第三章地理科学学科性质、体系及特征分解课件.ppt

1、 第三章第三章 地理科学的学科性质、体系与特征地理科学的学科性质、体系与特征第一节第一节 地理科学的科学性质地理科学的科学性质n科学性质辨析科学性质辨析n传统科学分类中的地理学传统科学分类中的地理学n现代科学分类中的地理科学现代科学分类中的地理科学n科研与教育实践中的地理学科研与教育实践中的地理学n地理学性质再认识地理学性质再认识 一、科学性质辨析一、科学性质辨析1.科学及其作用科学及其作用科学是反映客观事实和规律的科学是反映客观事实和规律的知识知识。科学是反映客观事实和规律的知识科学是反映客观事实和规律的知识体系体系。科学是一项反映客观事实和规律的知识体系相关活动的科学是一项反映客观事实和规

2、律的知识体系相关活动的事业事业。科学发展的历程科学发展的历程 16世纪以世纪以伽利略伽利略为代表的为代表的个体活动时代个体活动时代 17世纪以世纪以牛顿牛顿为代表的松散群众组织为代表的松散群众组织皇家学会时代皇家学会时代 爱迪生爱迪生（1847-1931）“实验工厂实验工厂”的的集体研究时代集体研究时代 20世纪世纪40年代美国的年代美国的国家规模建制时代国家规模建制时代 当今国际合作的当今国际合作的跨国建制时代跨国建制时代2.现代科学的特征现代科学的特征n研究的完整性研究的完整性。从。从层次、过程、结构、功能层次、过程、结构、功能等诸多方面等诸多方面揭示自然界的规律，获得对自然界越来越完整的

3、认识。揭示自然界的规律，获得对自然界越来越完整的认识。n研究对象的多学科性研究对象的多学科性。采用多学科的方法采用多学科的方法研究某一物质研究某一物质客体或某一课题，组织客体或某一课题，组织多学科联合攻关多学科联合攻关是高科技研究取得是高科技研究取得突破性进展的主要形式。是当代科学发展最有前途的方向。突破性进展的主要形式。是当代科学发展最有前途的方向。n学科的多对象性学科的多对象性。现代科学研究向。现代科学研究向横向和纵向横向和纵向两个方面两个方面延伸，各门学科不断扩展自己的研究领域。延伸，各门学科不断扩展自己的研究领域。n科学研究的信息化科学研究的信息化。计算机信息处理技术是当代科学技。计算

4、机信息处理技术是当代科学技术发展的主导领域，术发展的主导领域，信息处理技术信息处理技术的巨大进步是当代科学的巨大进步是当代科学革命的核心过程。革命的核心过程。3.科学性质的认识科学性质的认识n所谓科学性质，是指某一学科在人类整个所谓科学性质，是指某一学科在人类整个科学知识体系中的基本地位，或隶属关系。科学知识体系中的基本地位，或隶属关系。n人类的科学知识体系是一个整体。人类的科学知识体系是一个整体。n科学分类是人为的，造成分类体系的差异。科学分类是人为的，造成分类体系的差异。二、传统科学体系中地理学的跨学科性二、传统科学体系中地理学的跨学科性1.两分法两分法n即分即分自然科学、社会科学自然科学

5、、社会科学。2.三分法三分法n即分即分哲学、自然科学、社会科学哲学、自然科学、社会科学。现代地理科学的性质应当是跨学科性现代地理科学的性质应当是跨学科性质的科学：不应属于自然科学也不应属质的科学：不应属于自然科学也不应属于社会科学，而是两种科学的结合。于社会科学，而是两种科学的结合。三、现代学科分类中地理学的大科学性质三、现代学科分类中地理学的大科学性质1.现实学科分类中的困惑现实学科分类中的困惑 20世纪以来，现代科学技术的高度分化与综合。至少有世纪以来，现代科学技术的高度分化与综合。至少有三类科学无法用过去的社会科学、自然科学的老框框去套：三类科学无法用过去的社会科学、自然科学的老框框去套

6、：n一是一是横断科学横断科学,就是各种科学都应用的理论和方法就是各种科学都应用的理论和方法,如系统论、如系统论、控制论和信息论；控制论和信息论；n二是二是边缘科学边缘科学，就是介于两个学科之间的科学，特别是介，就是介于两个学科之间的科学，特别是介于一门自然科学和另一门社会科学之间的科学，如数量经于一门自然科学和另一门社会科学之间的科学，如数量经济学、生态经济学等等；济学、生态经济学等等；n三是三是综合科学综合科学，兼有自然科学和社会科学两种性质、综合，兼有自然科学和社会科学两种性质、综合研究某一论题的科学，如环境科学、城市学等等。研究某一论题的科学，如环境科学、城市学等等。2.教育部教育部19

7、98年学科分类方案年学科分类方案n哲学哲学 经济学经济学n法学法学 教育学教育学n文学文学 历史学历史学n理学理学 工学工学n农学农学 医学医学n管理学管理学3.3.钱学森的学科分类思想钱学森的学科分类思想n学科分类原则学科分类原则n 各个学科所面对研究的对象都是客观实际，不同学科各个学科所面对研究的对象都是客观实际，不同学科之间的差别之间的差别不在于研究对象不在于研究对象，而在于它们研究的角度而在于它们研究的角度不同，不同，研究的侧面有所侧重。研究的侧面有所侧重。一个学科内的各种知识之间存在着一个学科内的各种知识之间存在着纵向的区别纵向的区别，一般，一般需将某学科内知识分为需将某学科内知识分

8、为基础理论、技术基础、实际应用基础理论、技术基础、实际应用三个三个层次。层次。n 学科分类体系学科分类体系不应有千古不变的模式，随着科学的发不应有千古不变的模式，随着科学的发展，人类的知识将展，人类的知识将不断完善、不断发展不断完善、不断发展，逐渐形成体系，学，逐渐形成体系，学科分类不应该是先搭好一个框子把所有知识硬性地装进去。科分类不应该是先搭好一个框子把所有知识硬性地装进去。科学体系构建科学体系构建马马 克克 思思 主主 义义 哲哲 学学桥桥梁梁数学数学哲学哲学自然辩证自然辩证法法历史唯历史唯物主义物主义系系统统论论人天观人天观认识论认识论社会论社会论审审美美观观军事哲军事哲学学人地关人地

9、关系系学学科科部部类类数学数学自然自然科学科学社会社会科学科学系系统统科科学学人体人体科学科学思维思维科学科学行为行为科学科学文文学学艺艺术术军事军事科学科学地理地理科学科学基基础础理理论论几何几何代数代数数学数学分析分析物理学物理学力学力学生物学生物学化学化学经济学经济学社会学社会学民族学民族学 系系统统学学生理学生理学心理学心理学神经学神经学 思维学思维学信息学信息学论理学论理学行为学行为学美美学学战略学战略学地球表地球表层学，层学，理论地理论地理学，理学，4.钱学森的地理科学思想钱学森的地理科学思想n地理科学不同于传统意义上的地理学，它不是单一的学科，而是一个学科体地理科学不同于传统意义

10、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。（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。（横向科横向科学层次学层次）n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。相结合的科学。n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。层次。(纵向科学层次纵向科学层次)n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。地理科学的

11、研究对象是地球表层系统，是一个开放复杂的巨系统。n地理科学研究的基本方法是地理科学研究的基本方法是“从定性到定量的综合集成法从定性到定量的综合集成法”n地理建设思想。地理建设思想。“究竟什么是地理建设？我想到的是：交通运输、信息通讯、究竟什么是地理建设？我想到的是：交通运输、信息通讯、能源发展、供气供水、环境保护、绿化建设、气象预报、防灾减灾、矿业开发、能源发展、供气供水、环境保护、绿化建设、气象预报、防灾减灾、矿业开发、农业资源及林业资源开发、保护等等农业资源及林业资源开发、保护等等”。“我们要建设社会主义三个文明，我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

12、就很难，这就是地理建设。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。”（认识地理环境的科学认识地理环境的科学建设地理环境的科学建设地理环境的科学）四、对地理学性质的再认识四、对地理学性质的再认识n 地理学的性质不仅仅是一个概念问题，它涉及到地地理学的性质不仅仅是一个概念问题，它涉及到地理学的定义、地理学的研究对象、以及由对象规定的研究理学的定义、地理学的研究对象、以及由对象规定的研究内容、研究方法和在科学中的地位，社会发展中的作用等内容、研究方法和在科学中的地位，社会发展中的作用等等。等。n 理性的表述应该是：按传统的科学分类体系，地理理性的表述应该是：按传统的科学分类

13、体系，地理学是自然科学和社会科学两大领域交汇的跨界学科，兼有学是自然科学和社会科学两大领域交汇的跨界学科，兼有自然科学和社会科学的属性。按现代的科学分类观点，地自然科学和社会科学的属性。按现代的科学分类观点，地理学是自然科学和社会科学相结合的，并与之平行的一个理学是自然科学和社会科学相结合的，并与之平行的一个独立的科学系统。独立的科学系统。第二节第二节 地理科学的科学体系地理科学的科学体系一、传统地理学的科学体系一、传统地理学的科学体系n西方传统的地理学分类体系西方传统的地理学分类体系:专论地理学专论地理学（区域）、通论地理学（部门）（区域）、通论地理学（部门）n前苏联的地理学分类体系：自然地

14、理学、前苏联的地理学分类体系：自然地理学、经济地理学经济地理学n区域地理学、系统地理学、数理地理学三区域地理学、系统地理学、数理地理学三大类。大类。二、现代地理科学的科学体系二、现代地理科学的科学体系分三个层次：基础理论层次、应用理论层次分三个层次：基础理论层次、应用理论层次 、应用、应用技术层次技术层次 基础理论层次基础理论层次n理论地理学：地理哲学、元地理学和地理学思想理论地理学：地理哲学、元地理学和地理学思想史。史。n地球表层学地球表层学n基础地理学：区域地理学、系统地理学和类型地基础地理学：区域地理学、系统地理学和类型地理学。理学。应用理论层次应用理论层次 n建设地理学、区域开发学、国

15、土整治学、建设地理学、区域开发学、国土整治学、生态经济学、自然环境保护学、自然资源生态经济学、自然环境保护学、自然资源学，应用地貌学，应用气候学。学，应用地貌学，应用气候学。应用技术层次应用技术层次 n遥感地理技术、地理信息系统、地理制图、遥感地理技术、地理信息系统、地理制图、景观生态设计、土地管理与规划、城市规景观生态设计、土地管理与规划、城市规划、自然灾害预报等。划、自然灾害预报等。三、地理科学的相邻科学三、地理科学的相邻科学n地学地学 n环境科学环境科学 n生态科学生态科学n区域科学区域科学 第三节第三节 地理科学的学科特征地理科学的学科特征n综合性综合性 n 区域性区域性 n 动态性动

16、态性n 软科学性软科学性n 工程性工程性一、综合性一、综合性 n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。综合体，决定了地理学是一门综合性的学科。n地理学的综合性研究分为不同的层次：两个要素相互关系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。统全部要素之间相互关系的综合研究。n综合性的特点决定了地理学的性质是一个横断学科。事实综合性的特点决定了地理学的性质是一

17、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。学科是从地理学中分化发展而成的。二、区域性二、区域性 n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。了地理学研究的区域性特点。n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。方面。n地理学的区域研究分为地理学的区域研究分为 3个尺度：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大尺度区域研

18、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；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；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，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。以及该地区对中尺度区域分异的作用。三、动态性三、动态性 n地球表面不断变化的特征，决定了地理学须以动态观点进地球表面不断变化的特征，决

19、定了地理学须以动态观点进行研究的特点。行研究的特点。n用动态的观点研究地理学，要求把现代地理现象作为历史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。不同历史阶段地理现象的发生、发展及其演变规律。n地球表面的复杂性决定了地理学研究方法的多样性。地球表面的复杂性决定了地理学研究方法的多样性。四、软科学性四、软科学性n软科学多指思想、理论、管理、计划等方面的科学。软科学多指思想、理论、管理、计划等方面的科学。n地理学作为软科学，主要是指综合地理学在城

20、市规划、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。区域规划和区域发展方略等研究中所起的作用。n在区域发展方略研究方面，地理学可以把区域发展总战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，并将其落实到区略和子战略有机地结合起来进行研究，并将其落实到区域地表结构上，同时还可以探讨某些战术性问题。域地表结构上，同时还可以探讨某些战术性问题。五、地理学的工程性五、地理学的工程性n所谓地理工程，是指人们对地理环境进行有目所谓地理工程，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。的的开发、保护、利用和改造

21、的工作。n目前，地理学已经进行了地理工程设计和建设，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。直接服务于一些具体问题的解决。第四节第四节 地理学的理论结构地理学的理论结构n地理基本要素n地理基本概念n地理学的基本公理n地理学的基本理论一、地理基本要素n方向、位置、距离、覆盖、密度（强度）和时间二、地理基本概念n地理事物概念、地理性质概念、地理关系概念n区位、区域、景观、时空耦合、网络、等级、模型、循环、相互联系、机制区位n区位的概念(P117)人类社会事物的空间位置及其结构关系（在什么地点？与什么有关？环境条件如何？）n区位的特点：空间性：位置意义。上海位于中国长

22、江中下游冲积平原长江入海口和我国海岸线的中点，是长江黄金水道与津沪铁路交会点。结构性：事物在空间上与其它事物之间的联系。上海宝钢位于中国东部经济文化高度发达的地区，有广阔的市场腹地，临海便于从国外特别是利于从澳大利亚进口铁矿石。环境性：自然环境、人文环境 上海地处亚热带长江中下游平原，温暖而湿润。文化性：区位是人类的文化行为的结果。区域n区域的概念(P156)广义的区域是地球表层的一个部分，可以是自然的也可以是社会经济的。狭义的区域是指人类社会经济的空间形式。n区域的特征区域空间是具体的：具体、实在的空间与环境区域是连续的：不是位置点，而是一个连续的面区域具有演化特征：不同的社会形态和生产力发

23、展阶段相对应的不同的区域形态结构。景观n景观的概念(P294)“景观景观”在德语中被解释为在德语中被解释为“风景风景”（外貌、视觉感观）（外貌、视觉感观）、“区域区域”。地理学中的地理学中的“景观景观”多指区域的整体形象而言。多指区域的整体形象而言。不同学者强调的侧面不同：有的认为不同学者强调的侧面不同：有的认为“景观景观”专指自然或侧重于自然专指自然或侧重于自然的整体；有的强调的整体；有的强调“景观景观”侧重于区域含义；有的认为侧重于区域含义；有的认为“景观景观”不仅不仅包括自然景观也包括人为景观。包括自然景观也包括人为景观。景观的定义：综合了地理圈、生物圈和智慧圈的人为事物的人类生活景观的

24、定义：综合了地理圈、生物圈和智慧圈的人为事物的人类生活空间的总空间和可见实体。（特罗尔，空间的总空间和可见实体。（特罗尔，19711971）n景观的含义“景观景观”在地理学中所包含的含义：在地理学中所包含的含义：n整体性：它表示诸多地理要素构成的综合体整体性：它表示诸多地理要素构成的综合体n地域性：它表示地表的整体形象，不能脱离实在的地表物质环境，不地域性：它表示地表的整体形象，不能脱离实在的地表物质环境，不是抽象的空间概念。是抽象的空间概念。n形象性：或称可视性，是可以观察到的形态形象性：或称可视性，是可以观察到的形态三、地理基本公理n集群公理n势能扩散公理n距离衰减公理n序动公理n时空对耦

25、公理集群公理n个体在地理上的靠近、聚集形成群体，各种群体也在一定的地理空间上集聚，称为集群。n地球上的一切事物在地理空间上都呈一定的集群状态。（如：生物、流水、人类）n自然、人文和社会因素集群的结果：形成两种地理区域：均质区域或称形式区域（集群地区内部结构上相似）功能区域或称作用区域（集群产生势能，对外发生作用的结果）势能扩散公理n非生命体具有位势能和内部结构势能，生命体除这些之外还具有生物势能n不同事物所具有的势能是各不相同的，这包括势能的大小不同以及势能组成种类上的不同。n势能扩散是一切事物共有的特性。n势能扩散是一切地理运动和地理过程的原动力，各种不同来源的势能作用的结果，造成了复杂的地

26、理现象，形成了错综复杂的地理规律。（如人类集中的场所城市向外扩散势能，从而形成了城市腹地吸引范围）。距离衰减公理n“距离”指的是地理距离，不只是简单的几何距离或路程，它包含了事物之间接触性和近便性的计量。n计量的方式，可以是陆上的、海上的、空间的（如直线几何距离、航空距离），也可以用时间这一指标作间接计量。n事物向环境扩散势能，其扩散能量的分布状态随着与扩散中心的地理距离的增加而逐渐衰减，即衰减波的强度同扩散中心的距离成反相关。n势能有时可以利用代载体（如科学家的著作）完成其扩散过程。n有时可能存在一个势能扩散基距（最短距离），在基距以内不符合距离衰减法则，扩散中心至基距之间的势能扩散强度或随

27、距离增加而增加，或保持不变，或呈无规律的紊乱状态。序动公理n序动含义之一，是集群向环境发生作用的地理过程依从一定的程序，先后在不同的空间上发生作用，势能扩散在不同的地理距离上产生作用在时间上是相继的，不可能在地理距离远的地方先发生作用，而在近的地方后发生作用。n含义之二，是互相之间密切关联的事物构成的、占有一定地理空间的集群在作用于环境的同时，内部诸事物之间的作用机制也是按照一定的顺序和活动规则运行的，如果次序在前的事物不发生作用，则次序在后的一定不会发生，反之亦然。时空对耦公理n地理综合体是一定时空中的地理体。n地理体在时间上的变化（即演替或波动）与地理体在空间上的变化（即更替或共轭）之间存

28、在一定的对应关系。n在一定条件下，地理体的更替系列可以反映其演替系列，演替系列可以反映更替系列。四、地理学的基本理论n地理环境整体性理论（公理基础：统一性公理、集群公理）n自然地域分异理论（集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理、节律性公理）n人地关系理论（集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理、序动公理）n地理区域理论（集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理）n地理轮回理论（序动公理、节律性公理）n古典区位理论（集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理）n中心地理论（集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理）n重（引）力作用理论（引力理论、距离衰减公理）n土壤发生学理论（统一性公理、序动公理）n地理演替理论（节律性公理、集群公理、序动公理）n地理系统理论（集群公理、势能扩散公理、节律衰减公理、序动公理）