地理科學科學學-課件

地理科學導論地理科學導論1第二章地理科學的科學學

第一節(jié)地理科學的研究對象和學科屬性第二節(jié)地理科學的學科體系第三節(jié)地理科學對社會的貢獻第二章地理科學的科學學

第一節(jié)地理科學的研究對象和學2第二章地理科學的科學學第一節(jié)地理科學的研究對象和學科屬性一、地理科學的研究對象

1.古今中外關于地理科學研究對象的表達

（閱讀學者的相關文獻）第二章地理科學的科學學第一節(jié)地理科學的研究對象和學科3地理學家主要觀點經典之作洪堡（自然地理學家）是研究位于地球上某一區(qū)域或者片段上的各種相互聯(lián)系的現(xiàn)象的多樣性。洪堡所探索的不是個別的空間現(xiàn)象，而是空間分布的各種現(xiàn)象的復合體?！队钪妫何镔|世界概要》李特爾（人文地理學家）是研究人類家園即布滿人的地表空間的科學，不以整個地球為研究對象而以地球表層為研究對象，重點是研究在地區(qū)上結合在一起的各個地理事物的相互聯(lián)系和因果關系，人是整個地理研究的核心和頂點?！兜貙W通論》赫特納（德國學者）研究地球表層的差異性，或者說地理科學是按照總特性研究地球表面的不同區(qū)域，既要研究地理規(guī)律又要研究具體的地理事物。簡言之，地理科學是研究區(qū)域差異的科學。《地理學：它的歷史、性質和方法》白蘭士（法國學者）是研究地面相關現(xiàn)象的因果關系和“或然論”或“可能論”的人地關系的學說。地理學的研究應集中在個別區(qū)域上，力求通過一系列具體區(qū)域的實證研究來闡明人地關系的一般原理?！度松乩韺W原理》索恰瓦（俄蘇學者）可以用“地理系統(tǒng)”這個概念來表述地理科學的研究對象。地理系統(tǒng)是位于地球表面附近由各種自然、經濟和社會因素相互作用形成的統(tǒng)一體?！兜乩硐到y(tǒng)學說導論》哈特向（美國學者）是關于世界上區(qū)域分異的復雜知識，“地球表面就是巖石圈、水圈、氣圈、人圈相互混合的地球外殼部分，這就是地理學的研究領域?！薄兜乩韺W的性質》部分國外學者的觀點地理學家主要觀點經典之作洪堡是研究位于地球上某一區(qū)域或者4

竺可楨院士“地理學是一門面向各個自然要素和整個地理環(huán)境、綜合性和地區(qū)性很強的科學”，“是研究地理環(huán)境的形成、發(fā)展與區(qū)域分異以及生產布局的科學，它具有鮮明的地域性與綜合性特點，同時具有明顯的實踐作用，與國民經濟建設的各個部門有著極其密切的關系?！兜乩韺W通論》、《氣象學》

錢學森院士是一門綜合性的科學，地理科學的研究對象就是地球表層。地球表層對人的影響，對社會的發(fā)展都有密切的關系，地球表層往外的部分和地球表層更深的部分是地球表層的環(huán)境。地球表層是一個系統(tǒng)，而且是一個非常復雜的系統(tǒng)”；地球表層學是自然科學和社會科學的交叉學科。《工程控制論》吳傳鈞院士是一門研究地球表層自然要素與人文要素的交互關系與作用的科學。研究范圍十分廣泛，上至大氣圈對流層的頂部，下至巖石圈的表層，處于大氣、陸地、水域的交合面，由大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈與人類智慧圈五大圈層所構成。地理學著重研究有關事物的分布。地理學要回答的問題不僅是分布在哪里(where)，而且要回答在什么時間(when)條件下、為什么(why)分布在那里和形成怎樣(what)的分布類型等問題。

《中國經濟地理》黃秉維院士全面研究由地貌、氣候、水文、土壤、植被、動物等相互關聯(lián)的因素所組成的自然綜合體，研究它的類型及其發(fā)生、發(fā)展與分布規(guī)律，并在此基礎上，分析其對于人類社會的有利方面與不利方面，指出充分利用與改造的可能性與方向?！吨袊C合自然區(qū)劃》部分國內學者的觀點

“地理學是一門面向各個自然要素和整個地理環(huán)境、綜合性5陸大道院士從歷史的角度論述：“無論古代、近代和現(xiàn)代，地理學的研究對象都在于地球表層。而且地理學研究的著眼點不是個別事物的規(guī)律，而是現(xiàn)象之間的聯(lián)系。從邏輯的角度論述：地球表層這個巨大的范圍是一個巨大系統(tǒng)，它并非是與其周圍隔絕的，而是一個開放的、運動的、有交換的系統(tǒng)。這個巨大系統(tǒng)不僅是綜合體系，而且具有層次和層次結構?！秴^(qū)位論及區(qū)域研究方法》鄭度院士是一門研究地球表層自然要素與人文要素相互作用與關系及其時空規(guī)律的科學。它所面對的是復雜的地球表層巨系統(tǒng)，是由大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈與人類圈所構成的統(tǒng)一整體，是由各種自然現(xiàn)象、人文現(xiàn)象組合在一起的復雜體系?！冬F(xiàn)代自然地理》李春芬教授是地球表面的地理環(huán)境。主要關注其組成要素的分布、組合和它們之間的空間關系。地理學對于地球表面的研究主要從空間與過程、人地關系即生態(tài)研究和區(qū)域研究三個角度去進行。《南美洲地理環(huán)境的結構》李旭旦教授研究對象是地球表面。地球表面既包括自然現(xiàn)象，如高山、大河、森林、草原等，也包括社會經濟現(xiàn)象，如都市、農田、工廠、交通線等。因此，地理學既要論述自然現(xiàn)象，也要論述人類的社會經濟現(xiàn)象?，F(xiàn)代地理學顯然趨向于著重研究人類的社會、經濟問題，現(xiàn)代地理學走的是社會科學的道路，用的是自然科學的方法?！钡乩韺W研究的目的是謀求人地關系的協(xié)調?！兜乩韺W思想史》從歷史的角度論述：“無論古代、近代和現(xiàn)代，地理學的研62.地理科學研究對象的表達（定論）

地理科學的研究對象是地球表層這一特殊的物質體系。地球圈層構造，固體部分分為地核、地幔、地殼，氣體部分分為對流層、平流層、中間層、暖層（熱成層、電離層）、散逸層等，并無表層、深層之類的分化。

這里所講的地球表層實際上就是固體地球與大氣、水體、生物、人類之間的界面層。“地球表層”的概念表明科學家對地理科學研究對象、地理過程物質主體、對地球系統(tǒng)中進化最快，物質能量交換最活躍的特殊界面物質體系的理性認識。2.地理科學研究對象的表達（定論）地理科學的7

地球的圈層結構

地球的圈層結構8二、地理科學的學科屬性（一）地理科學觀

1.大科學思維（分為三個時代）小科學時代，又稱為英雄時代（17世紀英國皇家學會時代）——科學家的個人活動；過渡時代，又稱恩主時代（18-19世紀工業(yè)革命興起的時代）——個人研究想資本家尋求支持，科學轉向技術層次；大科學時代（20世紀以后開始）——由封閉的單向的思維形式，到確立全方位立體的思維形式；研究的對象是超大系統(tǒng)或巨系統(tǒng)，解決滿足社會生產需要與人類自身生存發(fā)展的大問題；跨學科研究；信息技術稱為科學研究的重要手段；兼有基礎科學、技術科學、工程科學、管理科學的綜合能力。二、地理科學的學科屬性（一）地理科學觀92.大地理學思潮小地理學的背景——早期的對自然現(xiàn)象和社會經濟現(xiàn)象的觀察和描述，近代科學大分化的影響；地理環(huán)境決定論的質疑；“二元論”盛行。大地理學思潮背景——始于20世紀60年代。資源、環(huán)境、人口、空間越來越突出，對地理科學產生強烈的社會需求；三論（系統(tǒng)論、控制論、信息論）等橫斷科學和非線性思維的出現(xiàn)，為科學的接近和融合提供了方法論基礎；80年代以后中國的改革開放，蘇聯(lián)的解體，在人文科學中將階級性絕對化的極“左”思潮得到糾正；3S技術的飛速發(fā)展為解決復雜空間問題創(chuàng)造了技術條件。世界進入了人類社會經濟全球化、自然科學和社會科學相互融合相互滲透的時代。所有這些都給地理學的發(fā)展帶來壓力和動力，為其走向大科學時代提供理論和方法。2.大地理學思潮小地理學的背景——早期的對自然現(xiàn)象和10大地理學思潮的興起和發(fā)展從橫向上看，蘇聯(lián)的“統(tǒng)一地理學”：阿努欽提出“國家地理學”，格拉西莫夫提出“建設地理”；20世紀80年代初我國科學界認識到地理科學可以成為綜合人類與環(huán)境關系的大科學體系。從縱向上看，戰(zhàn)后應用地理學發(fā)展迅速，出現(xiàn)了有別于單一理論層面的，圍繞應用客體為中心的地理學（自然區(qū)劃學、土地類型學、農業(yè)區(qū)別學、國土規(guī)劃學、城市規(guī)劃學、生態(tài)規(guī)劃學、景現(xiàn)生態(tài)設計等等）；信息技術躋身于現(xiàn)代高技術的行列；地理實驗技術也在發(fā)展；地理學已從單一的知識理論層面向縱深發(fā)展，越來越立體化。我國改革開放以后，特別是80年代后期，“地理建設”(錢學森，1989)、“地理工程”(王錚等，1987)、“地理技術”(楊青山等，1987)的呼聲相當強烈，反映出地理學“立體化”的思潮。大地理學思潮的興起和發(fā)展從橫向上看，蘇聯(lián)的“11３.錢學森的地理學思想地理科學不同于傳統(tǒng)意義上的地理學，不是一門單一的學科，而是一個學科體系，更具體地說，地理科學與自然科學、社會科學、數(shù)學科學、系統(tǒng)科學、思維科學、人體科學、美學、軍事科學、行為科學并列，為現(xiàn)代科學十大部門之一。地理科學既不屑于自然科學也不屑于社會科學，它是自然科學與社會科學相結合的科學。地理科學分為三個層次，即基礎科學層次、技術理論層次和應用技術層次。地理科學的研究對象是地球表層系統(tǒng)，是一個開放復雜的巨系統(tǒng)。３.錢學森的地理學思想地理科學不同于傳統(tǒng)意義上的地理學，不12地理科學研究的基本方法是“從定性到定量的綜合集成法”?！巴ǔＪ强茖W理論、經驗知識和專家判斷力相結合，提出經驗性假設(判斷或猜想)；而這些經驗性假設不能用嚴謹?shù)目茖W方式加以證明，往往是定性的認識，但可用經驗性數(shù)據(jù)和資料以及幾十、幾百、上千個參數(shù)的模型對其確實性進行檢測；而這些模型也必須建立在經驗和對系統(tǒng)的實際理解上，經過定量計算，通過反復對比后形成結論，而這樣的結論就是我們在現(xiàn)階段認識客觀事物所能達到的最佳結論，是從定性上升到定量的認識”?！熬推鋵嵸|而言，是將專家群體(各種的關的專家)、數(shù)據(jù)和各種信息與計算機技術有機結合起來，把各種學科的科學理論和人的經驗知識結合起來。這三者本身也構成了一個系統(tǒng)。”地理科學研究的基本方法是“從定性到定量的綜合集13(二)現(xiàn)代地理科學的學科屬性1.地理科學的跨學科屬性小科學時代的分類：哲學、自然科學和社會科學三大類。大科學時代的跨學科屬性：地球表層是一個龐大的物質體系，是人類和自然過程共同作用的成果。在進行經濟文化建設的同時，不可忽略對自然規(guī)律、自然物質基礎可能性的重視。自然多樣性是經濟、文化多樣性的基礎。(二)現(xiàn)代地理科學的學科屬性1.地理科學的跨學科屬性142.地理科學的大科學屬性跨學科性質的科學包括：邊緣科學、綜合科學、橫斷科學（適用于所有科學普遍的認識論和方法論）；現(xiàn)代地理科學是大科學，屬于綜合科學，無論在橫向上還是在縱向上都涵蓋眾多學科門類。圖錢學森對地理科學位置的認識2.地理科學的大科學屬性跨學科性質的科學包括：邊緣科學、綜15第二節(jié)地理科學的學科體系一、傳統(tǒng)地理學的科學體系傳統(tǒng)地理學是單一層次的、平面的。一般的說，分為區(qū)域地理學、系統(tǒng)地理學、數(shù)理地理學三大類。第二節(jié)地理科學的學科體系一、傳統(tǒng)地理學的科學體系16

圖

傳統(tǒng)地理學學科體系圖傳統(tǒng)地理學學科體系17二、現(xiàn)代地理科

學的科學體系

關于現(xiàn)代地理學的學科體系，學術界尚未得到統(tǒng)一的、確定的認識，但從發(fā)展趨勢上具有三個明顯特點：重視地理學理論的研究；重視應用地理學理論和方法的研究；以信息技術為中心的地理技術迅速發(fā)展。圖

白光潤的現(xiàn)代地理學體系二、現(xiàn)代地理科

學的科學體系182.國家基金委組織的“學科發(fā)展調研報告”中的《地理科學》科學體系2.國家基金委組織的“學科發(fā)展調研報告”中的《地理科學》科19三、地理科學的相鄰學科發(fā)展過程中的交叉融合，這些學科的理論方法是地理學家必須了解和掌握的，對發(fā)展地理學具有深刻意義。1.地學（地球科學）最早的地理學與地學實際上是一回事——古希臘的地理學探討地球的數(shù)理知識；近代地理學的創(chuàng)始人洪堡所著的《宇宙》即是從宇宙、天體、地球講到人類環(huán)境；李特爾時代，地理學才把眼光僅僅注意到地球表層。三、地理科學的相鄰學科發(fā)展過程中的交叉融合，這些學科20

2.環(huán)境科學環(huán)境科學是研究物質環(huán)境和人類關系的科學，產生于20世紀50－60年代；50年代治理污染源，60年代轉向區(qū)域性污染綜合治理，70－80年代環(huán)境科學擴大到社會學、經濟學、法學等諸多社會科學方面，更注重于全社會綜合治理，全球綜合治理，形成了從基礎理論到應用技術多學科構成的大科學體系。主要研究：對“三廢”(廢水、廢氣、廢渣)造成大氣、水體、土壤、生物和人的污染治理；對不合理的自然開發(fā)造成的環(huán)境問題(如水土流失、森林破壞、草原破壞等方面)的治理。地理學與后者關系極為密切，也是地理學重要研究任務之一；環(huán)境影響評價；環(huán)境科學與地理科學之間的邊緣科學——環(huán)境地學已成為地理學的分支學科之一。

兩者的區(qū)別：環(huán)境科學更多側重于環(huán)境治理方法，特別是生產環(huán)境的治理技術方面，而地理學不僅注重環(huán)境更重視對人類自身的研究、對空間地城的研究、對資源開發(fā)利用的研究，著眼于人類環(huán)境地域系統(tǒng)的整體規(guī)律。2.環(huán)境科學環(huán)境科學是研究物質環(huán)境和人類關21

3.生態(tài)科學

生態(tài)科學是研究生命體與環(huán)境關系的科學，它的產生與發(fā)展與地理學有著密切關系。洪堡開創(chuàng)的植物地理學是生態(tài)學三大來源(林奈的植物分類學、洪堡的植物地理學、達爾文的進化論)之一。坦斯利的生態(tài)系統(tǒng)思想、蘇卡喬夫的生物地理群落思想都曾對地理學的理論發(fā)展起過重要的影響作用。

20世紀60年代以后，生態(tài)學進入人類生態(tài)學階段，生態(tài)化方向己成為現(xiàn)代地理學研究的重要發(fā)展方向；生態(tài)系統(tǒng)中能量轉換、物質循環(huán)的思想，己成為地理學研究的基本理論之一。3.生態(tài)科學生態(tài)科學是研究生命體與環(huán)境224.區(qū)域科學

區(qū)域科學是一門有關區(qū)域或空間系統(tǒng)的開發(fā)、整治、管理的綜合學科，產生于20世紀40年代末；美國于1954年成立了以區(qū)域經濟學家為主，吸收地理學家、社會學家、政治學家、工程學家、心理學家、法律學家參加的區(qū)域科學協(xié)會。區(qū)域科學在區(qū)位理論、城市系統(tǒng)和城市化問題，人口聚落和空間組織，經濟發(fā)展與社會福利，經濟發(fā)達和不發(fā)達國家或區(qū)域的發(fā)展政策及環(huán)境變化等方面做了大量的深人研究。區(qū)域科學提供的一系列解決區(qū)域問題的理論、政策、方法、技術體系，有很強的應用性，面對區(qū)域開發(fā)建設的實際問題而提出綜合性對策體系。它非常注重理論上、模式上、模型上的演繹和推理，這些都是現(xiàn)代地理學應當努力具備的品格。區(qū)域科學與地理學的區(qū)別在于，前者更多地注意城市研究，更多注重經濟社會分析，不關心傳統(tǒng)地理學的區(qū)域分異和要素分布等方面的問題，其包羅萬象一攬解決所有區(qū)域問題的初衷尚缺乏與之相對應的復雜巨系統(tǒng)的方法體系。4.區(qū)域科學區(qū)域科學是一門有關區(qū)域或空間系統(tǒng)23第三節(jié)地理科學對社會的貢獻

地理科學無論在古代還是近代、現(xiàn)代，都是人類文化科學知識的基本組成部分。我國古代就有“上知天文，下知地理”之說，把地理看成是除天文知識以外的科學知識的總概括。到了近代，地理學始終是基礎教育的主干課程之一，在地球上找不到中小學不開地理課的國家。地理科學對人類文明發(fā)展做出了重要貢獻，地理知識、地理意識是現(xiàn)代人類文明素養(yǎng)的重要組成部分。第三節(jié)地理科學對社會的貢獻地24一、對科學發(fā)展的貢獻1.地理學是發(fā)現(xiàn)的科學從一定意義上講，科學就是發(fā)現(xiàn)，對事實的發(fā)現(xiàn)(發(fā)現(xiàn)新的物種、新的基因、新的病毒、新的自然現(xiàn)象）；對事實后面的客觀規(guī)律的發(fā)現(xiàn)（牛頓定律、能量守恒定律、相對論等）。兩種發(fā)現(xiàn)是互相聯(lián)系的，前一種發(fā)現(xiàn)往往是后一種發(fā)現(xiàn)的基礎。地理科學不是工學，它為社會實踐服務的方式不是發(fā)明創(chuàng)造，制做新產品、新設備，而是通過對客觀事物的科學認識，指導人們去規(guī)劃決策。一、對科學發(fā)展的貢獻1.地理學是發(fā)現(xiàn)的科學252.地理學的發(fā)現(xiàn)之貢獻地理知識從產生那天起就與旅行、考察、游歷聯(lián)系在一起。

2.地理學的發(fā)現(xiàn)之貢獻地理知識從產生那天起就與26

今天，對未知土地的不斷發(fā)現(xiàn)依然是地理學發(fā)展的重要方面，人類對南極、北極的考察，對高山、荒漠、冰川、沼澤的考察，激勵人們對地理學的強烈探索。今天，對未知土地的不斷發(fā)現(xiàn)依然是地理學發(fā)展27地理大發(fā)現(xiàn)

地理科學最有影響的對事實發(fā)現(xiàn)就是地理大發(fā)現(xiàn)。地理大發(fā)現(xiàn)和與之相伴的地理知識的大爆發(fā)及活躍的地理科學研究，在人類文明的進步上具有不可磨滅的歷史功績。正是由于知識積累、資源發(fā)現(xiàn)、市場擴大、思想解放才推動了后來的產業(yè)革命和社會革命，使人類社會跨入了近代文明的飛躍發(fā)展時期。麥哲倫地理大發(fā)現(xiàn)地理科學最有影響的對事實28地理大發(fā)現(xiàn)的影響它帶來了長達數(shù)百年的比較研究、歸納法盛行的科學哲學時代。對規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，主要體現(xiàn)為對地球空間秩序的發(fā)現(xiàn)，這是基礎科學誕生的前提。地理大發(fā)現(xiàn)的影響29

從“地心說”到“日心說”（哥白尼大膽沖破神學束縛，1543年發(fā)表名著《天體運行論》，提出太陽中心說），再到伽利略的論證，牛頓的萬有引力定律。經歷了一個半世紀的科學革命，奠定了哲學、天文學、地理學以及整個自然科學的理論基礎，為力學、天體物理、大氣物理、水文學、地質學、生物學的發(fā)展以及整個自然科學的理論基礎確立了空間思維的前提。可以這樣講，沒有地理大發(fā)現(xiàn)以來地理科學研究和廣泛而豐富地理知識的積累，就不會有后來的近代科學的全面聚榮。哥白尼伽利略牛頓從“地心說”到“日心說”（哥白尼30二、地理科學對文化進步的貢獻地理學對人類價值觀念、思想修養(yǎng)的形成、國民素質的提高和社會的健康發(fā)展具有難以估量和不可替代的重要作用。地理科學貫穿著價值取向，即地理意識。從方法論角度，它體現(xiàn)一種從區(qū)域空間角度、環(huán)境角度觀察分析問題的思維路線。從認識論角度它體現(xiàn)為和平、進步的開放意識、熱愛環(huán)境的生態(tài)意識和地緣心理的愛