地理科学导论课件.ppt

1、地理科学导论地理科学导论前前 言言一、开设地理科学导论的重要性l了解这门专业的过去、现在和未来；l稳定专业思想、热爱专业、献身科学；l造就学养、发挥专业优势、服务社会实践；l传承学术、创新学科、继往开来。二、地理学科迎来了又一个辉煌发展时期二、地理学科迎来了又一个辉煌发展时期l已经历了两个辉煌的时期l21世纪前半叶地理科学迎来了又一个辉煌时代l制定我国地理科学和高校地理教育发展方向与战略的需要 1.已经历了两个辉煌的时期已经历了两个辉煌的时期l地理大发现之后的大拓荒时期。（文艺复兴带来的思想解放和发现新土地的激情，强烈地激发人们对外部世界的探索热情；近代地理学诞生）l 20世纪60年代以后的生

2、态化、信息化、全球化的地理科学时代。（人口、资源、环境、空间问题；3S技术：全球定位系统GPS、地理信息系统GIS、遥感技术RS）2.21世纪前半叶地理科学迎来了又一个世纪前半叶地理科学迎来了又一个 辉煌时代辉煌时代l全球变化冲击整个人类社会；l可持续发展成为全人类共识；l国家社会经济和科技文化、改革开放迅速发展；l环境问题凸显；l高等学校地理学教育需要不断进行调整与完善。3.制定我国地理科学和高校地理教育发展制定我国地理科学和高校地理教育发展 方向与战略的需要方向与战略的需要l地理学的学科性质、核心概念、科学和社会地位；l国际地理学与高校地理教育发展趋势；l我国地理学发展与高校地理教育的历史

3、与现状；l社会对地理学专业人才的需求。二、主要讲授内容和所用教材及参考书二、主要讲授内容和所用教材及参考书1.主要讲授内容 第一章 地理科学的科学学 第二章 地理科学发展简史 第三章 地球演化历史 第四章 地球表层系统 第五章 地理科学的重要概念、研究核心及研究范式 第六章 现代地理科学方法 第七章 现代地理学未来展望 2.参考书参考书l所用教材：白光润,现代地理科学导论,华东师范大学 出版社，2003l参考教材：潘玉君等,地理科学导论,科学出版社,2009 马蔼乃,地理科学导论,高等教育出版,2005三、学习方法及目的三、学习方法及目的l高屋建瓴，了解地理科学的框架和发展脉络及基础理论；l由

4、浅入深，熟知专业研究对象及专业结构；l展开阅读，接近大师，走进地理科学殿堂；l抓住重点，掌握方法，弘扬地理科学精髓与优势。学习入门温馨提示：1.建立地理科学小书架（扉页一侧记住上课老师提到的名家和大师，那是获取本学科基础理论的源头）。2.梳理案例情景，那是本学科应对社会需求的实践。3.关注学科交叉脉络，尤其是新技术在地理科学中的应用，那是你学以致用的工具。第一章第一章 地理科学的科学学地理科学的科学学第一节 地理科学的研究对象和学科属性 一、地理科学的研究对象 1.古今中外关于地理科学研究对象的表达 （阅读学者的相关文献）地理学家主要观点经典之作洪堡（自然地理学家）是研究位于地球上某一区域或者

5、片段上的各种相互联系的现象的多样性。洪堡所探索的不是个别的空间现象，而是空间分布的各种现象的复合体。宇宙：物质世界概要 李特尔（人文地理学家）是研究人类家园即布满人的地表空间的科学，不以整个地球为研究对象而以地球表层为研究对象，重点是研究在地区上结合在一起的各个地理事物的相互联系和因果关系，人是整个地理研究的核心和顶点。地学通论赫特纳（德国学者）研究地球表层的差异性，或者说地理科学是按照总特性研究地球表面的不同区域，既要研究地理规律又要研究具体的地理事物。简言之，地理科学是研究区域差异的科学。地理学：它的历史、性质和方法白兰士（法国学者）是研究地面相关现象的因果关系和“或然论”或“可能论”的人

6、地关系的学说。地理学的研究应集中在个别区域上，力求通过一系列具体区域的实证研究来阐明人地关系的一般原理。人生地理学原理索恰瓦（俄苏学者）可以用“地理系统”这个概念来表述地理科学的研究对象。地理系统是位于地球表面附近由各种自然、经济和社会因素相互作用形成的统一体。地理系统学说导论哈特向（美国学者）是关于世界上区域分异的复杂知识，“地球表面就是岩石圈、水圈、气圈、人圈相互混合的地球外壳部分，这就是地理学的研究领域。”地理学的性质部分国外学者的观点部分国外学者的观点竺可桢院士 “地理学是一门面向各个自然要素和整个地理环境、综合性和地区性很强的科学”，“是研究地理环境的形成、发展与区域分异以及生产布局

7、的科学，它具有鲜明的地域性与综合性特点，同时具有明显的实践作用，与国民经济建设的各个部门有着极其密切的关系。地理学通论、气象学 钱学森院士 是一门综合性的科学，地理科学的研究对象就是地球表层。地球表层对人的影响，对社会的发展都有密切的关系，地球表层往外的部分和地球表层更深的部分是地球表层的环境。地球表层是一个系统，而且是一个非常复杂的系统”；地球表层学是自然科学和社会科学的交叉学科。工程控制论吴传钧院士 是一门研究地球表层自然要素与人文要素的交互关系与作用的科学。研究范围十分广泛，上至大气圈对流层的顶部，下至岩石圈的表层，处于大气、陆地、水域的交合面，由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈与人类智慧圈

8、五大圈层所构成。地理学着重研究有关事物的分布。地理学要回答的问题不仅是分布在哪里(where)，而且要回答在什么时间(when)条件下、为什么(why)分布在那里和形成怎样(what)的分布类型等问题。中国经济地理黄秉维院士 全面研究由地貌、气候、水文、土壤、植被、动物等相互关联的因素所组成的自然综合体，研究它的类型及其发生、发展与分布规律，并在此基础上，分析其对于人类社会的有利方面与不利方面，指出充分利用与改造的可能性与方向。中国综合自然区划部分国内学者的观点部分国内学者的观点陆大道院士 从历史的角度论述：“无论古代、近代和现代，地理学的研究对象都在于地球表层。而且地理学研究的着眼点不是个别

9、事物的规律，而是现象之间的联系。从逻辑的角度论述：地球表层这个巨大的范围是一个巨大系统，它并非是与其周围隔绝的，而是一个开放的、运动的、有交换的系统。这个巨大系统不仅是综合体系，而且具有层次和层次结构。区位论及区域研究方法郑度院士 是一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用与关系及其时空规律的科学。它所面对的是复杂的地球表层巨系统，是由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈与人类圈所构成的统一整体，是由各种自然现象、人文现象组合在一起的复杂体系。现代自然地理李春芬教授 是地球表面的地理环境。主要关注其组成要素的分布、组合和它们之间的空间关系。地理学对于地球表面的研究主要从空间与过程、人地关系即生态研究

10、和区域研究三个角度去进行。南美洲地理环境的结构李旭旦教授 研究对象是地球表面。地球表面既包括自然现象，如高山、大河、森林、草原等，也包括社会经济现象，如都市、农田、工厂、交通线等。因此，地理学既要论述自然现象，也要论述人类的社会经济现象。现代地理学显然趋向于着重研究人类的社会、经济问题，现代地理学走的是社会科学的道路，用的是自然科学的方法。”地理学研究的目的是谋求人地关系的协调。地理学思想史2.地理科学研究对象的表达（定论）地理科学研究对象的表达（定论）地理科学的研究对象是地球表层这一特殊的物质体系。地球圈层构造，固体部分分为地核、地幔、地壳，气体部分分为对流层、平流层、中间层、热成层、电离层

11、、外逸层等，并无表层、深层之类的分化。这里所讲的地球表层实际上就是固体地球与大气、水体、生物、人类之间的界面层。“地球表层”的概念表明科学家对地理科学研究对象、地理过程物质主体、对地球系统中进化最快，物质能量交换最活跃的特殊界面物质体系的理性认识。地球的圈层结构 二、地理科学的学科属性二、地理科学的学科属性（一）地理科学观（一）地理科学观 1.大科学思维（分为三个时代）小科学时代，又称为英雄时代（17世纪英国皇家学会时代）科学家的个人活动；过渡时代，又称恩主时代（18-19世纪工业革命兴起的时代）个人研究想资本家寻求支持，科学转向技术层次；大科学时代（20世纪以后开始）由封闭的单向的思维形式，

12、到确立全方位立体的思维形式；研究的对象是超大系统或巨系统，解决满足社会生产需要与人类自身生存发展的大问题；跨学科研究；信息技术称为科学研究的重要手段；兼有基础科学、技术科学、工程科学、管理科学的综合能力。2.大地理学思潮大地理学思潮 小地理学的背景早期的对自然现象和社会经济现象的观察和描述，近代科学大分化的影响；地理环境决定论的质疑；“二元论”盛行。大地理学思潮背景始于20世纪60年代。资源、环境、人口、空间越来越突出，对地理科学产生强烈的社会需求；三论（系统论、控制论、信息论）等横断科学和非线性思维的出现，为科学的接近和融合提供了方法论基础；80年代以后中国的改革开放，苏联的解体，在人文科学

13、中将阶级性绝对化的极“左”思潮得到纠正；3S技术的飞速发展为解决复杂空间问题创造了技术条件。世界进入了人类社会经济全球化、自然科学和社会科学相互融合相互渗透的时代。所有这些都给地理学的发展带来压力和动力，为其走向大科学时代提供理论和方法。大地理学思潮的兴起和发展大地理学思潮的兴起和发展 从横向上看，苏联的“统一地理学”：阿努钦提出“国家地理学”，格拉西莫夫提出“建设地理”；20世纪80年代初我国科学界认识到地理科学可以成为综合人类与环境关系的大科学体系，中国科协组织了自然科学与社会科学联合委员会。1986年召开全国第二届天、地、生关系学术讨论会上。从纵向上看，战后应用地理学发展迅速，出现了有别

14、于单一理论层面的，围绕应用客体为中心的地理学（自然区划学、土地类型学、农业区别学、国土规划学、城市规划学、生态规划学、景现生态设计等等）；信息技术跻身于现代高技术的行列；地理实验技术也在发展；地理学已从单一的知识理论层面向纵深发展，越来越立体化。我国改革开放以后，特别是80年代后期，“地理建设”(钱学森，1989)、“地理工程”(王铮等，1987)、“地理技术”(杨青山等，1987)的呼声相当强烈，反映出地理学“立体化”的思潮。.钱学森的地理学思想钱学森的地理学思想l地理科学不同于传统意义上的地理学，不是一门单一的学科，而是一个学科体系，更具体地说，地理科学与自然科学、社会科学、数学科学、系统

15、科学、思维科学、人体科学、美学、军事科学、行为科学并列，为现代科学十大部门之一。l地理科学既不屑于自然科学也不屑于社会科学，它是自然科学与社会科学相结合的科学。l地理科学分为三个层次，即基础科学层次、技术理论层次和应用技术层次。l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。地理科学研究的基本方法是“从定性到定量的综合集成法”。“通常是科学理论、经验知识和专家判断力相结合，提出经验性假设(判断或猜想)；而这些经验性假设不能用严谨的科学方式加以证明，往往是定性的认识，但可用经验性数据和资料以及几十、几百、上千个参数的模型对其确实性进行检测；而这些模型也必须建立在经验和对系统的实际理解

16、上，经过定量计算，通过反复对比后形成结论，而这样的结论就是我们在现阶段认识客观事物所能达到的最佳结论，是从定性上升到定量的认识”。“就其实质而言，是将专家群体(各种的关的专家)、数据和各种信息与计算机技术有机结合起来，把各种学科的科学理论和人的经验知识结合起来。这三者本身也构成了一个系统。”(二二)现代地理科学的学科属性现代地理科学的学科属性1.地理科学的跨学科属性l小科学时代的分类：哲学、自然科学和社会科学三大类。l大科学时代的跨学科属性：地球表层是一个庞大的物质体系，是人类和自然过程共同作用的成果。在进行经济文化建设的同时，不可忽略对自然规律、自然物质基础可能性的重视。自然多样性是经济、文

17、化多样性的基础。2.地理科学的大科学属性地理科学的大科学属性l跨学科性质的科学包括：边缘科学、综合科学、横断科学（适用于所有科学普遍的认识论和方法论）；l现代地理科学是大科学，属于综合科学，无论在横向上还是在纵向上都涵盖众多学科门类。图 钱学森对地理科学位置的认识第二节第二节 地理科学的学科体系地理科学的学科体系一、传统地理学的科学体系 传统地理学是单一层次的、平面的。一般的说，分为区域地理学、系统地理学、数理地理学三大类。图 传统地理学学科体系二、现代地理科二、现代地理科学的科学体系学的科学体系 关于现代地理学的学科体系，学术界尚未得到统一的、确定的认识，但从发展趋势上具有三个明显特点：重视

18、地理学理论的研究；重视应用地理学理论和方法的研究；以信息技术为中心的地理技术迅速发展。图 白光润的现代地理学体系2.国家基金委组织的国家基金委组织的“学科发展调研报告学科发展调研报告”中的中的地理科学地理科学科学体系科学体系三、地理科学的相邻学科三、地理科学的相邻学科 发展过程中的交叉融合，这些学科的理论方法是地理学家必须了解和掌握的，对发展地理学具有深刻意义。1.地学（地球科学）最早的地理学与地学实际上是一回事 古希腊的地理学探讨地球的数理知识；近代地理学的创始人洪堡所著的宇宙即是从宇宙、天 体、地球讲到人类环境；李特尔时代，地理学才把眼光仅仅注意到地球表层。2.环境科学环境科学 环境科学是

19、研究物质环境和人类关系的科学，产生于20世纪5060年代；50年代治理污染源，60年代转向区域性污染综合治理，7080年代环境科学扩大到社会学、经济学、法学等诸多社会科学方面，更注重于全社会综合治理，全球综合治理，形成了从基础理论到应用技术多学科构成的大科学体系。主要研究：对“三废”(废水、废气、废渣)造成大气、水体、土壤、生物和人的污染治理；对不合理的自然开发造成的环境问题(如水土流失、森林破坏、草原破坏等方面)的治理。地理学与后者关系极为密切，也是地理学重要研究任务之一；环境影响评价；环境科学与地理科学之间的边缘科学环境地学已成为地理学的分支学科之一。两者的区别：环境科学更多侧重于环境治理

20、方法，特别是生产环境的治理技术方面，而地理学不仅注重环境更重视对人类自身的研究、对空间地城的研究、对资源开发利用的研究，着眼于人类环境地域系统的整体规律。3.生态科学生态科学 生态科学是研究生命体与环境关系的科学，它的产生与发展与地理学有着密切关系。洪堡开创的植物地理学是生态学三大来源(林奈的植物分类学、洪堡的植物地理学、达尔文的进化论)之一。坦斯利的生态系统思想、苏卡乔夫的生物地理群落思想都曾对地理学的理论发展起过重要的影响作用。20世纪60年代以后，生态学进入人类生态学阶段，生态化方向己成为现代地理学研究的重要发展方向；生态系统中能量转换、物质循环的思想，己成为地理学研究的基本理论之一。4

21、.区域科学区域科学 区域科学是一门有关区域或空间系统的开发、整治、管理的综合学科，产生于20世纪40年代末；美国于1954年成立了以区域经济学家为主，吸收地理学家、社会学家、政治学家、工程学家、心理学家、法律学家参加的区域科学协会。区域科学在区位理论、城市系统和城市化问题，人口聚落和空间组织，经济发展与社会福利，经济发达和不发达国家或区域的发展政策及环境变化等方面做了大量的深人研究。区域科学提供的一系列解决区域问题的理论、政策、方法、技术体系，有很强的应用性，面对区域开发建设的实际问题而提出综合性对策体系。它非常注重理论上、模式上、模型上的演绎和推理，这些都是现代地理学应当努力具备的品格。区域

22、科学与地理学的区别在于，前者更多地注意城市研究，更多注重经济社会分析，不关心传统地理学的区域分异和要素分布等方面的问题，其包罗万象一揽解决所有区域问题的初衷尚缺乏与之相对应的复杂巨系统的方法体系。第三节第三节 地理科学对社会的贡献地理科学对社会的贡献 地理科学无论在古代还是近代、现代，都是人类文化科学知识的基本组成部分。我国古代就有“上知天文，下知地理”之说，把地理看成是除天文知识以外的科学知识的总概括。到了近代，地理学始终是基础教育的主干课程之一，在地球上找不到中小学不开地理课的国家。地理科学对人类文明发展做出了重要贡献，地理知识、地理意识是现代人类文明素养的重要组成部分。一、对科学发展的贡

23、献一、对科学发展的贡献1.地理学是发现的科学 从一定意义上讲，科学就是发现，对事实的发现(发现新的物种、新的基因、新的病毒、新的自然现象）；对事实后面的客观规律的发现（牛顿定律、能量守恒定律、相对论等）。两种发现是互相联系的，前一种发现往往是后一种发现的基础。地理科学不是工学，它为社会实践服务的方式不是发明创造，制做新产品、新设备，而是通过对客观事物的科学认识，指导人们去规划决策。2.地理学的发现之贡献地理学的发现之贡献 地理知识从产生那天起就与旅行、考察、游历联系在一起。今天，对未知土地的不断发现依然是地理学发展的重要方面，人类对南极、北极的考察，对高山、荒漠、冰川、沼泽的考察，激励人们对地

24、理学的强烈探索。地理大发现地理大发现 地理科学最有影响的对事实发现就是地理大发现。地理大发现和与之相伴的地理知识的大爆发及活跃的地理科学研究，在人类文明的进步上具有不可磨灭的历史功绩。正是由于知识积累、资源发现、市场扩大、思想解放才推动了后来的产业革命和社会革命，使人类社会跨入了近代文明的飞跃发展时期。麦哲伦地理大发现的影响地理大发现的影响l它带来了长达数百年的比较研究、归纳法盛行的科学哲学时代。l对规律的发现，主要体现为对地球空间秩序的发现，这是基础科学诞生的前提。从“地心说”到“日心说”（哥白尼大胆冲破神学束缚，1543年发表名著天体运行论，提出太阳中心说），再到伽利略的论证，牛顿的万有引

25、力定律。经历了一个半世纪的科学革命，奠定了哲学、天文学、地理学以及整个自然科学的理论基础，为力学、天体物理、大气物理、水文学、地质学、生物学的发展以及整个自然科学的理论基础确立了空间思维的前提。可以这样讲，没有地理大发现以来地理科学研究和广泛而丰富地理知识的积累，就不会有后来的近代科学的全面聚荣。哥白尼伽利略牛顿二、地理科学对文化进步的贡献二、地理科学对文化进步的贡献l地理学对人类价值观念、思想修养的形成、国民素质的提高和社会的健康发展具有难以估量和不可替代的重要作用。l地理科学贯穿着价值取向，即地理意识。从方法论角度，它体现一种从区域空间角度、环境角度观察分析问题的思维路线。从认识论角度它体

26、现为和平、进步的开放意识、热爱环境的生态意识和地缘心理的爱国意识和乡土意识。1.促进国际了解的和平、进步、开放的意识促进国际了解的和平、进步、开放的意识 地理科学是了解世界的窗口，中外对比，相互借鉴。世界从封闭走向开放，经历了漫长的过程（发达国家鼓吹“生存空间”的法西斯学者豪斯霍费尔、我国的长期极左和封闭，自诩“世界革命中心”错过了发展的机遇）开放中的中国 最近法国地理学家维克多普雷沃持地理有什么用的小册子。l“地理学就是对世界的认识”l“地理学是权力的对立物”l“地理学是人类主义”2.热爱自然的生态意识热爱自然的生态意识 自然观是人类知识文化素养的重要方面（古代人的自然神化；近代人的人与自然

27、的对立；现代人重构的人与自然和谐）东平湖 中小的地理教育激发科学情愫和志向（中小学时代的地理观察、实习、兴趣小组、夏令营）当代的环境问题已经成了社会问题，关心人类生存世界的人口、资源、环境、和平发展等一系列重大问题，自觉地萌生保护环境的责任感、紧迫感、像保卫和平一样保护环境，是现代人不可推卸的社会责任，是现代人文化素质中不可缺少的成分。中国环境标志（俗称“十环”），图形由中心的青山、绿水、太阳及周围的十个环组成。图形的中心结构表示人类赖以生存的环境，外围的十个环紧密结合，环环紧扣，表示公众参与，共同保护环境；同时十个环的“环”字与环境的“环”同字，其寓意为“全民联系起来，共同保护人类赖以生存的环境。3.地缘心理的爱国意识、乡土意识地缘心理的爱国意识、乡土意识l爱家乡、爱祖国、了解国情。