地理科学导论(上海师范大学,白润光)

第一章地理科学导论主讲教授：白光润地理科学研究的

基本单位是什么？板块运动厄尔尼诺上海的环境特征有何特点？为什么有这样的特点？中东问题为什么特别复杂？它受哪些因素影响？现代地理信息技术

遥感（RS）

——太空的眼睛

地理信息系统（GIS）

——地理学的第三代语言

全球定位系统（GPS）

——测量的革命

人类反复迅速整体观察地球

地球是一个相对完整的物质

系统，地球表层的物质运动、生命活动都受这个系统整体规律的支配和影响。

人类具备整体观察地球的能力。

现代地理学就是全球地理学。

不科学地认识地球系统就不能从根本上理解地球表层的地理过程。第一章地球系统第一节宇宙中的地球认识宇宙地球在宇宙中的位置只有一个地球认识宇宙无限的宇宙人类观察到的宇宙宇宙的构成18世纪以前：太阳系和银河19世纪：发现河外星系20世纪60年代：100亿光年目前：150亿光年今后将继续扩大宇宙河外星系银河系太阳系人类宇宙视野的不断扩大宇宙大爆炸学说的证据：1.红移现象2.微波背景辐射3.天体化学元素的丰度与理论值吻合（76%的氢，24%氦）宇宙的构成天体体统总星系——河外星系——银河系—太阳系以外的星系—太阳系－地月系以外的行星系统－地月系

河外星系是银河系以外的恒星系的总称。观察所及河外星系有10亿个，有的有几百万颗恒星，有的甚至有几百亿、上千亿颗恒星。按外形可分旋涡星系、椭圆星系、不规则星系等。肉眼可见的河外星系有仙女座星系、大小麦哲伦云等。河外星系银河系太阳系地月系天体恒星星座与星等星座——天球中恒星构成各种几何形状的区域，如仙女星座、狮子星座星等——恒星亮度的衡量星等越低恒星越亮-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6星座仙女星座飞马星座行星开普勒三大定律九大行星小行星卫星其他天体地球在那里？九大行星关系图内行星外行星类地行星

类木行星

水金地火小木土天海冥

行王王王星星球星星星星星星星

地内行星巨行星远日行星地外行星地球在宇宙中的位置给地球环境带来怎样的影响？距太阳的远近水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星0.390.721.001.525.209.5419.1930.0739.52-173-+465--80--140--150-140-211-227-250-+427+485+60+20-220公转周期水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星

87.9224.7168711.829.584.01164.8248天天年天年年年年年行星质量水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星

0.0850.8110.380.10831895.1814.630.075自转周期58.6424323时24时９时10时24±322小时6天天天56分37分50分14分小时9时17分

重力0.380.8510.382.511.070.831.14?逃离速度（秒／千米）4.310.211.25.16035.62123.6?九大行星表面环境

水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星大气：稀薄，适中适中稀薄浓密浓密浓密浓密极稀薄温度：温差大高适中温差大低低极低极低极低四季：短四季四季长长长长长长

不分分明昼夜：长长适中适中短短适中适中长

地外文明探索：１９６０年美国奥兹玛计划１９６８年苏联人监听地球附近的１２颗恒星１９７２年美国执行第二期的奥兹玛计划１９７２年美国发射“先驱者１０号”，“先驱者１１号”飞向宇宙深处１９７４年美国向银河系内的球状星团Ｍ１３发出了第一份电讯１９７７年美国相继发射了“旅行者１号”和“旅行者２号”飞船８０年代初，美国国家科学院西替计划长生鸟计划（1995、1996美国），比塔计划（1995美国），米塔计划（1985-1990阿根廷）雪兰第普计划（1978—1997美国），南雪兰第普计划（澳大利亚，1998）结论：在宇宙空间中出现原始生命的的概率是极小的，椐统计只有104000分之一。第４４届联大主席加尔巴忧心忡忡地说:要使各国政府能够认识到，如果地球上的生态平衡不能得以保持，生物系统不能得以保护，任何发展理论和发展计划都等于零只有一个地球地球人的太空名片射电天文望远镜思考题：学习地理为什么要了解地球和宇宙？为什么要珍爱地球环境？人类在哪里？其他宇宙因素地理效应地上现象，天上原因——宇宙的地理效应太阳的地理效应月球的地理效应地球的物理化学性质和运动

形状：地球数据：地球平均半径：6371008公里地球赤道周长：40075.7公里地球的表面积：51000934平方公里质量：5.98×1021吨体积：1.0832×1012立方公里平均密度：5.52克/厘米3地球的圈层构造：地球大气层圈:重力、地磁、地热物理性质：地球化学性质表1-2图1-19梨形地球

自转与昼夜形成

科里奥力

公转与四季形成

哥白尼与天体运行论

地球的运动地理坐标与时间方向性非线性节律性稳定性一级节律次级节律三级节律四级节律地球系统过程的特征地球系统过程的时空尺度地球的演化天文时代地文时代生文时代人文时代天体：太阳系恒星行星卫星其他天体星云1、太阳能是地球表层的基本能源：地球所得的能量是2.46×1018卡/分,只相当于太阳辐射总热能的22亿分之一,太阳每年给地球的热能，相当于100亿亿度电力，是目前全世界总发电量的几十亿倍。太阳能是地球生命的源泉，哺育了地球上30多种植物和100多种动物。2、太阳黑子与气候变化相关，引起磁爆和极光，甚至直接影响人类的生产、生活和生物生长。太阳的地理效应月球的地理效应其他宇宙因素地理效应近地小天体对地球的撞击危险。陨石流星、彗星宇宙射线第二章地球表层系统地球表层的构造地球表层的能量转换和物质循环人类干扰下的地理环境人类对水圈的影响人类干扰下的地理环境人类对岩石圈的影响人类对大气圈的影响人类对生物圈的影响岩石圈水圈大气圈生物圈智慧圈有机界转换无机界转换地球表层的能量转换

地球表层的物质循环地质循环人类对岩石圈的影响人工地貌过程人工沉积物土壤侵蚀与改良触发地壳运动改变大气成分：温室效应、酸雨、臭氧层破坏、大气污染改变下垫面

人类对大气圈的影响改变地表水系，调节水量的空间分布改变水循环，调节水量的时间分布（对蒸发、输送、降水、径流的影响）水体污染人类对水圈的影响

森林破坏草原退化物种灭绝基因改变改变生态系统、提高生物量人类对生物圈的影响第三章地球表层空间系统

地缘空间系统环境空间系统区位空间系统区域空间系统纬度地带性：

陆地生态系纬度地带性

海洋生态系纬度地带性社会经济纬度地带性

人种纬度地带性

种植业纬度地带性文化纬度地带性南北对比海陆梯度地带性：

自然环境海陆梯度地带性

社会经济海陆梯度地带性垂直带性：

自然环境垂直带性

社会经济垂直带性非地带性：

物质组成、地壳运动环境空间系统纬度地带性(湿润地区)热带雨林热带季雨林亚热带常绿林温带阔叶林温带针叶林极地苔原带表3—5我国东部季风区主要作物的纬度地带性（据《中国自然区划概要》气候带指标参考指标农业特征温带

1寒温带2中温带3暖温带最冷月气温<0℃>10℃积温：<1700℃1700℃—3500℃3500℃—4500℃低温平均值<-10℃>10℃日数<105天106—180天181—225天有“死冬”

一季早熟作物，林业、狩猎为主一季一熟，春小麦为主，甜菜、亚麻二年三熟，冬小麦为主，苹果、梨亚热带

1北亚热带2中亚热带3南亚热带最冷月气温>0℃>10℃积温：4500—53000℃5300—65000℃6500—80000℃低温平均值>-10℃>10℃日数226—240天241—285天285—365天无“死冬”

稻麦两熟，桑、竹双季稻，两年三熟，柑橘、油桐茶、茶双季稻，一年三熟，龙眼、荔枝自然环境海陆梯度地带性

10%35%55%国民经济产值（1983）社会经济海陆地带性自然环境垂直带性社会经济垂直带性火山地震石林

农业区位

工业区位

市场区位

中心地理论

空间动力学

空间行为区位理论区位空间系统图3-16K区位三角形QPF认知地图时间地理的三维表示

均衡发展理论非均衡发展理论地域生产综合体理论劳动地域分工理论.经济全球化与区域经济一体化（经济全球化，区域集团化）区域演化区域空间系统区域发展理论1经济全球化概念背景主体过程影响因素意义反全球化区域集团化概念阶段新趋势中国政策生产力布局通过国家预先地，有计划地协调安排生产布局要尽可能均衡。强调生产力布局理论的阶级性，生产关系的决定性计划经济下的均衡发展理论大推动理论基本思想增长极理论（极化效应，涓滴效应）梯度推移理论点轴发展理论非均衡发展理论重力模型空间扩散等级扩散区移扩散空间动力学

原始采集时代区域农耕社会区域工业化预备阶段的区域工业化起飞阶段区域后工业化区域工业化大发展阶段区域地缘空间概念理论：麦金德、德国、美国冷战对立格局多极化边缘带与破碎带中国地缘政策第四章地球表层生态系统人地关系理论可持续发展理论景观生态理论文化生态理论地理环境决定论对地理环境决定论的驳论可能论（或然论）非决定论、生产关系决定论人地关系理论第一思潮——文明与环境关系论第二思潮——进化与环境关系论拉采尔的“国家有机体”、“生存空间”思想及其评述第三思潮——发展与环境关系论共生理论环境容量思想人与自然共同创造拉采尔环境容量狭义：在健康与自然生态不受损害的情况下污染物最大含量广义：在预期时间范围内，利用本地资源、能源、人力、技术，在保证与其社会文化准则相符的物质生活水平下，能够持续供养的人口数量背景人与自然关系的认识误区新的理论思维国际组织可能论（维达尔.白兰士）环境变化技术发展人类需要概然论（斯佩特）可能－概率－决定地理环境决定论古代：亚里斯多德：气候与文明孟德斯鸠：气候与文明李特尔：海岸与文明近代：辛普尔《地理环境的影响》亨丁顿《亚州的脉动》现代：泰勒“基本框架论”可持续发展理论发展与环境关系的大讨论停止和减缓增长理论零增长理论增长价值怀疑论理想稳态经济非工业化经济小型经济论持续增长经济理论凯恩斯持续增长理论大过渡经济理论新发展理论可持续发展理论的基本原则

公平、持续性、需求、和谐、高效率、质量升级可持续发展的本质特征

发展是硬道理发展是全面的发展是可能的发展是和谐的

地理学可持续发展研究表4-1中国可持续发展指标体系总体框架设计景观地球化学原理边缘效应原理自然立地、生态区位原理景观格局原理景观演化原理景观演替思想景观的人文化过程景观生态理论景观空间原理特罗尔文明起源与环境文化发展与环境文明的扩散、迁移与环境生态文化文化整合文化生态草原、森林草原是人类早期文明时期最容易开发的环境谷物文化是人类早期物质文明的基础大河环境是古代文明形成的重要条件文明起源与环境物质文化与环境精神文化与环境

文化发展对环境的影响文化发展与环境文明的扩散与环境文化迁移与环境文明的扩散、迁移与环境东北山地、湿地冰猎文化松嫩平原森林草原黑钙土文化温带阔叶林文化黄土高原文化蒙古草原文化新疆荒漠—绿洲文化青藏高原文化四川盆地文化云贵高原文化亚热带照叶林文化热带雨林文化生态文化中国生态文化区交流——选择的过程综合——创新流行——沉淀综合性——多样性

世界文化区文化整合文化整合的因素生态因素社会因素文化自身素质因素民族迁移因素时间因素文化整合的过程楼兰古城图4-13仙人柱图4-14井干式固定民居图4-15泥草房图4-16四合院黄土高原四川盆地都江堰图4-18竹楼1欧洲圈a西欧b东欧c南欧2伊斯兰圈a西南亚伊斯兰b北非伊斯兰c埃及d埃塞俄比亚索马里e撒哈拉f西苏丹g东苏丹3尼格罗黑人文化圈a几内亚海岸b刚果c东非和木萨米什—纳米布地区4科伊桑文化圈a布须曼b霍屯督5高加索文化圈6北极周围文化圈

a北极海岸b西伯利亚地区c西伯利亚亚地区7中亚圈8中国文化圈a中原文化b南方文化c朝鲜文化d日本文化e北方文化f西藏文化g越南文化h西北文化i蒙古文化j新加坡文化9印度文化圈a印度b缅甸c泰国d柬埔寨10东南亚高地文化圈11大洋文化圈a印尼b巴布亚c美拉尼西亚d波利尼西亚e密克罗尼西亚12澳大利亚文化圈13北美文化圈a西北海岸b亚北极c加里福尼亚大盆地d大草原地带e东部玉米带f南方14中美文化圈a墨西哥及中美b西南部15南美文化圈a蒂布恰地区b加勒比地区c安第斯地区d亚马逊地区e东巴西地区f阿罗肯尼亚g查科地区h巴塔哥尼亚i火地岛地区第五章地理科学思想现代地理学古代、近代地理学发展简史古代地理学古希腊地理学西方中世纪地理学地理大发现航行热带心理障碍的突破美洲的发现绕过非洲通往东方航线的发现首次环球航行世界地图的基本完成中国古代地理学近代地理学古代、近代地理学发展简史图5-1中世纪T—O图

春秋战国时期秦汉——明清时期广泛的地理实践丰富的地理著作和地理典籍先进的测量绘图技术中国古代地理学各国近代地理学近代地理学戴维斯道库恰耶夫竺可桢麦金德理论革命与计量革命行为革命生态思潮统一地理学、大地理学思潮信息革命

现代地理学区域学派景观学派环境生态学派空间学派地