第1章 地理学概述
1.1地理学的定义
“地理学”（geography）一词是古希腊学者埃拉托色尼所创，为地球的描述之意。15世纪以前的古典地理学以地球或大地描述为主，辅以思辨性解释，这一时期的地理学可简单地定义为“描述地球的学问”。对于从地理大发现到第二次世界大战的近代地理学，学科之内和学科之外对地理学的定义已经很多，但不外乎是研究地理现象“空间分布”“区域差异”“人地关系”“景观研究”的学科（王铮等，2015）。从20世纪30年代开始，地理学不断发展完善，现已实现了从传统文字描述、日常知识到地理科学的转变，即地理学是研究地球表层自然要素与人文要素相互作用及其形成演化的特征、结构、格局、过程、地域分异与人地关系等，是一门复杂学科体系的总称。
1.2地理学的学科体系
《中国地球科学2035发展战略》指出，地理学学科体系包含综合地理学、自然地理学、人文地理学和信息地理学（图1-1）。
图1-1地理学的学科体系
综合地理学为地理学的整体发展提供系统的方法体系和理论支点。其中，应用地理学以地理科学的方法和理论为指引，解决各类与自然和人类社会经济发展息息相关的实际问题（伍光和等，2004）。区域地理学以区域地理考察为基础，服务各种地理区划和区域规划，新时期区域地理学聚焦不同空间尺度的可持续发展需求，面对不断变化的发展观和人类文明，适应全球发展新格局和中国发展新阶段。历史地理学则以地理环境随时间的变异为核心，利用中国悠久且丰富的文献记载资料，在时空交织的体系下研究历史时期的人地关系及其地域分异（全林，2002）。
自然地理学是地理学的基础学科，传统的自然地理学可以划分为综合自然地理学和部门自然地理学。其中，综合自然地理学研究景观、土地等自然地理综合体；部门自然地理学开展以单一自然地理要素为主的研究，如气候、地貌、植被等（Zaragocin et al.，2021；伍光和等，2000）。而人类生存环境学针对过去人与环境的相互作用，主要开展史前人群扩散、社会发展和文明演化的人类生存环境研究，属于自然地理学与考古学、人类学等交叉的新领域。
人文地理学以人地关系为研究核心，以人类活动的地域空间分布规律为研究对象，形成了综合人文地理学、经济地理学、城市地理学、乡村地理学等主要分支（赵荣等，2006）。其中，综合人文地理学以“人地关系系统耦合过程”和“可持续地理格局”为主题，以人类活动空间过程和格局集成研究为主要任务；经济地理学以产业经济活动为主要研究对象，结合地理学的综合观和时空分异，阐释区域发展规律；城市地理学和乡村地理学以人口和生活空间为主要研究对象，为中国城镇体系规划编制和发展做贡献（王恩涌等，2000）。
信息地理学主要包括地理遥感科学、地理信息科学和地理数据科学（Popper，2020；邬伦等，2001）。其中，地理遥感科学是遥感和地理科学的深度融合，以地理要素遥感辐射传输建模和定量遥感反演理论为基础，并在地理学的应用领域形成了植被遥感、水文遥感、冰冻圈遥感等应用分支；地理信息科学利用信息技术，构建地理空间认知、表达、分析、模拟、预测、优化方法，探索自然地理空间、人文社会空间在地理信息空间中的表达与耦合方式，致力研究解决地理信息系统（geographical information system，GIS）实现和应用中的基础科学问题（孙中伟等，2011）；地理数据科学通过借助快速发展的大数据、人工智能等新兴技术，发展地球大数据挖掘与分析、地学智能计算方法，实现观测、数据与模型的大融合，促进地理数据-信息-知识-决策的贯通。
1.3地理学的社会功能
中国正处在经济社会发展全面绿色转型时期，人与自然、城乡、区域、经济增长、社会公平等方面的矛盾亟须从地理学视角上来认识和解决。
地理学思想与方法
（1）地理学在高新技术产业发展中的功能
我国高新技术产业目前仍处于全球高新技术产业链的下游阶段，核心技术和关键部件的研发主要掌握在发达国家手中，信息技术领域的“数字鸿沟”也在不断扩大（蒋殿春，2025）。因此，提高我国高新技术产业竞争力从而提高国家整体竞争力迫在眉睫。而信息地理学在提升产业技术水平中将起重要作用。经济地理学从全球化和信息技术革命背景下研究高新技术的产业集聚，以及学习型和创新型区域的形成和发展，对研究未来中国高新技术产业的发展战略和地区布局决策具有重要作用（Meng et al.，2020；孙宁伟等，2014）。
（2）地理学在农业与农村发展中的功能
中国农业正朝绿色、安全、标准化和高效方向转变，相关的技术需求包括：农业信息化、绿色农业、安全农业、标准化技术、农产品加工技术，以及名、特、稀、优等传统农产品的技术创新。农业生产受自然、技术、经济条件的综合影响和制约，具有强烈的地域性。农业地理学研究农业生产的地域分异规律、地域差异特征及其表现形式、形成条件和发展变化规律，有利于在农业生产中贯彻因地制宜原则，可对未来中国不同区域的农业转型和升级做出贡献。
（3）地理学在促进人口健康中的功能
食品安全、公共卫生、重大疾病防治和老龄化趋势已成为中国社会发展中非常突出的问题。这就需要建立和加强相应的预警体系和公共卫生体系，加强医学和医疗卫生技术研究，同时开发食品加工新工艺和新的检测控制技术，关注老龄化社会对科学技术的需求以及中医药现代化问题（李小建等，2006）。医疗与健康地理学研究人群疾病和健康状况的地理分布、变化规律，疾病的发生、流行和健康状况变化与地理环境的关系，医疗保健机构和设施的地域配置与区域发展，医疗地理信息系统与疾病监测、预警等；人口地理学研究人口数量与质量、人口增长与人口构成的时空差异及其与地理学环境的相互关系等。
（4）地理学在资源综合利用和社会可持续发展中的功能
地理学研究自然资源数量和质量的地域组合特征、空间结构与分布规律，研究自然资源的合理分配、可持续利用、维持保育，评估资源*大承载力、潜力和潜能，寻求新资源、能源，预测和预报未来趋势，不仅关注自然资源在经济发展中的作用和开发利用规划，也关注自然资源对生态服务、社会公平等方面的功能（Long et al.，2020；于坤霞等，2019）。地理学也研究一些重要的社会问题，包括劳动力、性别、社区、种族、工会等问题，这些研究为资源综合利用和社会可持续发展决策提供科学依据。
2.1形象思维与直觉思维
2.1.1形象思维
形象思维，也称为空间意象思维，是指研究者通过对感官所获得的形象信息进行想象、联想、整合，借以图像、音调和动作等形象符号创造出富有代表性的新事物、新形象的一种信息加工方式（刘冠军等，2000）。它是一种介于感性认识和理性认识之间的认知方式，具有形象化的特征。例如，科学家在一定科学研究任务的推动作用下，在对已有形象信息进行感受、储存的基础上，通过创造性的形象思维方式，做出科学理论的发现与科学技术的创新。
形象思维具有如下特点。
（1）直观性形象思维依赖于直观的图像和模型，使得复杂的地理信息和概念变得容易理
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