《地理信息系统论文范文【最新5篇】》

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地理信息系统论文 篇1

【关键词】 地理科学 成就 问题 展望 福建

以人类生存环境、人地关系和区域为主要研究对象的地理科学，是一门包含自然科学、人文社会科学和工程技术科学的综合性学科。钱学森院士以其独特的视角认为地理科学是与自然科学、社会科学、数学科学、系统科学、思维科学、人体科学、文艺科学、军事科学、行为科学相并列的科学部门[1]，将地理学推向一个更高的层次。

我国地理学已取得骄人的进展，表现在科学研究方向的突破、对国家建设的贡献、研究手段的革新、对科学和教育的促进作用、对社会的贡献等方面[2]。福建地理科学的发展，是我国地理科学发展的一部分，在理论与技术及其实践中都取得明显进展，在地方经济建设中发挥了重要的作用。

一福建地理学的主要成就

（一）研究方向的拓展

地理科学是以综合和实践为主要特点的科学，其独特的视角和研究方法，与目前全球变化研究、地理系统科学、可持续发展理论所强调的综合和集成不谋而合。福建地理学者结合学科特点，经过研究机构的结构性调整和重组、重要科研项目的启动与实施、人才队伍的培养与形成等各方面的努力，在科学发展和可持续发展的背景下，不断扩展其研究的方向。福建地理工作者通过野外调查、室内实验分析，根据长期研究积累的资料，在资源与环境研究、区域自然地理与农业区划、生态功能区划和海洋功能区划、生态监测理论与方法、水土流水与生态调控、海平面变化、区域发展与规划、城市与人口及区域可持续发展、城镇体系规划、生态环境综合信息图谱、地空耦合技术等优势领域开展研究，取得显著进展。尤其是近年来，福建地理工作者在野外观测平台和重点实验室建设的基础上，结合现代先进技术，在地球表层生态系统及过程，亚热带森林生态系统碳氮循环与全球变化，地理信息科学与电子地图与信息图谱，生态农业，城市化发展和人口循环流动等理论与实践方面取得一系列的重要成果，获得突出的成果。特别是在重大战略领域如土地利用/土地覆被变化、人地关系地域研究和重要学科方向上向纵深突破。尤其是我省地理学者对改革开放以来中国人口城镇化空间模式的研究，引起相关领域国际学术组织和权威专家的高度重视。与此同时，许多学者也参与了中学地理、高等院校地理教学改革和教材的编写，发表了许多著作。福建地理学者在学术领域的地位也得到显著提高，发表在国内、国际优秀学术期刊的论文数量也大幅度增长。地理工作者涉足的领域，已经突破了传统地理学的范围，与自然、人文、社会等众多学科不断的交叉融会，与人口、资源环境、经济与社会可持续发展等全球问题密切相关。

(二)对地方社会经济建设的贡献

地理科学除了本身的规律与发展的轨迹，又与社会发展紧密相关联，可以说社会经济建设发展的需求是地理科学与资源科学的原动力[3]。新中国成立后，我省地理工作者组织和参与完成了国家和地方经济建设密切相关的一系列关于自然条件、国土资源、农业发展、产业布局、城市化等方面的研究任务，包括福建省海岸带和海涂资源社会经济调查、梅花山自然保护区综合科学考察、农林、茶果、蔬菜、橡胶、宜林地的调查研究、武夷山生物多样性生态调查等各类考察研究；福建省简明综合农业区划、福建农业综合自然区划、莆田农业区划试点研究、大比例尺海洋功能区划等各类区划研究；福建省中长期科技发展规划、福州市国土资源综合评价、漳州市国土规划、湄洲湾区域国土总体规划、九龙江流域国土整治等国土规划研究；海沧投资区资源合理开发利用与保护、土地利用总体规划、区域旅游资源及开发研究、房地产市场研究、景观生态建设与社会可持续发展示范工程、特色农业信息化的示范应用研究、福建人口流动研究、城市化问题、生态环境遥感监测与规划建设、生态省建设条件分析与战略思考等发展战略领域的研究。在这个过程中，为地方各级政府和社会提供大量的决策建议和宝贵的科学资料与科学依据。例如，2002年8月完成的《福建省生态环境现状调查》，对我省的陆域和海域生态环境首次进行全面系统的调查总结，系统地反映我省生态环境现状及发展趋势，同时还分析了我省生态环境保护建设中存在的问题和成因，提出进一步改善我省生态环境的对策与建议，为区域经济的结构战略性调整和重大建设项目合理布局提供决策依据，为生态省的建设发挥了积极的作用。在此基础上，又进行了全省生态功能区划工作，根据福建生态环境要素特征、生态环境敏感性和生态服务功能的空间分域规律，将福建省分为5个生态区、17个生态亚区和106个生态功能区。全省生态功能区的划分已作为《福建建设生态省规划纲要》的重要组成部分。再如，在2003年“数字福建”重大应用项目――《福建省生态环境动态监测与管理系统》研究中，应用先进的“3S”和多媒体、互联网技术，通过野外实地调查研究，建立能动态监测、高效管理、综合分析、适时的全省生态环境动态监测体系和决策支持与管理信息系统，同时实现网络信息共享。该项目的建成，可为环保、气象、测绘、林业、海洋等部门提供服务，这将极大地推进我省生态环境工作的现代化和信息化，为制定生态环境保护规划与政府综合决策提供科学依据，对全面贯彻落实《全国生态环境保护纲要》，实施可持续发展战略，实现省委、省政府提出的生态省建设的宏伟目标均有积极的促进作用，对我国东部地区以及全国生态环境动态监测体系的建设也将发挥重要的示范作用。

此外，我省利用地缘优势，与台湾本领域学术界建立了密切的学术联系，在促进闽台资源环境领域的学术交流和科技合作方面开拓了新局面，在海峡两岸资源的永续利用方面起到了积极作用，也对我省建设海峡西岸经济区作出了贡献。

福建地理工作者的上述工作，在协调人类认识地表环境、协调人地关系、促进自然资源和自然条件的合理利用等方面起着不可替代的作用，使得可持续发展观念和科学发展观更加深入人心，在相当程度上改变了人们的行为和工作方式，为福建步入小康社会和精神文明建设有不可磨灭的贡献。

（三）研究手段的革新

福建省地理科学于20世纪80年代和90年代，在经过长期的基础理论研究和经验积累的基础上，也开始了研究技术手段的革新，主要表现在开展定位和实验研究，使地理学多由定性的描述转向定量的观测分析。在不断调整创新和增强实力的过程中，地理学在本省得到了长足的进步，先后建立和加强了若干新的研究基地和重点学科，加强了地理学作为基础学科的地位，突出了地球系统科学和可持续性科学的内容，同时也继续派生出了一些新的研究领域和应用方向。

①重点实验室和野外实验地（站）建设：在福建师范大学地理科学学院相继建立了亚热带资源与环境福建省重点实验室和福建省湿润亚热带生态地理过程高校重点实验室；在漳州市漳浦县马坪镇建立了规模特色农业生产模式试验样区，进行果园生态栽培试点、农果牧系统生态模式、景观生态规划等研究；在长汀县和田镇建立了野外实验站，进行水土保持、水土流失综合治理、山地生态整治与生态产业关键技术、山地生态系统重建等研究；在闽江口建立了湿地研究观测场，进行海滨河口湿地生态系统过程研究。

②地理信息系统实验室的建立：20世纪80年代以来，福建省多所高校建立了GIS实验室，并开设了GIS专业，促使空间分析方法愈来愈多地在各种预报、预测和发展研究领域中得到应用，从资源卫星和气象卫星等对地观测平台获取地球表面遥感数据，拓展了地理学的观测视野，也为各高校及社会输送了大批的GIS专业人才。地理信息系统科学技术不仅推动了我省地理科学的发展，也为各种涉及空间数据分析的学科提供了新技术手段。

③新方法的引入和新领域的派生：将数学、物理、化学、生物等科学方法与地理科学研究相结合，将系统论、信息论、耗散结构理论等新的理论应用于许多研究领域，将模型建立和空间分析在区域研究和城市发展规划中逐步推广，这大大加强了地理学这一古老学科的活力。近年来，生态学、水科学、信息科学、经济学、农学等领域与地理学相互交叉，地理学充分吸收百家之长，壮大自身力量，同时也在相当程度上促进了自然资源和自然条件的合理利用，阻止了人与环境之间关系恶化的趋势。

我省地理学界不断扩大与国际地理界的联系和交流，吸收一些新的地理学说和新的工作方法，以适应全球化新时代。

二福建地理学发展面临的主要问题

谨观慎思我省地理学的发展历程，在一代代地理人的共同努力下，所取得的成绩是有目共睹的，但是将其放诸全国乃至整个世界地理学发展进程的大背景之下，我们仍然看到了许多不足之处。

（一） 侧重重复性的应用研究，忽视学科本身的发展

由于市场经济的导向作用，相当一部分研究力量流向一些课题经费较多、见效快的短线研究，不少地理工作者追求一种“短、平、快”式的研究模式。经济的发展为我们提供了更多、 更新的应用领域。任何一门学科最终都是为人类生产生活服务的，地理学也不例外。发挥其优势，让它服务于社会，本是无可厚非的，但是纵观近年来福建地理学者所做的工作发现，不少应用研究都是出于一种纯粹的收益目的，较少体现为国家全局性和重大地区性科学问题和应用问题，忽视学科本身的发展。而且许多研究属于重复性工作，用一个地区做过的模式来套做另外的地区的现象相当普遍。正是由于这样一种工作模式在相当程度上导致了学科本身发展的滞后。近年来，福建地理学界的理论建树明显少了，虽有一些理论方面的教材和专著问世，但缺乏重大学科理论建设的论著。

（二） 学科整合不足，学术走向迷茫，基础研究逐渐弱化

一方面学科交叉与分支迅速，地理学出现模糊化、边缘化与空洞化；另一方面地理学同其它学科之间甚至在地理学分支学科之间的融合明显不足，其综合性仍处于较低层次。

当前 ,解决资源环境安全、生态建设与区域可持续发展等一系列重大问题 ,都离不开地理学的研究。但是 ,彻底解决这些问题 ,也必然需要与大量的其他学科 ,特别是应用学科的不断交叉。包括环境学、生态学、大气科学以及经济学和社会学等在内的多种学科 ,大量介入资源的利用与保护、环境变化与治理以及社会经济发展规划等这些地理学的传统优势研究领域。地理学研究的主体与科学问题不断受到其他学科的关注与渗透 ,地理学的理论和方法 ,在许多领域得到重视和应用。后者在利用了地理学研究成果，取得成功的同时也常常掩盖了地理学研究的基础成就。地理学在与其它学科交叉的同时 ,常常也会偏离地理学发展的主干 ,转为其他学科的分支 ,从而造成地理学研究出现“范围边缘化、对象模糊化”。地理学分支学科发展迅速，从解决具体问题的角度来看，分支学科的发展是成功的，但是各分支学科发展不平衡，缺乏有效集成，对综合地理学的忽视和削弱，使得地理学的“内容空洞化”。表面上来看，地理学与各学科及其下分支学科间交叉、组合应用，然而从深层次上来讲，这种交叉组合是远远不够的，只是一种初级阶段的融合[4]。

作为自然科学和社会科学的桥梁，地理学本来应该在学科交叉以认识和解决复杂问题上做出独特贡献，但由于其内部的自然研究和人文研究融合不足，真正的综合性成果仍然乏善可陈，还出现了两极化的倾向，一是越来越专，一是越来越泛[2]。最终使得地理学研究对象不明确，学术走向迷茫，甚至有走向“死胡同"的危险。在这种形式下，地理学的基础研究也逐渐弱化，基础科学和统一地理学的基本思想、基本概念和经典理论等方面的研究被严重削弱。

（三）发挥区域优势进行特色研究不够

福建地处东南一隅，因山川阻隔，形成一个相对独立的地理单元，其独特的地理环境为地理工作者提供了很好的研究素材；福建与祖国腹地相对隔离，却又面向开放大洋，又由于其“侨乡”优势及对特区位，使福建成为一个矛盾的、复杂的经济个体。这种“复杂”与“矛盾”决定了其经济发展的有别于其它省份的“个性”。这些都是福建地理工作者应该关注的，然而从目前来看我们做的仍然不够。

福建面朝广阔的太平洋，基于海洋有很多的特色研究，如海洋产业发展与布局、海洋资源开发与可持续发展研究、滨海旅游空间结构研究 、海洋生态研究、海洋地缘政治研究等。在这些方面地理学介入太少，没有做足工作。

（四）地理学教育欠缺，学术梯队建设不够完善

长期以来，在基础教育阶段，地理学科遭受着不公正的待遇，被视为“小学科”,这导致许多学生地理思想缺失，向高校输送的高质量地理人才也明显不足。而在高校地理教育中，存在着学科发展不平衡，高校之间培养综合地理学人才不平衡，教材系统不健全、不规范的现象。

学术也需要“积聚”，但目前福建省内从事地理研究的单位很少，这不利于学术上的交流和信息的共享。将福建整个地理学界作为一个整体来看，我们和北京、江苏等“地理大省”存在很大差距。这使得我们在承接全国性大课题以及召开全国性、国际性重要会议、开展国际合作方面明显处于劣势。

高校地理专业学生都应该是科研的生力军，是学术梯队中的重要一环，但这一环目前却有脱节的危险。很多学生不具备独立科研的能力，其中既有自身的原因，也有教育模式的原因，应引起整个地理学界的高度重视。

三 福建省地理学发展建议与展望

福建省地处海峡西岸，地理区位优越，经济发展迅速，但也肩负着优化经济结构、合理利用资源、保护生态环境，促进人口―资源―环境可持续发展等重大任务。显然，地理学是实现这些重大任务的支撑学科之一。

地理学应为一系列重大的决策问题提供科学依据。这些决策问题是重大的资源利用和自然保护问题、重大自然灾害的治理问题、地区开发战略和发展问题等。在21世纪发展中，这些问题将进一步突出。在所有的福建省区域性问题中，地理学家要重视闽西地区、沿海地区的生态环境和发展问题。在新的历史时期，政府决策的许多问题，地理学家都可以参与工作，要通过这些重大问题的研究，进一步提高地理学的决策应用价值，对地区一系列重大问题，需要建立起迅速反应的能力。

在愈来愈多的新学科出现和参与福建省的资源环境和发展问题研究的情况下，地理学面临着严峻的挑战。为了弘扬地理学传统，为社会和科学发展作出更多的贡献，地理学要立足于自己的优势和学科特点，找准自己的方向，特别注意发现新的问题和新的领域。

（一） 主要发展方向

(1)国土整治研究。21世纪，我们必须明确地理学能给政府和人民解决什么问题，包括区域性的资源开发利用、生态环境退化的监控与治理、全球变化及其区域响应等。水土流失问题、主要江河水质生态安全问题、滨海湿地退化问题等也将是地理学长期的研究目标。

（2）可持续发展研究。这个方向自20世纪60年代在国际上逐步形成以来，已经成为地理学发展的主流之一。福建省经济高速发展，强烈地改变着自然和社会经济结构，这些问题的研究，可为实施可持续发展战略服务。地理学家和地理工作者要了解福建省的自然、资源与环境、社会和城乡发展，包括城市发展与规划、区域发展及可持续发展、农村发展等，就需要进一步开展地区经济与社会及城乡发展的研究。

(3)地理信息应用研究。GIS技术、RS技术、空间数据的应用是地理学也是地球科学发展的重要推动力量。地理学科应进一步发展地理信息科学的应用研究，为区域社会经济可持续发展与生态环境保护提供分析预报和决策支持的新的技术手段；为地球科学及其他有关学科研究提供时空信息并进行资源与生态环境研究分析、预测预报和时空调控的科学基础。

（4）生态系统地理过程与全球变化的区域环境响应研究。生态系统地理过程与全球变化的区域环境响应的研究成为重点领域之一。在新的世纪，其研究方向也发生了重大调整：第一，从认识地球系统基本规律的纯基础研究为主，扩展到与人类社会可持续发展密切相关的一系列生存环境实际问题的研究；第二，研究人类活动对环境变化的影响，扩展到研究人类如何适应全球环境的变化；第三，在更高层次上进行生态系统地理过程的综合集成研究。这些计划的制定与实施，对全球变化的区域响应、自然过程主导的自然适应过程和人类活动主导的有序人类适应过程的基础理论研究和应用研究，必将提出新的要求[5]。

（二）发展地理学的方法论

21世纪在地理学各分支学科继续发展的情况下，要求我们在地理学的方法论方面作深入探讨并取得某些共识，地理学不是各种有关专业的简单汇合，而是具有明确的核心和一致性。地理学已经具有一套比较完善的方法论概念，但要进一步发展。

(1)区域概念。包括全球的概念、区域差异和区域相互依赖性的概念，没有区域就没有地理学。针对不同的空间尺度界定不同的区域论题，研究发生在区域中的过程和演变规律，而不是静态地研究区域。各种地带和各种类型地域（流域、区域、地方)的研究、全球变化的区域响应、陆地生态系统的演变、温室气体增加的影响等，在不同区域是不一样的，因为地表各种过程在不同时空尺度表现差异及其自身的抗干扰能力和恢复能力不同。在人文领域内，区域一体化和多样化发展，是地理学研究和教学的基本范畴。

(2)统一地理学的观念。这种观念强调研究人类活动成为一大驱动因素的地球表层系统及其中的“人―地”地域系统。几十年以来，特别是近年来，老一辈地理学家就强调对重大的地理学问题开展综合性多学科交叉研究的极端重要性。自然地理学不考虑人类的活动和人文地理学忽视自然和生态基础都是致命的弱点。现代地理学的基本特点是：统一地理学、全球地理学和有人的地理学[6]。

(3)将格局和过程关系的研究作为重要的观点和技术路线。发生在各种类型和各种尺度的区域中的过程必然产生一定的格局，而格局的变化又会影响到自然、生态、社会发展的进程，这就产生了格局和过程间相互作用的研究。这种相互作用还表现在区域之间的相互依赖性，包括不同尺度区域之间的相互依赖性。如对不同时间序列、不同空间尺度的土地利用和土地覆被变化的研究就是如此。

（三） 加强学科交叉与融合研究

要以综合的观点和学科交叉的方式研究地球表层系统的演变及其动态机制。地球表层系统包括区域性的自然系统、人―地系统和社会经济系统三个子系统。自然系统中我们关注自然支配的环境变化，这方面的问题仍需进一步研究。核心问题是“人地关系地域系统”。要探讨这个系统的内部组成、主要关联及其与外部环境的关系，揭示人类对环境变化的感知和响应，以及人类对环境的利用和影响及环境对人类的影响。在较小空间尺度上，揭示地表物质元素转化与迁移的机制；在宏观层面上，研究气候变化和全球物质反映之间的关系。从不同的空间尺度研究人口、资源、环境之间关系实质，并寻找解决的途径。通过较小尺度的研究，经过尺度转换，为大范围区域的区域开发与国土整治提供理论基础和政策依据。为了促进地理学理论和地理学思想的创新，需要各种科研机制来促进对跨越多时空尺度的复杂问题和多学科交叉联系问题的研究。

（四）要面向全国、面向世界、提高科研竞争力

福建经济发展的程度在不断提高，福建在中国乃至国际的影响日益扩大，地理学在更大程度地发展是必然要求。因此，要加强全国、全球问题的研究，并力争在国际性会议上的交流中不断展示成果，甚至我们要培养将主要精力用于全国、全球问题研究的科研专家，积极参与国家和国际研究计划。

（五）促进技术创新，以信息化推动地理学的发展

信息化使现实空间表征的理论方法得到了革命性的发展。GIS和RS技术的应用通过时空数据和空间分析，使我们可以更迅速更好地认识相互联系事物的本质和区域间的差异及其相互依赖。为了深入研究和揭示地球表层动态系统中物质循环和要素作用机理，必须重视地理学的实验研究，并使微观和宏观研究相结合。但是，这些不能代替样本研究，不能代替考察和观测等，否则，我们就不能认识“真实世界”及其动态系统，改进真实系统的描述。大型工程的战略研究为福建大规模建设时期所急需，目前尚很薄弱。发展工程地理学，既适应这种需求，又开拓了地理学的应用领域。

（六） 加强地理学的教学工作

地理学是21世纪人才必备的素养，各地都越来越重视地理教育。为了适应福建省21世纪社会经济发展的需要，在高等学校地理学的课程设置及课程建设问题上，急需加强概论性的地理学及其中的自然地理学、人文地理学与地球信息科学的基础课程，核心地理学课程必须保持和创新。21世纪的地理学，需要在人才培养上注意全面、综合性的理论思维，要适应实践和科学的发展，开创新的地理学课程，提高学生的地理理解力。

让青少年了解国情和培养爱国主义是基础教育的主要目标之一。当今世界，资源、环境、人口、发展等全球性问题越来越尖锐，而地理学是各基础学科中最能综合、直接地解决这些问题的课程。因此，世界各国、各地区都越来越重视地理基础教育。地理学要通过基础教育和科普工作，培养人们的地理学观念，努力提高一般人口的地理学能力，推动地理学的发展。

（七） 形成福建特色的现代地理学体系

福建地理学应该在适应现代科学技术综合化、整体化和系统化的发展趋势的同时，结合福建的地理特点，加强内部联系，改善研究方法和手段。要利用闽特的区位优势，形成具有地方特色的科学研究理念、因地制宜的科学研究理论、定性描述与定量分析相结合的研究手段，注重多学科相结合，发挥地理学综合性和实践性的特点，构建具有福建特色的现代地理学体系。

参考文献

[1]钱学森。论地理科学[M]．杭州：浙江教育出版社，1997．

[2]蔡运龙，陆大道，周一星等． 地理科学的中国进展与国际趋势[J]． 地理学报，2004，59（6）．

[3]路甬祥． 地理科学与资源研究的发展趋势[J]． 地理学报，2005，60（3）．

[4]葛全胜，吴绍洪，朱立平，等。 21 世纪中国地理学发展的若干思考[J].地 理研究，2003，22（4）：406-414.

[5]符淙斌，董文杰，温刚，等。全球变化的区域响应与适应[J].气象学报，2003，61（2）：245～250.

[6]陆大道，蔡运龙。我国地理学发展的回顾与展望―地理学：方向正在变化的科学[J].地理科学进展，2001，16（4）：467～472.

课题组成员：

1.曾从盛：福建师大地理科学学院副院长，研究员，博士生导师

2.郑达贤：福建师大地理科学学院教授，博士生导师

3.袁书琪：福建师大地理科学学院副院长，教授，博士生导生

4.朱宇：福建师大地理科学学院研究员，博士生导师

5.王维奇：福建师大地理科学学院

6.张林海：福建师大地理科学学院

7.雷波：福建师大地理科学学院

地理信息系统论文 篇2

关键词：虚拟地理环境；概念；探索

中图分类号：B929 文献标识码：A 文章编号：

1前言

近年来，随着计算机技术和地理信息技术的不断发展，研究人员利用虚拟现实技术在地理学研究上展开了大量的尝试，在技术应用、相关信息系统研发及理论研究上均取得了突出的成果，并在不断的探索与总结的基础上，逐步形成了虚拟地理环境的概念。

虚拟地理环境概念自提出以来，经过十多年的发展，目前已经逐渐被广大研究人员所接受，但尚未形成统一的认识。为明确界定虚拟地理环境的研究内容与边界，部分研究人员对虚拟地理环境的定义及其理论与方法展开了讨论。

龚建华、林珲等人通过一系列的论文和专著，较为系统的开展了虚拟地理环境理论和方法的探讨，认为虚拟地理环境是以化身人、化身人群、化身人类为主体的一个虚拟共享空间与环境，它既可以是现实地理环境的表达、模拟、延伸与超越，也可以是指赛博空间中存在的一个虚拟社会（社区）世界。并进一步提出了关于虚拟地理环境的研究框架（龚建华等，2006,2009；林珲等，2005，2007，2009；龚建华、林珲、鲁学军，2002），把信息（地理）哲学和非线性科学作为研究虚拟地理环境的基础性理论，把可计算人地关系作为虚拟地理环境的理论核心，围绕该核心研究与虚拟地理环境相关的人地系统论、地理认知、地理计算和人工智能。

闾国年（2009）认为，虚拟地理环境研究在计算机网络和虚拟三维空间环境下，通过分布式协同交互，实现地理环境可视化的表达、地学问题的分析处理、地理规律的提炼、地理现象的模拟、地理环境变化的再现与预测以及人类活动影响的评价，探索地球各圈层内部的结构特征、分布规律、演化过程以及圈层之间物质流、能量流、信息流的传递方式及其动力学机制。

朱庆认为虚拟地理环境可以简单定义为真实地理环境在计算机中的一种抽象数字化的逼真表示，使人们可以探查汇集有关的自然和人文信息，并与之互动。

以上对虚拟地理环境定义体现了虚拟地理环境研究领域的不同侧重点，强调网络空间载体下三维空间的计算机实现，强调化身人的参与性，而忽视了其它维度、其它形式的虚拟地理环境，忽视了将虚拟作为一种手段来对人类无法触及的地理环境的研究，同时也忽视了对虚拟地理环境本身作为一种虚拟存在的环境系统的研究。

2虚拟地理环境的概念

2.1 虚拟地理环境概念的形成

虚拟地理环境源自于地理环境，是地理环境与现代虚拟技术和手段相结合的产物，是地理环境在现代科学技术辅助下的一个延伸。因此，要正确认识什么是虚拟地理环境，我们首先需要了解地理环境的概念。

地理环境是指一定社会所处的地理位置以及与此相联系的各种自然条件的总和，包括气候、土地、河流、湖泊、山脉、矿藏以及动植物资源等。可分为自然环境(或自然地理环境)、经济环境(或经济地理环境)和社会文化环境。它具有三个特点：(1)具有来自地球内部的内能和主要来自太阳的外部能量，并在此相互作用；(2)它具有构成人类活动舞台和基地的三大条件，即常温常压的物理条件、适当的化学条件和繁茂的生物条件；(3)这一环境与人类的生产和生活密切相关，直接影响着人类的饮食、呼吸、衣着、住行。

在传统技术条件下，研究人员主要通过实地调查和统计分析的方式对地理环境中的现象及规律进行研究。受各种条件限制，人们对涉及时间跨度比较长或是自然条件比较恶劣而无法到达区域的地理环境现象和规律及其对人类生产生活的影响无法开展有效研究，如深海地理环境、地下环境、地壳运动等。随着科学技术的发展，研究人员有了更多的现代化手段来开展地理环境研究，虚拟化就是其中一个重要的研究手段，尤其是以计算机为基础的数字虚拟技术，为现代地理学的发展和繁荣做出了不可磨灭的贡献。研究人员首先抽象化的建立现实地理环境的各种运行模型，输入实际的或调整后的参数，并利用计算机强大的运算能力和可视化表达能力，以虚拟的形式来实现一个类真实或虚构的地理环境，以研究各种地理环境问题。我们称这样的环境为虚拟地理环境。

在研究人员建立的众多虚拟地理环境中，有一部分只在实验室中运行，用于研究特定的地理环境问题；有一部分走向了大众化，并被人们所接受，而逐渐形成了一个实际运行中的虚拟地理环境。在这个环境中，人们可以通过化身（Avatar）的形式参与进去，开展各种社交、商务、娱乐等活动。如此一来，这个虚拟地理环境就逐渐活了起来，成为了现实地理环境的一个虚拟化扩展，成为了人类活动的另一个舞台，成为了一个以虚拟化形式存在的“实体”地理环境，影响着人类的生产生活。

由此，本文认为，虚拟地理环境可以定义为：以目标地理环境为原形，以虚拟化技术为基础而建立的一种抽象化的地理环境。它既可以是现实地理环境的表达、模拟、延伸与超越，也可以是虚拟空间中存在的一个虚拟社会（社区）世界。

2.2 虚拟地理环境的两方面含义

通过以上的定义，我们可以看出，虚拟地理环境包含两个方面的含义：

一方面，它是一种技术手段，是在现代科学技术的基础上，以虚拟化的方式开展地理环境研究，其目的是探索地理环境的运行规律，研究解决地理环境中的各种问题。通过虚拟化的方式，研究人员可以精确化的模拟各种自然、经济及社会人文地理环境，检验各种复杂的运行模型，可以通过与环境中的各要素进行交互与互动，或改变一些前置条件来影响虚拟地理环境的发展，以观察不同条件对地理环境的影响，进而总结出一般规律，为现实地理环境工作提供指导和决策支持。而这些是以往传统研究手段所无法做到的。虚拟地理环境作为一种研究手段一经提出，便极大的影响地理环境科学研究领域，推动着地理环境科学研究的快速发展。

另一方面，它是一种虚拟存在，是研究的对象。随着虚拟地理环境的发展，尤其是被大众所接受，越来越多的人参与到虚拟地理环境中去以后，虚拟地理环境便逐渐成为现实地理环境在虚拟空间的一个延伸与超越，并对经济及社会人文地理环境产生着巨大的影响，进而间接的影响着自然地理环境发展。在这种情况下，虚拟地理环境的重点不再是其实现的手段与方法，而是应用虚拟化方法所产生的虚拟地理环境本身。由于虚拟地理环境作为一种虚拟存在的“实体”地理环境时间还不长，因此人们还无法完全认识在这个环境下各要素之间的关系以及其对现实地理环境的影响。在未来一段时间内，这方面的研究将是虚拟地理环境研究的主要内容。

2.3 虚拟地理环境的研究内容

根据虚拟地理环境两方面含义的不同，其研究内容也有比较大的差别，因此，本文对研究内容的讨论也将分两部分进行。

地理信息系统论文 篇3

关键词：建筑；自动消防设施；新技术；管窥

中图分类号：TU976+.5 文献标识码：A

1 火灾自动报警系统性能不断提高

1.1 火灾探测报警时间提前

随着科技的进步，火灾报警系统也在进行快速的革新，火灾的发生将会为人们带来巨大的损失，所以说对火灾隐患进行提前探测，极早的发现火灾隐情，避免灾情发生。如今研制的激光式和吸气式火灾探测器，灵敏度非常高，可以对空气中易燃易爆气体的密度，浓度变化等进行预测，对于隐藏火灾隐患可以及时的发现，有时甚至是提前几小时或者是几天。这种火灾探测报警器比较适合应用在面积比较大的空间内，具有非常高的性价比。

1.2 火灾探测报警可靠性提高

在以往的火灾探测报警器中，存在火灾的探测出现误报现象，影响到了报警器的准确性，也影响了人们的正常工作和生活，所以说提高报警的可靠性将是报警器主要发展的方向。随着信息技术的发展，将各种网络技术和先进设备应用到探测器中，大大的提高了报警的可靠性。比如说双波段红外火焰探测器，在对火灾预测方面，可以通过对不同特征的波段进行信息采集，然后做出正确判断，这就是技术的进步。报警器的可靠性提高了火灾预测的效率，对人们的工作和生活提供了更加安全的保障。

1.3 探测报警智能化

探测报警的智能化将为火灾的判别提供了更加可靠的依据，智能化也提高了工作效率，大大的减少了因为人工判断而出现的误判。将现代的信息技术和先进的技术设备应用到探测报警中，对于火灾的防范在准确性和可靠性方面有所提高。

1.4 火灾探测报警系统的网络化

在信息网络化高速发展的形势下，在消防技术方面应用的更加广泛。通过计算机网络将探测的数据进行传输，实现对分析数据的统一管理，远程监测等，将对火灾探测进行更加系统化的管理，网络化和自动化也将是火灾自动报警发展的主要趋势。

2 消防系统智能化、防火设计性能化

2.1 智能消防系统成为智能建筑的重要组成部分

智能建筑是采用先进的电子信息技术对建筑设备进行自动监控、对信息资源进行有效管理和对用户提供信息服务的新型建筑。智能建筑管理系统由楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）、计算机网络系统（comS）、综合布线系统（SCS）等构成。其中，楼宇自动化系统主要包括机电设备自动化系统、消防自动化系统、安全防范系统等。消防自动化系统（FAS）是楼宇自动化系统的重要组成部分，是智能建筑中一个重要子系统，为火警预报、火灾扑救、保障人身和财产安全起到了不可替代的作用，尤其是智能住宅方面，则表现为网络技术应用和控制方式的变化：建筑电气接口标准化、设备控制智能化、系统功能集成化。可以预计随着计算机、自动控制、通信技术的不断发展及关键技术的突破，消防自动化系统必将朝着集成化、智能化、协调化方向发展。

2.2 建筑防火设计向性能化方向转移

在建筑防火中以性能为基础的设计方法，首先应确定该建筑的消防安全目标，然后应用消防工程学原理和安全评估方法，对其火灾危险性进行量化分析，然后再预测各种可能起火条件下所造成的火、烟蔓延途径和人员疏散情况，最后再选择消防设施并进行评估，校核预先的消防安全目标是否达到。这种设计方法更为科学合理，有助于发挥设计人员的设计才华和创造性，也适应了建筑技术发展和建筑艺术推陈出新的需求。

3 自动灭火技术的进步

3.1 新型灭火剂

3.1.1 特种灭火剂

扑救A类火灾的“水添加剂”型灭火剂，包括强化水、乳化水、润湿水、滑溜水、粘性水、增稠水和抗冻水等。“水系灭火剂”在水中增加了发泡剂、表面活性剂、溶剂、助剂等。

3.1.2 哈龙替代物――洁净气体

卤代烷灭火剂（如哈龙1301、1211、2402等）被发现对大气臭氧层具有明显的破坏作用，因而替代哈龙用的气体灭火介质被提上研究日程。目前较理想的哈龙替代物有如下几类：HBFC（氢溴氟代烷）、HCFC（氢氯氟代烷）、HFC（氢氟代烷）、CFC（氯氟代烷）、PFC（全氟代烷）、FIC（氟碘代烷）、IC（惰性气体）等。

3.2 新型灭火技术

3.2.1 气悬体消防系统

该系统由俄罗斯开发研究成功，其主要部件是多个气悬体发生器。当气悬体发生器周围温度达到100～120℃时，发生器内的烟火剂便会被点燃。在烟火剂的温度和喷发作用下，气悬体发生器可将内含的灭火粉喷出。这种灭火粉的单个颗粒平均尺寸仅1μm，可以充分覆盖在燃烧物的表面，终止燃烧反应。

3.2.2 细水雾灭火技术的应用

通过改变水的物理特性达到提高灭火效果的目的，如细水雾、超细水雾灭火技术。由于细水雾的粒径在40～200μm范围内，表面积较一般水滴大1700倍，在火场中能完全蒸发。所以，吸热效率高，冷却效果好。细水雾灭火技术具有灭火快、用水省、水渍损失小等优点，有的产品还具有抑制火灾烟气浓度、提高火场能见度的作用，因此具有很好的推广应用前景。

3.2.3 消防机器人走向应用

在消防技术领域不断的研发新的技术手段，发生火灾的时候，现场的情况非常复杂，有些时候是人力所无法解决的，而消防机器人的出现很好的解决了这个问题。消防机器人将日常中对于火灾现场的救援情况通过程序的编制植入到系统中，然后通过外部材料的加工可以实现多功能的火灾救援任务。例如在火灾现场烟的浓度比较大，并且具有化学腐蚀性的物质，那么通过人力来进行救援就会非常的困难，而通过消防机器人就可以很好的解决这个问题。在火灾现场对于各种复杂的情况和人力所不能解决的问题，都可以通过机器人来处理，这就是消防技术发展的新阶段。

4 建筑中的消防工作将是保证建筑安全的重要措施，所以说要对消防设施和消防技术不断的进行创新，以保证建筑的安全。随着科学技术的进步，在消防设施中越来越多的应用到自动化和智能化的方式，这是未来消防工作发展的新方向。在能源和资源的使用方面，也将会向着可持续发展，环保节能的方向发展。

参考文献

[1]唐祝华。21世纪洁净气体灭火新技术的开拓、发展与眺望。

[2]宋红冰。21世纪消防预测[J].火警，2002（2）.

[3]潘刚。城市火灾探测报警与消防通信新技术[J].深圳消防咨询网，2002.

[4]吴启鸿。对火灾形势和拓展消防安全技术领域的思考[J].1999年城市火灾安全国际学术会议论文。

[5]吴成东。国内外智能建筑技术发展[J].建筑智能化。

地理信息系统论文范文 篇4

关键词：机车 运用系统 动态监控 综合应用 信息平台

中图分类号：U491 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（c）-0024-02

1 提出相关的问题

铁路机务段指挥行车的具体工作通常是利用无线DMIS系统技术控制机车的实时动态，它的信息量及实时性不能实现对列车行车的连续追踪。地面工作人员应该快速和准确地掌握机车行驶的准确状态，同时在有需要的时候要对机车上面的工作人员做好指挥工作。

机车的监控设施主要是准确记录机车行驶的数据文件。很长一段时间以来都是使用人工方式记录的，人工方式记录有很多的不足，一旦机车出现事故，就无法快速取得准确的全部信息数据文件，也就不能对事故做出准确的分析；而且监控设施记录下的数据信息文件只是为进行安全的研究进行使用的，很多机车行驶的数据也没有充分利用。

铁路目前的信息化发展已经成为了一种趋势，广大铁路部门和铁路工作人员为了适应这样的发展趋势，需要实现比较长的距离车地信息数据传输方式，把火车行驶的具体状态出现的信息数据从火车中传输到指挥控制系统中，同时确保监控记录的信息文件可以做到自行分析，让信息数据在采集与统计工作中可以高质量地完成，为火车统计提供准确信息，提升统计的准确性，降低工作人员工作强度，提高效率。

机车运用智能管理系统是现在列车行驶时比较常用的一种系统，它主要是利用无线传输手段，确保信息传输设施可以与机车调度室和指挥部门进行有效的信息传输。控制工作室能够使用这种技术对火车驾驶员进行正确的控制，提升遇到突发事件的应对能力，同时做好安全分析工作，为火车的统计提供准确信息数据，降低统计工作量，为工作人员正确掌控机车运行的效率提供合理的建议和依据。

2 机车运用智能管理系统研究的主要目标

车载信息传输设备，通过232、485、CAN、局域网等端口，与监控装置、TAX2箱、能耗监测装置等设备连接，预留扩展接口，用于连接更多机车设备。利用网络，保证火车运行的信息可以进行远程的准确快速传输。车载信息数据设施，内置CPS模块，确保火车的位置定位是正确的。

组成机车运用智能管理平台的组成部分主要有：统一的门户，统一的用户、信息数据、智能表格、业务集成平台等。这里面业务集成平台是最主要的，有很多的内容：火车行驶的信息数据，利用虚拟地图监测火车行驶的具体情况，使用卫星定位技术，保证机车准确的定位，监控设施所记录的信息和文件要通过无线技术进行传输和分析，结合火车运行的数据信息，工作人员应该使用相关的数学模型去研究降低能耗等的优化技术。

3 机车运用智能管理系统的主要构成

机车运用智能管理系统属于比较复杂的系统平台，它是通过网络保证火车行驶的信息数据可以及时地进行传输与储存的平台系统。它充分使用了现在通用的技术手段，建设机车运用智能通讯集成平台。这个系统主要是由车载信息数据的传输设施、地面使用集成体系及Internet网络这几个部分构成的。地面集成体系主要是由通信相关服务器、数据相关服务器这些服务器组成的，通信服务器主要是接收火车行驶的信息数据同时发送到数据服务器和数据处理程序里进行存储。

这个系统主要有3个层次的结构：数据的采集传输、数据的处理及客户端。数据采集和传输：通过连接监控设备的无线终端采集监控文件和数据等信息，并将数据实时发送到通信服务器。数据处理：数据处理服务器通过Internet接收通信服务器转发的数据信息，经过数据处理程序的处理存入数据库。客户端：客户端通过IE浏览器浏览数据处理服务器处理后的数据信息，信息显示模式分为图形显示和表格显示两种。

4 机车运用智能管理系统使用效果

机车运用智能管理系统从2009年开始使用后，系统每种功能都是处于正常运行的状态，在数据的传输方面是非常稳定的，设施的质量也很好，系统功能以及性能可以满足机务段具体的使用要求。

机车运用智能管理系统优势有很多，它在运行性能方面比较稳定，信息传输质量很高，在日常的维护上也很便捷，适合机车的使用。这个系统投入以及使用能够为铁路部门在行车、管理、统计信息数据等很多方面的工作提供依据。机车运行信息输出不但可以对列车进行准确的定位和跟踪，也可以进行远程的质量安全管理，提供详细信息数据，系统能够进行自动生成报单和报表，这为机车统计提供了极大的便利。

目前这个系统在客户化方面的工作也正在持续地深入，系统不断为列车的实时追踪、质量鉴别、安全管理、数据远程传输诊断和统计分析等这些基础信息提供支持，为广大铁路工作人员提供参考。

5 结语

研究和分析好机车运用智能管理系统对于铁路信息建设有着很重大的意义，它可以充分地将车地资源进行有效的整合，及时取得火车行驶的各项关键信息数据，为火车运用和管理提供科学的依据，同时符合管理部门对掌控机车运行的具体要求。这个系统的全面使用和推广会有效地提升机车控制水平，推动行车指挥、监控等部门的自动化发展。

这个系统在智能化上也有很好的应用，它可以充分地降低机务段监控人员繁重的工作量，将动态的监测变成静态的监测，将电子报单进行合理的使用，取代手工报单，提高了工作的效率，也能缩短统计时间，节约成本。

车载与地面系统的各种软件和硬件能够有效地融入铁路的安全信息系统中，担负起车载数据信息与列车和地面控制中心的整合。同时对机车的行驶进行有效的控制，对数据信息存储进行有效监控记录，对机车进行突发事件的自动处理、进行远程控制这些任务都有很大的帮助。

参考文献

[1] 刘明鑫，汪学刚，邹林。基于TC35i和MSP430无线传输系统[C]//第九届全国信息获取与处理学术会议论文集。2011.

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[3] 吕巍，吕晓枫，李新。计算机接口技术实验的改革与实践[C]//科技创新与节能减排――吉林省第五届科学技术学术年会论文集（上册）.2008.

[4] 薛小平，张思东，陈香。基于RFID的集装箱及其货物的基础数据采集研究[C]//可持续发展的中国交通――2005全国博士生学术论坛（交通运输工程学科）论文集（下册）.2005.

[5] 周旭东，楚随英。PLC控制系统抗干扰技术分析[C]//第二届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集（上册）.2004.

[6] 王盛军。基于C8051F020 SOC爬行器控制系统设计与实现[C]//2010通信理论与技术新发展――第十五届全国青年通信学术会议论文集（上册）.2010.

地理信息系统论文 篇5

1.1 根据我国自然利用和经济发展的需要，建立了相当完整的学科体系

1952年全国进行高等院校院系调整，一些综合大学建立了地理学系，并属理科。在各大区与省师范院校中普遍设立地理学系，师资培养有很大进展。在几十年的教学和研究实践中，地理学的方向和领域不断发展。在“”前高等学校的地理教育，采用前苏联的教学体制，分专业教学，以二三级分支建立专业，加强了数理化自然科学，增加了实践时间，使地理人才培养有很大的发展。在为国家自然资源利用和经济社会发展服务过程中，地理学研究机构逐步增加，形成了相当完整的学科体系。首先是在中国科学院建立了综合性的地理学研究机构和有地区特色且针对我国特殊的地理问题的专业性地理学研究机构。改革开放以来，在综合大学和师范大学建立的研究机构更多。80年代我国人文地理学得到复兴，促进了应用地理、计量地理、旅游地理等学科的建立和发展。由地球信息科学家开拓的GIS在全国学术界和社会许多部门得到广泛的应用，推动了地球信息科学在我国的发展，初步建立起一个地理信息科学基本体系。地理学研究机构和地理研究的发展，使地理学在为国家目标服务和科学问题的研究方面发挥着极其重要的作用。

1.2 “以任务带学科”,提高了地理学的应用价值

“以任务带学科”是我国50年来地理学取得蓬勃发展的一条基本经验。地理学家组织与参与完成了国家一系列重大的关于我国自然条件、自然资源、农业发展方面的调查研究任务，包括大规模的地区综合考察、综合自然区划、农业区划、黄淮海平原的综合治理、国土规划和发展研究等。在这个过程中，大大提高了地理学应用价值和科学水平，也是大量分支学科发展和形成的基本动力。相应地为政府和社会提供了大量的建议和科学资料，在生产实践中产生了巨大的经济效益和社会效益。

1.3 理论研究在一些领域取得重要进展

50至60年代，提出了水热平衡、化学元素地表迁移和生物地理群落等自然地理学的三个方向。学术思想早于当前全球变化研究中逐渐获得共识的地球生物化学循环和地球系统科学的思想。通过实验研究在农田生态系统中水分循环和水盐运动规律及其与作物生长关系方面，在环境生物地球化学、环境背景值和环境健康方面，在地域分异规律与中国自然地理区划、土地类型与土地利用、区域自然地理以及农业区划、地域生产综合体与区位理论和空间结构理论方面，在青藏高原隆起及其影响，在专题地图学和综合制图的理论方面等重大的理论和实践问题上取得了一系列重要成果。近年来对地球表层系统理论、地图图谱和社会地理理论的探讨也取得了进展。

1.4 地理学的技术革命不断发展

50和60年代我国地理学即开始了技术革新。70年代末的腾冲遥感开拓了我国的遥感事业。同时开始探讨数学方法的应用。之后，模型建立和空间分析在区域研究和城市发展规划中逐步推广。系统论在地貌学及许多分支学科研究领域中的应用取得了明显的进展，推动了一系列重要科学问题研究的深入。改革开放以来，中国科学院、高等学校GIS实验室的建立，促使空间分析方法愈来愈多地在各种预报、预测和发展研究领域中得到应用。地理信息系统作为传统科学与现代技术相结合的产物，不仅推动了地理学的发展，也为各种涉及空间数据分析的学科提供了新技术方法。

1.5 编纂了一系列大型学术着作

过去的几十年中，以我国着名地理学家领衔组织编纂了一系列大型的地理学图书和图集，在建立我国地理学理论体系、积累地理学研究资料和向社会宣传大量研究成果方面起到了重要的作用。最突出的有：《中国自然地理丛书》、《中国自然地图集》、《中国土地利用图》、《中国经济地图》、《中国人口地图》、《中国农业地理丛书》、《中国人文地理丛书》等。

1.6 高等地理教育和高级地理学人才培养的形势较好

现在地理学一级学科的博士点在全国已有8个，二级学科自然地理的博士点9个，人文地理3个，区域经济的3个，地图和GIS的3个。自然地理、人文地理、区域经济、地图和GIS的硕士点共有92个。地理学培养的人才活跃在国家的规划、计划、环境和生态管理以及研究与教学等领域。

1.7 中等地理教育经历了艰难的发展

50年来我国中等地理教育出现了“两起两落”。目前国家教育部门，根据素质教育的要求，正在组织全国的专家大力进行国家基础教育课程改革。根据我国自然环境状况、发展状况和国际化的要求，制定教学大纲和编写地理基础教育教材，我国中学地理教育正在第三次崛起。目前的？+X"高考科目改革方案，将促使学校和学生恢复对地理学的重视。

今天，可以肯定地说，我国地理学的影响力在扩大，而且已经超出了专业的界限，地理学的决策应用价值大大加强了。地理学家的上述工作，在一定程度上促进了我国自然条件的合理利用，阻止了自然恶化的趋势，地理学的方法逐步为社会所了解和应用，地理学的成就在很

大程度上为社会所认同。甚至可以说，地理学的发展在某种程度上改变了人们的时空观念和有关领域的工作方式。今天，国家和社会如此地了解西部地区、黄土高原、黄河长江、青藏高原、黄淮海、国土开发和可持续发展；地理学家开辟的GIS和遥感应用技术如此在社会广泛应用并发挥着重要的作用等。地理学的一些基本观念如“区域”及“区域差异”、地图及GIS思想、“人地关系协调”等概念在愈来愈多的领域被采用。半个世纪以来，就为国家自然利用和经济发展研究的规模和在国家建设发挥的作用来讲，世界上没有哪一个国家的地理学能够与我国相比。

在50年的发展过程中，我国地理学所走的道路也是有教训的。如片面地批判地理环境决定论，导致在环境问题和环境科学兴起之初处于被动；取消人文地理学，自然地理学与经济地理学存在分割状态；在相当长的时间里，缺乏与世界上大多数国家的学术交流；我们在理论的总结和创新方面仍然比较落后。

2 当前我国地理学发展的形势

在一系列学术领域，地理学的地位受到挑战。地理学家曾经在这些领域作出了许多开拓性的贡献。如在农业区划、国土规划、GIS、城市研究、地区经济、旅游开发、全球变化、资源利用、环境保护、可持续发展等方面，现在地理学必须谋求新的发展和提高。随着人口、资源、环境、发展等全球性问题之重要性日益突出，很多学科占据了一些传统研究领域，如第四纪地貌、气候学的研究等。现在，地质学在向上扩，大气科学在向下沉，生态学和环境科学已自成体系，经济学在发展区域经济，社会学在研究地区发展不平衡，建筑学向城市规划扩展，凡此等等，地理学的一系列领域面临其他学科的竞争和挑战。

由于改革开放和社会主义市场经济的逐步建立，大学地理教育面临着如何培养适应市场需要的理论型、应用型、技术型和新的地理教育型的人才问题，部分专业存在着毕业学生的分配问题。由于其他学科和领域对人才的竞争，大学和科研机构的人才流失也比较严重。

在上述竞争背景下，高等学校地理学广泛地进行了改革和创新，出现了若干共同的趋势。在教学和研究的目标方面，普遍定位在资源环境问题、社会经济的发展与规划及GIS、遥感技术的应用。主要从事的领域涉及到资源利用与保护、土地管理、环境(包括生态)的变化与综合整治、国土规划与城市规划、区域开发与可持续发展、旅游发展与规划，GIS应用。相应地在高校地理院系伴随着机构的改变和名称的变化，普遍设立资源环境学院，包括资源、环境、地理、城市规划、旅游、土地管理等；师资的成分、教材的内容、培养方向等均发生了变化。这些变化适应了社会的需求，为解决实践问题作出了贡献，也拓宽了研究和教育领域，在一定程度上加强了基础研究，研究的数量也大大增加，并使师资、人才和招生生源得到了保障，毕业生分配有了较多且稳定的渠道，教育和科研经费也有了较多的来源。地理学科研机构的改革，实行绩效工资，将在SCI等检索刊物上发表文章作为考核和晋升的主要标准等，虽然其效果还有待观察，但显然加强了研究的专业化和研究论文的数量和质量，争取了更多的课题和经费，调动了研究人员创新的积极性，促进了优秀人才成长。

现阶段我国地理学发展也出现了一系列令人担忧的问题和倾向：

(1)地理学理论、基本概念和区域地理等经典内容的教学和研究被削弱了。教员为对付岗位责任制而疲于奔命，普遍重科研、轻教学。一些院系不仅改名，也改了专业方向，地理系在派生出旅游、房地产管理、环境学等方向的同时，本身迷失了方向，人地关系等地理学的核心和本质方面的研究和教学淡化了。由于理论研究的削弱，这些年来我国地理学的创新少了，还出现了自然和人文再次分离的苗头。

(2)地理学不同于某些实验室科学，需要有多种尺度的时间和空间研究。因此，定位台站的长期、连续观测和原始数据的分析研究，是地理学发展的基础之一，但除了在少数研究所外，这种工作愈来愈弱化。在科研院所，普遍存在忙于争课题和完成论文数量，不甘坐冷板凳做扎实细致工作的现象。在表面繁荣之下隐藏着一种浮躁之风，这样难于出“多年不鸣，一鸣惊人”的源头创新成果。在GIS和数量方法的应用取得明显进展的同时，地理学家对野外的考察研究也削弱了，一些资源环境和国土开发的重大课题的研究，需要台站进行长期观测的研究，但普遍存在野外工作的人员和时间“不到位”的现象。

(3)全国性的协作和重大课题的研究愈来愈困难。目前的科研机构和科研体制，注重科学家的个人创造性，在组织结构方面愈来愈小型化，研究目标愈来愈体现为，特别是在SCI、SSCI检索的期刊上。在这种情况下，一些大型的研究，如国家大区域的资源环境及发展的综合研究，大型地理丛书和综合性的学术着作的编写，以及其他围绕大项目的协作等明显削弱了。如果这种情况不能改变，地理学的应用价值就将下降。

(4)为争课题而迎合长官意志、政府行为和企业行为，科学研究的超前性和独立性被削弱。地理学研究落后于社会需求和科学发展前沿，缺乏敏锐揭示隐患及对一系列重要实践问题作出迅速反映的能力。

认真检讨我们与国际地理学发展的差距，发现我们对全球问题的研究还相当薄弱，地理学家还没有走出去，在把握全球性的重大问题的基础上开展我们的研究，并把研究成果推向国际；对国家重大的发展问题及其他决策问题的关注和研究薄弱， 特别是对高级理论性综合性人才的培养缺乏应有的关注，要注意培养世界一流的全球性理论和应用的高级人才、区域专家；对地理学发展的理论、发展方向的关注薄弱，与整个科学发展大趋势、其他学科发展前沿、科学哲学、国外地理学先进思想存在隔膜；信息化的应用仍不普遍。在地理学的基本观点方面，我们对全球问题的关注和研究不够。

3 21世纪我国地理学发展的展望

在为美国《科学》杂志撰写的社论“科学在中国：意义与承诺”中指出：“中国正处在发展的关键时期，面临着优化经济结构、合理利用资源、保护生态环境、促进地区协调发展、提高人口素质、彻底消除贫困等一系列重大任务。完成这些任务，都离不开科学的发展和进步。这就对中国的科技进步提出了紧迫的要求。”显然，地理学是实现这些国家重大任务的重要支撑学科之一。

我们要为一系列重大的决策问题提供科学依据。这些决策问题是重大的资源利用和自然保护问题、重大自然灾害的治理问题、国家的地区开发战略和发展问题等。在21世纪发展中，这些问题将进一步突出。在所有的区域性问题中，地理学家要重视我国西部地区的生态环境和发展问题。在新的历史时期，国家决策的许多问题，地理学家都可以参与工作。要通过这些重大问题的研究，进一步提高地理学的决策应用价值，对国家一系列重大问题，需要建立起迅速反映的能力。

70年代以来国际地理学的发展，愈来愈从注重由自然支配的环境变化转移到人类支配的环境变化；地理学家愈来愈重视参与全球问题和国际性的研究计划；加强了发展研究和发展规划研究；地理教育的主要内容愈来愈倾向于“我们共同的未来”;信息化成为地理学发展的重要推动力量。地理学家在参与国家和政府的决策方面也在表现出更大的积极性。最近美国出版的一部专着《改变世界的十大地理学思想》指出地图学和GIS思想、人类在人与自然关系中的调整、空间组织与相互依赖等地理思想，曾经和正在强烈地改变着这个世界，也是最有价值的研究领域[1]。

在愈来愈多的新学科出现和参与我国的资源环境和发展问题研究的情况下，地理学面临着激烈的竞争。为了弘扬地理学传统，为社会和科学发展作出独特的贡献，地理学必须根据自己的优势和学科特点，找准自己的方向，特别注意发现新的问题和新的领域。

3.1 关于21世纪我国地理学的发展方向

(1)国土整治研究。在21世纪来临时，我们必须明确地理学能给国家和人类解决什么问题，包括区域性的资源开发利用、生态环境退化的监控与治理、全球变化及其区域响应。全球环境变化和发展问题研究、全球一体化和多样化是国际地理学发展的基本方向。青藏高原问题及其对我国大的自然格局的影响是地理学重大的长期研究目标。各种特殊类型的区域，如湿地、湖泊、山地等的环境和利用问题。在所有的区域性问题中，地理学家要在更大程度上重视我国西部地区的生态环境和发展问题。加强资源环境的监测、保护、规划与整治研究，建立工程地理学。

(2)发展研究。这个方向自60年代在国际上逐步形成以来，已经成为地理学发展的主流之一。我国经济高速发展，强烈地改变着我国的自然和社会经济结构；我国发展面临着严峻的可持续性问题。这些问题的研究，可为实施可持续发展战略服务。地理学家和地理工作者要了解我国的自然、生态环境和城乡发展，包括城市发展与规划、区域发展及可持续发展、农村发展等，就需要进一步开展地区经济与社会及城乡发展研究。

(3)地理信息应用研究。GIS技术、遥感技术、空间数据的应用是地理学也是地球科学发展的重要推动力量。国家目标是发展地理信息科学，推动“中国数字地球”战略，为区域社会经济可持续发展与生态环境保护提供分析预报和决策支持的新的科学手段；为地球科学及其他有关学科研究提供时空信息并进行资源与生态环境研究分析、预测预报和时空调控的科学基础。与此同时，地图已经成为以数据形式存在的动态多维产品，地图图谱是促进GIS应用的发展、使我们对日益复杂和相互联系的事物的理解更加深刻的重要研究方向，这些技术可用于其他学科，但地理学对其发展和应用起到基本的作用。

3.2 地理学的教学改革问题

地理学是21世纪人才必备的素养，世界各国都越来越重视地理教育。美国1992年制定了面向未来的教育改革计划，规定地理学是所有大学和专业必修的五门课程之一(其余为英语、数学、物理、历史)。为了适应我国21世纪社会经济发展的需要，在地理学的课程设置及课程建设问题上，急需加强概念性的地理学及其中的自然地理学、人文地理学与地球信息科学的基础课程，核心地理学课程必须保持和创新。美国一些科学社会学者最近预测的知识经济时代创新领域中，有很大部分(如资源的可持续利用技术、环境保护技术、生态恢复技术)必须具备地理学基础。21世纪的地理学，不仅只是文理交叉的学科，而是可能分化成理论、应用与技术相互分离的教学、研究单位，因此，需要在人才培养上注意全面、全球综合性的理论思维，要适应实践和科学的发展，开创新的地理学课程。地理学若不能满足社会的需求，那么其他学科肯定会取而代之。如在哈佛大学商学院，“新经济地理学(the New Economic Geography)”已成为一门核心课程。

3.3 推进地理学理论和地理学思想的创新，加强基础理论的研究和教学

要以综合的观点和学科交叉的方式研究地球表层系统的演变及其动态机制。地球表层系统包括区域性的自然系统、人—地系统和社会经济系统三个子系统。自然系统中我们关注自然支配的环境变化，这方面的问题仍需进一步研究。如青藏高原的隆升及对我国和东亚环境的影响，我国的水土流失及沙漠化的自然因素等。在当今这个地球上，更重要的问题是人类支配的环境变化，核心是“人地关系地域系统”。要探讨这个系统的内部组成、主要关联及其与外部环境的关系，揭示人类对环境变化的感知和响应，以及人类对环境的利用和影响及环境对人类的影响。在较小空间尺度上，揭示地表物质元素转化与迁移的机制；在宏观层面上，研究气候变化和全球物质反映之间的关系。从不同的空间尺度研究人口、资源、环境之间关系实质，并寻找解决的途径。通过较小尺度的研究，经过尺度转换，为大范围区域的整治提供理论基础和政策依据。为了促进地理学理论和地理学思想的创新，需要加强与其他专业学者之间的联系和磋商，进行跨学科的交叉和渗透。

3.4 发展地理学的方法论

21世纪在地理学各分支学科继续发展的情况下，要求我们在地理学的方法论方面作深入探讨并取得某些共识，地理学不是各种有关专业的简单汇合，而是具有明确的核心和一致性。地理学已经具有一套比较完善的方法论概念。

(1)区域概念。包括全球的概念、区域差异和区域相互依赖性的概念，没有区域就没有地理学。针对不同的空间尺度界定不同的区域论题，研究发生在区域中的过程和演变规律，而不是静态地研究区域。各种地带和各种类型地域(流域、区域、地方)的研究、全球变化的区域响应、陆地生态系统的演变、温室气体增加的影响等，在不同区域是不一样的，因为地表各种过程在不同时空尺度表现差异及其自身的抗干扰能力和恢复能力不同。在人文领域内，区域或国家一体化和多样化发展，是地理学研究和教学的基本范畴。

(2)统一地理学的观念。这种观念强调研究人类活动成为一大驱动因素的地球表层系统及其中的“人—地”地域系统。在最近出版的《对地理学的再审视——对科学和社会的新联系》[2]一书中，地理学研究的地球表层系统被分解成三个系统：环境系统、人类社会系统和环境—社会系统。而且，地理学研究的重点是其中的环境—社会系统即环境—社会动力学。在汉城召开的第29届IGU大会上，前任IGU主席Messerli报告的主题就是：地理学研究的主要领域正在由自然支配的环境变化演变为人类支配的环境变化[3]。几十年以来，特别是近年来， 老一辈地理学家就强调对重大的地理学问题开展综合性多学科交叉研究的极端重要性。自然地理学不考虑人类的活动和人文地理学忽视自然和生态基础都是致使的弱点。现代地理学的基本特点是：统一地理学、全球地理学和有人的地理学。地理学的“研究重点放在各圈层的相互作用及其与人类活动造成的智能圈的耦合与联动上”[4]。

(3)将格局和过程关系的研究作为重要的观点和技术路线。发生在各种类型和各种尺度的区域中的过程必然产生一定的格局，而格局的变化又会影响到自然、生态、社会发展的进程，这就产生了格局和过程间相互作用的研究。这种相互作用还表现在区域之间的相互依赖性，包括不同尺度区域之间的相互依赖性。如对不同时间序列、不同空间尺度的土地利用和土地覆被变化的研究就是如何。IGBP的全球变化和陆地生态系统项目将格局和过程关系的研究作为重要的技术路线[5]。实地调查、区域比较、尺度转换等传统方法和新兴的空间分析、系统模拟是这种研究的基本方法。

3.5 扩大对相关国际性计划的参与和全球问题的研究

中国经济发展的国际化程度在提高，我国的国际影响日益扩大，我国地理学在更大程度地走向世界是必然要求。因此，要加强全球观念和加强全球问题的研究，并在国际性会议上和国际交流中不断展示我们的成果，甚至我们要培养将主要精力用于全球问题研究和参与国际学术活动的国际型的地理学家，积极参与国际和全球的研究计划。

3.6 加强地理实验和工程地理学研究，促进技术创新，以信息化推进地理学的发展

信息化使现实空间表征的理论方法得到了革命性的发展。GIS和遥感技术的应用通过时空数据和空间分析，使我们可以更迅速更好地认识相互联系事物的本质和区域间的差异及其相互依赖。为了深入研究和揭示地球表层动态系统中物质循环和要素作用机理，必须重视地理学的实验研究，并使微观和宏观研究相结合。但是，这些不能代替样本研究，不能代替考察和观测等，否则，我们不能认识“真实世界”及其动态系统，改进真实系统的描述。大型工程的战略研究为我国大规模建设时期所急需，目前尚很薄弱，建立工程地理学，既适应这种需求，又开拓了地理学的应用领域。

3.7 加强地理学的基础教育和科普工作

基础教育的主要目标之一是让青少年了解国情和培养爱国主义、国际主义的情感。为了“我们共同的未来”也是我国地理教育主要内容之一。当今世界，资源、环境、人口、发展等全球性问题越来越尖锐，而地理学是各基础学科中最能综合、直接地对付这些问题的课程。因此，世界各国都越来越重视地理教育。最近，办公室向党和政府官员推荐新编中学地理课本，说明地理学普及的重要性。要通过基础教育和科普工作，让国民中有愈来愈多的人了解什么是地理学，地理学能干什么，如何培养人们的地理学观念，推动地理学的发展。

4 结语

近年来我国正在实施“科技创新计划”和“教育振兴计划”,为地理学单位的改革和发展提供了较为优越的条件，也提出了更高要求，我们有条件在新的世纪中实现地理学的更大发展。地理学科研单位正在进行整合，一些单位进入中国科学院“创新基地”,内部组织结构和人员结构都有较大变化。高等学校地理院、系的改革以改名开始，随后也进行了不同程度的结构调整，“211工程”和理科基地建设使几个重点大学地理学得到很大程度的加强(但一般高校，尤其是普通师范学院，地理系仍然举步维艰)。袝"计划、杰出青年基金、“创新基地计划”和国家自然科学基金重大、重点项目、面上项目强调“源头创新”,进入这些计划和项目的单位和个人重视基础研究和理论研究，也有了进行这种研究的条件。长期以来，地理学家和地理学思想，对人类社会经济的发展作出了巨大的贡献。今天，我们的国家和全球的自然和社会经济结构正在发生剧烈的变化，向地理学提出了一系列重大的科学问题和实际问题。地理学，这门伟大的学问正面临着更大发展的机遇，全国地理学工作者联合起来，把我国由地理大国发展为地理学强国。

【参考文/！/献】

[1] Hanson S, Geographic Ideas That Changed the World [M].New Brunswich:Rutgers University Press.1997.

[2] Rediscovering Geography Geography:New Relevance for Science and Society [M].Washington:National Academy Press,1997.

[3] Messerli B,Martin Grosjean,Thomas Hofer,et al.From naturedominated to human-dominated environmental changes [J].IGU Bulletin,2000,50(1):23-38.

[4] Lubchenco J.Entering the century of environment:A new social contract for science [J].Science,1998,279:491-497.