《自然地理与资源环境专业导论》课程讲义

PAGEPAGE23《自然地理与资源环境专业导论》课程讲义第一部分自然地理与资源环境专业简介1自然地理与资源环境专业简介1.1自然地理与资源环境专业基本信息1.2国内高校开设自然地理与资源环境专业的现状1.3自然地理与资源环境专业的学科背景及专业性质1.4自然地理与资源环境专业的专业沿革与专业特点1.5广东及邻近省区对自然地理与资源环境专业人才的需求1.6自然地理与资源环境专业在广东商学院的发展现状2自然地理与资源环境专业教学计划简介2.1自然地理与资源环境专业学分要求2.2自然地理与资源环境专业课程结构第二部分地理科学概述增加培养学生追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感，精益求精的大国工匠精神，科技报国的家国情怀和使命担当方面的内容。3自然地理与资源环境专业的学科背景概述3.1钱学森的地理科学思想3.2地理学学科体系及分支学科概述3.3人地关系3.3.1基本概念的分析3.3.2人地关系的基本表现（生存、生产、生活）3.3.3科学人地观的基本观点3.3.4人地系统的特点3.4地理科学的学科特征3.4.1综合性：3.4.2区域性：3.4.3动态性3.4.4软科学性3.4.5工程性3.5地理学学科体系及分支学科概述4.当代地理学的前沿领域与热点研究领域4.1陆地表层过程与格局的综合研究4.2全球环境变化及其区域响应4.3自然资源保障与生态环境建设4.4区域可持续发展及人地系统机理调控4.5地球信息科学、技术和数字地球研究第三部分自然地理概述5自然地理学及相关学科概述5.1地球概论5.2地理环境及研究其诸要素的科学6地域分异规律6.1气候的纬度地带性6.2自然生态系统的纬度地带性6.3人类生物学的纬度地带性6.4社会经济发展纬度地带性6.5垂直地带性6.6气候的垂直地带性6.7其他的垂直地带性其他的垂直地带性7地理学在社会经济建设中的应用增加地理学研究成果服务于国家社会和经济重大建设项目的举例分析。7.1地理学对国家建设的贡献7.2地理学对科学和教育的贡献7.3地理学对社会的贡献7.4地理学以国家需求为导向，解决国家发展中的重大地理学问题7.5地理学与国土整治研究7.6地理学与区域可持续发展研究7.7全球变化及其区域响应研究7.8地理信息应用研究8中国地理学近年来的主要应用方向和重点领域增加地理学研究成果服务于我国维护南海岛礁及海域主权战略的内容。8.1区域规划与地域空间规划8.2区域发展状态监测与区域政策研究8.3区域可持续发展研究8.4区域性基础设施研究8.5“三农问题”研究8.6生态系统碳收支8.7西部大开发中水土资源配置与生态建设8.8东北地区水土资源配置、生态与环境保护和可持续发展8.9黄土高原水土流失治理8.10长江中下游湖泊富营养化治理8.11和谐城市8.12旅游发展8.13文化建设与遗产保护思考题1.自然地理分异规律包括哪些内容？2.地理学有哪些前沿与热点研究领域？3.地理学应用研究的近今发展包括哪些方面？主要参考书1、《现代自然地理学》，王建主编，高等教育出版社，2001。2、《自然地理学》，刘南威主编，科学出版社，2000。3、《自然地理学实验与实习指导》，杨士弘主编，科学出版社，2001。4、《自然地理学》（第三版），伍光和等编著，高等教育出版社，2000。5、《自然地理学》（第二版），潘裕生等编著，高等教育出版社，1996。6、《综合自然地理学》，刘南威等主编，科学出版社，1998。7、《现代自然地理》，黄秉维、郑度、赵名茶等著，科学出版社，1999。8、《自然地理基础》，丁登山等，高教出版社，1992。9、《自然地理基础》，武吉华等，北京师范大学出版社，1996。10、《地球科学》，南京大学多媒体科教制作中心，高等教育出版社，1998。11、《地理调查研究方法（第二版）》，过宝兴编，高等教育出版社，2001。12、《地球概论》（第三版），金祖孟、陈自悟编著，高等教育出版社，1997。13、《地球科学》，沈克琦主编，陈传康、黎勇奇编，高等教育出版社，1992。14、《地貌学》，严钦尚，高教出版社，1996。15、《地貌学与第四纪地质学》，王飞燕主编，高教出版社，1991。16、《地貌学导论》，吴正主编，广东高等教育出版社，1999。17、《海岸地貌学》，王颖，高教出版社，1994。18、《华南海岸风沙地貌研究》，吴正等著，科学出版社，1995。19、《普通水文学》，邓缓林，高等教育出版社，1985。20、《水文与地貌》，周泽松，华东师大出版社，1992。21、《水文测验学》，李世镇，水利水电出版社，1993，22、《气象学与气候学》，周淑贞主编高等教育出版社，1997。23、《气象学基础》，丁登山，高等教育出版社。24、《气候学》，罗汉民，气象出版社。25、《现代天气学原理》，伍荣生，高等教育出版社。26、《城市气候学导论》，周淑贞等编著，华东师范大学出版社，1985。27、《地球系统科学》，华思文等，科学出版社，2002。28、《世界自然地理》，刘德生主编，高等教育出版社，1986.29、《自然地理综合研究》，郑度等，气象出版社，1993。30、《中国自然地理图集》，中国自然地理图集编委会，科学出版社，1998。31、《第四纪地质学及地貌学》，谢宇平等，地质出版社，2000。32、《地貌学及第四纪地质学》，马友良等，科学出版社，2000。第一部分自然地理与资源环境专业简介1自然地理与资源环境专业介绍1.1学科背景及专业性质学科门类与分科：当今国内学科门类分为理学、工学、农学、医学、文学、历史学、哲学、经济学、法学、教育学、管理学等。传统的理学门类中包括：数学、物理学、化学、天文学、地球科学、生物学。地球科学目前主要包括：地质学、地球物理学、地理学、气象学、水文学、海洋学、土壤学、环境地学等学科。地理学目前主要包括：自然地理学、人文地理学、地图学与地理信息系统三个二级学科(博士、硕士研究生专业)。地理学目前招生的本科专业包括：地理科学、自然地理与资源环境、人文地理与城乡规划、地理信息科学(GIS)。1.2自然地理与资源环境专业基本信息培养目标：本专业培养具备自然地理与资源环境的基本理论、知识和技能，具有创新意识和实践能力，接受严格科学思维的训练和良好的专业技能训练，具有一定开展科学研究能力，立足于地球表层特征及其变化、自然资源管理、环境保护，能在科研教育单位、相关政府部门、企事业单位从事自然地理过程、自然灾害防灾减灾、环境变化研究和资源管理、环境保护或应用的高素质复合型科技专门人才。培养要求：本专业学生主要学习并掌握自然地理与资源环境专业的基本理论、基本知识和基本技能。自然地理与资源环境专业毕业生应获得以下几方面的知识和能力：(1)掌握扎实的自然地理与资源环境基本原理、基础知识和基本方法，了解自然地理与资源环境专业的理论前沿、发展现状、应用前景和最新发展，具有与本专业相关的多学科知识，了解国家环境保护、可持续发展战略等有关政策和法规；(2)掌握自然地理、资源环境管理与规划等方面的观测、分析和应用技术，具有较熟练的遥感、遥测和GIS技术的操作能力，掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获得相关信息的基本方法，具有实验设计、操作、分析、归纳、整理能力与学术交流的能力；(3)接受良好的科学思维和科学方法的基本训练，具有创新意识、协同攻关能力及科学研究的初步能力；(4)掌握一门外语和计算机应用技能，达到规定的等级；(5)具备健全的人格和健康的身心，具有较强的调查研究与决策、组织管理能力和口头与文字表达能力，具有较好的组织管理、环境适应和团队合作能力。主干学科：地理学、环境学、灾害学。核心知识领域：自然地理学类、资源利用与环境保护类、自然灾害学类。核心课程：地质学基础、地貌学、气象与气候学、地图学与测量学基础、水文与水资源、土壤地理学、植物地理学、自然资源学、遥感概论、环境科学概论、地理信息系统、人文地理学、计量地理学、中国自然地理、灾害应急管理与灾害防治工程等。主要实践性教学环节：粤北地区地质、地貌“课程野外实习”、江西庐山地区自然地理“专业综合野外实习”、华东五市区域地理“学科综合野外实习”、毕业论文(设计)，相关政府部门或企事业单位的毕业实习等。主要专业实践技能：自然地理观测与实验、区域地理综合实践、资源利用与环境保护实践。就业去向：各级各类从事自然地理过程、自然灾害防灾减灾、环境变化研究、环境监测与保护、资源开发与管理和发展策划的科研教育单位、规划、城建、水利、地质矿产、国土、开发区、交通运输等相关政府管理部门、企事业单位、研究机构等。修业标准年限：本科四年。授予学位：理学学士。1.3国内高校开设自然地理与资源环境专业的现状根据国家教育部2012年《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》，“资源环境与城乡规划管理”专业拆分为：“自然地理与资源环境”、“人文地理与城乡规划”两个本科专业。国内原开设有“资源环境与城乡规划管理”专业的大学，至2012年共有165所。其中包括：综合性大学、师范类大学、理工类大学、地矿类大学、农林类大学、财经类大学、工程类院校及其他地方类学院。财经类大学包括：广东财经大学、浙江工商大学、浙江财经学院、重庆工商大学、兰州商学院、江西财经大学、对外经济贸易大学、山西财经大学、云南财经大学、河南财经学院、北京联合大学、贵州财经学院、内蒙古财经学院、石家庄财经学院等。以上大学大多在“资源环境与城乡规划管理”专业的基础上，开设了“自然地理与资源环境”、“人文地理与城乡规划”两个本科专业。由于资源环境与城乡区域规划专业的综合性、交叉性特点，除医药、语言类高校外，各主要高校均有涉足。1.4自然地理与资源环境专业的专业沿革与专业特点1987年全国第一次学科专业调整以前，地理学的本科专业包括：地貌学与第四纪地质学、经济地理学、地图学、水文学和地理教育等5个专业。1993年全国第二次学科专业调整为：地貌学与第四纪地质学、资源环境区划与管理、经济地理学与城乡区域规划、地理信息系统与地图学、地理学教育等5个专业。1997年全国第三次学科专业调整为：地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统等3个专业。上世纪90年代初期在师范院校开设的“经济地理与城乡区域规划”非师范专业是“资源环境与城乡规划管理”专业的前身，是地理学中自然地理学、人文地理学的交叉专业。也是地理学与地质学、环境科学、资源科学、生命科学、经济学、社会科学、管理学等学科的交叉专业。由“资源环境与城乡规划管理”专业拆分的“自然地理与资源环境”、“人文地理与城乡规划”两个本科专业，系国内首次开设的本科专业。“自然地理与资源环境”专业的基本特点及学生能力：专业综合性强、知识面宽、计算机等技术性知识结构较好、野外实习及实验能力较强，就业适应面宽。“自然地理与资源环境”专业隶属于理学的地理学，系理学专业，授理学学士学位(学费：一般院校4130元、省属院校4730元、“211”和“985”重点大学5130元)。由于专业具多学科交叉性特点，使本专业学生具有以地理学为主体的宽广知识面；实验及野外功底扎实；以RS、GIS、GPS为核心的计算机技术水平较高和实操能力较强。为四年后毕业时报考硕士学位研究生和就业打下了坚实基础。1.5广东及邻近省区对自然地理与资源环境专业人才的需求人口、资源、环境、灾害和可持续发展是当今人类社会面临的五大难题。我国是发展中国家，社会、经济的快速发展与资源开发、环境保护的矛盾与不协调问题十分严重。就广东而言，经济的持续增长奠定了社会发展的良好基础，但资源与环境问题也日趋严重，区域可持续发展战略的实施面临严峻挑战，需要大量懂自然地理过程、熟练资源开发和环境保护、掌握“3S”技术及其应用的高素质复合型科技专门人才。广东省内高校有中山大学、华南师范大学、广东财经大学、广州大学、佛山科技学院和韶关学院等开设了“自然地理与资源环境”专业，每年招生约600人左右。广东省此类人才的需求量高居全国之首。广州、深圳等大城市也有相当的人才缺口，而其它中小城市与市县更为缺乏，毕业生人数远不能满足社会需求。不仅政府部门（如国土、城建、水利、环保、规划、应急管理、减灾防灾、房产等）对此类人才需求量大，各类相关企业、高等院校、科研等机构的需求也更为迫切。1.6自然地理与资源环境专业在广东商学院的发展状况广东财经大学于2003年获教育部批准开办“资源环境与城乡规划”本科专业，2004年开始招生，至今共招收9届学生(2004级50人、2005级98人、2006级86人、2007级40人、2008级40人、2009级85人、2010级81人、2011级75人、2012级80人)。2013级自然地理与资源环境专业31人，2014级自然地理与资源环境专业87人。学生的基本培养方案是：一、二年级强调宽学科专业领域，加强数学、外语基础能力培养；三年级开始以“减灾防灾与灾害经济”、“城乡规划与管理”课程群方式突出专业方向和特色。“尊重规律，夯实基础，注重技能，突出特色”是本专业在广商的办学原则。根据本专业的专业性质，教学计划中按排有粤北韶关地区自然地理课程野外实习、江西庐山地区专业综合野外实习、华东长江三角地区学科综合野外实习。本专业建设有“广东商学院丹霞山教学研究实习基地”、“广东商学院大峡谷教学研究实习基地”，丹霞山管委会、大峡谷旅游开发有限公司专门在广商旅游与环境学院设立面向实习实训学生的“丹霞山、大峡谷学生实习奖学金”，每年评选一次并奖励10件“丹霞山、大峡谷实习和研究的优秀作品”，给予1000元/件的助学奖励。在学校的大力扶持下，本专业已建成投资约240万元的“资源环境综合实验室”，在校本部和三水校区下设地质学基础、地貌学与地理环境模拟、植物与土壤、地图与遥感四个分实验室。22016级自然地理与资源环境专业教学计划简介2.1学分要求学生应修满164学分（不含课外学分），其中：公共课：64学分；学科基础课：42学分；专业必修课：40学分；专业选修课：13学分；综合运用课：5学分。2.2自然地理与资源环境专业课程结构公共课(61)公共必修课(52)：国防教育(1)：军事理论(1.0)思想政治理论课(17)：马克思主义基本原理(3.0)；毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论I(4.0)；毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概II(2.0)；中国近现代史纲要(2.0)；形势与政策(2.0)；思想道德修养与法律基础(4.0)。身心教育(12)：体育选项I(2.0)；体育选项II(2.0)；体育选项III(2.0)；体育选项IV(2.0)；大学生心理健康教育(1.0)；就业指导(1.0)；创业基础(2.0)。语言与技能课(21)：可视化程序设计（VB)(3.0)；计算机应用基础(4.0)；大学语文(2.0)；应用写作(2.0)；大学英语Ib(4.0)；大学英语IIa(4.0)；大学英语IIb(4.0)；大学英语IIIa(4.0)；大学英语IIIb(4.0)；大学英IVa(4.0)；大学英语IVb(4.0)；英汉/汉英翻译(4.0)。通识限选课(9)：方法论系列(3)：数学方法论(1.0)；数学的过去、现在和未来(1.0)；计算机信息检索(1.0)；普通逻辑(1.0)；科学逻辑(1.0)；系统论专题(1.0)；信息论专题(1.0)；系统工程方法论（1.0）；控制论在经济领域中的应用（1.0）；经济研究中的计算方法（1.0）；自然科学方法论（1.0）；孙子兵法与现代企业谋略（1.0）。人文社会科学系列(3)：国家公务员制度(1.0)；新经济与高科技(1.0)；社会学概论（1.0）；宪政与人权(1.0)；岭南文化地理(1.0)；；语言艺术(1.0)；中华文化名家选讲(1.0)；文化人类学(1.0)；当代中国社会问题透视(1.0)；中西文化比较(1.0)；当代西方哲学思潮(1.0)；当代世界经济与政治(1.0)；世界三大宗教(1.0)；儒释道专题(1.0)；中国哲学智慧(1.0)；伦理学导论(1.0)；公共危机管理（1.0）；婚姻家庭纠纷法律实务（1.0）；NBA英语新闻选读与评析（1.0）；英汉对比与商务翻译（1.0）；创业家及创业管理实务（1.0）；个人理财理论与实务（1.0）；粤商精神与广东经济（1.0）；现代社会生活方式（1.0）；公司形象设计与策划（1.0）；岭南海洋文化与社会（1.0）；中国社会经济史专题（1.0）；大众传媒与媒体素养（1.0）；国际关系史(1.0)生死学与生命教育（1.0）；经济伦理与案例分析（1.0）；；英美诗歌欣赏（1.0）。艺术系列(3)：音乐鉴赏(1.0)；美术鉴赏(1.0)；舞蹈鉴赏(1.0)；艺术导论(1.0)；摄影艺术(1.0)；影视鉴赏(1.0)；戏剧与戏曲鉴赏(1.0)；书法鉴赏(1.0)。自然科学系列(3)：资源与环境(1.0)；地球科学概论(2.0)；自然科学前沿专题(2.0)；信息技术专题(1.0)；科学技术史(1.0)；普通心理学(1.0)；人居环境概论（2.0）；宝石学基础（1.0）；激光全息摄影艺术（1.0）；波利亚数学方法与思维训练（1.0）；数学与文化（1.0）；计算机的过去、现在与未来（1.0）学科基础课(42)高等数学I(6.0)高等数学II(4.0)线性代数(4.0)概率论与数理统计(4.0)地质学基础(4.0)环境科学概论(3.0)地貌学(4.0)地图学与测量学基础(4.0)人文地理学(3.0)遥感概论(3.0)地理信息系统(3.0)。专业课基础课(40)：专业导论(1.0)地质地貌课程野外实习(2.0)气象与气候学(3.0)植物地理学(3.0)水文与水资源(3.0)专业综合野外实习(2.0)自然灾害学(2.0)学科综合野外实习(2.0)土壤地理学(3.0)计量地理学(3.0)土地管理学(3.0)自然资源学(3.0)经济地理学(3.0)中国自然地理(2.0)GIS软件应用(2.0)区域规划(2.0)。专业限选课(13)灾害应急管理(2.0)计算机辅助设计(2.0)遥感数字图像处理(2.0)灾害评估与保险(3.0)灾害防治工程规划与设计(3.0)自然地理学进展(2.0)科技信息与论文写作(1.0)房地产开发与经营(2.0)。综合运用课(5)：毕业论文(3.0)；毕业实习(校外实地实习）(2.0)。第二部分地理科学概述3自然地理与资源环境专业的学科背景概述3.1地理环境3.1.1.环境：环境是指以人为中心的一切客观事物的总和。地理环境：E·雷克吕（Reclus）把地理环境解为围绕人类的自然现象总称。《地理学词典》及《辞海》：地理环境，又称自然环境，通常指存在于人类社会周围的自然界。胡兆量：地球表层是人类生存、社会发展的地理环境。白光润：地理环境是人类赖以生存和发展的基本环境，相当于地球表层的范围。人类环境：人类环境是人类活动范围中物质和非物质要素的总和，其主体或核心是地理环境。3.1.2.自然环境，是由岩石、土壤、水、气候、生物等自然要素构成的环境。分为天然环境和人为自然环境。天然环境，是指那些未受人类影响和只受轻微影响、原有自然面貌未发生明显变化的地方，如极地、高山、荒漠、冻原、原始森林等。人为环境，是指受人类直接影响，自然面貌发生根本变化的环境，如人工草场、人工林地、农田、绿地、人工湖、运河等等。人文环境，是指在自然环境的基础上由人类社会构成和创建的环境，又分为经济环境和社会文化环境。经济环境，是经济活动的环境，包括自然资源、自然条件、劳动力状况、技术条件、交通运输条件等等。社会文化环境，是社会活动、文化活动的环境，诸如政治、社会、文化、语言等社会文化现象的环境。3.1.3.组成特征：整体性或系统性地理环境中的自然要素与社会要素存在同一个地域，相互联系、相互制约，甚至互为因果，有规律的结合成统一的整体地理环境。分布特征：地域性或地域差异性地理环境总是赋存于一定的地域空间，由于环境组成要素、内部过程的差异，必然使地域内部发生空间分异。发展特征：历史性（不可逆性）、阶段性（周期性、层次性）地理环境处在不断的发展与变化过程中，具有不可逆性。自然界和社会经济活动都具有一定的周期性。如昼夜变化、四季更替、气候变迁、地貌轮回、大洋演化等自然周期；经济活动、技术更新、时代更替等人文周期。3.2钱学森的地理科学思想⑴地理科学不同于传统意义上的地理学，它不是单一的学科，而是一个学科体系，是与自然科学、社会科学等并列的现代科学技术中的一大部门。⑵地理科学既不属于自然科学，也不属于社会科学，它是自然科学与社会科学相结合的科学。⑶地理科学可以划分成三个层次，即基础科学层次、技术理论层次和应用技术层次。⑷地理科学的研究对象是地球表层系统，是一个开放复杂的巨系统。⑸地理科学研究的基本方法是“从定性到定量的综合集成法”⑹地理建设思想。“我们要建设社会主义三个文明，我们要把它的基础条件搞好，不然持续协调稳定发展就很难，这就是地理建设。”3.3人地关系3.3.1人地关系中的“人”即在一定的生产方式下、一定的地域空间内从事各种生产活动和社会活动的人。人地关系中的“地”是指由自然和人文要素按照一定规律相互交织，紧密结合而构成的地理环境整体。人地关系就是指人类社会和人类活动与地理环境之间的相互关系。地域系统是分布在一定地域范围内的空间系统。地域结构和地域过程的整合，即为地域系统。人地关系地域系统是以地球表层一定地域为基础的人地关系系统，也就是人与地在特定的地域中相互联系、相互作用而形成的一种动态结构。（吴传钧）3.3.2人地关系的基本表现（生存、生产、生活）人类演化过程中的人地关系①地理环境为人类的进化提供了必要条件;②地理环境对人种的形成有直接的影响。③地理环境对民族的性格形成有影响。人类经济活动中的人地关系①自然环境为人类经济活动提供了自然物质基础。②地理环境是劳动地域分工的客观条件。③人类经济活动必定对地理环境产生多方面的反作用。人类生活中的人地关系①地理环境的差异导致人们生活习惯有很大差异。②地理环境的差异影响人们的生理特征。③地理环境的差异影响人们的心理特征和精神状态。3.3.3相互联系：人与自然都分布于一定的地表空间，两者之间进行着物质、能量和信息的交流。影响强度：总体上讲自然环境是人类社会发展的非决定性条件，在个别具体场合可能成为人类活动的决定性条件。影响方式：自然环境对人类活动存在直接和间接的影响。影响媒介:技术是人地关系的媒介,科技发展的阶段性导致人地关系的阶段性变化。基本原则：人类利用、改造自然必须遵守自然规律。3.3.4人地系统是一个动态、开放、复杂的巨系统；人地系统演化过程的早期趋于随机，后期表现为有序；人地之间是寄生宿主模式，人对资源环境应从掠夺→保护；人地关系存有协调和不协调两种基本类型；人地系统的时空关系需要协同和优化；人地系统的固有性质是反馈，可以此调控。3.4地理科学的学科特征3.4.1综合性：作为研究对象的地球表层系统是一个多种要素相互作用的综合体，决定了地理学是一门综合性的学科。

地理学的综合性研究分为不同的层次：两个要素相互关系的综合研究；多个要素相互关系的综合研究；地球表层系统全部要素之间相互关系的综合研究。综合性的特点决定了地理学的性质是一个横断学科。事实上，许多研究地球表面某一圈层或某一圈层中部分要素的学科是从地理学中分化发展而成的。3.4.2区域性：地球表面自然现象和人文现象空间分布不均一的特点，决定了地理学研究的区域性特点。地理学区域性研究内容，包括区域内部结构和区际关系两个方面。地理学的区域研究分为

3个尺度：大尺度区域研究着重探讨全球或全大陆范围内的分异规律和内部结构特征，从而揭示全球或全大陆的总体特征；中尺度区域研究是分析国家或大地区范围内区域总体特征和地域分异规律，以及该地区对大尺度区域分异的作用；小尺度区域研究是揭示局部地区区域特征和分异规律，以及该地区对中尺度区域分异的作用。

3.4.3动态性地球表面不断变化的特征，决定了地理学须以动态观点进行研究的特点。用动态的观点研究地理学，要求把现代地理现象作为历史发展的结果和未来发展的起点，要求研究不同发展时期和不同历史阶段地理现象的发生、发展及其演变规律。

地球表面的复杂性决定了地理学研究方法的多样性。3.4.4软科学性地理学作为软科学，主要是指综合地理学在城市规划、区域规划和区域发展方略等研究中所起的作用。在区域发展方略研究方面，地理学可以把区域发展总战略和子战略有机地结合起来进行研究，并将落实与区域地表结构上，同时还可以探讨某些战术性问题。3.4.5工程性所谓地理工程，是指人们对地理环境进行有目的的开发、保护、利用和改造的工作。目前，地理学已经进行了地理工程设计和建设，直接服务于一些具体问题的解决。3.5地理学学科体系及分支学科概述自然地理学是研究地理环境的特征、结构及其地域分异规律的形成和演化规律的学科，是地理学两个基本学科中的一个。其研究对象是地球表面的自然地理环境，包括大气对流层、水圈、生物圈和岩石圈上部。所属的分支按研究特点分为两组：

一组是综合性的，包括综合自然地理学、古地理学等。

一组是部门性的，包括地貌学、气候学、水文地理学、土壤地理学、生物地理学，还包括新近发展起来的，同其他自然学科结合而成的一些边缘学科，如化学地理学、医药地理学，以及以特殊自然要素为研究对象的学科，如冰川学、冻土学等。

人文地理学是研究地球表面人类各种社会经济活动的空间结构和变化，以及与地理环境的关系的学科，是地理学两个基本学科中的另一个。按研究对象可分为社会文化地理学、经济地理学、政治地理学、城市地理学等分支。社会地理学即狭义的人文地理学，包括人种地理学、人口地理学、聚落地理学、社会地理学、文化地理学等。

经济地理学包括农业地理学、工业地理学、商业地理学、交通地理学，以及新近形成的旅游地理学等。

政治地理学包括狭义的政治地理学和军事地理学。

城市地理学属聚落地理学的一部分，隶属于社会文化地理学，经过近20年的发展，它的研究对象和内容已经超出了聚落和社会文化的范围，成为人文地理学的一个独立分支。

历史地理学是研究人类历史时期的自然地理和人文地理环境及其变化规律的学科，这是地理学的一个年轻的分支学科。

区域地理学是研究地球表面某一区域地理环境的形成、结构、特征和演化过程，以及区域分异规律的学科，是地理学的重要组成部分。现代区域地理学强调自然地理和人文地理的统一，注重研究区域自然地理要素和人文地理要素的区域综合和空间联系。

地图学是研究编制和应用地图的理论、方法和技术的学科，是一门以地图的形式来综合表达某一地区的自然地理和人文地理知识的学科。它是地理学中的技术性学科，同地理学各分支学科都有密切的联系，在促进地理学的发展和实际应用中历来起着重要的作用。

理论地理学是研究各类地理现象在统一性的基础上所遵循的总体规律的学科。其研究内容主要包括空间结构论、人地关系论和区位论等。

应用地理学是运用地理学的理论、原则和方法解决实际的社会、经济和环境问题的学科。实际上，地理学的不少分支学科就是为了应用而发展起来的，如医药地理学、军事地理学等。其它地理学分支学科自然地理学、地貌学、动力地貌学、构造地貌学、气候地貌学、应用地貌学、植物地理学、动物地理学、冰川学、冻土学、古地理学、水文地理学、土壤地理学、化学地理学、综合自然地理学、人文地理学、经济地理学、农业地理学、工业地理学、商业地理学、交通运输地理学、旅游地理学、人口地理学、人种地理学、聚落地理学、乡村地理学、城市地理学、社会地理学、文化地理学、医学地理学、政治地理学、军事地理学、地图学、地名学、理论地理学、历史地理学、区域地理学、应用地理学。4.当代地理学的前沿领域与热点研究领域4.1陆地表层过程与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间分异和空间组织。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。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。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。陆地表层系统具有空间分布不均匀的显著特点，对全球问题的认识水平在很大程度上取决于对地域分异的了解和研究的深度，将陆地表层划分为不同的地域类型，研究不同地域类型的过程、结构和演化，比较其间的异同，是陆地表层格局研究的重要内容。4.2全球环境变化及其区域响应全球变化研究是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，是人类历史上最为庞大的超级科学计划。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，研究人员涉及自然科学界和社会科学界的科学家以及政府和企业界的管理人员，研究方法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(DIVERSITAS)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。为保障各项计划的顺利进行，相应地设计了一系列数据观测与采集系统作为技术支撑，主要有：地球观测系统(EOS)、全球气候观测系统(GCOS)、全球海洋观测系统(GOOS)、全球陆地观测系统(GTOS)、全球环境监测系统(GEMS)、全球环境调查系统(GOES)等。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，在国际地圈生物圈计划和国际全球变化人文因素的推动下，不断开拓新的研究领域。全球变化及其区域响应涉及古地理环境演变、土地利用和土地覆被变化、减轻自然灾害、典型区域环境定位研究以及全球环境变化的对策等众多领域。我国的青藏高原、黄土高原等区域和全球环境变化关系密切，正是地理学研究可以发挥特长、显示才干的领域。4.3自然资源保障与生态环境建设从整体出发，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。土地退化生态环境恶化具有明显的区域差异，要划分不同的生态类型，对其成因机制、动态过程和发展趋势进行全面系统的研究，提出宏观整治战略及生态环境建设的途径和措施。不合理的开发和管理，导致自然资源枯竭、环境退化和生物多样性丧失，成为制约社会经济可持续发展的严重障碍；可持续发展要求在不同尺度区域内，社会经济发展与人口、资源、环境保持和谐协调的关系；综合研究各类自然资源的格局、过程和动态，从整体性出发，揭示其组合特征和演变规律；研究自然资源与生态环境间的相互关系，评估其开发利用的环境效应，阐明人类经营活动的影响，提出其调控机制与对策；研究不同地域类型土地退化和生态恶化的成因机制、动态过程及发展趋势，提出宏观整治战略及生态与环境建设的途径与措施。4.4区域可持续发展及人地系统机理调控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。区域尺度的可持续发展研究是地理学更能发挥优势的领域。地球上凡是有人类居住的地区，以人类和人类的经济社会活动为一方，以地球表层包括岩石、大气、水、土壤、生物为主体的，人类赖以生存的地理环境为另一方，组成相互联系、相互作用的综合体，即人地系统。人地系统包括人对地的依赖性和人的能动作用，它随着人类社会的发展而变化。人地系统是自然、经济和社会子系统组成的复杂系统，是地球表层人与地在特定地域中相互作用形成的动态结构；人地系统包括人对地的依赖性和人的能动作用，人类应按照客观规律去利用和改造地，以达到可持续发展的目标；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间，存在着直接和间接的反馈作用并相互交织。4.5地球信息科学、技术和数字地球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；以信息流为手段研究地球系统的物质流、能量流和人流的运动状态和方式；为地球系统的综合研究和大型地学问题的解决提供强有力的支持，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，整体性地研究解决地球问题；“数字地球”为地球可视化提供平台，为地球科学实验提供基本模型框架，重演地球整体各圈层的演变历史，评价现状，预测未来；地球信息科学研究为“数字地球”关键技术的解决奠定科学基础，其发展将有助于推动“数字地球战略与中国对策”的研究。4.6现代地理学中使用的数学方法统计分析方法：地理要素间的相关分析，地理要素间的回归分析，系统聚类分析方法，主成分分析方法，马尔可夫预测方法。线性规划方法：线性规划及其单纯形求解方法，线性规划的对偶理论，运输问题的求解方法——表上作业法。多目标规划方法：多目标规划及其求解技术简介，目标规划方法，多目标规划应用实例。随机型决策方法：随机型决策问题，风险型决策方法，非确定型决策方法。AHP决策分析法：AHP决策分析法的原理、步骤与计算方法，AHP决策分析实例。网络分析方法：地理网络的图论描述，最短路径与选址问题。控制论及其应用：控制论概述，地理系统动态的控制论描述，最大值原理及其应用，大系统理论及其应用。模糊数学方法：模糊数学基本知识简介，模糊聚类分析方法，模糊综合评判方法。灰色系统方法：灰色关联分析方法，灰色预测方法，灰色线性规划及其应用，灰色局势决策方法，灰色去余控制理论及其应用。系统动力学方法：系统动力学基本原理与方法投入产出分析方法：投入产出表与投入产出分析的基本原理，区域经济活动分析的投入产出模型，资源利用与环境保护的投入产出分析。第三部分自然地理概述5自然地理学及相关学科概述5.1地球概论地球的宇宙环境；地球的运动(地球的自转、地球的公转)及其地理意义(四季和五带、历法、时间)；地球的结构和物理性质(地球的形状和大小、地球的内外部结构、地球内部的物质性质)。5.2地理环境及研究其诸要素的科学地质学：是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系。包括研究矿物、岩石(性)、地层、地壳运动、地质构造、地质灾害等。地貌学：是研究地球表面的形态及其成因、形成年代、分布和演变规律的学科。又称地形学。包括地势、坡向坡形与坡度。由地壳运动、重力、流水、风沙、冰雪、karst等外内、外营力作用形成的构造地貌、坡地重力地貌、沟谷及河流地貌、海岸地貌、风沙地貌、黄土地貌、冰川地貌、冰水地貌、冻土地貌、karst地貌等。气象与气候学：研究气温、降雨量、蒸发量、风速、风向等气象因子引起的风、雨、冰雪引起的天气现象和大气运动。以及各种气象因子长期变化所形成的气象过程、气候特征与和气候变化。水文学：研究存在于大气层中、地球表面和地壳内部各种形态水在水量和水质上的运动、变化、分布，以及与环境及人类活动之间相互的联系和作用。是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律，以及运用这些规律为人类服务的知识体系。河流、湖泊、沼泽、海洋、冰川、积雪、地下水和大气水等水体，构成了一个浩瀚的水圈。植物地理学：是研究植被的空间分布规律的学科，它研究植被的组分、性质的分布类型，及其形成的原因、动态以及实践中的应用的科学。包括区系植物地理学、生态植物地理学和历史植物地理学。土壤地理学：是研究土壤与地理环境相互关系的学科。是土壤学和自然地理学之间的边缘学科。它研究土壤的形成、演变、分类和分布,为评价、改良、利用和保护土壤资源，发展农、林、牧业生产,提供科学依据。人类活动：是人类为了生存发展和提升生活水平，不断进行了一系列不同规模不同类型的活动，包括农、林、渔、牧、矿、工、商、交通、观光和各种工程建设等等。人类加以开垦、搬运和堆积的速度已经逐渐相等于自然地质作用的速度，对生物圈和生态系改造有时也会超过了自然生物作用规模。人类活动已成为地球上一项巨大的营力，迅速而剧烈地改变着自然界，反过来又影响到自身的福祉。6地域分异规律地域分异规律：是由地球的行星性质和地球表面性质所决定的地球表层环境及其组成要素在空间分布上的变化规律。主要因素有：地理纬度/海陆分布/海拔高度/地表物质组成和地壳运动。其核心思想是：地理事物随着纬度的不同而呈现出阶梯变化的趋势。6.1气候的纬度地带性温度：从N到S，年均气温变化为低－高－低。降水：从N到S，年均降水变化为低－高－低。6.2自然生态系统的纬度地带性陆地上从赤道到极地自然生态序列为：热带雨林/热带季雨林/亚热带常绿林/温带阔叶林/亚寒带针叶林/极地苔原/冻原带/极地冰雪带海洋上：世界大洋可以分为北极带/亚北极带/北温带/热带/南温带/亚南极带/南极带6.3人类生物学的纬度地带性人种：黑热/黄温/白冷身高：纬度越高身高越高6.4社会经济发展纬度地带性世界上最富有、人口最多的城市多集中在等温线10－16度之间。日本学者研究了1983年的世界20万以上人口城市，发现72.6％集中在温带地区。6.5垂直地带性陆地上由于地物海拔高度不同，导致了在一个点域上自然条件的差异性。海洋上，由于受热和光照随着深度不同而使得海洋的理化环境和生物发生梯度变化。6.6气候的垂直地带性气候的垂直地带性表现为气温、气压、水分和辐射等气候因素随着高度不同而出现规律变化的特征。气温最为显著，海拔越高，气温越低。气压随着高度增加而降低。降水的垂直变化很复杂，受到多种因素影响。一般规律是：山地在一定高度范围内降水随着高度增加，到达一定高度后呈现减少的趋势。6.7其他的垂直地带性其他的垂直地带性自然生态系统的垂直地带性。人类学上的垂直地带性。垂直地带性对社会、经济和文化的影响。7地理学在社会经济建设中的应用7.1地理学对国家建设的贡献中国地理学家组织和参与完成了我国一系列关于自然条件、自然资源、农业发展、工业布局方面的重大调查研究，包括大规模的地区综合考察、综合自然区划、农业区划、城市经济区划、黄淮海平原的综合治理、国土规划和发展战略研究等。为政府和社会提供了大量的决策依据，产生了巨大的经济效益和社会效益，在国家建设（尤其是农业生产条件分析、国土调查、资源开发、生产力布局、环境整治、区域规划、城市规划等）中起到了独特而重要的作用；同时也大大提高了地理学的应用价值和科学水平，促进了众多分支学科的发展。中国地理学面对新时期的国家需求，又在“区域可持续发展”（尤其是人与自然关系、国土整治、资源环境保育诸方面）的研究中不断做出新的贡献。近年来，在从中央到地方的区域发展规划、生态与环境建设与保护规划、自然资源开发规划、旅游发展规划、城市发展规划、土地资源详查、减灾方案设计、城乡管理信息系统建设等的报告和方案中，到处可以看到地理科学工作者的劳动成果。7.2地理学对科学和教育的贡献在全球加快建立和发展地球系统科学和可持续性科学的进程中，地理学是倡导者和重要的建设者。中国地理学家主持了一系列重大研究项目，在提出和解决国家面临的一系列重大科学问题和实践问题上起到重要作用。中国科学院院士中的地理学家由上世纪80年代的不足10位，发展到现在的20多位；中国工程院院士中的地理学家也从无到有。中国地理学充分吸纳百家精英、壮大自身力量，近年从事生态学、水科学、信息科学、经济学、农学等领域的优秀科学家纷纷加盟地理学，大大加强了地理学的活力。在高等学校和科学院，建立了若干新的地理学研究基地和重点学科，加强了地理学作为基础学科的地位，也继续派生出了一些新的领域和应用方向。一批优秀学者进入国家重点人才行列，地理学人才培养的规模日益扩大，地理专业人才在社会上的就业竞争力在上升；中学地理教育正在第三次崛起，地理素质教育水平在不断提高。中国地理学界扩大了与国际地理学界的联系和交流，引进了不少新的地理学说和新的工作方法。7.3地理学对社会的贡献中国地理学家的上述工作，在相当程度上促进了我国自然资源和自然条件的合理利用，阻止了人与环境之间关系恶化的趋势；地理学理论和方法也逐步为社会所了解和应用，地理学的成就日益得到社会的认同，甚至在某种程度上改变了人们的时空观念和有关领域的工作方式。社会之所以如此了解西部地区、了解黄土高原、了解黄河长江、了解青藏高原、了解黄淮海、了解国土开发和可持续发展，GIS和遥感应用技术之所以在社会上得到如此广泛的应用并发挥着重要作用，一些地理学基本观念如“区域”及“区域差异”、地图及GIS思想、“人地关系协调”等之所以在愈来愈多的领域被采用，都与中国地理学家的工作密切相关。中国地理学在合理利用自然资源和发展经济方面的研究规模及其对国家建设的贡献，在世界上独领风骚；地理学对于科学发展观的树立，对于“统筹人与自然、统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济与社会的发展、统筹全球化与中国特色”思想的普及，起到了独特的作用。7.4地理学以国家需求为导向，解决国家发展中的重大地理学问题未来中国社会经济发展将对科技产生十大需求：产业优化与升级的需求，农业发展的需求，高技术产业的需求，国际贸易压力的需求，城市化的需求，人口健康的需求，资源综合利用和社会可持续发展的需求，优化能源结构的需求，改善环境的需求，国家安全的需求。这十大需求都与地理学有密切关系。要以这些需求为导向，充分发挥作为“第一生产力”的科学技术的作用，为解决国家发展中的重大地理学问题做出贡献。地理学自身也要在满足国家需求的过程中，不断提高认识问题和解决问题的能力。中国地理学在国家从片面强调经济增长转向重视科学发展观、实现“五统筹”（人与自然、城市与乡村、区域之间、经济与社会、对内与对外）的发展进程中，要立足自身特点，发挥优势，选好主攻方向，组织综合性研究项目，并不断提高解决综合性问题的能力和水平，争取直接参与国家宏观决策的论证和制定，为满足上述十大国家需求做出应有贡献。7.5地理学与国土整治研究区域性的资源开发利用、生态环境退化的监控与治理，各种特殊类型的区域（青藏高原、干旱区、喀斯特、黄土高原、亚热带地区、湿地、山地等）的生态保育和资源利用，都是地理学长期的重大研究目标。在此类区域性问题中，地理学家要对我国西部地区的生态建设和经济社会发展问题给予更大程度的重视，要加强资源环境的监测、保护、规划与整治研究，建立国土工程地理学，以适应我国大规模建设时期大型工程战略研究的需要。7.6地理学与区域可持续发展研究地理工作者要进一步认识我国的生态环境、资源潜力和城乡发展，包括城市发展与规划、区域发展及可持续发展、农村发展等，要进一步加强地区经济社会发展及城乡发展的研究，开展环境质量、食物安全与人类健康的研究，以满足产业优化与升级、农业发展、城市化、人口健康、社会可持续发展、国家政治安全、军事安全、经济安全、社会安全等国家重大需求，可为实施可持续发展战略服务。7.7全球变化及其区域响应研究要加强全球观念和加强全球问题的研究，并在国际性会议上和国际交流中不断展示我们的成果。我们甚至应该培养将主要精力用于全球问题研究和参与国际学术活动的国际型地理学家，积极参与国际的和全球的研究计划。7.8地理信息应用研究发展地球信息科学，推动“中国数字地球”战略，实现对地球表层现象的实时定位、定性、定量的动态监测，积累和储备各种时空尺度的地理信息，是为国家和区域社会、经济、生态可持续发展提供分析预报和决策支持的必要新科技手段。这些研究将为满足高技术产业发展、科技安全等国家重大需求做出贡献。8中国地理学近年来的主要应用方向和重点领域8.1区域规划与地域空间规划更加重视政府可调控资源和地方需求，研究了区域在全国乃至全球劳动地域分工中的地位和职能、跨区域性基础设施建设和生态环境治理等单个区域无法自行解决的重大问题，以及规划实施的保障措施等支撑体系建设问题。吸取了经典经济地理学理论与方法的合理内核，在应用中不断创新，提出了诸如门户城市、区域相互作用、产业集群以及可持续发展框架下的自然和人文综合集成研究等理论，丰富和发展了空间组织理论体系。构建了系列化、序列化、支持多目标空间（区域、国土）规划的时空数据集成平台、方案模拟平台和动态监测平台，建立了基于时空信息的区域规划模型库与方法库，对各种区域规划关键要素变化及其空间效应进行了分析模拟。选取典型区域开展和深化了空间（区域、国土）规划。8.2区域发展状态监测与区域政策研究以“政策－行动－效果”的基本视角，《中国区域发展报告》系列连续跟踪全国及各地区经济和社会发展的决策和重大举措，并做出相应的评价；分析了区域发展战略和政策的实施效果；揭示了区域增长差异的因素与趋势，并提出了相应的对策建议。在阐述沿海地区发展战略、“三个地带”发展方针以及地区协调发展方针方面取得了显著突破，也分析了这些方针在实施中的负面效应。对于政府部门决策和制订科学的区域发展政策和战略规划，对于学术界和社会各界了解我国区域发展及区域差异状态，都提供了有益的参考。8.3区域可持续发展研究立足于服务国家战略目标，揭示区域发展系统内部各要素的相互作用机理，引导区域向有利于资源环境可持续利用的模式发展。着重研究了区域可持续发展的关键问题及影响因素和典型区域可持续发展的问题与战略。8.4区域性基础设施研究侧重研究了集装箱运输网络、客运网络与物流网络等重点领域，研究了城市交通问题，参与了《全国民用航空运输机场2020年布局和“十一五”建设规划》、《东北经济区的现代物流规划》、《京津冀区域交通网络规划》等编制任务，为区域性基础设施的布局政策提供了科学指导。8.5“三农问题”研究研究了农业资源可持续性评估、主要农业资源利用效率、优化配置、调控模式及方式途径等。用农业系统理论、生态经济学理论和优化控制理论建立了可持续农业发展模式。通过不同地区农业发展的现状及潜力分析，提出各地区农业产业化的地域模式。开展了农业结构战略性调整、现代农业与农村发展的区域问题研究。8.6生态系