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1、浅谈对地理学前沿发展的认识摘要 地理学是一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用与关系及其时空规律的科学。当代地理学研究的前沿重点是全球变化与区域响应研究，陆地表层过程和格局的综合研究，自然资源保障和生态环境建设研究，区域可持续发展及人地系统的机理和调控研究，地球信息科学和“数字地球”战略研究，由此推动现代地理学的快速发展。本文在总结当代地理学研完前沿与发展趋势的基础上，对21世纪地理学发展提出展望。关键词 地理学，研究前沿，学科发展地理学是一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用与关系及其时空规律的科学。它所面对的是复杂的地球表层巨系统，是由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈与人类圈所构成的统
2、一整体，是由各种自然现象、人文现象组合在一起的复杂体系。地理学研究具有鲜明的区域性和综合性。地理学经历了20世纪近代地理学的发展阶段和第二次世界大战结束以来现代地理学的发展阶段，取得了显著进展和巨大成就。无论从学科发展角度，还是从经济建设与社会进步的国家需求看，地理学都面临着新的挑战和发展的有利契机。1当代地理学研究前沿 地理学目前主要发展趋势是研究陆地表层各界面间的物理、化学、生物及人文过程，探讨多种过程的相互作用机理，探求人类活动与资源环境间相互协调、持续发展的规律。不难看出，涉及的主要研究方向面向当前世界性的人口、资源、环境与持续发展问题。重点研究领域如全球变化及其区域响应研究、陆地表层
3、过程和格局的综合研究、自然资源保障和生态环境建设研究、区域可持续发展及人地系统的机理和调控研究、地球信息科学和“数字地球”战略研究等均为国际研究的热点，同时又具有鲜明的区域特征，能够为国家提供决策的科学依据和解决方案。1.1 全球变化及其区域响应研究全球变化研究是20世纪80年代国际学术界为迎接人类所面临的资源、环境和发展问题而设计和实施的研究计划，研究学科涵盖大气、海洋、地理、地质、地球物理、环境、生物、生态、能源、人口、经济等诸多学科，研究强调学科的交叉和理论的集成，并将地球系统科学作为其研究的新方法。针对气候变化、臭氧层耗减、生物多样性保护以及荒漠化等全球环境变化问题，已分别制订了有关国
4、际公约，开展合作，以促进人类社会的可持续发展。地球和地表自然界是有机的整体，全球各个圈层之间的相互作用密切。随着人口增长、社会发展和科技进步，人类活动对地理环境的影响愈加强烈。人类对某一地区施加的影响，会对其它地区产生作用，而今天的措施又将对未来产生影响。当今瞩目的全球环境变化问题是与长期以来人类活动影响的缓慢累积过程有着密切的关系。全球变化及地域影响研究涉及不同区域古地理环境的演变，土地利用与覆盖的变化。通过研究为减轻自然灾害制定长期对策，以使人类未来生存有一个良好的环境条件。1.2 陆地表层过程和格局的综合研究陆地表层系统包括与人类密切相关的环境、资源和社会经济在时空上的结构、演化、发展及
5、其相互作用，是地球表层最复杂、最重要、受人类活动影响最大的一个子系统。因此，对它的研究是地理科学未来发展的重要领域。当前，人们日益关注与人类生存密切相关的陆地表层环境的状况和变化趋势。陆地表层的环境变化是特定地域上地表过程的方式和强度在人为或自然因素作用下发生改变的结果。其主要意义在于能有效地研究开放系统间物质、能量和信息交换，从而促进地理学向理论方面深入;界面过程研究实际上是系统之间接口的研究，将促进发展地理学的综合方法，导致跨学科、跨部门的相互渗透和相邻学科成就的引进。注重格局与过程的相互作用方面研究是当前地理学家强调的一个内容。发生在各种尺度区域中的过程，必然产生了一定格局，而格局的变化
6、又会影响到自然生态以及社会发展的进程。这就产生了格局和过程的相互作用研究，这种作用还表现在研究区域之间的相互依赖性，包括不同尺度区域之间的互相依赖性。对不同时间序列、不同空间尺度的土地利用和土地覆盖变化研究就是如此。1.3 自然资源保障和生态环境建设研究资源、环境与发展是人类面临的一个重要问题。长期以来，人类掠夺式的开发和不合理的经营管理，导致自然资源枯竭、环境退化和生物多样性丧失等一系列问题，这些问题成为制约人类可持续发展的严重障碍。可持续发展要求在不同尺度的区域内，社会经济发展与人口、资源、环境保持协调的关系。因此，地理学应从国家或区域整体出发，研究资源格局及动态变化，分析环境组合特征和演
7、变规律，评价资源开发的环境效应，对人类的行为提出调控对策。以协调资源开发与环境保护建设的关系，以协调人地关系。研究环境演变机理和规律，重视区域环境的承载力、生态脆弱带土地利用、环境整治和灾害防治的研究。1.4 区域可持续发展及人地系统的机理和调控研究区域的发展，要建立在控制人口增长、合理利用资源和不断改进环境质量基础上，并且有利于促进相邻地区的协调与平衡发展。区域可持续发展是把人口、资源、环境与发展作为一个整体。地理学要研究他们之间的结构、作用，分析其发展趋势，建立不同区域的可持续发展模型。人地系统研究具有跨学科的特点，人地系统是一个动态的、开放的、复杂的巨系统，为此要从空间结构、时间过程、组
8、织序变、整体效应、协同互补等方面去认识和寻求全球的、全国的或区域的人地关系的整体优化、协调发展及系统调控的机理，为区域可持续发展和区域决策与管理提供理论依据，其中心目标是协调人地关系，重点研究人地系统的优化，并落实到区域可持续发展上。历史经验表明，人和地之间应保持和谐、协调的关系，人类应当自觉地按照客观规律去利用和改造地(自然环境)，妥善处理好两者间的关系，才能达到可持续发展的目标。1.5 地球信息科学和“数字地球”战略研究地球信息科学是地球系统科学、空间技术和信息科学等交叉融合的产物。遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的集合应用，是地理学研究的主要技术手段。由于
9、地球信息科学的多学科性，它能够为地球系统中许多研究领域的综合集成、大型地学问题的研究和解决提供强有力的支持，甚至全新的研究和解决方案。地球信息科学的形成和发展，作为信息时代地理科学的研究方向，有着广泛的社会需求。对地观测与信息技术的发展，使人类有能力对全球性问题进行系统研究，促进了地球系统科学研究的现代化与信息化。“数字地球”的核心思想是用数字化的手段，整体性地研究解决全球问题和最大限度地利用信息资源。它不仅为地球的可视化提供平台，而且为地球科学实验提供一个基本模型框架。利用这个框架，可以重演地球整体各圈层的演变与相互作用的历史，评价现状，预测未来。地球信息科学研究则为“数字地球”关键技术的解
10、决奠定了科学基础，其发展将有助于推动“数字地球战略与中国对策”的研究。2 新形势下地理学面临的挑战和机遇地理学是一门研究地球表层自然要素与人文要素相匀作用、关系及其时空规律的科学。它包括自然地理、人文地理以及地理信息科学二大分支学科，具有跨越自然科学和社会科学的性质，向来以综合性和区域性为其特色，在当前的大学科体系中占有重要地位，起着桥梁、交汇和贯通的作用。地理学的各个分支学科都是地理科学的组成部分，不可分割。地理科学的健全发展需要各分支学科的发展与创新。无论从学科发展角度，还是从经济建设与社会进步的国家需求看，地理学都面临着新的挑战和发展的有利契机。2.1 学科交叉与分支迅速，地理学出现边缘
11、化、模糊化与空洞化 当前，解决国家资源环境安全、生态建设与区域可持续发展、提高人口素质、彻底消除贫困等一系列重大国家需求问题，无疑离不开地理学的研究。但是，彻底解决这些问题，也必然需要与大量的其他学科，特别是应用学科的不断交叉。包括地理学、地质学、环境学、生态学、大气科学以及经济学和社会学等在内的多种学科，大量介入资源的利用与保护、环境变化与治理以及社会经济发展规划等这些地理学的传统优势研究领域。地理学研究的主体与科学问题不断受到其他学科的关注与渗透，地理学的理论和方法，在许多领域得到重视和应用。后者在利用了地理学研究成果，取得满足国家需求目标的同时，也常常掩盖了地理学研究的基础成就。地理学在
12、与其它学科交叉的同时，常常也会偏离地理学发展的主干，转为其他学科的分支，从而造成地理学研究出现“范围边缘化对象模糊化”。2.2 地理学面临的资源与环境问题 资源、环境与发展是人类面临的一个重要问题，如何合理高效的利用资源，保障资源的可持续利用，环境与社会的可持续发展，是地理学亟待研究的问题。特别是水资源、土地资源和生物资源，是人类环境支撑系统的重要组成部分。人口的快速发展和资源的空间分布不均，使一些国家和区域的发展受到极大的限制，甚至面临着资源的危机、环境恶化、生物多样性丧失等一系列问题。因此，地理学，应从国家或区域整体出发，研究资源格局及动态变化，分析环境组合特征和演变规律，评价资源开发的环
13、境效应，对人类的行为提出调控对策。以协调资源开发与环境保护建设的关系，以协调人地关系。研究环境演变机理和规律，重视区域环境的承载力、生态脆弱带土地利用、环境整治和灾害防治的研究。2.3 经济社会发展对地理学提出了新的挑战 全球环境变化、全球经济一体化、全球地缘政治结构变化，对当今地理科学提出了新的挑战。科学与技术成为了制约全球经济、社会与环境发展不相协调的关键。同时，在过去的10年中，地理学从全球角度讨论经济与环境协调发展的太多，从区域角度讨论的较少，而实施可持续发展关键在地方层面。从区域的综合影响和响应的角度来研究全球变化，应是当前地理学的重要视角。3 21世纪地理学发展的展望 地理学的发展
14、事实上是人类认知自然、经济、社会与人文的时空发展过程，到了现代又与数字信息技术相结合形成了综合的GIS和数字地球的概念。早年人们比较关注自然地理，后来发展了资源和经济地理。到了知识经济的今天，人成了一切资源中最可宝贵的资源，成为生产力中最活跃、最有创造力的因素，成了改变自然生态环境最重要的动力之一。因此，社会与人文地理必然有了新的丰富内涵和地位。因为人们不仅关心人日的地理分布，而目更关心人日的结构、健康水平、教育程度和政治、经济、文化形态和社会组织水平与效率，以及人类活动与生态环境的协调发展我们是否可以自觉地跨越自然科学与社会人文科学的界限，根据社会和生态环境发展的客观规律，调整地理科学的结构
15、，开拓地理科学新的领域和前沿，为全面建设小康社会，加速我国现代化进程和可持续发展做出基础性、战略性、前瞻性的创新成就。3.1 相邻学科的交叉、渗透与融合 地理学研究地球表层自然与社会要素所涉及的具有时空差异和变化规律的多个部门学科，它面对的是复杂的地球表层系统，是由各种自然现象和人文现象组合在一起的复杂体系。各类方法论、信息论等理论与方法为地理学的综合性研究，提供了新的理论和方法，促进现代地理学的飞速发展有关的学科，如:生态科学、环境科学、资源科学、生物科学以及社会科学等。相邻学科之间的横向交叉、渗透和融合成为明显的趋势。地球的整体观念和圈层相互作用的研究，极大地推动了地球系统科学的发展。学科
16、的汇合、理论和方法的移植，提高了地理学的水平并不断开拓新的研究领域，形成新的边缘学科和交叉学科。3.2 区域研究与区域可持续发展 地理学的普遍问题应放在全球尺度上考虑，重大问题则应通过区域研究来解决。区域研究与社会问题的特殊关联，使之具有集自然和社会属性于一身的集成特征。作为全球与局地问题相关联的通道，区域研究可避免与区内国家问题和相关政治问题发生正面冲突18。地理学的研究对象地球表层系统有着显著的区域差异和地域分异规律23，因而地理学是区域可持续发展研究的优势学科。3.3 人文地理和自然地理的综合研究 伴随着人类对生态环境影响能力的不断增强、影响范围的不断扩大，全球变化中所引发的生态问题可能
17、比所预计的发生更快、幅度更大、影响范围更广，人类现在所面对的不仅仅是生态破坏与生态退化问题，而是危及人类生存的生态安全问题。因此，构建一系列基于人口变化、经济发展以及技术三者之间相互作用机制的动态模型，来认识和研究全球环境变化和生态安全成为相关研究的重要内容之一。这种综合在地理学内部表现为人文地理与自然地理的相互渗透，重大的自然地理过程纳入了人类活动因素的驱动力研究，而人文地理研究也将资源环境作为作用因素和决策目标的有机组成部分。因此，自然地理学与人文地理学的高度融合将成为今后发展的主要趋势。3.4 重视新技术的引入，促进研究手段的现代化发挥计算机技术、应用数学方法、空间信息科学与技术在地理学
18、海量数据获取与处理中的重要作用，不断提高地理研究的效率和精度;借鉴化学、物理学、生物学先进的测试、分析与模拟技术，深入识别和甄别地理要素在环境变化中的作用方式和强度。遥感技术、地理信息系统以及多种分析测试技术的应用，使我们可以更迅速更精确或者更准确地认识互相有联系事物的本质和区域间的差异性及其相互依赖性。这能够极大地提高地理研究的效率和质量。3.5 研究尺度多元化目前研究应注重开展全球、区域、地方各种空间尺度的研究，并且针对每个层次突出的科学问题设计研究思路，围绕解释不同层次地球表层过程发生的机理展开。同时深入开展层次间关联与综合的方法论研究，突出刻画系统的整体性。同时在研究尺度方面，从物质尺
19、度和空间尺度两方面都有所扩展。同时，在空间尺度上要重视多层面研究，除了从全球尺度研究人类环境变化之外，也要从微观角度进行分析研究，如地理环境中元素的迁移转化、土壤的发生与形成、植被的演替、土地的退化等。3.6 动态过程与驱动因素研究地理学研究从静态研究、类型和结构的研究，已发展到对地理事象的动态过程分析和动态规律研究。研究其变化的驱动因素和驱动力，并通过动态监测为预报和预防提供依据。地表的地理格局与结构，有它的形成过程和发展过程，有它的历史过程和现代过程。地表某种事象的形成和演变，与其周围自然环境的变化密切相关，同时与人类活动的强烈影响也十分相关。随着人口增长和人类活动的加剧，人文地理过程越来
20、越表现出突出的作用。如土地的退化、水土流失的加剧、风沙灾害频繁出现等，是由于人类活动与不合理开发利用所引起。当然，一般而论，灾害现象的发生或生态环境的退化过程是多种因素作用的结果，包括自然因素和人文因素。但各种因素影响方式不同，影响力度不同，只有重视研究其具体影响因素和驱动力的作用过程和强度，方可从根本上了解地理过程的变化。从而制定防对策和人工调控方案。所以，地理过程的动态研究、驱动力人分析及对地表格局的分析，近年已成为地理学更为重视的一种研究热点。参考文献 1陆人道.我国地理学发展若干值得思考的问题.地理学报,2003,58( 1): 3-8. 2郑度.陈述彭.地理学研究进展与前沿领域.地球科学进展,2001,16( 5):599- 606. 3陆人道,蔡运龙.我国地理学发展的回顾与展望地理学:方向止在变化的科学.地球科学进展，2001,16(4):467- 472.
