第一章

地理学发展态势与前沿

地理学是人类知识宝库的重要组成部分，旨在探索自然规律，昭示人文精华。经过长期尤其是近几十年的发展，地理学的理论、技术、方法不断创新，研究范式正在悄然发生改变，地理学已经进入现代科学技术体系。目前，地理学面临良好的发展机遇，正处于向地理科学华丽转身的历史进程，并在服务政府决策与国家需求中得到持续发展和提升。自然地理学是地理学的重要基础学科。本章分别论述地理学的基本知识、地理学的发展动态、地理学与决策，并探讨中国地理学的发展方向和重点领域，旨在把握我国自然地理学的宏观学科背景，为分析自然地理学学科发展战略提供支撑。

第一节 地理学的基本知识

一、地理学的内涵与特点

地理学是一门既古老又现代的科学，《易经系辞》中就有“仰以观于天文，俯以察于地理，是故知幽明之故”的表述。现代地理学中，“地”是指地球或者是地球表面，或者是地球表层，或者是指一个区域。“理”是指事、规律，或者是事理规律性的内在联系。地理是指地球表层的地理现象或事物的分布、时间演变和相互作用规律等。因此，地理学就是研究地理要素或者是地理综合体的空间分布规律、时间演变过程和区域特征的一门学科（傅伯杰等，2015）。地理要素通常分为五种，包括水、土壤、大气、生物和人类活动，简称水土气生人。地理综合体由地理要素组成。在自然界中，一个生态系统可以看作一个地理综合体，一个自然地带也是一个地理综合体。在人类社会中，地理综合体既可以是一个城市，也可以是一个城市的街区。在空间分布规律研究中，从云南的西双版纳到黑龙江的漠河，是一个热带到寒带的跨越。这样的自然地带分布，就是地理综合体的空间分异。时间演变过程主要是对历史时期的研究，且包括一部分地质历史时期。例如，第四纪研究需要分析从过去到现在的地理过程，再预测未来的发展，这就是时间演变过程。地理学还需要研究地理要素、地理综合体的区域特征。例如，在京津冀协同发展研究中分析其区域特征，考虑城市之间的互补性、功能定位、交通网络构成等，辨析城市之间的相互作用过程，进而为区域协调可持续发展服务。

地理学是一门研究人地关系的科学（陆大道和郭来喜，1998），具有综合性、交叉性和区域性的特点。地理学从建立之初就强调自然科学和人文科学的交叉。地理学初期的综合性来源于学科的多样化，但随着分支学科的深入发展，地理学越来越呈现出一种空心化的趋势。要防止地理学空心化现象，目前最主要的是加强地理学基本理论和方法的研究，也就是加强综合研究，强调人地相互关系的耦合机制，充分体现地理学综合性的特点。中国现代地理学的开拓者之一黄秉维先生提出，综合是地理学存在的依据，综合研究地理环境是辩证地认识地理环境形成与发展的根本途径（黄秉维，1960）。也就是说，只有坚持综合的方向才是地理学发展的核心方向，综合研究地理环境是辩证地认识地理环境形成与发展的根本途径。作为一门经世致用的学科，地理学的综合性体现在地理学研究具有多维的、动态的视角。以人地关系作为主线来开展地理学综合研究，其综合性和动态性主要包括三个方面：第一是以地表环境、地球环境动态变化为主的动态研究，即环境动态研究；第二是以人类社会发展为主体的人类社会动态研究，聚焦环境和社会动态之间的关系；第三是对区域、流域等研究区域的综合分析。例如，在城市化研究中，需要明晰中心城市和卫星城市之间在产业布局、交通网络布局、人口分布方面的相互作用和相互依赖情形。

同时，地理学综合研究不仅需要发展综合地理学的研究理论和方法，还要关注尺度间的相互依赖。地理学研究对象有尺度大小之分，小尺度可以到生态系统，大尺度可以到全球。研究区域特征和区际依赖是地理学综合研究的重要主题。地理学的空间表达也是多元化、多样化的。除语言、数字等基本表达方式外，图形也是地理学表达的主要形式，如通过研究地图可以分析地理的空间分布，对比不同时期的地图可以为地理空间演变研究提供直观支持。

二、地理学的研究对象和学科门类

地理学的研究对象是地球表层，即地球陆海表面。它是由岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和人类智慧圈等相互作用、相互渗透形成的自然 - 社会综合体。地理学不仅要研究地球的自然性，还要研究其社会性和经济性。在以地质历史时期为代表的地质年代，地球已经进入“人类世”的新纪元（Crutzen and Stoermer，2000）。人类主导社会经济，改变着地球的表面环境，影响着地球系统的演化与发展。地理学研究空间的上界面是大气圈对流层顶部，下界面是岩石圈的上部。地球表层是地球上最复杂的一个界面，是物质三态相互作用、有机与无机相互转化的场所，又是地球内外营力相互作用的场所。地球内营力、地球内部活动构造作用对地球表层有显著影响，地球外营力对地球表层的改变也非常明显。火山爆发、地震、板块运动等内营力造成了高原隆升，是地球的内部动力；流水侵蚀、风力剥蚀等外营力塑造了地表千姿万态的自然界形态。尤为重要的是，地球表层系统是人类赖以生存的环境，维持人类的可持续发展必须要保护地球表层系统。因此，地理学的研究不仅涉及物质和能量在垂直方向上的迁移转化，还涉及物质和能量在水平方向上的分异与动态；既包括对自然过程的刻画，还涵盖对人文和社会经济过程的辨析，更包括人地系统耦合（Liu et al.，2007）。

面对资源、生态、环境等众多复杂的综合性问题，地理学需要找到一条综合性的途径来应对众多挑战，为人类可持续发展奠定学科基础。地理学是一个门类多样的学科，自然地理学、人文地理学、地理信息科学均不同程度地与其他学科有所关联。例如，在自然地理学中，地貌学和地质学交叉、气候学和气象学交叉、生物地理学和生物学交叉、土壤地理学和土壤学交叉、水文地理学和水文学交叉；人文地理学包括人口地理学、城市地理学、经济地理学、政治地理学、社会文化地理学，它们分别和人口学、城市学、经济学、政治学、社会学交叉；地理信息科学包括地理信息系统、地图学、数量地理学、遥感，它们分别和计算机、大地测量学、统计数学、工程学交叉。地理学研究中的自然环境和人类活动特征均表现为空间异质性。异质环境下的区域地理过程和效应是地理学研究的前沿。空间差异实质上是地理学研究的一个本源。例如，在城市化研究中，通过城市中心到城市周边的剖面或样带，可以剖析其城市化的整个过程，体现了城市化过程中的空间异质性。地理学的区域性通过地理分异以“格局”来表现，“地理过程”则显示出地理现象的时空演变，所以“格局与过程”耦合是地理学综合研究的重要途径和方法（傅伯杰，2014）。无论是自然地理、人文地理，还是环境方面的研究，往往可以先划分不同的格局，然后分析不同格局对过程的影响效应，在此基础上探讨过程如何影响格局。其原因在于无论是自然环境还是人类活动，都具有空间差异性，该空间差异性往往对地理过程产生重要影响