论地理学的前沿发展

论地理学的前沿发展

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及其时空变化规律的科学。随着新技术、新方法的使用以及观测资料的不断积累，实验测试数据质量的提高和数据量的增加， 当今地理学的研究在空间尺度上同时向微观、宏观两个方向扩展，模型研究不断科学化。本文从地理学的当代研究前沿和现代地理学的发展趋势来讨论地理学的发展。

关键词：地理学；发展趋势；研究前沿。

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、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三大分支学科，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。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[1]。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。人类社会目前在面临着全球环境的变化和区域可持续发展的一系列问题。地理学家在了解评价自然条件、协调人地关系、促进区域发展和改善人类生存环境等方面都做出了积极的贡献。现代地理学要在微观上不断深化，在宏观上继续拓展。要促进地理学各分支学科的交叉于渗透，要继续引入新思想、新方法，应用新的技术手段，加强实验模型和定位观测试验，建立模型，从传统的综合发展为现代的系统综合，在前沿领域取得创新和突破[2]。

1 当代地理学研究前沿

1．1 全球变化及其区域响应研究

全球变化研究在过去、现在和未来，都是地理学的重要研究领域。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。全球变化研究目前由世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球环境变化人文因素计划(IHDP)、生物多样性计划(DIVER SITAS)等4个正在执行的研究计划组成，每个计划包含有一系列核心计划和交叉计划[3]。

1．2 陆地表层过程和格局的综合研究

地理学的传统研究领域是发生在陆地表层各种自然和人文现象的空问分异和空间组织。认识这种分异和组织的规律，对于合理布局经济活动，开发利用和保护自然资源，避免和减轻自然灾害有着重要的价值。然而，停留在经验性、描述性范围的空间格局研究，所能达到的视野有很大的局限性，不能提供为认识和预测地理环境变化所必须的资料。近年来， 自然地理学研究注重野外定点观测和室内的实验研究，人文地理注重地理空间人流和物流的调查分析。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。对格局与过程关系研究的基本认识是：发生在各种类型和各种尺度的区域中的过程必然产生一定的格局，而格局的变化又会影响到自然、生态、社会发展的进程。这就产生了不同尺度区域之间的相互依赖性。

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。从本质上看，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。陆地过程的研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展，关键在于地理系统中界面过程的综合研究。其主要意义在于：能有效地研究开放系统问物质、能量和信息的交换，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。

1．3 自然资源保障和生态环境建设研究

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，众多学者强调总各类自然资源的格局、过程和动态，从整体出发，研究各类自然资源之间的相互关系，揭示其组合特征和演变规律。研究自然资源和生态环境之间，不同区域的资源与环境之间，特别是人类活动与资源、环境之间的相互关系，揭示自然资源的时空变化规律并评估自然资源开发利用的环境效应，阐明人类经营活动对自然资源和生态环境的影响，提出其调控机制和对策[2]。

1．4 区域可持续发展及人地系统的机理和调控研究

可持续发展是整个人类社会发展的目标，协调人与自然的关系是实现这一目标的基本手段，而人地关系的协调需要从全球、国家和地区等不同尺度和层次上进行。人口、经济发展、资源、环境和生态等可持续发展的核心问题以及它们之间的相互关系，无不表现出明显的区域差异。不同的地域，其人口、资源、环境和发展的内涵也不同。因此，有关研究尺度以及与尺度有关的问题成为当前地理学研究的一个内容。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。在人地关系协调中，人口与经济社会发展同自然资源和环境之问，存在着直接和间接的反

馈作用并相互交织在一起。当今瞩目的全球尺度与大范围的环境变化是与长期以来人类活动影响的累积过程紧密联系的。对全球性问题的认识水平在很大程度上取决于对其地域分异的了解和探讨深度[4]。

2 现代地理学研究的发展趋势

2.1 相邻学科的交叉、渗透与融合

现代科学发展的基本特点之一,是从单一运动形态的研究走向多运动形态及其相互渗透、相互联系的综合研究。相邻学科之间的横向交叉、渗透和融合成为明显的趋势,跨学科、多层次、多兵种的综合研究势不可挡。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。系统论、信息论、控制论、协同论、耗散结构和突变论等横断科学的概念、理论和方法与地理学综合性、整体性的认识论和方法论不谋而合。它们为地理综合体的研究提供了理论武器,促进了地理学的现代化。地球表层是地理学的传统研究对象,以地球表层为研究客体的基础学科主要有地理学和生态学,应用领域则有环境科学与资源科学,大型项目计划和任务如国际地圈生物圈计划、人与生物圈计划、国土开发整治等。这些必然促进相邻学科之间的汇合、交叉和渗透,淡化传统的学科界线。学科的汇合、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

[5.6]。

2.2 加强地理学内部的综合研究

地理学领域各分支和专门学科的发展对综合研究的要求越迫切,为深入分析基础上的综合集成和在综合指导下的深化研究奠定了更坚实的基础。20世纪30年代以来,地理学专业分化的趋势比较明显,但它并不足以否定“分科愈细,综合愈重要”的原则。70年代以来,综

合倾向逐渐增强,在自然地理和人文地理内部或它们之间的综合、统一方面都有明显的反映。进一步专业分化和更高层次的综合同步进行。长期以来,自然地理和人文地理割裂对立的二元论,阻碍了地理学整体综合研究的发展。随着社会经济的发展和科学技术的进步,人类活动对自然环境的作用愈来愈大,其影响也越加显著。地理学应十分重视人文因素的影响及其反馈的研究,重视和发展与人文因素有关的分支学科,并促进与自然地理各学科间的渗透和融合。在人类对自然环境影响日益强烈的今天,人地关系更紧密地交织在一起,并且扩展成为全球环境变化问题。自然地理研究原则上不是纯自然主义的,它也研究人对自然环境的作用及其反馈,人文地理研究也离不开自然环境和生态学的基础。多数学者认为,无论从地理学发展史、地理思维和社会实践看,统一的地理学或综合的地理学是客观存在的,并且是社会发展所需要的。

2.3 地理过程的微观研究进一步深化

从发展趋势看,微观研究的深化主要表现为由静态、类型和结构的研究转变为动态、过程和机制的研究及其进一步的动态监测、优势调控及预测预报。从总体上看,地形发育、径流形成、元素迁移转化、土壤发生形成、植被演替、土地退化、城市化等都属于地理过程的研究。历史过程和现代过程的研究是预测未来的根据。例如冰川、冻土、沼泽和湖泊等特殊自然综合体与周围自然环境的变化密切相关,作为古地理重建历史过程研究对象的冰芯、湖岩芯、树轮等是全球环境变化的信息载体,其地球化学研究和精确测年断代将提供指标可靠、信息全面的环境与气候变化的连续记录和模式,并为全球环境变化预测提供依据。地理系统中界面过程的研究综合性更强、难度更大。随着人口增长和人类活动的加剧,人文地理过程越来越重要。如发展中国家普遍存在的、伴随工业化而出现的城市化过程,由人类不合理活动导致的土地退化过程及其整治等。

2.4 结合实践,拓宽应用研究领域

针对描述性和认识性传统研究的局限,地理学家早就提出建设地理学的方向。侧重于综合性较强的建设地理学,是有目的地改造和管理周围环境的科学。它发挥地理学综合性的特色,应用定量方法,直接参与经济规划与设计方案的拟订,主要研究合理利用自然资源、环境保护、人口和经济的合理配置以及综合地理战略与地理工程。传统上地理研究的主要服务对象为农业,现在非农业应用领域受到越来越多的重视。地理学为社会服务的应用研究领域更趋多元化,开始向城市建设、建筑业、旅游业、采矿业、交通运输、防灾减灾、生态环境保护等方面扩展,其研究内容也更多样化。从基础研究到实践应用通常需要有应用理论作桥梁,因而地理学比较重视发展应用理论。协调自然生态与社会经济两个子系统的平衡发展,控制环境污染与抑制生态退化,改善人类生存环境是环境地理研究最紧迫的重大问题,各国地理学家在这方面的研究相当活跃。

2.5 实验与研究手段的现代化

当代科学技术的重要进展,对地球科学的发展产生了巨大的影响,如计算机技术、空间技术、分析测试技术等。遥感、遥测技术,特别是对地观测系统、全球定位系统和卫星网络通讯系统的建立和应用,大大地提高了地理研究的效率和质量。现在可以进行大区域的综合研究,分析地理综合体的性质、结构、空间分布和时间演化。关于物质能量的定量测试、测年技术手段等各个环节的任何新进展,都为地理学研究水平的提高带来新的契机。如通过对冰芯、树轮的精确分析,不仅建立了高分辨率的气温降水变化序列,还监测到有关大气污染的动态变化。要了解某些自然过程的规律性,常常需要在室内进行模拟实验研究。如风化作用、河床演变过程、坡面沟谷发育、径流形成、风砂移动、冰川变化、低温冻土实验模拟与动力学模型的建立等。模拟实验研究领域不断拓展,使我们对自然界的认识也日益深化。随着经验的积累和方法的逐步完善,数量化方法将得到普遍的应用并逐步走向精密化。数学模式可表达经验概念和实验结果,也可揭示内在关系和规律。计算机和空间技术相结合,使地理信息系统成为现代地理学的强大技术手段。随着地理信息系统朝着具有统一标准、多层次分

布式系统的方向,同遥感技术紧密结合与直接接口,以及具有专家系统水平的智能分析、决策等方面的深入发展,必将为地理研究带来新的突破。

2.6 理论思维模式的转变

地理学传统的思维模式是以观察材料和事实为基础,从相互关系中去认识和阐述规律、概括理论,属于经验归纳型综合。在传统模式的基础上,现代地理学的综合模式有以下几个特点:有更强的整体观念,更多地从系统整体出发,注意发展从理论假设出发进行演绎,使分析与综合、归纳与演绎互相补充、辩证统一;综合的内容更加深广,包括空间与时间、质量与数量、静态与动态、内部与外部、自然和人文等方面,深入研究系统的结构功能及动态演变过程;综合的方法更具有逻辑性和精确性,多通过结构分析、功能评价、过程监测与动态预测等途径来解决,并且可能用形式化语言、图解模式、数学模式等来表达综合的结果。更多的地理学家意识到传统综合模式的局限性,结合各自研究实践积极发展系统综合集成的理论与方法。理论思维模式的这种逐渐转变,必将把现代地理学研究推向系统综合集成的新水平。无论从学科发展角度,还是经济建设与社会进步的国家需求看,地理学都面临着严峻的困难和新的挑战,同时也迎来发展的有利契机。当今世界面临着人口、资源、环境和发展的一系列重大问题。在我国的现代化建设实践中,也有许多问题需要解决,如自然资源开发利用,农业生产潜力的发挥与提高,环境评价、预测与保护,产业布局与区域规划,乡村发展与城镇化,自然灾害及减缓对策,国土整治与区域发展等。这些都对地理学家提出了新的要求,迫使和推动着地理学的发展。中国地理学家在了解评价自然环境与资源、协调人地关系、促进区域发展和改善生态环境等方面都将做出积极的贡献。与此同时,在现代地理学的基础研究和前沿领域也存在着创新、突破的前景[7]。

21世纪人类社会面临着全球环境变化和可持续发展的一系列问题。如控制人口增长,提高人口素质;合理利用自然资源,开发新能源;抑制生态环境恶化,提高生存环境质量;促进

社会进步和可持续发展等。地理学家要根据学科特点和优势领域,抓住机遇,迎接挑战,在陆地表层过程与格局、全球环境变化及其区域响应、自然资源保障与生态环境建设、区域可持续发展及人地系统的机理与调控、地球信息科学与数字地球战略研究等前沿领域开拓创新,为促进地球系统科学的发展,为人类家园的美好未来做出积极的贡献。从而开拓地理学的应用新领域，扩大地理学的社会需求促进社会对地理学的理解和认同。

文献参考

[1]郑度，陈述彭.地理学研究进展与前沿领域[J].地理科学进展，2001（5）:509-605.

[2]刘昌明,郑度，陆大道等.地理学研究的发展方向——地理学期刊主编笔谈[J].地理学报，2005（4）：531-545.

[3]陈育峰.全球变化研究的又一国际行动——HDP计划[J].科技导报,1994(6):53-54.

[4]陈宜瑜.对开展全球变化区域适应研究的几点看法[J]．地球科学进展，2004，19(4)：

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[5]冷疏影，宋长青．中国地理学面临的挑战与发展[J]．地理学报，2005，60(4)：553—558．

[6]宋长青，冷疏影．当代地理学特征、发展趋势及中国地理学研究进展[J]．地球科学进展，2005，20(6)：595—599．

[7]李吉均．关于低理学在中国的发晨前景之思考[A]．见：吴传钧，捌昌明．吴履平主

编．世纪之交的中国地理学[C]．北京：人民教育出版杜．19．