地理系统定位站研究的原则和方法(二)

4.自然—人为地理系统中相互作用的研究和评价由于社会对地理学提出了新的要求,地理系统定位站研究的发展过程表现为,它主要地不是研究无甚变化的,标准的自然系统,而是日益广泛地将已发生重大变化,甚至是人为活动建立起来的地理系统纳入定位研究中。这一点十分重要,因为纳入定位研究的不仅是当代分布最为广泛的地理系统,同时也是与大多数人民生命有密切关系的地理系统。     

地理系统研究的理论和实践

地理系统概念与“新地理学”系统思维方式的发展和应用是现代科学和实践活动的特征。从这个意义上讲,地理学也不例外。例如,“地理系统”一语得到广泛运用以来已经过去大约25年了,该术语便涉及从系统观点来研究地理客体。苏联学者正式提出了第一个关于地理系统的概念,把它看作在某种程度上受人为因素改变的地表特有的自然形成物。这个概念后来发展成为地理系统学说。     

世界的城市地理学

一、关于城市地理学城市地理学的起源和发展十分类似于一般的地理学科:它同样经历了研究课题越来越多样化的过程,同样面临着如何普及推广的困及致力于研究使城市成为地理系统中最佳模式之一的相互联系的本质。由于城市研究并不为地理学家所垄断,因此,它带有能引起更广泛关注的色彩。在刚过去的半个世纪中,城市研究经过了从单一专题评论到全面综合的尝试,从区域研究过渡到对这一区域中的人的研究,从简单确定的经济职能上升到城市文明的社会哲高度。     

苏联地理综合定位站的建设和发展

前言建立地理综合定位站是近二十多年来苏联地理学发展的一的重要方面。它对于地理学理论和方法的革新,对于使地理学联系生产实际都起了积极的推动作用。在国际地理界这类综合定位站还为数不多,因此受到普遍重视和好评。很多世纪以来,地理学主要依靠传统的野外考察方法和资料收集对自然现象和过程进行描述。进入二十世纪以后由干社会经济建设和各分支学科的发展,这些传统的方法已不能满足需要。于是各部门先后建立了研究地理系统单项要素的各类定位站。     

地理大数据为地理复杂性研究提供新机遇

大数据之风自2010年席卷全球,已在科学、工程和社会等领域产生深远影响。本文首先从地理大数据、第四范式以及非线性复杂地理系统3组基本概念出发,剖析上述3组概念之间的科学联系与相互支撑作用,提出大数据和第四范式为地理复杂性研究提供新机遇。其后,探讨如何利用大数据和复杂性科学的理论方法开展地理复杂性研究。基于地理大数据,可以通过统计物理学的系列指标描述现实地理世界的复杂非线性特征,同时,还可利用深度学习、复杂网络、多智能体等方法,实现复杂非线性地理系统的推演和模拟。上述方法对认知地理现象和过程的复杂性,对复杂地理系统的分析、模拟、反演与预测有重要作用。最后,提出地理大数据和复杂性科学相互支撑可能成为21世纪地理学的主流科学方法。     

地理系统模型研究进展

地理系统是多圈层交互的复杂巨系统。地理系统模型是理解和预测不同尺度地理系统格局和过程变化最重要的研究方法。地理系统模型作为可持续发展科学决策必需的工具,是自然地理学重要的研究方向。过去几十年来,在全球变化等全球性重大环境问题和人类科学决策需求的推动下,地理系统模型虽然发展迅速,但还不足以准确地模拟和预测复杂人地耦合系统。本文分别从模型原理、框架和尺度等方面回顾与梳理了地理系统模型从单要素到多要素、从统计到过程、从静态到动态、从单点到区域和全球尺度模拟等发展历程,并总结了地理系统模型对发展人类—自然耦合系统以及模型—数据融合系统的趋势。发展中国的地理系统模型将有助于中国和全球可持续发展的科学决策。     

论地理学的特性与基本问题

学科通常都具有独立的研究对象、独立的学科问题、独特的学科特征以及独特的社会服务功能。本文从3个方面论述了地理学的属性,进而认识现代地理学的时代特征。①地理学研究对象的演化经历了由简单向复杂的变化过程。在研究实践过程中,应充分认识地理系统的复杂属性。②地理的要素、空间与时间相互融合构成了独特的学科问题体系,阐述了不同地理问题的本质区别,进而促进解决不同地理问题的技术与方法体系建设。③“还原论”与“整体论”并举的地理学哲学思维方兴未艾。地理学强调的综合研究在当今时代受到了前所未有的重视。在新兴学科和新兴技术的支撑下,出现了地理要素和地理系统并行研究的新格局。本文从地理学研究的基本特征出发,总结了地理学研究的核心问题,探讨地理学驱动机制对地理规律的组合效应。理解地理学关键特征和时代价值,有助于探索地理学的社会发展契机。     

自然-人为地理系统的主要原理

一、“自然—人为地理系统”概念的内容“地理系统”这一术语引入地理文献中虽然为时不久,但已牢固地确立下来了。“地理系统”概念的内容很广泛,它一般表示范围广阔的土地系统。本文只研究作为地理壳一部分的地理系统。这个系统的主要特征是它的地域性。谈到地理系统的划分,它主要分为两类:自然地理系统和人为地理系统。自然地理系统是指天然的,实际上没被人改变的系统,这就是自然地域综合体。     

水文地理研究发展若干问题商榷

水问题研究一直是我们国家最重要的课题之一,关系到社会稳定、民生福祉、经济发展等一系列国家重大需求。水文地理是水文学与地理学交叉学科,主要采用地理学原理、观点和方法。陆地表层系统的提出对水文地理的系统性研究具有重要的启发作用。首先,对水文地理学的交叉关联、研究内容、全球水系统和生态水文研究的兴起进行阐述;其次,在总结陆地表层系统论思想的主要倡导者及其观点后,讨论了地理研究综合性和区域性的关系,提出综合性、区域性和时空动态过程机理等“三性”应是水文地理系统的研究思想;再次,基于学科基础理论的扩展,给出深化水文地理时空动态过程机理的系统科学技术的几个案例;最后,讨论了中国水文地理研究的几个重点发展方向,主要包括气候变化与人类活动对水循环过程的影响、生态水文四大平衡动态演变过程机理、水资源可再生性维护、“蓝绿水”的认知意义、水文地理区划与制图技术及智能技术等。     

地理系统与地理信息系统

人类认识自己住居的星球是漫长的,然而是加速度的。学科的分化和交叉是多层次的。统一地理学一再遭受过冲击,但它的合理的内核——地理综合体是客观存在的。地图和遥感作为信息载体证实了这一观点。地理系统的概念反映当代科学技术进步和社会需求;而地理信息系统为地理学发挥区域性与综合性的优势提供了一种现代化的高技术手段。     

地理系统定位站研究的原则和方法(一)

1.引言科学技术革命的发展向地理学提出了必须根本改变自己的任务和研究方法这一尖锐课题。相邻学科的飞速发展和计算,量测手段的不断更新促使地理学内部产生了两个基本模式:建设地理学和地理系统论。     

复杂性科学视角下的地理学研究范式转型

随着复杂性科学的兴起,地理学研究范式正逐步发生改变。本文在回顾复杂性科学发展历程和当代地理学研究范式变迁的基础上,对地理系统复杂性的表现、特点、成因及其相关的研究方法作了较为详细的解释和说明,比较了传统经典地理学研究范式与复杂性科学视角下地理学研究范式的差异,最后探讨了复杂性地理学思维的创新与发展图景,即超越还原论的地理学整体思维和地学格局与过程的广义进化思维。     

试论城市地域结构的均质性

城市地域结构的研究,是城市地理学中探讨城市地域组合机制的基础理论研究。城市,是个密度高,能量大的独特地理系统,不从地域结构人手分析,便难于说明城市的地理特性。所以,自本世纪初城市地理学独立成为地理学中一个分支学科以来,城市地域结构     

区域地理系统单元等级圆锥建模

本文基于S.Beer空间分辨率圆锥,应用等级体系理论,结合地理学有关研究成果,探讨建立一种具有尺度单元结构性质的区域地理系统模型———区域地理系统单元等级圆锥。研究认为,区域地理系统单元等级圆锥由地理最小结构单元、地理基本功能单元、地理景观单元、地理景观类型单元与地理景观类型组合单元组成,它们分别实现地理学“最小空间粒度划分”、“基本空间过程分析”、“空间过程共轭分析”、“类型划分”与“类型间相互作用”的研究方法,分别体现地理学“还原分析”、“过程分析”“整体分析”、“类型分析”与“综合分析”的研究思想。     

浅析国外当代地理学对自然环境研究的动向与进展

可以说,地理学的任务、宗旨、以及研究方法,经常受学科发展和实际需要的影响而不断变化,但是,地理环境始终是地理学的基本课题。众所周知,当代世界正面临着一系列重大问题:环境污染、人口剧增、粮食不足、资源枯竭、能源短缺和生态危机等,而它们无一不与地理学的研究相关,这些问题的提出,都是从地理系统本身派生出来的。这意味着地理学应责无旁贷地肩负起解决这些问题的使命,这也是当代世界对地理学的挑战。     

数值推理法在地理教学中的应用初探

地理学,自其产生之日起,就与数学有着不解之缘。世界上的任何事物都可以用数值来度量。在地理学中,一切地理要素,例如气温的高低、雨量的多少、人口的增减、区域的规模、城市的位置等,都可以用数量来表示。在古代地理学中,已运用数学方法描写地理事件、记载地理知识。在近代地理学中,则是侧重对地理现象的解释性描述。而在现代地理学中,则是通过数学定量的方法进一步深入地揭示地理现象发生、发展的内在机制及本质规律,从而为地理系统的预测及优化调控提供科学依据。     

地理学研究范式的思考

地理学主要关注陆地表层自然和人文要素的空间分异规律研究,针对这一复杂系统的不同问题应该选择不同的研究方式。本文在思考以往地理学研究方式的基础上,将地理学研究范式概括为：地理经验科学研究范式、地理实证科学研究范式、地理系统科学研究范式和地理大数据研究范式。对不同地理科学问题应选取不同的范式加以研究,对有些复杂科学问题应采用多种研究范式加以解决。     

Braess模型与城市网络的空向复杂化探讨

Braess交通网络模型是经典的图论模型，但该模型同时具有很强的地理学色彩。Braess借助一个简单的网络揭示了出人意料的地理现象：增加交通路线有时反而降低运输效率。从理论地理学的角度对Braess网络进行了数学抽象，然后利用规划理论、图论和微分方程解析等方法揭示出区域一城市地理系统的空间复杂化两个重要动因：空间相互作用和宏观对称破坏。     

Braess模型与城市网络的空间复杂化探讨

Braess交通网络模型是经典的图论模型,但该模型同时具有很强的地理学色彩。Braess借助一个简单的网络揭示了出人意料的地理现象:增加交通路线有时反而降低运输效率。从理论地理学的角度对Braess网络进行了数学抽象,然后利用规划理论、图论和微分方程解析等方法揭示出区域-城市地理系统的空间复杂化两个重要动因:空间相互作用和宏观对称破坏。     

原民主德国地理研究

七十年代,原民主德国地理研究取得了显著的进步。建立了科学院地理研究所;加强研究机构与高等学校之间的合作;加强国际间的合作。主要研究任务有:1)居民点的地理结构,尤其是城市和市郊之间的关系;2)编制专题地图;3)数学和统计方法在地理学研究中的应用。同时确定未来的研究方向是:1)研究受到人类活动破坏的景观空间和地理系统的结构及发展