวแทนของตัวอย่างเดี่ยวๆ ซึ่งระบุว่า ตัวอย่างสามารถนำมาใช้เพื่อแสดงสถานที่หรือพื้นที่ที่คล้ายกับตัวเองในการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ หากหนึ่งในสองตำแหน่งเป็นตัวอย่าง (โดยที่ทราบสถานะของตัวแปรทางภูมิศาสตร์เป้าหมาย) สถานะของตัวแปรเป้าหมายที่ตำแหน่งอื่นสามารถประเมินได้ด้วยความคล้ายคลึงกันในการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ระหว่างสองจุดนี้ (Zhu, 2022; Zhu & Turner, 2022)

ภาพที่ 1 การใช้การนำเสนอตัวอย่างเดี่ยวๆ อย่างโจ่งแจ้ง ตัวอย่าง k สามารถใช้แทนจุดที่คล้ายกัน (หรือใกล้เคียง) กับตัวมันเองในการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์

ภาพที่ 2 การประเมินขึ้นอยู่กับการนำเสนอตัวอย่างเดี่ยวเป็นรายบุคคล

มีแง่มุมเฉพาะที่สำคัญมากอยู่สามประการเกี่ยวกับสิ่งที่ระบุไว้ในกฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ (Zhu & Turner, 2022) ประการแรก คือ การใช้การแสดงตัวอย่างเดี่ยวเป็นรายการเฉพาะ ภายใต้กฎข้อที่สาม สถานะของตัวแปรทางภูมิศาสตร์เป้าหมายในตำแหน่งที่ไม่ได้มีการเข้าไปตรวจสอบและเยี่ยมชมจะถูกประเมินโดยสถานะของตัวแปรเป้าหมายในตำแหน่งตัวอย่างเพียงแห่งเดียวในแต่ละครั้ง (Zhu et al., 2015) ไม่ใช่โดยแบบจำลองที่เป็นไปตามค่าเฉลี่ยที่พัฒนาจากชุดตัวอย่างทั้งหมด ประการที่สอง คือ การประเมินกระทำผ่านการเปรียบเทียบสถานที่ ไม่ใช่ผ่านการสร้างความสัมพันธ์ (แบบจำลองโดยเฉลี่ย) ที่ได้มาจากตัวอย่างทั้งหมด ซึ่ง (การสร้างแบบจำลองโดยเฉลี่ย) เป็นวิธีปฏิบัติทั่วไปที่นำมาใช้ในการเรียนรู้ทางภูมิศาสตร์และการค้นพบความรู้ส่วนใหญ่ (Jiang, 2015) และประการที่สามคือ การเปรียบเทียบวัดโดยใช้ความคล้ายคลึงกันในการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ระหว่างสถานที่ทั้งสอง ไม่ใช่โดยการเชื่อมโยงการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์กับสถานะของตัวแปรเป้าหมายโดยตรง

คุณลักษณะเฉพาะของกฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ให้โอกาสสำคัญในการดำเนินการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์และการค้นพบความรู้จากมุมที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจากแนวทางแบบจำลองที่เกิดตามค่าเฉลี่ยที่นำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการค้นพบความรู้ทางภูมิศาสตร์ในปัจจุบัน (Zhu, 2022) ความสำคัญนี้มาจากคุณประโยชน์ที่ใช้การนำเสนอตัวอย่างเดี่ยวเป็นรายบุฉพาะรายการ และสามารถสรุปได้เป็น 4 ด้าน ได้แก่ ข้อกำหนดตัวอย่าง (sample requirement) ข้อกำหนดด้านความสัมพันธ์ (relationship requirement) ข้อกำหนดเกี่ยวกับความไม่แน่นอน (uncertainty provision) และการเก็บรักษาความรู้ (knowledge retention)

ไม่มีข้อกำหนดเกี่ยวกับตัวอย่าง: หนึ่งในข้อกำหนดสำคัญสำหรับแบบจำลองที่ได้มาจากค่าเฉลี่ยในการทำงานดี (ใช้ได้กับพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ทั้งหมดที่กำลังศึกษา) คือ กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการพัฒนาแบบจำลองนี้เป็นตัวแทนของพื้นที่ที่เป็นปัญหาซึ่งมักจะบรรลุตามข้อกำหนดเกี่ยวกับขนาดตัวอย่างและการกระจายตัวอย่าง (de Gruijter et al., 2006; Wheeler et al., 2013) การบรรลุตัวอย่างที่ดีของพื้นที่ศึกษาเป็นงานที่ไม่สำคัญ เนื่องจากข้อจำกัดด้านงบประมาณและข้อจำกัดในการเข้าถึง (Meyer et al., 2015) ที่สำคัญกว่านั้น นักภูมิศาสตร์ในปัจจุบันพึ่งพาข้อมูลอาสาสมัครจากผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญมากขึ้น (VGI: volunteered geographic information) (Goodchild, 2007; Heipke, 2010) และกลายเป็นแหล่งข้อมูลสำคัญสำหรับการค้นพบความรู้ทางภูมิศาสตร์ (Sui et al., 2013) อย่างไรก็ตาม แหล่งข้อมูลเหล่านี้มีข้อจำกัดหรือมีอคติต่อระดับการเป็นตัวแทนเนื่องจากลักษณะเฉพาะกิจในการรวบรวมข้อมูล (Mullen et al., 2015) ข้อจำกัดหรืออคติเหล่านี้จะนำไปสู่ข้อสรุปที่มีอคติ แม้ว่าจะผิด เช่นเดียวกับที่ใครก็ตามจะเข้าใจผิดโดยสิ้นเชิงหากอาศัยกระบวนการคัดเลือก (กระบวนการสุ่มตัวอย่าง) จากแอพพลิเคชั่นของโซเชียลมีเดีย ซึ่งขึ้นอยู่กับความชอบของผู้ใช้ ไม่ใช่การเป็นตัวแทนของสิ่งที่เกิดขึ้นในโลก การใช้การนำเสนอตัวอย่างเดี่ยวทีละรายควบคู่ไปกับข้อกำหนดความไม่แน่นอนทำให้สามารถขจัดข้อกำหนดสำหรับการนำเสนอที่ดีของพื้นที่ศึกษาในชุดตัวอย่าง ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงในการสรุปผลแบบลำเอียงหรือผิดพลาดจากตัวอย่างที่มีลำเอียงได้อย่างมาก

ไม่ต้องมีข้อกำหนดด้านความสัมพันธ์: แนวทางแบบจำลองโดยเฉลที่ได้จากค่าเฉลี่ยกำหนดข้อกำหนดเกี่ยวกับความคงที่ของความสัมพันธ์ที่บันทึกไว้ในแบบจำลอง เพื่อให้แบบจำลองที่พัฒนาแล้วสามารถนำไปใช้กับพื้นที่การศึกษาทั้งหมดที่เกี่ยวข้องได้ การบังคับใช้แบบจำลอง (ความเป็นไปได้ที่จะเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความคงที่) ขึ้นอยู่กับสองแง่มุม คือ การเป็นตัวแทนของพื้นที่ศึกษาในตัวอย่างตามที่กล่าวไว้ข้างต้น และการแปรผันของความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้นจริงเหนือพื้นที่ศึกษา แม้ว่าตัวอย่างจะเป็นตัวแทนของพื้นที่ศึกษา แต่แบบจำลองที่ได้จากค่าเฉลี่ยที่พัฒนาแล้วอาจยังไม่เหมาะสมสำหรับบางส่วนของพื้นที่ศึกษาเนื่องจากลักษณะทางภูมิศาสตร์ที่ซับซ้อนซึ่งนำไปสู่ความสัมพันธ์ที่แตกต่างกันอย่างมากกับปัจจัยทางภูมิศาสตร์อื่นๆ ตามที่กำหนดไว้ในกฎข้อที่สองของภูมิศาสตร์ ตัวอย่างเช่น เมื่อตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างความครอบคลุมของพืชพรรณและความลึกของดิน สำหรับพื้นที่ที่มีวัสดุต้นกำเนิดที่แตกต่างกันสามชนิด (สมมติว่าเป็นหินแกรนิต หินปูน และหินโคลน) เห็นได้ชัดว่าความสัมพันธ์มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในทั้งสามด้าน แม้ว่าตัวอย่างที่ใช้จะเป็นตัวแทนของพื้นที่ทั้งหมด แต่แบบจำลองโดยเฉลี่ยที่พัฒนาจากตัวอย่างยังคงทำงานได้ไม่ดีสำหรับพื้นที่ทั้งหมด เนื่องจากความแตกต่างอย่างมากในการที่ความครอบคลุมของพืชพรรณมีความสัมพันธ์กับความลึกของดินในสามภูมิภาคที่มีวัสดุต้นกำเนิดที่แตกต่างกัน เนื่องจากสิ่งที่บันทึกไว้ในกลุ่มตัวอย่าง ซึ่งเป็นความสัมพันธ์ที่แตกต่างกันสำหรับภูมิภาคย่อยทั้งสามนั้น ไม่ได้แสดงอยู่ในแบบจำลองซึ่งเป็นเงื่อนไขเฉลี่ยในกลุ่มตัวอย่าง อาจมีคนแย้งว่า มีวิธีการเรียนรู้ที่ซับซ้อนกว่า เช่น แมชชีนี้เลอร์นนิ่ง ซึ่งสามารถใช้เพื่อแก้ไขปัญหานี้ได้ นี่เป็นเรื่องจริง แต่มีข้อแม้สองประการสำหรับเทคนิคการเรียนรู้ประเภทนี้ ประการหนึ่งที่หนึ่ง คือ ข้อมูลเหล่านี้ขึ้นอยู่กับข้อมูลทั่วไปจนทำให้ลักษณะทั่วไปเป็นปัญหาสำคัญสำหรับเทคนิคเหล่านี้ และประการที่สอง คือ เทคนิคเหล่านี้มักไม่สามารถทำงานได้กับความสัมพันธ์ที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องในอวกาศ กฎข้อที่สามไม่จำเป็นต้องสร้างความสัมพันธ์เฉพาะ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีความคงที่ (Zhu & Turner, 2022) ความแตกต่างในความสัมพันธ์ระหว่างตัวแปรทางภูมิศาสตร์สามารถอธิบายได้อย่างง่ายดายตราบใดที่ถูกจับในกลุ่มตัวอย่าง (Zhu et al., 2015)

ข้อกำหนดเกี่ยวกับความไม่แน่นอน: ความไม่แน่นอนเกี่ยวกับการประเมินสถานะของตัวแปรทางภูมิศาสตร์ ณ ตำแหน่งหนึ่ง เป็นส่วนสำคัญของข้อมูลที่ควรจะจัดเตรียมไว้ เนื่องจากสามารถให้ข้อมูลที่มีคุณภาพเกี่ยวกับการประเมิน ณ ตำแหน่งนั้น และสามารถใช้เพื่อประเมินคุณภาพของผลลัพธ์การตัดสินใจและทางเลือกในการตัดสินใจ (Zhang & Goodchild, 2002) ข้อมูลนี้มักไม่ได้ระบุไว้สำหรับแต่ละสถานที่จากเทคนิคการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์ในปัจจุบัน ผ่านกฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ที่ได้นำเสนอวิธีที่มีประสิทธิภาพในการระบุปริมาณความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับการประเมินสถานะของตัวแปรเป้าหมายในแต่ละสถานที่ (Liu et al., 2020; Zhu et al., 2015) โดยเน้นไปที่การแสดงตัวอย่างเดี่ยวๆ แต่ละรายการผ่านความคล้ายคลึงกันในการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ ซึ่งสามารถทำได้โดยอาศัยความคล้ายคลึงกันในการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ระหว่างตัวอย่างและตำแหน่งของการประเมิน หากการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ ณ ตำแหน่งที่ทำการประเมินคล้ายกับที่ตัวอย่าง ก็จะมีความมั่นใจสูงที่จะใช้ตัวอย่างนั้นเพื่อประเมินสถานะของตัวแปรเป้าหมายที่ตำแหน่งนั้น หากไม่มีตัวอย่างใดที่คล้ายคลึงกันในการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์กับตำแหน่งของการประเมิน การใช้ตัวอย่างใดๆ เหล่านี้เพื่อประเมินสถานะของตัวแปรเป้าหมาย ณ ตำแหน่งนั้นจะนำไปสู่ความไม่แน่นอนสูง ดังนั้น ความคล้ายคลึงกันในการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ระหว่างตัวอย่างที่คล้ายกันมากที่สุดกับสถานที่ประเมิน จึงสามารถใช้เพื่อระบุปริมาณความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับการประเมินในแต่ละสถานที่โดยใช้ตัวอย่างเหล่านี้ แสดงให้เห็นว่าความไม่แน่นอนเชิงปริมาณนั้นเป็นตัวแทนที่ดีต่อคุณภาพของการประเมิน (Zhu et al., 2015) เนื่องจากความไม่แน่นอนเกิดขึ้นได้ในทุกสถานที่ จึงทำให้คุณภาพการประเมินมีความแปรผันเชิงพื้นที่ได้เช่นกัน (Zhu et al., 2015) ความแปรปรวนเชิงพื้นที่ของความไม่แน่นอน (คุณภาพการประเมิน) สามารถใช้เพื่อจัดสรรความพยายามในการสุ่มตัวอย่างเพิ่มเติมได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Li et al., 2016; Zhang et al., 2016) และเพื่อลดอคติในการสุ่มตัวอย่าง (Zhang & Zhu, 2019)

การเก็บรักษาความรู้: ความรู้ที่มีอยู่ในภูมิศาสตร์ ก็เป็นเฉกเช่นเดียวกับในสาขาวิชาอื่นๆ มีอยู่ในรูปแบบของค่าเฉลี่ยหรือกฎเกณฑ์ทั่วไป การเก็บรักษาและการนำเสนอความรู้ด้วยรูปแบบนี้มีความสำคัญอย่างแน่นอน เนื่องจากความเรียบง่ายและชัดเจน แต่รูปแบบนี้เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ (Taleb, 2017) ผลกระทบด้านลบของความไม่เพียงพอหรือความอดทนต่อเหตุการณ์ที่คาดเดายากเป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดในทฤษฎีหงส์ดำของทาเลบ (Taleb’s Black Swan Theory) (Taleb, 2010) องค์ประกอบประการหนึ่งของความไม่เพียงพอนี้ คือ การละเลยความเป็นปัจเจกบุคคลที่มีอยู่ในกลุ่มตัวอย่าง (หรือการเป็นตัวแทนของกลุ่มตัวอย่างเดี่ยว) กฎข้อที่สามมุ่งเน้นไปที่ประโยชน์ของการมีส่วนร่วมส่วนบุคคลจากตัวอย่างเดี่ยว ซึ่งช่วยเสริมสิ่งที่ขาดหายไปในรูปแบบปัจจุบันของการเก็บรักษาและการเป็นตัวแทนความรู้ทางภูมิศาสตร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

โดยสรุป องค์ประกอบสำคัญทั้ง 4 นี้ ชี้ให้เห็นว่า กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์สามารถใช้เป็นพื้นฐานทางทฤษฎีใหม่สำหรับการเปลี่ยนแปลงการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์ขั้นพื้นฐาน ด้วยการเพิ่มแนวทางการเป็นตัวแทนรายบุคคล กฎข้อที่สามจะขยายการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์อย่างมีประสิทธิภาพจากหลักการของแบบจำลองแสดงค่าเฉลี่ยค่าเดียวไปจนถึงหลักการแบบจำลองแสดงค่าเฉลี่ยแบบคู่ หรือแม้แต่หลักการที่บูรณาการแนวทางแบบจำลองแเข้าสดงค่าเฉลี่ยเข้ากับแนวทางการเป็นตัวแทนเฉพาะราย สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการวิเคราะห์ของนักภูมิศาสตร์และผู้ปฏิบัติงานที่เกี่ยวข้องอย่างมีนัยสำคัญ

ประเด็นที่ต้องนำเข้ามาพิจารณาแก้ไข

นอกจากนี้แล้วยังมีประเด็นสำคัญ 3 ประการ ที่จะต้องได้รับการแก้ไขเพื่อเพิ่มผลประโยชน์สูงสุดที่กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ ประการแรก คือ การจำแนกลักษณะของการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ คำว่า การกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ หมายถึง โครงสร้างของเงื่อนไขทางภูมิศาสตร์รอบๆ จุด รวมถึงเงื่อนไขของตัวแปรร่วม (ปัจจัยทางภูมิศาสตร์อื่นๆ ที่แปรผันร่วมกับตัวแปรเป้าหมาย) การจัดอันดับ (ตามค่าน้ำหนัก) ของตัวแปรร่วมเหล่านี้ การจัดเรียงเชิงพื้นที่ของเงื่อนไขของตัวแปรร่วมเหล่านี้ ตลอดจนขนาดที่แสดงคุณลักษณะของการกำหนดค่า เมื่อพิจารณาบริบทเชิงพื้นที่ทางภูมิศาสตร์เหล่านี้ เนื่องจากบริบทหลังมีแนวโน้มที่จะตีความว่าเชื่อมโยงกับระยะห่างเชิงพื้นที่เพียงอย่างเดียว คำถามต่อไปนี้จำเป็นต้องตอบเกี่ยวกับการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์เป็นข้อความเชิงพื้นที่ บางครั้งผู้คนจะถือว่ามันเป็น "บริบทเชิงพื้นที่" อย่างไรก็ตาม การกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์หรือบริบททางภูมิศาสตร์มากกว่าก่อนที่จะใช้กฎข้อที่สาม ดูจะดีกว่า เพราะตัวแปรร่วมใดที่ควรรวมไว้สำหรับตัวแปรเป้าหมายที่กำหนด จะชั่งน้ำหนักโควาเรียตเหล่านี้ได้อย่างไร? จะหาปริมาณการจัดเรียงเงื่อนไขเชิงพื้นที่จากตัวแปรร่วมรอบสถานที่ที่สนใจได้อย่างไร โครงสร้างทางภูมิศาสตร์สำหรับพื้นที่หรือพื้นที่ในระดับต่างๆ จะเป็นอย่างไร

ประเด็นสำคัญประการที่สอง คือ การพัฒนาวิธีการ/เครื่องมือวิเคราะห์เชิงพื้นที่ตามกฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ ความพยายามในการทำนายเชิงพื้นที่กำลังดำเนินการ เช่น เทคนิคการทำนายแบบใหม่ (Zhu et al., 2015) วิธีการประเมินความไม่แน่นอน (Zhang & Zhu, 2019) การเลือกตัวอย่าง (Zhu et al., 2019) และการลดอคติตัวอย่างในภูมิศาสตร์โดยรวม วิธีการ/เทคนิคใหม่ๆ จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาสำหรับการวิเคราะห์เชิงพื้นที่อื่นๆ รวมถึงการบูรณาการแนวทางการเป็นตัวแทนรายบุคคลเข้ากับแนวทางแบบจำลองที่ได้จากค่าเฉลี่ย

ประเด็นสำคัญประการที่สาม คือ การพัฒนาสาขาวิชาภูมิศาสตร์และสาขาวิชาที่เกี่ยวข้องอื่นๆ ปัจจุบันงานวิจัยเกี่ยวกับกฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ส่วนใหญ่อยู่ในด้านวิทยาศาสตร์กายภาพของภูมิศาสตร์ เช่น การทำแผนที่ดิน การทำแผนที่ความอ่อนแอต่อดินถล่ม การทำแผนที่ความเหมาะสมของถิ่นที่อยู่ของสัตว์ป่า ซึ่งทั้งหมดนี้มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องมีตัวอย่างของสาขาย่อยอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากมุมมองภูมิศาสตร์มนุษย์ อย่างเช่น การวิเคราะห์อาชญากรรม การประเมินความคิดในการฆ่าตัวตาย โดยการประยุกต์ในภูมิศาสตร์มนุษย์จะนำเสนอประเด็นใหม่และความท้าทายใหม่ๆ ที่ต้องแก้ไข ซึ่งจะทำให้แนวความคิดเบื้องหลังกฎข้อที่สามสมบูรณ์ยิ่งขึ้นอย่างแน่นอน

สรุป

กฎข้อที่สามของภูมิศาสตร์ “ยิ่งการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ระหว่างจุดสองจุดคล้ายกันมากเท่าใด สถานะของตัวแปรเป้าหมายก็จะคล้ายกันมากขึ้นเท่านั้น” เป็นข้อสรุปเป็นภาพกว้างตามหลักการที่สำคัญในวิชาภูมิศาสตร์ซึ่งมุ่งเน้นไปที่การแสดงตัวอย่างเดี่ยวแต่ละรายการ แสดงให้เห็นว่าหลักการนี้สามารถทำหน้าที่เป็นพื้นฐานทางทฤษฎีในการจัดการกับความท้าทายที่เผชิญต่อความสามารถในการวิเคราะห์โดยอิงจากแนวทางแบบจำลองโดยเฉลี่ย เช่น ข้อกำหนดตัวอย่างเฉพาะ ข้อกำหนดความสัมพันธ์ (รวมถึงความคงที่) การขาดความไม่แน่นอน และการระบุทั่วไปมากเกินไปในการเก็บรักษาและการเป็นตัวแทน ด้วยการจัดการกับความท้าทายที่สำคัญเหล่านี้ในการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์ กฎข้อที่สามได้มอบมุมมองและโอกาสใหม่ล่าสุดสำหรับการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์ ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์สำหรับการวิเคราะห์ทางภูมิศาสตร์และการค้นพบความรู้

การวิเคราะห์ภูมิศาสตร์ประสบกับสิ่งสำคัญตั้งแต่การศึกษาที่เน้นพื้นที่ขนาดเล็กไปจนถึงการวิจัยขอบเขตเชิงพื้นที่ขนาดใหญ่ ตั้งแต่รายละเอียดเชิงพื้นที่แบบหยาบ (ความละเอียด) ไปจนถึงการสร้างแบบจำลองแบบละเอียดที่ต้องใช้รายละเอียดเชิงพื้นที่ในระดับสูงพร้อมการประเมินความไม่แน่นอน ซึ่งเรียกร้องให้มีการใช้หลักการความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์ตามที่สนับสนุนโดยกฎข้อที่สาม ในเวลาเดียวกัน การพัฒนาอุปกรณ์ส่วนบุคคลที่เปิดใช้งานตำแหน่งและความสามารถที่เพิ่มขึ้นในการเก็บข้อมูลในสภาพแวดล้อมทางภูมิศาสตร์ได้เปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ของการจัดเตรียมข้อมูล ซึ่งเพิ่มความสามารถของเราอย่างมากในการกำหนดลักษณะการกำหนดค่าทางภูมิศาสตร์ ในทางกลับกัน ทำให้หลักการความคล้ายคลึงทางภูมิศาสตร์เป็นไปได้สำหรับการประยุกต์ใช้ในวงกว้างในสาขาย่อยที่แตกต่างกันของภูมิศาสตร์และสาขาที่เกี่ยวข้อง