生产过程信息采集与工时统计系统的探索(完整版)实用资料

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化生产过程信息采集与工时统计系统的探索（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）一、前言Fobos系统是由俄罗斯莫斯科工业大学研制开发的车间作业计划编制与调度控制系统。该系统可以对产品的加工过程进行总体模拟和动态监控,以最佳作业计划为目标,实现工序及设备的优化调度,保证车间的生产效益达到最佳状态。系统能根据客户订单的变化,快速修正生产进度表,保证产品交货期。另外系统还可以实现物流与设备工作状况的监控,即当生产中出现设备故障,计划的工序时间与实际情况有偏差,因发生意外情况停工等因素影响了作业计划的执行时,可在监控状态下及时对作业计划进行修正,快速产生新的作业计划和日生产进度表。Fobos的优势主要在于快速编制、修正作业计划并模拟作业进程。而在企业的生产过程中不仅要追踪生产过程,还要存储生产过程信息,实现信息在企业各部门的共享,以便于企业管理部门对产品的生产情况进行各种评估及核算。如如何核算工人对产品或零部件的完成工时或在某段时间完成的工时,如何核算设备利用情况,实际完成工时,如何准确及时地获取生产过程信息并将信息条理化、规范化,实现与企业其他系统的连接也是企业生产管理过程急需解决的问题。笔者针对这些问题并结合深圳某精密模具制造实施的实际情况,设计了生产过程信息采集与工时统计系统。该系统可从生产现场动态获取原始生产信息,并将其划分为最基本的“信息单元”,动态保存生产信息,包括生产过程中的工人信息、机械设备信息及产品加工信息,为生产控制部门,管理部门提供了信息基础。生产过程信息采集与工时核算系统的开发完善了企业的车间生产调度系统,为企业生产现场与管理控制部门之间建立起了沟通的桥梁,使调度人员适时了解生产动态信息,更加合理地控制产品生产进度。而且也为企业评估生产合理性,核算工时,进行业绩评价提供了依据。由于系统设计时只以只读方式利用了Fobos的部分数据,而其运行则独立于Fobos系统,因此该系统经过简单的二次开发就可以方便地移植到其他生产调度系统中,具备了较好的通用性。二、系统整体结构及功能介绍按功能系统可分为五个模块:生产过程信息采集模块,工时统计模块,加工信息查询模块,数据转换模块,报表输出模块。生产过程信息采集模块安装于车间的终端,由工人进行操作。其主要功能是记录工人的各项操作内容。工人可向控制中心发出各种操作请求(如工序开始,工序暂停,工序挂起,设备维修等,经控制中心确认后系统自动记录工人的操作内容。并可在控制中心自动显示并刷新当前各种加工信息,包括设备状态,加工任务,工序、零件、产品的完成情况,生成工时等等。该模块为准确计算工时提供了信息基础,而且为调度员提供了生产现场信息。图1系统结构功能图工时统计部分安装于调度中心,在工人发出各种请求的同时由系统自动完成,其功能是根据工人的操作内容自动计算出设备工时、工人工时及产品工时。工时统计以“信息单元”为单位,准确地记录了工人对某一产品或零件所完成的实际工时。同时,系统还可适时记录设备的各种状态。加工信息查询模块为各级管理人员提供了生产进度查询功能。一方面动态显示在制品各级加工信息。如产品定货期、交货期和当前完成情况,各零件当前所处的位置,正在加工的工序,已完工的工序,生成多少工时等等。另一方面提供产品完工后的统计信息,如计算出产品实际生产周期,计划生产周期,加工各零部件所耗费的实际工时,计划工时,某一台或一组设备对产品所完成的工作量,每生产过程信息采集与工时统计系统的探索广东工业大学机电工程学院敖亚飞吴可嘉姜莉莉数据转换模块根据不同的客户需求可将数据信MSSQL0数据表,Access数据表,Paradox数据报表输出模块打印输出各种报表,如产品工时三、系统设计系统采用模块化的设计,详述如下。1.生产过程信息采集车间级生产过程控制是在编制生产作业计划的以及在加工在生产系统生连续两次向控制中心发出操作操作单元所包含的信息即定义为“信息单元”。零件在加工过程中最小的单元为因为在一道工序的加工过程中,这在模具或大型零部件在同一工序的加工过设备维修、工序暂停、工序调整等原因此也包含了多个信息单元。生终端由专职人员进行操作。操系统自动记录。为确保操设计时增加了多级信息过滤功能:第一如一旦工序开始后,“工序按钮便处于无效状态,直至该工序结束。第三由服务器对数据进行有效性验证,自对无效记录给出错误提示。提出“操作单元”的概念,并将操作单元作为一个信息单位,不但使操作者、设备、生产对象一一对应起来,准确记录了生产过程中所有的相关信息,而且生产现场所有信息可动态交付控制中心,由控制中心适时处理。控制中心根据工人的请示内容对生产进度做出必要的调整,生产计划的重新编制可由Fobos系统在数十秒钟内完成。一旦生产计划调整后,新的任务清单经网络传输至生产现场的终端。整个过程可在几分钟内完成,而传统的解决方法是由调度人员以文件形式下达工作任务(如工票,由工人记录完成的工时,再由计划员或统计员核实。一旦出现非正常的生产状态改变(如设备故障,工序调整等只能通过人工方式通知调度人员及设备维修人员进行处理,这一过程在企业中是一项繁重的工作,而且效率比较低,易出错。由于计算机通信技术在现代企业中的应用,这项工作变得极为简单。网络传输技术不但在生产现场与控制部门之间建立起了一座桥梁,而且使信息的传递快速、高效、准确。调度员无需再像以前那样经常往返于车间与调度室之间。这样就减少了调度员的现场处理时间,大大减少了事件处理中的无效时间,真正实现了生产过程的闭环反馈控制。2.工时统计工时统计的信息基础是系统自动识别的信息单元。系统根据统计的工时类别按不同的查询方式搜索出相关记录,统计方式有三种:按人工,按设备,按产品。由于系统记录的是工人的操作单元信息,表中的每一条记录都显式或隐式包含了工人、设备或产品的信息。因此以零件件号和工人工号为条件即可统计出工人对某零件完成的工时,以零件件号和设备编号为条件即可统计出某台设备对零件完成的工时。该模块的主界面可显示当前正在加工的产品或零件完成的总工时,已完工工序生成的实际工时。3.加工任务查询以生产过程信息采集模块的记录为信息源,以不同的查询方式,通过SQL语句查询出与目前加工相关的所有信息及完工产品的所有信息。查询方式有:按部门,按设备,按人工,按日期等。按部门给出设备清单及设备的加工任务清单,在窗口表格中以不同着色标识设备当前状态:维修,暂停,空闲或正在加工。在任务清单中突出显示正在加工的工序。查询主窗口显示当前投产的所有产品及基本数据信息,动态更新产品的进度情况,包括产品完工率,零件完工率,剩余工时,零件完工工序数。提示工序位置,完成的部门、操作人员。这样,设备、操化作者、加工任务便可对应起来,便于核实任务,明确责任。任务查询在控制中心、生产现场都可实现,工人可随时查询自己的当日任务表。这样就可代替部分工艺文件,增加了信息传递的效率。任务查询的一个重要目的是与实际生产进度进行比较,从而及时发现计划与实际的差别,有预见性地掌握生产发展的趋势。系统中以坐标图和条形图的不同形式给出了进度分析,表1中给出了一旬内的计划装配产量及逐日实际完成产量,以此绘制成坐标图,形象地描述生产进度计划的执行情况及逐日的变动趋势。如图2所示。表1旬产量分析表图2旬产量分析图4.数据转换由于不同的企业采用的数据格式不尽相同,为了提高系统的通用性,在设计时提供了多种数据输出格式。利用Delphi数据转换功能,并对此功能进行补充,通过字段映射和数据格式转换可将结果转换为不同形式的数据表。也可直接将结果保存为文本。数据转换模块的设计为企业PDM系统或CIMS系统提供了接口。5.报表输出利用Delphi提供的快速报表绘制功能将工时统计模块的计算结果以各种报表的形式打印输出。并可根据用户需求定制报表格式。四、系统实现及运行环境本系统采用Delphi编程实现,服务器端运行WindowsNT4.0操作系统,安装MSSQLServer7.0数据库服务器,车间终端运行Windows/NT工作环境。车间终端模块和控制中心模块的实现充分利用了Delphi5.0优越的IDE集成开发环境。通过ADO组件读取控制中心服务器中的数据,完成系统的初始化,系统生成的基本信息以MSSQL表的形式保存,供企业远程数据库读取。编程中采用了多层数据库应用程序的体系结构,并充分利用了MIDAS技术。因此不仅成功实现了系统功能,而且又保证了数据的完整性、有效性和安全性。五、系统特点因此是针对企业应用而开发。在系统的设计过程中因此系统具备了以下特点。(1人机界面友好,操作简单。(2结合生产实际,实用性强。(3系统获取的数据可靠,能准确反映生产现场情况。(4对数据的访问设定权限,增强了数据的安全性。(5具备完整的报表统计功能,便于对生产过程的动态信息进行分析。(6多种结果输出格式,便于同企业其他管理系统连接,易于实现集成。六、结束语该系统目前正处于试运行阶段,从运行结果来看实现了以下几点。(1缩短生产调度时间,促进生产过程的连续性。(2能准确统计工时,完整记录产品加工过程的各种信息。(3激发了工人的生产积极性。(4各种统计信息使管理人员更易从整体上把握生产进度,而且能及时了解产品完成细节,并以此估计成本生成情况,有助于实现成本控制。中国机电工业2021年第1期94栏目协办新产品研制(以下简称“新品试制”是一种涉及面广、变动因素多、周期和质量要求十分严格的复杂生产过程。按企业现有的管理模式,新品试制所涉及的经营、计划、设计、工艺、调度、加工、装配、调试、采购、供应、库房、可用品、检验、外协、外包等环节主要依靠各种过程文件实现控制和管理。建设新品试制管理信息系统,利用先进的计算机和网络技术,对试制生产众多过程环节涉及的文件和各类信息进行全面、有序、高效的管理,对于缩短新品试制周期和保证产品质量具有重要的现实意义。通过“凯迈测控工艺及生产信息化管理项目”的实施,我们对此进行了有益的探索和实践。1.ERP之疑?“ERP系统是制造企业解决生产问题的最佳信息化解决途径吗?”在定型批量生产模式下,答案或许就是肯定的。实际上,在项目前期调研阶段,众多IT公司提供的技术方案也无一例外地建议我们实施ERP项目。但是,对于ERP系统是否适合新品试制,我们更多地还是持怀疑意见。主要问题在于:·新品试制阶段,设计图纸、承制单位和工艺方案等生产技术准备工作存在较多不确定性,用ERP系统处理静态数据的方式管理技术信息是否合适值得商榷;·新品试制阶段,工时定额与实作工时、生产计划与实际工期往往存在一定的差距,用ERP系统相对“刚性”的方式处理新品试制生产过程中的各种动态信息的效果如何不得而知;·新品试制对于质量和时间的控制要求严格,客观上要求信息系统要细化到工序级管理,常见ERP系统管理到车间或工作中心的管理模式显然难以满足;·典型ERP系统体系庞大,新品试制个性十足,国内鲜见新品试制生产管理信息系统的成功案例;·ERP系统本身替代不了其他信息系统,例如CAD、PDM、CAPP等。设计和工艺信息是生产管理最直接的技术准备信息源,缺乏前端信息支持的ERP系统的运行是难以想象的。2.用CAPP系统进行生产管理?无论是否上ERP系统,总得先用CAPP等系统管理好生产需要的技术准备信息。带着对ERP系统的质疑,我们开始咨询国内PLM领域的公司和专家。多数技术方案的基本思路是类似的,即:实施CAPP系统规范产品工艺信息,实施ERP系统管理生产过程信息,以PDM或PLM系统为产品数据管理和集成平台实现各应用系统间的数据集成。凯迈(洛阳测控和Extech西安分公司在对离散型新品试制生产过程深入研究的基础上,提出了“保留基本技术思路,以CAPP系统为核心,通过针对性的二次开发,实现对生产过程的管理”的解决方案。“用CAPP系统进行生产管理?”可能吗?有技术优势吗?有技术风险吗?带着众多疑问,我们咨询有关专家,组织公司相关部门对IT厂家提供的方案进行了反复研究、论证和细致的技术方案评审,最终认定了该方案的可行性,理由是:·选用的CAPP软件的体系架构完全基于数据库系统,融合了工艺业务使用和工艺数据管理的基本功能,系统开放性良好,具备作为数据平台使用和再次扩展开发的必要条件;新品试制信息管理系统的建设思路与实践探索文凯迈(洛阳测控刘兴明张洋张江辉沈炯中国机电工业2021年第1期95制造业信息化栏目协办·Extech的实施团队对于新品试制业务过程的理解全面、透彻,针对试制生产管理所提出的系统实现思路更契合实用要求;·实施团队具有在选用的CAPP软件平台二次开发并进行实际应用的丰富经验,并在利用CAPP系统进行生产过程部分环节的管理方面积累了成熟的算法。3.系统业务模型的构建思路基于数据库的CAPP软件的基本体系架构可以描述为:系统以产品设计BOM为数据源,提供工具辅助工艺BOM的创建和调整;以工艺BOM为组织脉络,各种卡片及卡片中的工艺信息关联性地集中存储于数据库系统;支持数据库系统的全部二次开发手段;提供CAPP系统二次开发的专用接口和函数库。利用CAPP系统进行工艺BOM创建、工艺卡片编辑、工艺报表自动汇总,都是以实际产品(零部件为组织节点。为适应同一产品(零部件多次生产过程中的不同管理业务,项目中设置了“生产指令”、“生产计划”、“配套发放表”、“投产准备”、“材料准备”、“生产过程”等管理对象,并将生产指令作为一种虚拟产品,利用系统管理产品的方式进行指令管理。其他管理对象作为虚拟产品的部件或子部件进行管理。系统预先设定了生产指令录入卡片的节点,录入的生产指令一经确认,由系统自动创建生产指令虚拟产品,并在生产指令虚拟产品根节点下,将实际产品(零部件直接借用为生产指令的部件,同时自动设置“生产计划”、“配套发放表”、“投产准备”、“材料准备”、“生产过程”等部件节点。根据生产承制单位的不同,在业务执行过程中,系统将自动根据需要在“生产计划”、“投产准备”、“材料准备”和“生产过程”等虚拟部件节点下创建各事业部子部件节点,并在事业部节点下自动创建业务操作者个人子部件节点。系统在“生产过程”部件节点下,自动创建“可用品”子部件以及含指令信息的所有制造类零部件子节点。在系统实际运行过程中,各类业务人员根据业务权限在生产指令、部门、个人、零部件等不同节点下编辑、存储和评审各自的业务文件(卡片,信息集中存储为以产品和生产指令为组织脉络的数据库中,并通过二次开发功能实现部分生产管理信息的后台自动处理。4.系统业务流程的构建思路本项目主要针对企业新品试制的计划、工艺、调度、加工、装配、调试、采购、供应、库房、可用品、检验、外协、外包等业务环节的信息管理。在确定项目整体技术路线后,实施双方首先对企业生管部、物资部、品管部和各事业部的日常业务流程及业务文件进行了认真细致的汇集,分析业务之间的逻辑关系,理清文件的信息来源和数据处理方式。在此基础上对部分科室的人员编制和业务流程进行了全局性的调整,对信息化管理环节进行了明确,从整体上简化了信息管理系统的初始要求。在实施过程中,本着“可靠、简单、实用”的原则,对部分操作环节的实现方式进行了再次修订,系统流程的构建的基本思路为:·以原有业务流程为基准,不做大的偏离性改动;·为便于业务重组,尽力减少业务间不必要的强制性逻辑关联;·尽可能地支持并行业务模式;·在确保过程控制质量的前提下尽力简化操作过程。系统的运行流程(以新产品首次研制为例简述如下:1工艺人员在系统辅助下,根据设计明细信息创建产品工艺BOM;2计划员进行生产指令登记,确定承制单位,下发配套表,下达部门生产指令;3工艺、准备、计调科室将生产指令分解到个人;4计划员编制外购配套计划;工艺人员编制材料消耗定额卡和外包件材料清单;5计划员确定制造类零部件投产数量;工艺人员编制各类工艺规程文件,进行新增专用工装设计申请、设计及工状工艺编制,并汇总各类工艺报表;6材料定额员编制制造类零件材料定额;工时定额员编制自制件工时定额;7材料配套人员向物资部门申请原材料配套;计划员编制外包加工计划;外包人员联系外包谈判;计划员编制新增工装配套计划;计划员编制自制件作业计划;外协人员联系工序外协业务;8配套人员按外包计划和自制件作业计划向物资部门申请原材料出库;计划员按外购件配套计划向物资部门申请外购件出库;计划员按外包计划和自制件作业计划向可用品库管员申请可用品出库;外包人员根据外包加工计划落实外包任务,并负责外中国机电工业2021年第1期96栏目协办包件入厂检验申请和外包件入库;调度员根据作业计划安排和调整自制工序和外协工序进度,检验员随工序过程编制检验报告,末工序结束后,调度员负责可用品入库;9计划员按照生产指令向可用品库房申请产品出库,并负责向实际用户交付。产品或零部件再次生产的流程在1、3、4、5环节的工艺准备工作根据需要进行必要调整即可。5.针对性的扩展功能的实现CAPP系统本身只具有在相应节点下创建工艺卡片和规程,汇总相关工艺数据的基本功能。本项目通过二次开发,将生产指令、计划、调度、检验、库存及配套库存等加工制造信息通过生产指令有机地组织在CAPP系统的数据架构中。在针对生产管理的扩展功能的设计中,遵循了以下基本思路:·以业务文件的规范化为基础。各业务环节明确业务文件模板外观式样、信息单元、数据格式、数据处理公式、后台数据联系等。·以向操作者自动提供业务需要的上、下游信息为各操作环节的主要辅助手段。操作界面内容简单的环节,在调用文件模板时直接获取相关信息,复杂的环节通过专用按钮激发获取相关信息。·保留手工输入手段,并作为各操作环节的重要存储依据。按照上述思路,本项目在原有系统平台上进行了50多项扩展功能的开发。6.系统运行效果通过初步的运行测试,本项目的实施效果突出表现为:1理顺了管理思路,建立了以产品和生产指令为核心的贯穿“工艺——计划——制造(调度——检验——可用品——物资”全过程的新品试制信息管理体系。系统用户随时可以根据权限查询各类生产业务信息和生产管理信息。2规范了生产技术准备过程和各类技术资料标准,在确保工作质量的同时提高了工艺文件的编制效率。3保证原材料、外购件、可用品配套计划的准确性和效率。4作业计划、外协/外包计划的制订、执行和状态信息随时可控。5调度人员可以随时针对工序级加工任务进行调整。6检验、库存等辅助生产信息随试制生产过程的进行而全程跟踪。■天喻软件正式启用新标识企业标识是一个企业的象征与精神,是企业特点的集中表现。为积极应对市场需求,进一步实施“国际化”战略,天喻软件将于2021年元月正式启用新的企业标识(LOGO,将以全新的、更加国际化的形象迎接新形势和新挑战。天喻软件公司的新标识由文字和图形两部分组成,整体造型及色彩给人以灵活生动的感觉,具有鲜明的时代特征和行业特点,并营造出具有冲击力的视觉效果,生动地将软件行业高速发展的特点转化为视觉形象。天喻拼音的首字母T和Y巧妙结合构成了象征制造业的六面几何体,T和Y的六个触角象征着天喻多方位、国际化的发展趋势。蓝色象征着科技的深邃、人类的智慧,科技改变生活,智慧演绎精彩,它又具备有大气、高贵厚重的气质,给人以可靠感和信赖感。红色代表激情与希望传达生生不息的奋斗精神和对美好未来的憧憬。蓝色和红色的巧妙结合,蕴含了科技和未来的深刻寓意,中文字体理性、严正、稳定,有力的传递出企业奋发进取的精神。两者的结合代表了天喻软件的企业理念——天喻软件创新无限。地理学报ACTAGEOGRAPHICASINICA第69卷第8期2021年8月Vol.69,No.8August,2021收稿日期:2021-06-18;修订日期:2021-08-02基金项目:中国科学院重点部署项目(KZZD-EW-06;国家自然科学基金重点项目(40830741;国家科技支撑计划项目(2021BAH31B01[Foundation:KeyProgramofChineseAcademyofSciences,No.KZZD-EW-06;KeyProjectoftheNationalNaturalSciencesFoundationofChina,No.40830741;NationalKeyTechnologyR&DProgram,No.2021BAH31B01]作者简介:樊杰(1961-,男,研究员,博士生导师,中国地理学会会员(S110005375M,主要从事区域可持续发展问题研究。E-mail:fanj@igsnrr.ac1060-1068页人地系统可持续过程、格局的前沿探索樊杰(中国科学院地理科学与资源研究所,中国科学院区域可持续发展分析与模拟重点实验室,北京100101摘要:本文结合笔者近年来在人文地理学前沿问题探讨的综述,阐释了人—地系统相互作用时空分异规律是现代地理学最高层级的科学难题、也是决定未来地理学前途的关键问题的认识,提出了截至目前开展人地系统综合研究所采用的“过程归纳、区域比较、定性分析、逻辑判断”等4个实用方法,并围绕着区域均衡、资源环境承载能力、地域功能、空间结构等4个前沿领域,讨论了影响区域发展格局变化的驱动力、自然圈对人类活动圈层的作用、综合地理区划原理和方法、以及“生活—生产—生态”空间结构变化规律等研究的学术思想,探讨了“未来地球”框架下区域可持续发展研究的意义和重要命题,认为“自然科学和社会科学交叉”、“基础研究和决策应用贯通”的复杂性科学基础理论体系和综合研究集成方法体系建设,将深刻影响着人地系统过程和格局的研究进展。关键词:人地系统;人文地理;可持续性;区域均衡;地域功能;承载能力;空间结构;未来地球DOI:10.11821/dlxb2021080031人—地系统相互作用与地理学综合研究人文地理学是地球表层科学的一个分支学科。地球表层科学研究的一个重要命题,是自然圈层与人文圈层之间的相互作用规律,这是地球科学与其他天体星球科学研究的根本区别[1-2]。相对于人类活动这一主体而言,自然圈层是人类活动主体的自然环境。人类活动主体和自然环境构成了一个极其复杂的相互作用系统[3-5],其复杂性一方面表现为“主体”、“环境”内部各要素间、要素不同组合间、以及“主体”和“环境”间的相互作用关系多样,特别是随着人类活动主体与自然环境之间融合程度不断加深,“纯”人类活动主体、“纯”自然环境越来越少,人类活动与自然环境的界面越来越模糊,相互作用的内生化趋势加剧、作用关系的复杂程度提高;另一方面各种作用的驱动关系和影响机理通常还存在着因时、因地、因尺度不同而发生变异,加之人类活动在这一作用系统中的影响力加强,因人而异产生的不确定性显著提升、作用机制的复杂程度提高。在自然科学与社会科学二元论为主导、复杂性科学研究方法滞后的过去,地理科学发展长期受阻,在综合性研究方面难以有实质性突破[6-7]。近年来,为了增强科学性采取微观机理深化研究又加速了地理学科分化,综合地理学面临被瓦解的风险[8]。如何突出地理学的综合性、以及如何在地理学框架内实现人—地系统相互作用机理的深化研究,已成为现代地理学最高层级的科学难题,也是决定未来地理学前途和命运的关键问题[9-11]。传统地理学科结构的特点,表现为自然地理学更具有基础性研究和自然科学研究的性8期樊杰:人地系统可持续过程、格局的前沿探索质[12],而人文地理学是叠加在自然地理学之上,具有与现实社会经济发展关系更密切、自然科学和社会科学双重属性交叉的性质[13]。这种学科构成和学科性质,必然使得人文地理学在传统地理学研究中,无法回避、轻视“综合性”这一地理学最高科学难点问题,更多地承载着破解“综合性”难题的学科建设任务[14]。由于复杂性科学发展滞后、综合集成方法体系还不成熟,人文地理学者在过去应对综合性问题时,逐步形成了一套实用性强的方法论[15-16]。一是通常以过程归纳作为凝练普适性规律的基本手段,但往往因影响因素和机制的变化,在现状问题研究中难以照搬套用,在预测中难以直接进行推导延续;二是通常以比较研究作为建立在长期经验积累基础上解析相似研究对象的基本方法,但往往因缺失令人折服的可比较性论证、以及忽略时空分异问题而被疑似为教条机械的方法;三是通常以定性分析作为探究复杂对象内在相互作用关系和机制的基本方法,但通常因缺乏清晰的作用关系机理表达和数理关系表达而有损定性结论的科学性和定量结论的精准性,且难以通过传授和交流过程较快地实现对分析方法的掌握;四是通常采用逻辑判断作为诊断问题和调控预测的基本方法,但往往又由于逻辑关系更多的是科学哲学层面的宏观思维而出现具体结果多样、共识程度低的情况。中国的人文地理学能够长期坚守综合研究的方向,主要得益于吴传钧对地理学和人文地理学是一门交叉、综合学科的定位,他把“人地关系地域系统”研究作为地理学的方向,指明地理过程和地理格局研究是揭示地域系统成因机理和演变规律的核心内容,强调地域研究中的功能属性、系统属性、协调属性、可持续属性是凸现地理学综合研究的关键所在[17]。吴传钧对地理学定位的把握,较早地将地理学基础研究引向基于地域系统、探究人地关系、实现可持续发展的学科方向上。傅伯杰强调:影响地理格局形成的各种物理、生物、化学“过程”以及经济、社会、文化“过程”应作为地理过程研究的内容,也是地理学研究的重要领域。宋长青认为:丰富学科体系、促进学科建设的科学难点问题,同关乎人类发展、影响文明进步的社会热点问题的复合、重叠,就是科学前沿问题。由此可见,以可持续人地系统为研究对象,按照地理过程和格局研究的基本范式,结合社会需求热点,选择具有前沿意义的科学命题开展研究,是中国人文地理学学术贡献和社会贡献的一个特色[18]。表2是笔者近年来按照这一指导思想组织开展的主要研究工作。2人地系统若干前沿问题的探索2.1区域均衡——人文地理格局演变过程的核心驱动力讨论人文地理过程和格局变动的核心驱动力,通常被认为是导致区域发展趋向稳定态—均衡格局的发展要素流动过程及由此引起的区域发展格局变动过程的作用力[19-22]。这里,稳定态的区域格局在传统上多被表达为区域经济发展水平的均衡,也就是说,区域之间经济发展水平的差距形成的势能差,是产生人文地理格局变动的核心驱动力。从世界各国发展历程的归纳得出倒“U”型曲线规律,区域经济发展差距经历了先扩大、后缩小的基本过表1人文地理学在开展人地系统综合研究中的实用方法Tab.1Practicalmethodsofcomprehensiveorintegrativeresearchonhuman-environmentsystemfromChinesehumangeographers研究方法过程归纳区域比较定性分析逻辑判断主要应用领域凝练普适性规律解析相似研究对象探究复杂对象内在相互作用关系和机制诊断问题和调控预测存在问题现状研究难以照搬预测研究难以顺延教条机械定性结论的科学性欠缺定量结论的精准性欠缺结果多样、共识程度低产生问题的成因影响因素和机制发生变化可比较性可信程度有限、时空分异考虑不足作用机理和数理关系不清局限在科学哲学层面的宏观思维106169卷地理学报程,拐点多出现在人均GDP达到1万美元的时候。除了“稳定态的相对性:非均衡—均衡—非均衡的反复过程”之外,进一步研究表明,即使在人口完全可以自由流动的前提下,也不存在区域经济发展水平的绝对均衡。换句话说,区域发展进入稳定态时,区域之间经济发展水平仍存在着一定的差距。这就说明,还存在着另一种力量在弥补着因经济发展水平差距产生的区域势能差。这里有两个可供研究的逻辑起点:其一,人类需求是多样的,而且随着社会发展水平的提升,人的需求取向和福祉构成将与“经济效益”的维度开始拉大;其二,即使是区域经济发展水平的差距是决定区域均衡的关健,人们真正感受到的经济发展水平差距,最直接的是民生质量。针对第一点可以认为,区域经济发展水平差距存在的前提下,区域均衡得以实现的原因,是存在其它效益的区域差距恰恰弥补了经济效益的差距。如果我们简单地把各种效益归纳为经济效益、生态效益、社会效益,实现区域发展格局稳定状态的必要条件就应该是三大效益之和在区域之间的均衡,即区域发展综合均衡模型[23](或称空间综合均衡模型:Di=∑DimPi=∑DjmPj=Dj式中:区域i和j综合效益的人均水平值分别为Di和Dj,P为人口总量,Di1或Dj1是经济效益、Di2或Dj2是社会效益、Di3或Dj3是生态效益。若不计社会效益,则经济效益之差可以由生态效益之差予以弥补,生态效益就成为经济效益的函数,受区域发展差距状态所决定。针对第二点,用GDP衡量区域经济发展水平差距表征的是生产层面的区域差距,从生产层面到民生质量,至少还经过了收入分配、购买产品和服务等环节,也就是说,还受到政府财政的收入分配、个人收入水平、实际购买力(受物价指数影响等影响。因此,以民生质量为导向的经济效益Di1或Dj1的表达应该贯穿生产层、分配层、消费层,相对传统的生产层面均衡具有了立体特征,因此称为立体区域经济均衡模型。这两个模型的复合,就将注重经济水平的区域均衡导向内含经济、社会、生态效益的民生质量的区域均衡,也就是说,人文地理过程和格局变动的核心驱动力是民生质量区域差距所形成的势能差。当以往局限于生产层面的经济发展水平均衡上时,无法阐释“劳动生产地域分工稳定格局成立的充分条件是什么”这一问题,因此,从政策应用层面,就是生态建设区域、粮食主产区、矿产开发基地、重工业城市、轻型工业城市等,在产业链条上附加值不同,而承担功能的经济收益存在巨大差别。如果当地的民生质量完全依靠这种地域分工收益的话,就出现从事基础产业比重越高的区域越穷、从事公益性事业事务越多的区域越穷的情形,区域格局进入非均衡状态,区域发展将极其不稳定。按照经济学原理,这种不稳定必然导致产业活动或公益建设规模的缩小、通过改变基础产业和公益性活动的供需关系,实现这类活动的经济效益的提升。正是由于基础产业(如粮食和生态产品(如水资源短缺将对社会经济体系造成极大破坏、甚至是灾难性的,因此,维持其稳定、规避风险就成为社会的守夜人—政府必须应对的现实。因此,一方面要通过分配环节表2近年来笔者主持开展的若干人地系统前沿问题探索Tab.2Somefrontierapproachesonthehuman-environmentsystemaccordingtotheauthor'swork人地系统研究科学难点区域均衡基本原理人地相互作用机理综合地理区划方法空间结构有序化过程中国发展需求热点区域分工合作与差异化区域发展模式人口经济与资源环境相协调产业、城镇布局和国土安全格局开发强度管制和资源合理利用人文地理学学科前沿问题区域发展综合均衡模型、立体区域经济均衡模型资源环境承载能力评价原理与方法地域功能生成机理和空间组织方式空间结构的数量比例关系表达过程格局的基础性研究影响区域发展格局变化“过程”的驱动力研究影响人地系统分布“格局”的关键自然要素研究揭示功能“格局”分异规律的综合研究影响空间结构变化“过程”的综合研究实践应用的社会贡献国土空间开发格局优化原则、京津冀都市圈区域规划、广西西江经济带规划汶川、玉树、舟曲、芦山重建规划的基础工作国家和省级主体功能区规划基本原理和技术方法广东省国土规划、辽宁省海岸带保护和利用规划研制10628期樊杰:人地系统可持续过程、格局的前沿探索实现缩小民生质量的差距—这就是基本公共服务均等化的科学内涵,另一方面就是要通过社会效益和生态效益得到经济化的合理体现,用以弥补经济差距,实现综合效益的均衡—这就是主体功能区提出的“生态产品”等、“十八大报告”中提出的“经济生态社会效益相统一”的优化国土空间格局原则、以及“十八届三中全会决议”中有关资源和环境价值化的科学阐释和依据[24-25]。2.2资源环境承载能力——自然圈层对人类活动圈层作用的探索当自然圈层同人类活动发生作用时,各自然地理要素才被赋予了资源属性、环境属性和灾害属性。人类社会在不同发展阶段表现出不同的自然观和作用自然的方式。在原始文明、农业文明时期,自然条件、特别是农业自然资源对人类活动的作用是直接的,地理环境决定论成为早期人类可持续发展的自然法则。工业文明时期,人类对自然资源的开发程度不断提升,随着支撑工业化和城镇化的矿产资源、能源资源、水土资源的开发规模持续增长,以及随着环境污染不断加重和生态服务功能的持续减弱,资源上限、环境底线和生态安全成为制约人类可持续发展的关键,人类如果不能合理调控生产方式和生活方式、调整空间结构和产业结构,以牺牲资源环境为代价换取发展的方式必然难以维系[26]。协调人类活动与自然圈层之间的关系,就必须首先客观认知和合理把握自然圈层作用人类活动的载体和规律,资源环境承载能力就是对这一载体的表达[27]。资源环境承载能力是自然圈层同人类活动相互作用所呈现的资源属性、环境属性和灾害属性的总和所能够承载人类生产和生活的能力,即资源环境承载能力是资源保障、环境容量、灾害风险的函数。资源环境承载能力也是决定人类是否可持续发展的资源环境门槛的阈值表达,即资源环境承载能力同时也是人类生产和生活方式、类型、结构、效率等的函数。从全球整体研究,通常是把食物量作为维系人类可持续发展的关键参数,把能够养活多少人作为资源环境承载能力的结果表达。若着眼于区域,因区域的开放性和部分资源环境要素的可流动性,使区域资源环境承载能力研究较全球资源环境承载能力研究更为复杂。如果把资源环境作为承载体,把人类生产生活作为承载对象,承载体对承载对象的承载能力的研究难点和重点在于:①区域的尺度不同,影响区域发展的自然条件是有差异的,评价的指标构成和关键阈值的选择是不同的。②同一尺度的区域承载对象不同对承载能力也产生重大影响,除承载对象类型不同需要选择不同的评价承载能力的指标体系之外,承载能力因承载对象的结构和效率不同也会产生显著的差异。③区域承载体部分组成要素的开放性和流动性,使得区域承载能力研究必须受制于开放性和流动性涉及的相关区域,也就是说,整体总量是控制组成各区域分量的约束条件。④资源环境承载能力具有很强的短板效应,即制约区域发展的某个关键要素就可以决定整体承载能力的大小;同时,资源环境承载能力还具有很强的集成效应。资源环境承载能力是动态的,不仅可以通过人类整治改善自然、增加资源环境承载能力,更重要的是可以通过调控人类生产和生活方式、增加资源环境承载能力。也就是说,资源环境承载能力具有很强的政策内涵,可以作为评价区域可持续发展状态、制定区域可持续发展规划、调控区域可持续发展过程的重要依据和政策手段。尽管资源环境承载能力的相关研究在国内外起步较早,但一方面受地域系统开放性、资源环境要素流动性、承载对象不确定性等研究难点的制约,另一方面因研究成果的政策内涵不够、应用能力不足、应用需求不旺,资源环境承载能力研究难以有实质性突破。2021年汶川特大地震发生后,笔者参与起草国务院汶川重建工作方案时提出将资源环境承载能力评价作为灾后恢复重建规划的基础和重建工作的前提,并首次在我国尝试将“资源环境承载力评价”作为“人口资源环境相均衡”的基础性科技支撑工作[27]。此后,科学认知区域的资源环境承载能力,不仅在玉树、舟曲、芦山灾后恢复重建规划和重建工作中得到整体应用,而且被逐步推广到越来越多的国土空间规划和社会经济发展规划中,成为尊重自然、顺应自然、保106369卷地理学报护自然的重要依据。在生态文明建设时期,建立资源环境承载能力监测预警机制成为可持续发展的一项重要制度,已被写入党的十八届三中全会决议当中,通过对不同区域资源环境承载能力不超载、临界超载、超载状态的识别和成因的分析,为调控区域发展目标和路径提供依据,在完善政府空间治理体系、统筹国土空间合理配置中发挥实质性作用。2.3地域功能——综合地理区划的尝试陆地表层格局、特别是人文地理格局是自然和人文过程相互作用产生的共同结果。长期以来,刻画区域分异格局的基本地理学方法——区划,却在解决自然—人文综合作用形成的统一地表格局方面难以实现突破[28]。究竟地表既符合自然圈层可持续过程、又能满足人类活动不断增长和丰富需求的格局是怎样的形态,这是现实发展给地理学提出的重要命题。综合地理区划不仅受到人文和自然要素集成方法的障碍,更重要的是没有解决“综合区划的目标是什么?”这一基本问题,在缺失综合地理区划目标的前提下,指标体系的选择和区划表达的内容就无从谈起。地域功能研究解决了地理学开展综合区划缺失目标导向的问题,进而在区划的技术手段与方法上尝试了自然和人文因素的复合,为开展综合地理区划至少提供了一种可行、有用的途径。陆地表层在没有人类活动的前提下,自然界在地域空间上会形成差异化的自然地理地域功能类型,形成了有序的自然生态格局。这样的生态格局保障了不同自然要素之间和不同功能地域之间的作用联系,维系了自然生态系统的相对稳定性。当人类活动介入后,经济社会发展遵循着自身的空间配置规律,各种生产和生活活动有着自身的区位指向和选择原理,仅从满足生产、生活活动空间区位和布局合理性角度进行的选择,有可能会是选择自然生态系统重要性程度高、或脆弱性强的区域,对自然生态系统的可持续性产生破坏并最终反馈影响到人类的可持续发展;反之,满足自然生态系统本底功能要求的区位或区域,可能又不是人类活动适宜的位置,影响到人类发展的竞争能力和生活品质[29]。可见,从“人”或“地”任何一个系统出发所构造的空间结构都是不合理的,需要进行综合的、集成的功能分区。地域功能是指一定地域在更大的地域范围内,在自然资源和生态环境系统中、在人类生产和生活活动中所履行的综合职能和发挥的作用[29]。与地域功能相关的是功能区,即承载一定地域功能的区域。地域功能的研究就是在识别地域功能类型的基础上,优化空间组织,寻求最优或次优的功能区划方案[30]。合理的功能区组织方案至少应符合三个方面的要求,①同时满足对自然生态系统干扰小、有利于自然可持续发展,又支撑人类不断增长的生产生活需要的双重目标;②实现不同功能区综合发展效益的均等,这是保障不同地域功能建设的前提条件,本文在“区域均衡”小节中讨论了这个问题;③实现各功能区所组成整体的效益最大化,而这不仅同功能如何划分有关—空间结构问题,而且与时间取值有关—地域功能的类型、功能区划的方案会因时间的不同而发生变动。地域功能格局形成的地理过程,主要由相对稳定的生态功能格局下土地利用功能格局的变化过程、以及受人居环境和产业区位选择牵动的人口和产业集聚疏散过程所构成。地域功能区划的应用实践是主体功能区规划,笔者主持的项目历时近10年,通过确定主体功能区划原则和指标体系、评价国土空间功能适宜性、制定和培训国家和省级主体功能区划分技术规程、研制国家级主体功能区划草案、编制案例省份主体功能区规划等,为主体功能区规划、战略和制度的形成作出了重要的科技支撑,使主体功能区成为贯彻落实人口资源环境相均衡、经济社会生态效益相统一原则的基础性空间布局方案[22]。2.4空间结构——从空间形态的结构拓展到数量关系的结构“点、线、面”是刻画人文地理格局空间形态的三种要素。陆大道先生提出的点—轴系统理论创建了有关“点”和“线”的空间组织与演变的规律,成为我国不同空间尺度进行国土空间开发格局组织的基础模式[6]。点轴理论更多地阐释了空间形态为主体表达空间10648期樊杰：人地系统可持续过程、格局的前沿探索1065图1三大空间比例关系演变过程(a和类型区(b示意图Fig.1Theproportionoftheproductive,livingandecologicspacesfortemporalevolution(aandfunctionzone(b结构的形成过程及作用机制，如果要进行空间开发强度的管制，同时需要更多地从功能空间的比例关系来揭示不同自然地理环境背景下、不同发展水平和发展阶段的空间结构演变规律。“生产空间、生活空间、生态空间”不仅弥补了“点轴”系统中面状空间组织结构缺失的问题，同时，拓展为生产、生活和生态三大空间比例关系表达空间结构，使其形成与点—线—面空间形态构筑的空间结构相互支撑，初步揭示了空间结构有序化演进规律[26]。这一学术思想被全面应用到笔者主持的国土资源部、广东省人民政府和中国科学院合作开展的“广东省国土规划”试点工作中。3“未来地球”框架下的区域可持续发展研究从以上前沿领域的探索可以看出，过去10多年里，笔者及其团队秉承吴传钧先生人地关系地域系统的学术脉络，在陆大道先生指导下，以不同空间尺度的区域可持续发展为目标、以人文圈层和自然圈层相互作用为研究重点，把人口经济资源环境协调作为科学认知人文地理过程和格局的主要基础，开展了地理学综合问题的初步探索。与此同时，国内人文地理学也呈现出另一个取向，在接轨国际前沿过程中加剧了人文地理学的人文化倾向，相关研究在更加深刻揭示社会文化新因素和新机制在人文地理格局产生和演变过程中的作用的同时[20-21]，也出现了迈入较为单纯的社会科学的迹象，如果这种“转身”演变为人文地理学整体的行为，就有可能对地理学产生巨大的破坏力。事实上，目前国外人文地理学也正在摆脱简单地以经济过程、文化社会转型、行为心理为牵引的发展路径，越来越关注可持续性的研究，并被认为是发挥地理学科优势、直面现实问题的重要方向，GIS技术和模型方法为这一选项提供了方法支撑[11]。国外人文地理学开始注重可持续发展研究的这一趋势同地球科学研究的总体趋向是一致的。目前地球科学提出的“未来地球”研究计划把地球整体性研究与地球可持续发展研究结合起来、采用自然科学与社会科学相融合的方法、注重基础研究与决策应用的贯穿，越来越得到广大地球科学工作者的认同，同样也引导地理学在直面“综合性”研究方面共识越来越高、学术探究和面向应用的行动也趋于同归[9-11]。应该说，“未来地球”的理念和基本框架同黄秉维先生晚年对地理学的思考和设计、与吴传钧先生人地关系地域系统理论体系和应用目标的创新贡献，是完全一致的。事实上，开展系统地理学、综合地理学、统一地理学研究的尝试，一直在地理学界没有被放弃。自然地理学和人文地理学断裂的地理学不能成为真正的地理学，忽视人文圈层和自然圈层相互作用的地球系统科学也不是真正的地球系统科学。地理学的综合性研究，比较现实的一个领域方向是“区域可持续发展”研究，这里的1066地理学报69卷表3区域可持续发展研究的若干关键科学问题Tab.3Keyissuesofregionalsustainabledevelopmentresearchbasedongeography地域(陆地表层—人地关系—可持续发展因素与机理区域可持续发展(社会—环境动力学、影响人地系统变化的因素与机理及其时空分异规(科学研究的一般范畴律、资源环境承载—响应—适应，人文因素作用的不确定性，等等功能与系统地域功能生成和演化、“点—轴—面”空间结构、“生活—生产—生态”空间比例的时空特(地理科学的基本范畴征、人地关系地域系统的功能和质量、优化调控的关键政策阀门，等等过程与格局自然圈和人文圈相互作用、实体空间和非实体空间相互作用、区域依赖性、流空间过程和(地理科学的基本范畴格局、不同区位原理的空间耦合、综合地理区划原理和方法，等等尺度与界面区位到空间结构的集成、不同空间尺度地域功能和结构的转换、人文—自然界面对地理过(地理科学的特殊范畴程和格局的作用、人文界面(线对物质和非物质流的作用，等等“区域”可以是不同空间尺度的。在陆大道先生的率领下，区域可持续发展研究成为中国科学院地理资源所人文—经济地理研究团队的主攻方向，并取得一定的成就和影响，得到中国科学院重点学科领域发展规划的认可。2007年，中国科学院开展中国至2050年重要领域科技发展路线图战略研究中，“区域发展”被列为18大领域之一[31](18个领域是：能源、水资源、矿产资源、海洋、油气资源、人口健康、农业、生态与环境、生物质资源、区域发展、空间、信息、先进制造、先进材料、纳米、大科学装置、重大交叉前沿、国家与公共安全。如果以“地域(陆地表层—人地关系—可持续发展”为横轴、以地理学命题的基本范畴“因素+机理、功能+系统、过程+格局、尺度+界面”为纵轴，人文地理学过程和格局研究的关键学科问题梳理见表3，由于其中许多问题目前已被现实发展高度关注，将有可能成为近期学科探索的前沿领域。我国正在经历着社会治理、政府决策步入科学化的转型过程，当空间管治、区域战略和国土规划越来越成为调控人类空间行为的重要政策工具时，科技支撑能力难以满足现实发展需求的差距问题被越来越充分地显示出来。国家可持续城镇化需要资源环境的保障，但资源环境承载能力的数据质量和预警方法目前都亟待开发建设；国家需要通过开发强度管制实现生态、生活、生产空间结构优化，但不同自然环境和发展基础的区域合理空间结构还没有建构可信的理论模型；国家优化国土空间开发格局的原则确定为“人口资源环境相均衡、经济社会生态效益相统一”，将这一原则通过科学分解、进行贯彻落实的理论依据和标准仍停留在宏观理念的讨论上。比照十八大报告、十八届三中全会决议中有关城镇化、可持续发展、生态文明建设等任务，人文地理学、地理学、地球科学的学科建设要求迫切、任务艰巨、意义重大。随着我国可持续发展需求的不断旺盛及对科学界的要求不断明确，加之“未来地球”等外来理念影响和国际前沿的牵引，重视人类活动与自然环境变化的相互影响、响应适应，重视学科交叉综合解决全球和区域可持续发展问题等越来越成为共识。目前困扰“未来地球”在中国得以推进、困扰资源环境科学在解决中国重大可持续发展问题发挥重要作用的主要障碍，除了复杂系统科学和自然科学—社会科学相融合的基础理论薄弱之外，更为现实的问题是，怎样认识因研究对象的改变、理论基础的改变、学科和知识构成的改变，而需要有适合的研究方法体系，按照一些学科擅长且行之有效的方法论移植或照搬到复杂对象和复杂问题研究上，有可能歪曲了复杂性科学机理的阐释，影响到综合性学术价值的效果。因此，包容的科学文化和相互尊重的学术氛围，可能成为近期在“未来地球”框架下实现研究创新和科学跨越的关键。致谢：以上研究项目承蒙国家基金委、中国科学院、国家发改委、相关地方政府等部门的立项资助，在此致以谢意！同时，感谢陆大道院士和项目组诸多同事在研究中给与的指导和帮助，感谢汤青、周侃、蒋子龙、孔维锋在成文过程中所做的辅助性工作。8期樊杰：人地系统可持续过程、格局的前沿探索1067参考文献(References[1]HuangBingwei.ComprehensiveStudyofGeography.Beijing:TheCommercialPress,2003.[黄秉维.地理学综合研究.北京:商务印书馆,2003.][2]WuChuanjun.Thecoreofgeographicalstudy:Man-eartharealsystem.EconomicGeography,1991,11(3:1-6.[吴传钧.论地理学的研究核心:人地关系地域系统.经济地理,1991,11(3:1-6.][3]WuChuanjun.Man-landRelationshipandEconomicLayout.Beijing:AcademicPress,2021.[吴传钧.人地关系与经济布局.北京:学苑出版社,2021][4]LiJijun.ConsiderationontheprospectsofthedevelopmentofgeographyinChina//WuChuanjun.ChineseGeographyattheTurnoftheCentury.Beijing:People'sEducationPress,1999.[李吉均.关于地理学在中国的发展前景的思考//吴传钧.世纪之交的中国地理学.北京:人民教育出版社,1999.][5]LuDadao.GuoLaixi.Maneartharealsystem:Thecoreofgeographicalstudy.ActaGeographicaSinica,1998,53(2:97-105.[陆大道,郭来喜.地理学的研究核心:人地关系地域系统.地理学报,1998,53(2:97-105.][6]LuDadao.Theoreticalstudiesofman-landsystemasthecoreofgeographicalscience.GeographicalResearch,2002,21(2:135-144.[陆大道.关于地理学的“人—地系统”理论研究.地理研究,2002,21(2:135-144.][7]LuDadao.TheoryandPracticeofRegionalDevelopmentinChina.Beijing:SciencePress,2003.[陆大道.中国区域发展的理论与实践.北京:科学出版社,2003.][8]LuDadao.SomekeyissuesconcerningdevelopmentofgeographicalscienceinChina.ActaGeographicaSinica,2003,58(1:3-8.[陆大道.中国地理学发展若干值得思考的问题.地理学报,2003,58(1:3-8.][9]EarthScienceDevelopmentStrategyResearchGroup.ChinaEarthScienceDevelopmentStrategyReportinTwentyfirstCentury.Beijing:SciencePress,2021.[地球科学发展战略研究组.21世纪中国地球科学发展战略报告.北京:科学出版社,2021.][10]ZhengDu.China'sAgenda21andgeography.ActaGeographicaSinica,1994,49(6:481-489.[郑度.中国21世纪议程与地理学.地理学报,1994,49(6:481-489.][11]TheNationalAcademyofSciencesAmericanResearchCouncil.UnderstandingtheChangingPlanet:StrategicDirectionofGeographicScience.Beijing:SciencePress,2021.[美国国家科学院研究理事会.理解正在变化的星球:地理科学的战略方向.北京:科学出版社,2021.][12]ZhengDu.Astudyontheregionalityandregionaldifferentiationofgeography.GeographicalResearch,1998,17(1:48.[郑度.关于地理学的区域性和地域分异研究.地理研究,1998,17(1:4-8.][13]MaoHanying.Man-landSystemandRegionalSustainableDevelopment.Beijing:ChinaScienceandTechnologyPress,1995.[毛汉英.人地系统与区域持续发展.北京:中国科学技术出版社,1995.][14]GeographicalSocietyofChina.GeographyDevelopmentStrategyandTheoryConstruction:ReviewandProspectattheBeginningoftheCentury.Beijing:TheCommercialPress,2004.[中国地理学会.地理学发展方略和理论建设:世纪之初的回顾与展望.北京:商务印书馆,2004.][15]FanJie.Comprehensivestudyofregionaldevelopment//LuDadao.TheDevelopmentandInnovationofGeography.Beijing:SciencePress,1999:91-93.[樊杰.区域发展综合研究//陆大道.地理学发展与创新.北京:科学出版社,1999:91-93.][16]FanJie.Comprehensivenessofgeographyandintegratedresearchonregionaldevelopment.ActaGeographicaSinica,2004,59(Suppl.:33-40.[樊杰.地理学的综合性与区域发展的集成研究.地理学报,2004,59(增刊:33-40.][17]FanJie.Academicthinkingandeconomicgeographyofthe"regionalsystemofman-landrelationship".EconomicGeography,2021,28(2:870-878.[樊杰.“人地关系地域系统”学术思想与经济地理学.经济地理,2021,28(2:870-878.][18]FanJie,SunWei.Recentprogressandoutlookofhuman-economicgeographyinChina.ProgressinGeography,2021,30(2:1459-1469.[樊杰,孙威.中国人文—经济地理学科进展及展望.地理科学进展,2021,30(2:1459-1469.][19]FanJie.WangHongyuan,TaoAnjunetal.Couplingindustriallocationwithurbansystemdistribution:AcasestudyofChina'sLuoyangMunicipality.ActaGeographicaSinica,2021,64(2:131-141.[樊杰,王宏远,陶岸君等.工业企业区位与城镇体系布局的空间耦合分析:洛阳市大型工业企业区位选择因素的案例剖析,地理学报,2021,64(2:131141.][20]FanJie,ChenDong,LvChen.Ananalysisofspatialprocessandregionalresponseofinternationalfinancialcrisisbasedonaneweconomicgeographicalmode:"Microeconomy-Macroeconomy-RegionalEconomy"approachforneweconomicgeographyphenomenon.GeographicalResearch,2021,28(6:1439-1448.[樊杰,陈东,吕晨.国际金融危机空间过程和区域响应的初探:兼论新经济地理事像研究的一个新范式.地理研究,2021,28(6,1439-1448.][21]FanJie,XuYudong,ShaoYang.Thehumangeographyviewoflandusestudyandnewproposition.ProgressinGeography,2003,22(1:1-10.[樊杰,许豫东,邵阳.土地利用变化研究的人文地理视角与新命题.地理科学进展,2003,22(1:1-10.][22]FanJie,LiPingxing,LiangYutian.Frameworkoffinalconsumptionorientedresearchoncarbonfootprints.AdvancesinEarthScience,2021,25(1:61-68.[樊杰,李平星,梁育填.个人终端消费导向的碳足迹研究框架.地球科学进展,2021,25(1:61-68.][23]FanJie.ThescientificfoundationofmajorfunctionorientedzoninginChina.ActaGeographicaSinica,2007,62(4:1068地理学报69卷339-350.[樊杰.我国主体功能区划的科学基础.地理学报,2007,62(4:339-350.][24]FanJie.Thestrategyofmajorfunctionorientedzoningandtheoptimizationofterritorialdevelopmentpatterns.BulletinofChineseAcademyofSciences,2021,28(2:193-206.[樊杰.主体功能区战略与优化国土空间开发格局.中国科学院院刊,2021,28(2:193-206.][25]LuDadao,FanJie.TheriseandeffectsofregionalsustainabledevelopmentstudiesinChina.BulletinoftheChineseAcademyofSciences,2021,27(3:290-300,319.[陆大道,樊杰.区域可持续发展研究的兴起与作用,中国科学院院刊,2021,27(3:290-300,319.][26]FanJie,ZhouKan,SunWeietal.Scientificvaluesandresearchinnovationsofhuman-economicgeographyinconstructionofecologicalcivilization.ProgressinGeography,2021,32(2:147-160.[樊杰,周侃,孙威等.人文—经济地理学在生态文明建设中的学科价值与学术创新.地理科学进展,2021,32(2:147-160.][27]FanJie.PlanningofPost-disasterReconstructionofWenchuan:ResourcesandEnvironmentCarryingCapacityEvaluation.Beijing:SciencePress,2021.[樊杰.国家汶川地震灾后重建规划:资源环境承载能力评价.北京:科学出版社,2021.][28]ZhengDu.Astudyontheregionalityandregionaldifferentiationofgeography.GeographicalResearch,1998,17(1:48.[郑度.关于地理学的区域性和地域分异研究.地理研究,1998,17(1:4-8.][29]FanJie.Themacroeffectofnaturalresourcesstructureontheevolutionofregionalindustrialstructure:TaketheareasurroundingtheBohaiSeaasanexample.JournalofNaturalResources,1992,7(2:97-106.[樊杰.自然资源结构在地区产业结构演进中的宏观作用:以环渤海地区为例.自然资源学报,1992,7(2:97-106.][30]FanJie,JiangZilong,ChenDong.Scientificfoundationandpracticalstrategiesofcollaborativeplanningforspatiallayout.CityPlanningReview,2021,38(1:16-25,40.[樊杰,蒋子龙,陈东.空间布局协同规划的科学基础与实践策略.城市规划,2021,38(1:16-25,40.][31]LuDadao,FanJie.RegionalDevelopmentResearchinChina:ARoadmapto2050.Beijing:SciencePress,2021.[陆大道,樊杰.2050:中国的区域发展(中国至2050年区域科技发展路线图研究报告.北京:科学出版社,2021.]Frontierapproachofthesustainableprocessandpatternofhuman-environmentsystemFANJie(InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,KeyLaboratoryofRegionalSustainableDevelopmentModeling,CAS,Beijing100101,ChinaAbstract:Incombinationwiththeauthor'sreviewoffrontierissuesinhumangeographyinrecentyears,thispaperclarifiesthatuncoveringthespatiotemporaldifferencerulesofhumanenvironmentsysteminteractioninthegeographicpatternisthehighest-levelscientificpuzzleinmoderngeography,andistheunderstandingofkeyissues