地理科学的基本问题

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第一章地理科学的基本问题

自人类在地球上诞生之日起，便有了人与地球的关系问题，人类便开始了对地球的认识和研究。
从古到今，探究和协调人类活动与地理环境关系，是关系人类生存与发展的重大课题当今世界。随
着人口、资源、环境问题的尖锐化，追求人类与地理环境的协调共进，实现可持续发展，已成为当
今世界的最强音。
如何解决人口、资源、环境与发展相协调的问题？这需要专门的知识，专门的学科，这个学科
首推地理学或称地理科学。

第一节地理与地理学
一、“地理”词源及含义
1、词源
在我国，地理一词最早出现于殷商时期的《周易系词》，其中有“仰以观于天文，俯以察于地
理。”按此，地理一词出现在公元前 11 世纪之前。
在国外，古希腊人埃拉托色尼（公元前 273~前 192）第一个提出“地理学”这个术语，希腊文
是：hê gê（意为“地球”）和 graphein（意为“写”）。以后德语、法语、英语、俄语的“地理”
一词，都依此音译。因而，埃拉托色尼被西方尊为“地理学之父” 。
2、含义
在中国，东汉王充对地理的理解是： “天有日月星辰谓之文，地有山川陵谷谓之理” 。唐代孔颖
达认为： “地有山、川、原（宽平之地）、隰（低湿之地），各有条理，故称理也” 。
《现代汉语词典》对地理的解释是：全世界或一个地区的山川、气候等自然环境及物产、交通、
居民点等社会经济因素的总的情况。
在英语中，地理一词为 Geography。Ge 指地球，graphy 是描述、记述，即“地球描述”之意。
3、讨论
地理一词，既有地的含义，又有原理、规律的内容，是非常确切的概括。地指地球、地球表面
（层）或地区（区域）；理，即事理，指事物、现象之间的内在联系或规律性。综合理解为：地球
表面或某一地区各种事物和现象之间的内在联系。
顾名思义，地理是指地表事象总的情况，以及记述这些情况的学科。
二、地理学的定义
1、国外有关地理学的定义
《大英百科全书》：地理学是描述地球表面的科学。
德国赫特纳：地理学是研究地球表面上区域差异及其空间上关联的科学。
法国马东南：地理学是研究自然、人文各种现象分布、分布成因及空间关系的科学。
法国白兰士：地理学是关于地方的科学。它研究各国的性质及其潜力，研究与地方差异性相联
系的社会多样性。
美国哈特向：地理学是描述和理解作为人类世界的地球各地方之间变异特性的科学。
原苏联贝格尔：地理学是关于景观的科学。景观是各种事物和现象的综合体。
国际地理学大会（1980.东京.24 届）：地理学是研究人类活动与自然环境相互关系的学科。
2、国内关于地理学的定义
《现代汉语词典》：地理学是以地理为研究对象的科学。
《自然地理学基础》：地理学是研究人类赖以生存和生活的地理环境的科学。
《人文地理学概论》：地理学是研究地球表面的自然现象和人文现象的空间分布以及人类活动
与地理环境相互关系的科学。

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白光润、陆大道等：地理学是研究地球表层的科学。
高校地理教学指委：地理学是研究地球表层人地系统的结构、功能、动态、地域分异规律及优
化调控的科学。
吴传钧、郑度等：地理学是研究人地关系地域系统的科学。现代地理科学是以综合分析自然、
经济和社会诸要素及其相互作用的区域特性来研究人类活动与地理环境关系的科学。
3、讨论
⑴地理学研究领域庞大，内容非常复杂，很难用一个简短的定义作出全面准确的表述。这是定
义不同的客观原因。
正如爱因斯坦所说：“一个概念愈普遍，它愈是频繁地进入我们的思维中，它同感觉经验愈间
接，我们要了解它的意义也愈困难。（
”《爱因斯坦文集》245 页）
⑵不同的学者从各自研究的目的、领域（方面）出发，其对地理学定义的认识带有一定的局限
性。这是定义难以统一的主观原因。
⑶地理学是一门古老而又年轻的学科，人们对地理学认识和理解也因发展阶段、文化背景的不
同而不同。

第二节地理学的研究对象

一、科学研究对象辨析
研究对象是指“行动或思考时，作为目标的人或物”（。《现代汉语词典》）
“科学研究的区分，就是根据科学对象所具有的特殊矛盾性。因此，对于某一现象的领域所特
有的某一种矛盾的研究，就构成了某一门科学的对象。（ ”《毛泽东选集》第一卷）
研究对象的界定，一般地说应该具备两个条件：一是自身的特殊性，以区别于其他学科；二是
有内在的认识体系和独特的观察视角，以利于建立思维和理论框架。
关于地理学研究对象，有两种比较流行的认识是错误的。一是认为地理学是空间科学。这是因
为：空间是可观的、具体的，但不是独立的，不存在独立于物质以外的空间体系；由于各种事物的
性质不同，因而不存在支配所有事物的共同的、独立的空间规律；事物的空间存在形式是众多学科
研究的内容之一，地理学并不拥有独占权。二是认为地理学是研究人地关系的科学。这是因为：把
地理学仅仅理解为研究人地关系的科学，不能突显地理学的独特性，与相关学科的研究内容、目标
混淆，实际上也是对象泛化的表现。
二、地球表层
陆大道、白光润等认为：地理学是研究地球表层的科学。
地球表层是指接近地球海陆表面，由岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和智慧圈等相互作用、相
互渗透形成的统一整体。
王铮指出：地球表层是指由大气圈、生物圈、人群圈、土壤圈、水圈和岩石圈等六大圈层基本
上自上而下但又相互嵌合形成的地球圈层。
一般认为，地球表层的上界是大气圈的对流层顶，下界是岩石圈的沉积岩底。地球表层系统的
空间范围，可以不严格地约定为上至对流层上层（极地上空 8 公里，赤道上空约 17 公里，平均 10
公里），下至岩石圈上部（陆地下约 5—6 公里，海洋下平均 4 公里），但这种定义是不严格的，实
际上它是由六大圈层相互作用涉及到的空间范围确定的，这个空间范围因作用不同，时间、地点有
差异，是动态的、模糊的。
关于地球表层，有许多不同的提法，如地理壳、景观壳、地球表面（非几何面，有一定厚度）
等。
三、地理事物分布
根据可查的地理文献记载，从公元前几百年到第二次世界大战，地理学主要解决地理事物分布

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在哪里的问题，以及为什么分布在那里。有的把其简单地概括为 4 个 W, 即 what—什么事物、 when
—— 什么时间、where——什么地方、why 为什么。
因此，有些传统的地理学者认为：地理学研究的对象就是自然和人文事象的空间分布。
中科院王铮等人认为：地理学研究的对象是以环境和区域为代表的地理事物。
1.地理事物的形成
⑴地域化原理。当把某一事物与其所在的地域联系起来进行研究时，该事物即成为地理事物。
这一过程就是地域化过程。
⑵景观化原理。地域化事物与其它地域化事物之间发生联系，显示出某种结构和状态，即为景
观。这一过程称为景观化过程。
2.地理事物的属性
⑴环境性（或综合性）。地理事物有一种依赖于地域特点，受制于相互联系的运动特性和行为，
称之为环境性。
⑵区域性（或地域性）。地理事物占据一定的空间范围，分布在一定的地域空间，必然形成一
定的地域特色。
3.地理事物的分布
分布现象是某事物在地域（空间）上出现的频率（次数），分布意味着运动，运动产生和改变
着分布。分布现象包括静态分布和动态分布。前者为地域结构，后者为地域过程。两者整合为地域
系统。
4.地理位置的确定
⑴地理位置的概念
地理位置是地球表面上某一事物与外在的其他事物的空间关系。它反映了地壳上主体与客体的
相互关系，主体的位置必须借助于客体来表述。
⑵地理位置的类型
天文地理位置——也称数理地理位置，是指某一地理事物与赤道和本初子午线的相互关系。用
经纬度表示，也叫地理坐标。如北京位于 39°57′N 、116°19′E。
自然地理位置——是指某一地理事物与山川、河流、湖泊、海洋等自然地理事物的空间关系。
如泰安位于泰山南麓，济南位于黄河下游南岸。
经济地理位置——是指某一地理事物与具有经济意义的其他事物的空间关系，包括认为经济事
物和具有经济意义的自然事物。如新加坡位于世界重要航运要道马六甲海峡的东端；德州市位于京
沪线与石德线的交汇处。
政治地理位置——是指某一地理事物与某一政治事物的空间关系，如德州位于山东省的西北
部。
⑶地理位置的特性
地理位置的唯一性。即指地球上的任何事物在一定的时间内只能占据一个地理位置；相同的时
间内不可能有两个或两个以上的事物占有相同的地理位置。就是说，在特定的时间内，地里位子是
确定的、唯一的。地理位置的唯一性受方位和距离两个因素制约，前者是指主体相对于客体而言所
在的方向，后者是主体与客体之间的距离。
地理位置的层次性。地理位置可以用不同尺度的客体来表述。根据尺度大小，地理位置大体有
地址（最小的尺度，只涉及周围近距离的具体事物）、小位置（较近距离）、大位置（较远距离，包
括从全球范围研究位置）等三个层次。它们在发生影响是相互渗透，必须研究主体的目的、用途等
选用适当层次的客体来表述具体的地理位置。
地理位置的历史性。即指地理位置有其形成、发展和演变的历史。地理环境的变化会引起地理
位置的变化，如沙漠扩张、海陆变迁、河流改道等可能引起自然地理位置的变更；交通网的变化、
城市的兴衰等可能引起经济地理位置的变更；行政区划的变更可引起争执地理位置的变更。

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地理位置的价值性。地理位置宝还人类劳动的结晶，这部分因素具有价值，这里主要是指经济
地理位置。良好的经济地理位置是由基本建设转化形成的。优越的地理位置可以促进区域的发展、
城市的繁荣，对经商、办企业带来效益。根据商品零售原理，在其他条件相似时，销售额与人流密
度成正比，这是店铺面向大街的原因，也是交叉路口或拐角位置比一般的临界店铺销售额高的重要
原因。
⑷地理位置的影响
地理位置对社会政治、经济、文化等有着广泛的影响。
斯大林对美国的政治地理位置的评价：美国有两个大洋保护着，北部与他接壤的弱国加拿大，
南方是弱国墨西哥，美国对他们无所惧怕。独立战争后，美国 60 年没有打过仗，一直享受何明，
这一切帮助美国迅速发展。
一位朝鲜作家在东京坐夜班火车，在通道里的处境时期联想到朝鲜民族的历史境遇。他说： “朝
鲜半岛就好比从中国大陆去日本列岛的过道，韩民族、大和民族、蒙古族都要经过这个通道去列岛，
或者反过来去大陆。不管什么时候，住在过道上的朝鲜人就像顿在火车狭窄国道上的我一样，总是
挨踢、挨捅，一会儿也不得安宁。（松本一男，1988）
”
地理位置是制约区域经济开发的重要因素。资源的开发、工业布局、城市兴衰、经济中心的转
移等都受地理位置的影响。
在历史上，文化和技术有一个扩散过程。离文化和技术发源地近，接受扩散较早，反之亦然。
四、地理环境
地理环境是我国地理学界使用最广泛的概念，即指人类的生存环境。我国相当多的地理学家（特
别是人文地理学家），将地理环境作为地理学的研究对象。
1.地理环境的概念
⑴环境
所谓环境，总是相对于某项中心事物而言的，其内涵因中心事物的不同而不同。
我国有的学者认为：环境是指以人为中心的一切客观事物的总和。（刘培桐《环境学概论》）
还有的学者认为：环境是指与人类密切相关的、影响人类生活和生产活动的各种自然（包括人
工干预下形成的第二自然）力量（物质和能量）或作用的总和。它不仅包括各种自然要素的组合，
还包括人类与自然要素间相互作用形成的各种生态关系。（宋健等《现代科学技术基础知识》 P-149）
⑵地理环境
地理环境这一概念，是法国地理学家 E·雷克吕（Reclus）1876 年提出的，他把地理环境解为
围绕人类的自然现象总称。
在哲学、社会学、政治学中，地理环境指的是人的生存的自然环境，因而有地理环境与社会发
展关系的长期争论。
《地理学词典》及《辞海》中的解释一般为：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。
王铮认为，环境就是定义到地域上的景观化的自然客体和人文客体。人作为一个群体，本身也
是一种环境。（王铮《理论地理学概论》P-2）
胡兆量认为，地理学是研究地球表层的科学。地球表层是人类生存、社会发展的地理环境。因
此，地理学也是研究地理环境的科学。地理环境包括人类存在的一切客观环境，包括自然环境和社
会环境。
白光润指出：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。
吴传钧指出：所谓地理环境有广狭两义，狭义的地理环境即自然综合体，广义的地理环境则指
由岩石、土、水、大气和生物等无机与有机的自然要素和人类及其活动所派生的社会、政治、经济、
文化、科技、艺术、风土习俗、宗教信仰和道德观等物质或意识的人文要素，按照一定规律相互交
织，紧密结合而构成的一个整体。它在空间上存在着地域差异，在时间上不断发展变化。

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可见，地理学者对地理环境的理解，既包括自然的内容，也包括人文方面的内容。因而从地理
学角度说，地理环境可视为地理壳、景观壳以及地球表层的同意语。
⑶人类环境
必须指出，地理环境与人类环境是两个不同的概念。
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。人类环境是
动态的概念，它随着人类社会和科学技术的进步其内涵和范围不断扩大，最初仅仅局限于地球表面
的部分地区，而今由于生产力和科学技术的发展，人类活动已经连成一片，甚至超出地球表层范围。
地理环境则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。
2.地理环境的类型
地理环境分为自然环境和人文环境两大类。
⑴自然环境
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。依其受人类社会影响程度，
自然环境又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，它们又可以称为原生自然环境。
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。人为环境的成因、存在形式取决于人类影响的程度和方式，但自身
演变与物质运动的过程仍受制于自然规律。如农作物依然要受所在地气候、地貌等因素影响；人工
湖、运河一旦建成后，其水量、流速等性质与自然湖、河一样，依然受制于气候、地貌等因素影响。
人为环境又称为次生自然环境。
无论原生自然环境还是次生自然环境，从服从于自然规律这一点上看，他们是共同的，都是自
然地理学的研究对象，显然将自然地理仅仅理解为研究原生自然环境的看法是不全面的。
⑵人文环境
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，是经济地理学的研究对象。
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，是社会地理学、文化地理学、政治地理学等学科的研究对象。
地理环境是个整体，上述几种环境不是截然分开彼此孤立的，是不同视角对地理环境的相对划
分，它们在空间结构上互相联系互相重叠，都是相对于人类这一主体而言的，是统一的整体。
3.地理环境的特征
⑴地理环境的组成特征：整体性或系统性
地理环境是各个地理要素紧密联系的有机体。地理环境中的自然要素有统一性，它们相互联系、
相互制约有规律的结合成统一的整体，叫自然综合体。地理环境中的社会要素有统一性，它们相互
联系、相互制约有规律的结合成统一的整体，叫地域生产综合体。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。
地理环境各组成要素“物物相关” ，一个要素的变化，必然引起其他要素的变化，进而引起整
个地理环境发生变化。
⑵地理环境的分布特征：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。
地域分异规律是地理环境的第一规律，是反映地理环境要素分布特征的基本规律。地域分异规
律是地理学存在的前提。如果没有地域分异，或者地域分异没有规律性，就没有地理研究存在的必

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要。从某种意义上说，地理学就是研究地域分异的科学。
地域分异存在两种基本形式：地带性分异、区位分异。
⑶地理环境的发展特征：历史性（不可逆性）、阶段性（周期性、层次性）
历史性——地理环境处在不断的发展与变化过程中，具有不可逆性。
周期性——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。
层次性——地理环境发展变化的周期有长有短，高层次的周期对低层次的周期有制约作用。如
气温的季节变化与日变化。
五、地理系统
1.系统论的一般知识
⑴系统理论的产生
贝塔朗菲，L.V.（Luduig Von Bertalanffy）加拿大籍奥地利理论生物学家，一般系统论的创始
人。
贝塔朗菲 1901 年 9 月 19 日生于奥地利首都维也纳附近的阿茨格斯多夫。1926 年获维也纳大
学哲学博士学位，毕业后在该校任教。1937～1938 年在美国芝加哥大学任教。1948 年任加拿大渥
太华大学医疗系系主任、教授。 1954～1955 年参加国际斯但福研究所行为科学研究会。 1954 年同 A，
拉波波特等人一起建立一般系统论研究会，出版《行为科学》杂志和《一般系统年鉴》 1955～ 1958
。
年任蒙塔西郎医院生物研究所主任兼南加利福尼亚大学访问教授。1961～1969 年任阿尔贝塔大学
理论生物学教授。1969～1972 年任纽约州立大学理论生物学研究中心教授。1972 年 6 月 12 日卒
于美国纽约州布法罗。
在 1924～1928 年曾多次发表文章阐述系统论的思想。他反对生物学中机械论的思想，强调生
物学中有机体概念，主张把有机体当作一个整体或系统来考虑，认为生物学的主要任务应当是发现
生物系统中一切层次上的组织原理。1932 年，他发表了《理论生物学》。1934 年又出版了《现代
发展理论》，进一步论述了整体性原则，提出用数学和模型来研究生物学的方法和机体系统论的概
念。 1937 年，他提出了一般系统论原理。1949 年发表《关于一般系统论》，1950 年发表《物理
学和生物学中的开放系统理论》。1955 年出版专著《一般系统论》（1969 年第二版，1973 年第三
版）。
贝塔朗菲认为机械论的观点是错误的，其主要错误观点：一是简单相加的观点，即把有机体分
解为各要素，并采用简单地相加来说明有机体的属性；二是机械观点，即把生命现象简单地比作机
器；三是被动反映的观点，即把有机体看作只有受到刺激时才能反映，否则就静止不动。
他概括地吸取了生物机体论的思想，并加以发展，提出了新的机体论思想，其主要观点：一是
系统观点，认为有机体都是一个系统，并把系统定义为相互作用的诸要素的复合体；二是动态观点。
认为一切生命现象本身都处于积极的活动状态，活的东西的基本特征是组织：主张从生物体和环
境的相互作用中说明生命的本质，并把生命机体看成是一个能保持动态稳定的系统；三是等级观念，
认为各种有机体都是按严格的等级组织起来的，生物系统是分等级的，从活的分子到多细胞个体，
再到超个体的聚合体，可谓层次分明，等级森严。
贝塔朗菲的上述思想，既受到一些科学家的赞赏，又受到一些科学家的责难，几经波折，直到
第二次世界大战以后，他的系统论思想，才逐渐得到承认，系统论作为一问新学科才得以成立，并
不断发展。 50 年代，贝塔朗菲为宣传和发展系统论作了艰苦的努力， 60～70 年代，系统论思想
才真正受到人们的重视。他临终前，发表了《普遍系统论的历史和现状》，试图突破人门对一般系
统论，仅从“技术”和“数学”上去理解，认为系统论作为新的科学规范，可运用于广泛的研究领域。
它应包括三个方面：一是关于“系统”的科学和数学系统论；二是系统技术，涉及系统工程的内容，
研究系统思想和方法在现代科学技术和社会各种系统中的实际应用；三是系统哲学研究。
⑵系统的基本概念

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①系统——是由相互联系、相互作用的要素（部分）组成的具有一定结构和功能的有机整体。
英文中系统一词（system）来源于古代希腊文（systεmα）,意为部分组成的整体。
②要素——是指构成系统的组成部分。它可能也是一个系统，称为原系统的子系统。
③联系——也叫耦合，指各要素之间的因果关系链。联系的内容包括物质流、能量流和信息流。
④环境——是存在于系统之外，与系统发生作用的事物的总称。它为系统提供物质、能量或信
息，同时接收系统输出的物质、能量或信息。
⑤结构——是指系统内部各要素之间具体联系和作用的形式。
⑥功能——是指系统所发挥的作用。即系统从环境中接收物质、能量或信息，经过系统的变换
处理，向环境输出新的物质、能量或信息。
⑶系统的特征
系统的特征可归纳为以下几点：
①整体性
如上所述，系统是由相互依赖的若干部分组成，各部分之间存在着有机的联系，构成一个综合
的整体，以实现一定的功能。这表现为系统具有集合性，即构成系统的各个部分可以具有不同的功
能，但要实现系统的整体功能。
整体性是系统的最基本属性，通常表述为：整体不等于它的各部分的总和。因此，系统不是各
部分的简单组合，而要有统一性和整体性，要充分注意各组成部分或各层次的协调和连接，提高系
统的有序性和整体的运行效果。
整体性观点的实践意义：人们在认识和改造系统时，必须从整体性出发。从全局考虑问题；注
意整体的集合性，既要考察应该集合在系统内的各个要素是否齐全，还要考虑是否有不应该集合在
内的要素；要使各个要素的结合保持合理，注意从提高整体功能的角度去提高和协调要素的功能。
②相关性
即系统、要素、环境都是相互依存、相互作用和相互制约的。系统中相互关联的部分或部件形
成"部件集"，"集"中各部分的特性和行为相互制约和相互影响，这种相关性确定了系统的性质和形
态。如根深叶茂。
在分析系统的相关性时，一定要从整体出发，把网络内的各种关系综合起来分析，从内部和外
部两个方面对系统进行考察，才能得到正确的认识。
③结构性
结构是指系统内部各要素之间具体联系和作用的形式。它是系统保持整体性以及具有一定功能
的内在依据。系统内部各要素的稳定联系，形成有序结构，才能保持系统的整体性。
结构性的实践意义在于：人们认识事物就要考察事物的结构，以把握系统产生整体功能的内在
依据；保持优良的结构以确保优良的功能；改变结构从而改变功能，以满足人类的需要。
④层次性
即系统是由一定的要素组成，这些要素本身是由更低一级的要素组成的子系统；另一方面，系
统本身又是更大系统的组成要素。系统的层次越高，结构和功能就越是多种多样。
对系统的分析应自上而下地而不是自下而上地进行。例如，研究系统与所处环境，环境是最上
一级，先注意系统对环境的影响，然后再进行系统本身的研究，系统的最下级是组成系统的各个部
分或要素。
坚持层次性观点，注意整体与层次，层次与层次之间的相互制约关系，就可以帮助我们根据各
类系统结构层次的特殊规律去进行科学预测，扩展视野，发现新事物，以便进行综合治理和合理调
整。
⑤目的性和有序性
由于系统的结构、功能和层次的动态演变有某种方向性，因而使系统具有有序性的特点。一般
系统论的一个重要成果是把生物和生命现象的有序性和目的性同系统的结构稳定性联系起来，也就

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是说，有序能使系统趋于稳定，有目的才能使系统走向期望的稳定系统结构。
大多数系统的活动或行为可以完成一定的功能，但不一定所有系统都有目的，例如太阳系或某
些生物系统。人造系统或复合系统都是根据系统的目的来设定其功能的，这类系统也是系统工程研
究的主要对象。例如，经营管理系统要按最佳经济效益来优化配置各种资源；军事系统为保全自己、
消灭敌人，就要利用运筹学和现代科学技术组织作战，研制武器。
系统论的目的性，强调系统自身的固有机制（反馈机制），把目的性与有序性联系起来。开放
系统之所以朝着有序方向运动，其原因是有序方向正好是系统追求的目标的方向。现代管理中的目
标管理，就是一种根据大系统的总目标，来协调各子系统的分目标，通过反馈作用，调节和控制系
统，是系统的发展顺利地达到预定目标。
⑥环境适应性
一个系统和包围该系统的环境之间通常都有物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会引起
系统特性的改变，相应地引起系统内各部分相互关系和功能的变化。为了保持和恢复系统原有特性，
系统必须具有对环境的适应能力，例如反馈系统、自适应系统和自学习系统等。由输入、系统处理、
输出，加上反馈，就构成系统的环境适应全过程。
环境适应性的实践意义：强调系统内外关系相互协调，全面发挥系统功能，确保系统的最优化。
⑦动态性
物质和运动是密不可分的，各种物质的特性、形态、结构、功能及其规律性，都是通过运动表
现出来的，要认识物质首先要研究物质的运动，系统的动态性使其具有生命周期。开放系统与外界
环境有物质、能量和信息的交换，系统内部结构也可以随时间变化。一般来讲，系统的发展是一个
有方向性的动态过程。
因此，研究系统问题，就要了解其历史、现状和发展趋势，探索其运动变化的规律，力求在动
态中实现平衡与协调，以充分发挥系统的效益。
⑷系统的分类
①自然系统和人造系统
原始的系统都是自然系统，如天体、海洋、生态系统等。自然系统是一个高阶复杂的均衡系统，
如季节周而复始地变化形成的气象系统、食物链系统、水循环系统等。自然系统中的有机物、植物
与自然环境保特了一个平衡态。在自然界中，物质流的循环和演变是最重要的，自然环境系统没有
尽头，没有废止，只有循环往复，并从一个层次发展到另一个层次。
人造系统都是存在于自然系统之中的，如人造卫星、海运船只、机械设备等。
人造系统和自然系统之间存在着界面，两者互相影响和渗透。原始人类对自然系统的影响不大，
但近几百年来，科技发展很快，它既造福于人类，又带来危害，甚至灾难，引起了人们极大的关
注。例如，埃及阿斯旺水坝是一个典型的人造系统，水坝解决了埃及尼罗河洪水泛滥问题，但也带
来一些不良影响，如东部的食物链受到破坏，渔业减产；尼罗河流域土质盐碱化加快，发生周期性
干旱，影响了农业;由于河水污染使附近居民的健康受到影响等。但如能运用系统工程方法来全面
考虑，统筹安排，有可能得到一个既解决洪水问题又尽量减少损失的更好方案。
系统工程所研究的对象，大多是既包含人造系统又包含自然系统的复合系统。
②实体系统和抽象(概念)系统
所谓实体系统，是指以物理状态的存在作为组成要素的系统。这些实体占有一定空间，如自然
界的矿物、生物，生产部门的机械设备、原始材料等。
与实体系统相对应的是抽象概念系统，它是由概念、原理、假说、方法、计划、制度、程序等
非物质实体构成的系统，如管理系统、法制、教育、文化系统等。近年来，逐渐将概念系统称之为
软科学系统，并日益受到重视。
以上两类系统在实际中常结合在一起，以实现一定功能。实体系统是概念系统的基础，而概念
系统又往往对实体系统提供指导和服务。例如，为实现某项工程实体，需提供计划，设计方案和目

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标分解，对复杂系统还要用数学模型或其他模型进行仿真，以便抽象出系统的主要因素，并进行多
个方案分析，最终付诸实施。在这一过程中，计划、设计、仿真和方案分析等都属于概念系统。
③静态系统和动态系统
系统的静和动都是相对的。从某种意义上讲，可以认为在宏观上没有活动部分的结构系统或相
对静止的结构系统为静态系统，例如大桥、公路、房屋等。而动态系统指的是既有静态实体又有活
动部分的系统，例如学校就是一个动态系统，它不仅有建筑物，还有教师和学生。在中世纪以前，
人们曾认为宇宙现象是永恒不变的，习惯将事物看成是恒定的，静止的，这种看法在哲学上是唯心
的或机械唯物论的。随着科学的发展和人类的进步，才逐断认识到世界不是恒定事物的集合体，而
是动态过程的集合体，运动是永恒的。宇宙是一个动态系统，静态是相对的。
④开放系统和封闭系统
封闭系统是一个与外界无明显联系的系统，环境仅仅为系统提供了一个边界，不管外部环境有
什么变化，封闭系统仍表现为其内部稳定的均衡特性。封闭系统的一个实例就是密闭罐中的化学反
应，在一定初始条件下，不同反应物在罐中经化学反应达到一个平衡态。
开放系统是指在系统边界上与环境有信息、物质和能量交互作用的系统。例如商业系统、生
产系统或生态系统，这些都是开放系统。在环境发生变化时，开放系统通过系统中要素与环境的
交互作用以及系统本身的调节作用，使系统达到某一稳定状态。因此，开放系统常是自调整或自适
应的系统。
⒉地理系统
⑴地理系统思想的产生
系统论作为一种科学的世界观，在 20 世纪后期广泛应用于各个学科领域，在地理学中也产生
了深刻的影响。
一般认为，乔莱于 1962 年首先将系统研究引入地理学领域。
前苏联地理学家 B"B 索恰瓦(CoyaBa) 1963 年提出用地理系统的概念代替自然地理学的"地理
壳"、"景观壳"等概念，于 70 年代发表了《地理系统学说导论》，从系统论角度建立了自然地理的
研究体系。索恰瓦引用了地理系统（Geosystem）一词，把景观圈当作一个其所有组成部分都有子
系统的系统来描述。
早在 1967 年原民主德国地理学家 E．尼夫（Neef）就明确地表述了他把地理系统作为地理研
究对象的看法。他强调指出，系统观点首先应当表现在系统方法本身的具体应用上，特别是一定要
获得质上的新结果才行。
20 世纪 80 年代以后，我国地理学家也十分重视用系统论思想研究地理学。1979 年吴传钧院士
提出人地关系地域系统，1980 年牛文元提出自然地理系统概念，1991 年我国科学家钱学森在地理
学报发表文章说： “地理环境是一个地球表层系统,也就是地理系统……”以后，我国学者纷纷发表
文章，以系统论、信息论、耗散结构理论研究、讨论地理学的研究对象及有关问题。
现代地理科学及其实践活动的基本特征是系统思维方式的发展和应用。自“地理系统”这个概
念提出以后，便涉及用系统观点来研究地理客体，从而使这个概念逐步发展成为地理系统学说。
⑵地理系统的概念
白光润——地理系统是自然—经济—社会复合系统，是各种地理要素相互作用、相互影响。人
类及其生存环境有机结合的动态系统。（教材 16 页）
张超——地理系统是指地球表面的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和人类相互作用的物质、能
量、信息运动系统。《地理学报》1995.1.83-88）
（
牛文元——在地理环境中，一组结构有序、功能独特，有一定自我适应能力和自我调节功能的
要素、属性或对象的集合，称之为一般意义上的地理系统。《地理研究》1988.1.1-10）
（
我国著名的系统科学家钱学森——从系统科学的观点来看，地球表层是一个系统，它包括了非
生物、生物和人。三个部分之间相互联系、制约和相互作用。这个系统称作为地理系统或地球表层

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系统。
显然无论地球表层、景观、地理环境、地理系统所指客观实体，都基本是一致的。只是对其理
解的深刻程度不同而已。
⑶地理系统边界
一个地理系统与其环境之间必然存在的有形或无形的分隔。是从总的自然客体中，人为地分割
出某个部分，作为地理系统的对象和内容，并给出它与周围客体之间的明确界限，以此讨论系统内
部与外部的关系，建立输入（从环境通过边界到系统）之间的统一关联。
广义的地理系统边界，有如下一致看法：在垂直方向上，地理系统的边界以地球表面为中心，
延伸到上下两方的某个位置；在水平方向上，地理系统的边界可在自然形态明确发生异构的位置加
以划分，也可在行政边界、区域边界、或人为规定的某种边界上加以划分。
以全球而论，地理系统边界包围的实体，至少应满足 5 个条件：①必须是固体、液体和气体充
分作用的界面区；②必须是地球内力和外力互相作用的迭加区；③必须是地球四大循环的耦合区；
④必须是有机界和无机界强烈作用的交叉区；⑤必须是人类活动强烈影响的“自然—经济—社会”
复合区。地理系统边界之内的这五大特点，在边界之外的表现既不强烈也不典型。
⑷地理系统的分类
按组分性质分类：一个完整的地理系统，是“自然—社会—经济”的复合体系，由自然子系统、
经济子系统、社会子系统之间的联系与耦合，共同构成复杂的巨系统。
按等级层次分类：地理系统具有不同层次，如全球地理系统、区域地理系统、局地地理系统等，
反映了现代地理学对自身研究对象整体性、有序性、层次性方面的深刻认识。
按生态状况分类：地理系统在某种程度上也可称之为生态系统，一般来说可以分为四大类：①
天然生态系统，主要处于自然状态，或者只受到极轻微的人类造成的影响，保存了自动调节能力；
②控制的天然生态系统，大多数保持了自动调节能力，只是出于某种目的，象森林、草场等已为人
们所利用；③为人类所利用的生产生态系统，目的是生产食物（农田、果园）或其它自然资源；④
居住生态系统，即人类生活和工作的地方（城镇、乡村、工业企业等）。
按结构功能分类：在地理系统分类研究中，英国地理学家 R．乔莱（R.J.Chorley）和 B．A．肯
尼迪（Kennedey）于 1971 年按复杂性增大的顺序排列，将地理系统分为形态系统、级联系统、过
程—响应系统和受控系统 4 种基本类型。10 年后德国地理学家 H．克卢格（Klug）等提出了同样
的系列，即相关地理系统、过程地理系统、过程—响应地理系统和受控地理系统。①地理形态系统
（相关地理系统）——单纯由地理系统各组成要素的排布、联系及结构网络去体现。②地理级联系
统（过程地理系统）。按能量、物质和信息在地理系统中所经历的路径去规定。是反映能量和物质
通过状态上关联的一系列亚系统，每一个亚系统都具有确定的空间范围和特殊的环境。任何地理系
统都是物质、能量循环（级联系统）和它形成组合的动态统一体。③地理过程—响应系统。要求至
少有一个形态系统与一个级联系统的耦合，由此揭示出，“形态”联系到“过程”，“结构”联系到“功能”，
“时间”联系到“空间”， “形式”联系到“本质”；过程—响应系统的实质是指地理系统是过程和结果（发
生和现代组织、功能、作用和结构，每一时刻的变化和状态）的统一体。④地理控制系统。对地理
系统内部某个关键成分，以某种手段施以有目的的控制，以诱导该系统执行某种确定的方式或得到
优化的结果。
⑷地理系统的特点
地理系统所包含的基础特征，诸如空间排布、等级层次、系列分化、空间效应等，常作为建造
系统时的背景因素加以考虑。只有在头脑中牢牢地具有此种概念，才能认识地理系统的行为和表现。
从空间范围上看，包括岩石圈、水圈、大气圈等具有层次结构的特点；从时间尺度来看，有微观
的秒一厘米量级的分子扩散到宏观的全球尺度的百年运动，十几年、几十年的时间尺度是地理系统
区别于地球系统的特点。
地理系统又是开放的，它与外界有物质和能量的交换。

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六、人地关系地域系统
早在 1980 年初的第四届全国地理学会大会上，吴传钧教授就已提出人地关系地域系统的形成
过程、结构特征和发展趋向是地理学研究的中心课题。地理学着重研究地球表层人与自然的相互影
响与反馈作用。对人地关系的认识，素来是地理学的研究核心，也是地理学理论研究的一项长期任
务，始终贯彻在地理学的各个发展阶段。
1、基本概念的分析
人地关系属于人与自然关系的范畴，但作为地理学理论的人地关系，它不同于一般的人地关系。
⑴关于人地关系中的“人”
人地关系中的“人” ，是指社会性的人，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。
在这个系统中，人在生物圈中之所以居于特殊地位，是因为人兼有生物属性和社会属性，具有
认识、利用、改变、保护自然环境和认识、改变、控制自身的能力，具有活动的社会性。因此人地
系统具有自然与社会两种属性。
⑵关于人地关系中的“地”
所谓“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。
地理环境是对应主体而言的，主体是人类社会。地理环境在人类活动的影响下不断变化着，在空间
上存在地域差异。
⑶关于人地关系
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。
人类活动和地理环境存在着相互联系又相互作用的关系，双方通过物质交换过程而产生紧密联
系。人类通过劳动，利用、改变环境，而同时地理环境能反作用于人类，制约着人类生存与生产，
甚至起到促进或延缓社会发展的作用。
人类活动和地理环境的关系并非一成不变，而是随着人类社会的进化而不断变化，向广度和深
度发展。
人地关系作为一种理论思维也随时代而变化，需要以辩证法的观点，加以动态系统的分析，建
立辩证唯物主义人地关系观，这对地理学的理论建树是极其重要的。
⑷关于地域系统
地域系统是分布在一定地域范围内的空间系统。
吴传钧在 20 世纪 80 年代论述地理分布现象时曾指出：分布现象时某事物在地域空间上出现的
频率（次数）。分布意味着运动，运动产生和改变着分布。因此，它包括静态分布和动态分布两个
方面：
◇静态分布，就是事物在地域上的相对位置，即横向空间上的摆布，可称为地域结构。
◇动态分布，就是形成和产生分布的机制，即纵向上的发展变化，可称为地域过程。
◆地域结构和地域过程的整合，即为地域系统。
⑸人地关系地域系统的定义
具体地说，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）
2002 年 9 月，吴传钧在《地域研究与开发》杂志上撰文指出：所谓人地关系地域系统，即研
究同一地域内自然环境系统和人类社会系统组成的巨系统，它的组成要素多种多样，它的空间结构
跨度大，并具有层次性和地域差异性，再加上人类活动的时序性也很突出，因此，研究不同社会发
展阶段人地关系地域系统的动态变化规律及其差异特征，就称为地理学区别于其它相关科学的主要
特点。
2、人地关系的基本表现（生存、生产、生活）
地理学的理论研究首先对人地关系要有全面的认识。人地之间的客观关系是：

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⑴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。即于特定劳动对象相联系的制作工具的材料。
②地理环境腿人种的形成有直接的影响。形体特征不同，形成不同种族。
③地理环境对民族性格的形成有影响。如藏族、蒙族等心理气质和性格特征。
⑵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。如资源、空间条件。
②地理环境时劳动地域分工的客观条件。地理环境差异→资源地域差异→社会劳动多样化→社
会劳动地域分工。
③人类经济活动必定对地理环境产生多方面的反作用。
⑶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。如居住方式、饮食习惯、劳动内容、劳动手
段等。
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。恶劣环境使人居安思危，舒适环境使人固
步自封。
3. 科学人地观的基本观点
⑴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。
在人地关系系统中，人口与社会经济要素为一端，资源与自然环境为另一端，双方之间以及各自内
部存在着多种直接反馈作用，并密切交织在一起。它们的相互作用主要表现在两方面：一是自然资
源对人类活动的促进作用和自然灾害对人类活动的抑控作用；二是人类对自然系统投入可控资源，
治理自然灾害，开发不可控资源，从而实现土地资源的产出。这样，人地间相互作用在投入产出过
程中得到了充分的体现。由此可见投入产出是人地系统中最基本的双向作用过程。
⑵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。人对地具有依赖性，地是人赖以生存的物质基础和空间场所，地理环境经常
影响人类活动的地域特性，制约着人类社会活动的深度、广度和速度。这种影响与制约作用是随人
对地的认识和利用能力而变化。一定的地理环境只能容纳一定数量和质量的人及其一定形式的活
动，而其人数和活动形式都是随人的质量而变化。
⑶影响方式：自然环境对人类活动存在直接和间接的影响。
⑷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。人地关系将随着人
类文化科学技术和生产力发展水平的不断提高，从而认识、利用和保护地理环境的能力也逐渐增强，
而变得日益密切，同时也随着地理环境在人类作用下产生的变化而不断改变，这是人地关系变化的
客观规律。
⑸基本原则：人类利用、改造自然必须遵守自然规律。在人地关系中人居于主动地位，人具有
能动功能与机制，人是地的主人，地理环境是可被人类认识、利用、改变、保护的对象。人地关系
是否协调抑或矛盾，不决定于地而取决于人。要主动地认识，并自觉地按照地的规律去利用和改变
地，以达到使地更好为人类服务的目的，这就是人和地的客观关系。
4.人地系统的结构
人地系统是由地理环境和人类活动两个子系统交错构成的复杂的开放的巨系统，内部具有一定
的结构和功能机制。在这个巨系统中，人类社会和地理环境两个子系统之间的物质循环和能量转化
相结合，就形成了人地系统发展变化的机制。
◆ 模式之一

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◆模式之二

人地关系系统的结构可理解为三个关系圈的集合：
核心是人------可称为人地核，包括组织、技术、文化，是人地系统的调控、管理与决策中心；
第二圈--------是内部环境圈，可称为人地基，包括人口（Population）、资源（Resources）、环
境（Environment）、发展（Develop）
，是人地系统的内部介质；
第三圈--------是外部环境圈，可称为人地库，包括大气圈、生物圈、水圈、岩石圈等，是人地
系统的支持系统。
5. 人地系统的特点
⑴人地系统是一个动态、开放、复杂的巨系统；
⑵人地系统演化过程的早期趋于随机，后期表现为有序；
⑶人地之间是寄生---宿主模式，人对资源环境应从掠夺→保护；
⑷人地关系存有协调和不协调两种基本类型；
⑸人地系统的时空关系需要协同和优化；
⑹人地系统的固有性质是反馈，可以此调控。
6. 研究人地系统的目标——优化调控
研究人地关系地域系统的总目标是为探求系统内各要素的相互作用及系统的整体行为与调控
机理。从空间结构、时间过程、组织序变、整体效应、协同互补等方面去认识和寻求全球的、全国
的或区域的人地关系系统的整体优化、综合平衡及有效调控的机理。
要协调人地关系，首先要谋求地和人两个系统各组成要素之间在结构和功能联系上保持相对平
衡，从而维持整个世界相对平衡的基础；保证地理环境对人类活动的可容忍度，使人与地能够持续
共存。
一般而论，优化目标是多种的，包括资源的合理有效利用、生产力和城镇系统的合理布局、所
有经济活动都要谋求经济效益、社会效益和环境效益三方面的结合等等。通过选择对系统演变有决
定意义的可控参量，以协调人地之间相互作用关系。

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第三节地理科学的科学性质

一、科学性质辨析
1.科学及其作用
人们最早使用拉丁文“scientia”表述“科学”的概念，英文、德文、法文的“科学”也是从
拉丁文中衍生来的。中国古代《中庸》上用“格物致知”表述实践出真知的概念，日本转移为“致
知学” 。明治维新时期，日本著名科学启蒙大师、教育家福泽瑜吉把“science”翻译成“科学” ，
在日本广泛应用。1893 年，康有为引进并使用“科学”二字，科学启蒙大师、翻译家严复在翻译
《天演论》等科学著作时，也使用“科学” 二字，此后“科学”二字在中国得到广泛的应用。
科学和文化一样是一个难以界定的名词，到目前为止，也没有任何一个人给科学下的定义为世
人所公认。但是，我们可以沿着历史的轨迹，把众多科学的定义、解释加以概括，提出为多数人可
以接受的共同概念，通过这一概念的阐述来加深对科学的理解和认识。
⑴科学是人对客观世界的认识，是反映客观事实和规律的知识。
人们是靠生产实践、生活实践和科学实验得到知识的，实践出真知，如果所得到的知识能反映
客观事实和规律，这种对客观世界的认识就是真知。因此，准确把握科学概念的实质，主要是加深
对“事实”和“规律”的理解。
事实可以是历史事实、社会事实、自然事实和其他事实，科学就是发现人们未知的事实。1888
年，达尔文以自己的感受该科学下的定义是： “科学就是整理事实，以便从中得出普遍的规律或结
论。”
人们在生产生活实践中发现事物之间有千丝万缕的联系，如“月晕而风、础润而雨” ，找到“月
晕”与“风”的关系， “础润”与“雨”的关系，按这些规律办事就能得到好处。事物发展过程中
事物之间内在的、本质、必然的联系。对这种联系的准确判断就是发现规律，就是知识，也就是科
学。
总之，只要深刻认识“事实”和“规律” ，我们就进入了伟大的科学殿堂。
⑵科学是反映客观事实和规律的知识体系。
20 世纪初，人们认识到科学是有很多门类交织组成的知识体系。此时，数学、物力、化学、
天文、地理、生物等基础学科和电力、机械、建筑、钢铁、医药等工程科学及管理科学都比较成熟
了。科学已不只是事实和规律的知识单元，而是由这些知识单元组成的学科，学科有组成学科群，
形成了一个多层次构成的体系。
科学家是系统掌握某一方面知识并能利用这些知识对诸多现象作出解释的人。科学史表明，科
学家不只是知识的发现者，更重要的是知识的综合者。古今中外的大学问家，都是在综合知识中创
造，在发现知识中综合而成为科学家的。在综合化过程中，按照内在逻辑关系把已知知识条理化、
系统化，发现矛盾或空白，再作观察、试验和论证，得出新的原理，补充和完善了知识体系，这是
一种科学过程。
因此，大部分辞书给科学下的定义是： “科学是关于自然、社会和思维的知识体系”
。
⑶科学是一项反映客观事实和规律的知识体系相关活动的事业。
科学发展的历程，大致经过了 16 世纪以伽利略为代表的个体活动时代、17 世纪以牛顿为代表
的松散群众组织皇家学会时代，诱导爱迪生（1847-1931）的“实验工厂”的集体研究时代（恩主
时代），而后是本世纪 40 年代美国实现迈哈顿计划研制出原子弹的国家规模建制时代，最后是今天
国际合作的跨国建制时代。（教材 307-309 页）
自战后科学活动进入国家规模以来，人们已把科学称为“大科学” ，认为“科学是一种建制”，
即科学已成为一项国家事业，从而使企业和政府都直接参与了科学事业，实现了科学家与企业家、
政治家的结合。
近年来，国家的地域化、集团化发展趋势，是不同国籍的科学家之间实现合作，科学成为一项

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国家化事业或产业。越来越多的科学家把科学事业列入第四产业。
科学作为一项事业，在社会总体活动中的地位和功能的表现有两个方面：一是精神文明方面，
即认识世界是科学地认识功能；二是在物质文明方面，即改造世界是科学的生产力功能。
科学，尽管在表现形式上是知识形态，但它必须准确的放映客观世界现实，从而在思想上才能
树立正确的自然观、世界观和方法论。我们在学习、储备科学知识的同时，也树立了勇于进取、变
革的科学精神、科学思想方法，这本身就是发展经济和推动社会进步的巨大的潜在力量。
2.现代科学的特征
在当代科学技术综合化发展趋势中，现代科学具有如下认识论特征。
⑴研究的完整性。现代科学的认识正在向自然界围观的各个层次和宏观的各个层次两个方面延
伸，对自然界的层次的认识深入到过程的动力学机制基于此相联系的结构功能。从层次、过程、结
构、功能等诸多方面揭示自然界的规律，人类获得了对自然界越来越完整的认识。而任何成熟的科
学理论知识本身就转化为进一步研究的方法论。层次理论、过程的动力学理论、结构功能理论正在
转化为当代普遍的科学认识方法。
⑵研究对象的多学科性。采用多学科的方法研究某一物质客体或某一课题，这是当代科学研究
的一大特点。研究对象往往是超大系统或巨系统系解决满足社会生产需要与人类自身生存发展需要
的重大问题大特别是自在高科技领域，研究的对象和课题大都具有多学科性的特点。组织多学科联
合攻关是高科技研究取得突破性进展的主要形式。综合运用各种科学方法研究某一特定对象，是当
代科学发展最有前途的方向。
⑶学科的多对象性。现代科学研究向横向和纵向两个方面延伸，各门学科不断扩展自己的研究
领域。它反映了各门学科之间横向联系越来越紧密，特别是在高科技领域，各门学科的研究需要紧
密配合，同步前进，整体突破。当代科学的发展具有综合性课题领先而不是学科领先的新趋势，综
合性课题的解决带动了学科的发展。
⑷科学研究的信息化。计算机信息处理技术是当代科学技术发展的主导领域，信息处理技术的
巨大进步是当代科学革命的核心过程，计算机信息处理技术已广泛渗透于各个科学技术领域。
3.科学性质的认识
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。
总的看来，人类的科学知识体系是一个整体。这个整体随着社会发展、科技进步，其范围日益
扩大，内部学科分化与综合日趋复杂。但各门学科都必须有其独特的研究领域、内容、方法和传授
方式，因此必须有一个结构合理的科学分类体系。
然而，科学分类毕竟是人为的，是不同的人按一定标准和分类原则进行划分的，这就造成分类
体系的差异。
二、传统科学体系中地理学的跨学科性
1.两分法
即把人类科学知识体系划分为自然科学、社会科学两大部分。
这种划分的根源在于“二元论”的科学观，即自然现象受自然规律制约，属于自然科学；社会
现象受社会经济规律制约，属于社会科学。了；两者之间没有统一的整体规律，因此，任何学科在
这种分类框架下必须做出非此即彼的选择。
在这种分类框架下，地理学被分解为自然地理、人文地理两大部分，没有统一的学科组织体系，
从而破坏了地理学的整体性。
2.三分法
即把人类科学知识体系划分为自然科学、社会科学、技术科学三大部分。地理学的隶属关系与
两分法没有本质的区别。
3.五分法
于光远在 20 世纪 70 年代提出的科学分类模式如下：

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A-------自然科学
B -------社会科学
C--------数学
D--------哲学
E----------边缘科学

比如数学，认为它既不属于自然科学也不属于社会科学，应独立于两大体系之外，提出了新的
学科体系。这是因为：不仅仅自然科学使用数学手段，几乎所有的学科都需要数学手段，它是研究
从社会现象和自然现象中抽象出来的数量关系的学科。
再如科学技术史这门学问也不能简单地分属为自然科学还是社会科学哪个范畴。抛开科学发展
的社会历史条件，单纯地分析科学因素内部的演变和进化，是无法理解科学的革命和进步的，例如
哥白尼的日心说的诞生，没有文艺复兴的人文主义思潮的冲击，没有大西洋航行对人们视野的开拓，
没有新兴工商业发展的推动，是不可想象的。与之相反，单单从社会经济条件看科学的进步，不了
解科学内部因素的变化，也是得不到正确全面的认识的。
在上述分类体系中，地理科学应当是跨学科性质的科学。
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
20 世纪以来，现代科学技术的迅猛发展和高度分化与综合的发展趋势，给科学分类带来很多
新问题、新情况，增加了学科分类的难度和复杂性。一方面，科学在继续分化，并且达到空前细微
的程度。据美国统计，已经达到一篇学术论文平均只有 1.3 个人看的程度。但是与此同时，又出现
新的综合的趋势，致使传统的科学分类体系无法界定一些新生学科的性质，并且它已经给科学发展
带来一定的阻碍。就现在科学发展来看，只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：
一是各种科学都应用的理论和方法，称之为横断科学的系统论、控制论和信息论；
二是边缘科学，顾名思义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，如数量经济学、生态经济学等等；
三是综合科学，它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、人口学等等。
因此，现实的科学问题促使人们的科学划分观念发生了新的变化，需要根据新的情况从新的角
度来分析学科分类问题，建立一种能适应现代科学技术发展的新的科学技术体系。
2. 钱学森的学科分类思想
钱学森（1911--- ），浙江省杭州市人，中国现代科学家、世界著名火箭专家、中国工程控制
论专家、系统工程专家、系统科学思想家。钱学森的系统科学思想，表现在他建立了新的学科分类
原则，并在此基础上提出了一个清晰的现代科学技术的体系结构。
⑴学科分类原则
◆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不在于研究对象，而在于
它们研究的角度不同，研究的侧面有所侧重。
按照研究的对象来进行分类反映人类探索自然秘密、进行科学研究的最初阶段，对任何事物的

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研究，一开始总是直接面对事物本身，只有在经过一段时间以后，才会发现此事物与它事物之间联
系，才会从研究方法上得到启发并推广到对其它事物的研究上去。而一旦建立起不同事物之间的联
系及它们在研究方法上的相似，从学科分类来看就需要重新分析讨论。科学发展到今天，科学之间
的交叉与综合已经使按研究对象来区别不同学科的办法不适用了。这显示出按研究角度、研究侧面
而不主要看其对象的差异进行学科分类办法，有助于我们对学科之间区别的了解和认识。
◆一个学科内的各种知识之间存在着纵向的区别，一般需将某学科内知识分为基础理论、技
术基础、实际应用三个层次。
基础理论知识，指在这一个学科中最基本的内容，反映客观世界本质的内容。基础理论层次的
知识发展最缓慢，一旦这一层次的理论建立起来则标志着这一学科成熟，并被认为有完整的框架，
而且基础理论的建立必将大大推动技术基础和实际应用两个方面的发展。
技术基础，指将基础理论具体到某种特定环境条件下所出现的具体的性质、特点的分析与讨论。
实际应用学科大多指某一项技术，它带有强烈的应用色彩。它以技术基础学科为依托，更多地
分析讨论技术问题。一般说来实际应用层次的知识发展最快、内容最多，与生产结舍最紧密，而且
一个学科的形成往往是对实际应用层次的发展引起的。
在传授学科知识上，理科、综合性大学，主要讲授基础理论层次的知识。工科院校则多讲技术
基础的课程，实际应用层次的知识有些在工科院校里是专业课，有些则是技工学校的课程。将学科
知识从纵向分成三个层次有利于我们对学科发展的认识。
◆学科分类体系不应有千古不变的模式，随着科学的发展，人类的知识将不断完善、不断发
展，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。
学科体系中的各个学科应该是随着社会的发展不断综合、不断丰富。一些发展历史短的学科、
发展还不够成熟的学科，应该划分得相对窄一些、细一些；而对于较成熟的学科则应更综合、更宽
泛一些。
从现在科学研究来看，关于人本身的研究就是一一个并未完全弄清楚的问题，而且也是一个研
究的热点问题。因此在学科分类上关于人本身研究学科的分类应体现如下特点：①分类较细，有关
人体研究的学科很多，这反映出研究热点；②分类可变动性大，不同机构、不同专家提出不同的分
类方法，建立了不同的体系，这反映研究不够深入；③分类以对象---人为基础，反映研究处于初级
阶段。
我们将会看到随着科学研究的进一步深入，学科分类可能发生变化，有些分化，有些合并，也
许还要增加新的学科。总之学科分类的研究也是一个不断深入、不断完善的过程，这同科学本身发
展一样，永远不会穷尽。
⑵科学体系构建
根据上述原则，钱学森教授认为从应用实践到基础理论，现代科学技术可以分为工程技术、技
术科学、基础科学和马克思主义哲学四个层次，并提出了十大学科部类体系：
在这个学科体系中马克思主义哲学是统帅一切的最抽象、最基础的层次。马克思主义哲学通过
“桥梁”与十个学科部类相联系，每个学科部类又分成基础理论、技术基础、实用技术三个层次，构
成了一个现代科学技术的网状结构图表。
从中我们可以看到各门学科包括的内容，发展的完善、成熟程度，以及它们之间的相互联系，
通过分析还能找出当前科学发展的重点、热点。现代科学技术体系相互关系图，是我们对科学从宏
观上了解的一个参考。
根据钱学森教授的观点，十大学科部类分别反映研究客观世界的不同角度：
①数学是从数和形的数量关系上研究客观世界，不考虑客观世界的质的区别，它既可以研究无
生命世界，也可以用来研究生命世界，可以说它无处不在。
②自然科学是从客观物质运动的角度，从能量转移和变化的角度研究客观世界，现在科学表明
客观物质之间的相互作用，只有引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用四种，它

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们是物质产生各种运动变化的原因所在，自然科学也研究这些相互作用的特点及性质。
③社会科学是从人类社会发展运动的角度研究客观实际，是从人的社会行为整体这一侧面来研
究客观实际。人类社会的发展虽然风云莫测，干变万化，但在其背后也存在着固有的规律：经济基
础决定上层建筑，生产力推动生产关系的变革，同时又受它的制约，这些基本规律就象牛顿第二定
律那样决定了社会发展的趋势及速度，当然也同牛顿定律一样有一定的适用条件。
④系统科学是从整体与局部的关系角度来研究客观实际，讨论系统整体的优化，讨论系统结构
与功能的关系，讨论系统的稳定性等，而不讨论能量在系统中的传递与守恒问题。
⑤人体科学从人的角度来研究客观世界，讨论人体本身的特点、性质、规律，研究客观世界对
人体的影响，及其相互关系。
⑥思维科学从人认识世界的角度来研究客观买际。认识是人类特有的活动，是人类大脑活动的
闪容，故然思维科学与人脑研究密不可分，但思维科学不是研究人脑活动的物质过程，也不是研究
其中能量传递等现象，而是研究思维本身的特点，研究思维的规律，目前人类智慧的结晶计算机科
学中也有大量的思维科学研究的课题。
⑦行为科学是从人的社会性角度来研究社会，研究人的群体行为，研究人个体行为与群体表现
之间的关系。当然生物界不少动物是群居，它们都有个体之间交往，都会在不同程度上存在着群体
行为，因此行为科学研究的对象也不仅仅包含人在内，它研究的对象除人以外还包括昆虫的组织结
构，哺乳动物的生活等现象表现出来的规律。
⑧文学艺术是从美与丑的角度来研究客观实际，表面上看起来文学艺术中的美与丑也仅是人类
的感觉，实际也不然，动物求偶现象中的很多表现包含有美学现象，和谐优美音乐可以促进牛、羊
多产奶，也可以从一般的美学角度去分析，可以说从美与丑的角度分析客观实际至少涉及到很多有
生命的现象。
⑨军事科学是从集团之间斗争的角度来研究客观实际。冲突、侵略、战争这些现象也不仅仅是
人类社会现象，在动物世界可以说更普遍的存在，就是植物的生存竞争也可以作为军事科学研究的
内容。
⑩地理科学。钱学森再 1988 年 12 月致《地理学新论》主编葛全胜的信中提出：“现在我想地
理科学这门研究人类存在基础的学问应该作为现代科学技术的又一大部门，与先前九大部门并列为
第十大部门。”
现代科学技术体系相互关系图（钱学森）
马克思主义哲学
数学自然辩证历史唯系统审美军事
桥梁人天观认识论社会论人地关系
哲学法物主义论观哲学
学科自然社会系统人体思维行为文学军事地理
数学
部类科学科学科学科学科学科学艺术科学科学
几何物理学地球表层
经济学生理学
基础代数力学系统思维学论理学战略学，区域、
社会学心理学美学
理论数学生物学学信息学行为学学部门理论
民族学神经学
分析化学地理学，
数量地理
计算资本主控制社会主音乐
化工原理病理学情报学、学、生态经
技术数学义理论、论义理论指挥
机械原理药理学模式识济学、环境
基础应用社会主运筹道德理文艺学
电工学免疫学别科学、国土
数学义理论学论理论
经济学
统筹密码技公共关文学军事城规、环
硫酸、齿轮心理咨
应用技术企业经系统术系学人绘画工程、保、气象地
工艺生产询
技术速算营管理工程人工智际关系技巧战术震预报、发
技术内科学
方法能学方法训练展战略

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3.钱学森的地理科学思想（教材 310-311）
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。 ”
地理科学研究的地球表层系统是客观的统一体，既包括自然现象又包括人文现象，还包括自然
现象、人文现象都存在的四维的空间要素。因此，对地理科学来说不应拿自然科学和社会科学二大
框框去套，硬性地使用分身法。地理科学是自然科学和社会科学之间的跨学科的以地球表层系统为
对象的独立的科学系统。只有这样认识才能客观地反映地理科学的实际。

四、教育科研实践中的地理学
现实生活向人的观念提出了挑战，出现许多涉及地理科学性质的麻烦问题。
1、地理科学研究
地理学研究的内容，既有自然内容，也有人文内容，说明地理学是自然科学与社会科学的汇
合。国家的地理研究所属于科学院系统，而不属于社会科学院。
2、地理科学教育
国家教育部门在中学课程划分上则把地理划为文科。因此，高考理科专业不考地理，而文科
专业都考地理，出现将来学地理的人不考地理，将来不学地理的人考地理的矛盾现象。
大学的地理专业把地理看成是理科，或者至少认为是理科知识基础密切相关的学科。大学地
理系又都是既学自然地理又学经济地理，并且有的院校将其当做文科系，也有的院校则将其当成理
科系。国外也有类似情况，有的把地理学归为文学院，有的则把地理学归为理学院。
3、地理文献编辑
在文献编辑、基础知识教育上又把史地放在一起。地理科学理论的书籍常常分散分布在相关
的学科门类之中。这种混乱状况，严重地障碍着统一的国家地理学、区域地理学的建设和发展。
五、对地理学性质的再认识
地理学的科学性质问题，是困绕着所有地理学家的至关重要的问题。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内容、研究方法
和在科学中的地位，社会发展中的作用等等。
华中师大刘盛佳教授在《地理学思想史》（P230---231）写到：自从人类诞生之后，……与人
们生存直接相关的问题，都包括在空间的科学——地学之中，……因此，地理学便成为原始人类科
学的主题。……核心是地理学的科学，范围无边无际，内容包罗万象，手段多种多样，人们把地理

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学称之为“科学之母”。所以追根溯源，地理学的科学属性是什么？它是科学的母亲，自然科学和
社会科学是它生下和哺乳的子女。问地理学是属于自然科学，还是属于社会科学？等于问母亲是属
于儿子，还是属于女儿一样是无稽之谈，母亲只能属于她自己，地理学自然也只能属于地理学。
在现代科学大军的行列里，地理学已显得虚弱衰老，以致处于奠后的位置。它为什么不能走得
快些？回答是，在科学的形成和发展过程中，作为科学之母的地理学是无私的，它只是奉献，它创
造的财富以及她自己，都被它的子子孙孙瓜分、肢解，几乎到了身无分文、身无立锥之地的境地。
地理学的关键是科学性质问题，并未获得一个为大家共同接受的结论。
显而易见，上面的论述对历史和现状都扩大了。对历史的狂妄论断和对现实的认识悲观都是不
可取的。理性的表述应该是：
按传统的科学分类体系，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，并与之平行一个的独立的科
学系统。

第四节地理科学的学科特征

地理学是在研究地球表面的过程中逐渐形成的，并不断完善其理论、方法和手段。它具有下述
特点。
一、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，决定了地理学研究的综合性
特点。地理学研究地球表层系统,不限于研究其各个要素,更重要的是把它作为统一的整体，综合地
研究其组成要素及它们的空间组合。它着重研究各种要素之间的相互作用、相互关系以及地表综合
体的特征和时、空变化规律。当然，由于地球表面的复杂性，可以对某一要素进行部门的研究，但
这种研究是在地理学综合性的基础上进行的。因此，地理学的部门学科与一些相邻学科虽然有着共
同的研究对象，但在研究目的、内容和方法上是不相同的。地理学的部门学科之所以成为地理学的
一部分，不仅在其研究的客体是地球表面的一个有机组成部分，而且在方法论上有着共同的基础
──综合性。因此，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(如气候和水文的关系，或土壤和植
物的关系等)的综合研究，是低层次的综合性研究；多个要素相互关系（如地貌、水文、气候、植
被和土壤的关系，或聚落、城市、交通、政治等关系）的综合研究，是中层次的综合性研究；地球
表层系统全部要素（包括自然、经济、政治、社会文化）之间相互关系的综合研究，是高层次的综
合性研究。层次不同，综合的复杂程度也不同，层次越高复杂程度越大，综合的难度也越大。低层
次、中层次的综合研究分别形成地理学的一些分支学科（如自然地理学、人文地理学等），这些综
合研究不是地理学所独有的,生态学、社会学等学科也进行综合性研究。但是,高层次的综合研究，
即人地相关性的研究，则是地理学所特有的。
综合性的特点决定了地理学的性质是一个横断学科。它与研究地球表面某一个圈层或某一个圈
层中部分要素的学科，如研究大气圈的大气科学，研究水圈的水文科学，研究岩石圈的地质学，研
究生物圈的生命科学，研究人类圈中社会经济、政治、文化、人口等要素的经济学、政治学、文化
学、人口学，以至心理学、行为科学等，都有密切关系。地理学从这些学科吸取有关各种要素的专
门知识，反过来又为这些学科提供关于各种要素及与其他现象间空间联系的知识。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，如水文科学、海
洋科学等。
二、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。由于

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不同的地区存在不同的自然现象和人文现象，一种要素在一个地区呈现出的变化规律性在另一个地
区不可能完全相同，因此研究地理区域就要剖析不同区域内部的结构（各种成分之间、各部分之间
的关系），包括不同要素之间的关系及其在区域整体中的作用，区域之间的联系，以及它们之间发
展变化的制约关系。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。这两方面相
统一的研究任务，其他学科是难以担当的，所以很多地理学者认为：区域研究“是地理学研究的核
心”。
地理学的区域研究根据研究对象的范围分为 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。
三、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。地理学研究既注重空
间的变化，也注意时间的变化。地理现象无论是自然的或人文的，都是不断变化的。这种变化有周
期性的，也有非周期性的;有长周期的,也有短周期的。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。这不仅是地理学本身发展的需要，而且也是地理学在国家建设、区域开发
中发挥作用的需要。特别是现代地理学已经有可能对于某些区域的未来发展提出预测，并根据预测
结果进行控制和管理，以便满足人们对区域发展的要求。因此，时间和空间统一的观念，在地理学
研究中越来越受到重视。
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。现代地理学研究主要采
用野外考察与室内实验、模拟相结合的研究方法。地理学的研究对象是地球表面，关于地球表面的
属性和特征，大部分数据和第一手资料主要来自野外考察，随着航空遥感技术的飞速发展，气象卫
星、地球资源卫星、航天技术的成果广泛应用于地理学，提高了野外考察的速度和精度。地理定位
研究、室内实验分析和地理数据的电子计算机处理、各种地理现象的实验室模拟（包括物理模型模
拟和电子计算机模拟）等迅速开展起来，不仅大大地提高了工作效率，还取得了大量过去所没有的
资料和数据，促进了地理学的发展。
四、软科学性
在计算机结构研究方面，通常分成计算机硬件部分和计算机软件部分。借用类比，人们常讲科
学分为因科学和软科学。硬科学是指能够正确分析、测验、计算的科学，如数理化、工程科学、技
术科学等；软科学多指思想、理论、管理、计划等方面的科学，他着重解决信息不完备的非程序化
问题。
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。
因此，地理学表现出明显的软科学性，软科学可以解决硬问题。地理学所具有的这种软科学性
的价值已愈来愈受到政府和国际社会的关注。
五、地理学的工程性
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。如景贵和教授从事的沙谋
划土地的景观生态设计，中科院地理所从事的黄淮海平原旱涝盐碱综合治理等。

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