地理科学导论.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,地理科学导论,美丽地球,地质地貌类资源,2,3,美丽地球,4,水体类资源,5,美丽地球,生物类资源,6,7,美丽地球,自然保护区,8,美丽地球,天象与气候景观,9,美丽地球,历史遗迹,10,美丽地球,古典园林,11,美丽地球,民俗旅游,12,13,14,教学目的与要求,地理科学导论是地理科学类专业学生必修的先导性基础课程。,通过课程教学使学生明确地理科学的研究对象、学科性质和科学体系，确立行星地理观念，初步掌握地表空间与地表环境的基本理论和思想方法，了解地理科学发展简史、发展动态及其科学和实践意义，进而为后续课程奠定必要的专业理论和思想基础。,教材与参考书,1,、白光润著，地理科学导论，高等教育出版社，,2010,2,、伍光和著，综合自然地理学，高等教育出版社，,2009,3,、赵荣，王恩涌著，人文地理学，高等教育出版社，,2010,4,、李小建著，经济地理学，高等教育出版社，,2010,5,、周一星著，城市地理学，商务印书馆，,1995,6,、赵济著，中国地理，高等教育出版社，,2005,自上个世纪,50,年代以来，出现了一系列新的社会问题。,人口的急剧增长带来了粮食危机,生态破坏带来了沙漠化危机,自然资源的过度掠取和消耗产生了资源危机,粗放的工农业生产和污染物过量排放导致了环境危机,等等,这些危机引发了日益突出的人口、资源、环境与发展的矛盾，成了危及到全人类前途和命运的大问题。,地理科学作为一个,“,具有研究自然和社会现象的综合优势，拥有研究人与自然相互关系的大量实际经验,”,的现代科学技术体系，理应在这些重大问题的研究中，在人类社会的发展中发挥重要作用。,毋庸置疑，地理科学在其漫长的发展历史进程中，曾经为解决人类社会发展面临的人口、资源、环境等问题做出了巨大贡献。然而，在知识经济时代，在科学技术,尤其是信息技术高速发展的今天，为适应自然经济社会可持续发展的要求，地理科学还需要密切关注国际科学发展的前沿动态，汲取相关科学的理论和技术，不断完善自身的科学体系和知识结构，不断创新思维方式和研究方法，及时调整研究方向和研究重点，努力扩大地理科学理论和技术的应用领域。,第一章 地理科学的基本问题,第一节,地理与地理科学,第二节 地理科学的,研究对象,第三节 地理科学的,学科性质,第四节 地理科学的,学科特征,第一节 地理与地理科学,什么是地理,什么是地理学,一、,地理词源及含义,1,、词源,中国：,“,仰以观于天文，俯以察于地理。,”,周易系辞,公元前,11,世纪,古希腊文,:,“,h,”,（意为,“,地球,”,）和,graphein,（意为,“,写,”,）。,埃拉托色尼（公元前,273-,前,192,）,英语,:geography,源于希腊文的音译。,2,、含义,“,天有日月星辰谓之文，地有山川陵谷谓之理,”,。,（东汉,.,王充）,“,地有山、川、原、隰，各有条理，故称理也,”,。,（唐,.,孔颖达）,地理：即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。,（,现代汉语词典,1978,）,英语,Geography,是,“,地球描述,”,之意。,3,、辨析,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。,地理的科学内涵：地球表面或某一地区各种事物和现象之间的内在联系。,通常讲的地理，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,国外定义举例：,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。,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,）：地理学是研究人类活动与自然环境相互关系的学科。,国内定义举例：,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,：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。,吴传钧、郑度等：地理学是研究人地关系地域系统的科学。,陆大道、白光润等：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。,辨析：,“,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）,定义众说纷纭的原因：,研究客体内容的庞杂性；,研究主体认知的局限性；,地理学科古老而又年轻。,第二节 地理学的研究对象,地球表层,地理事物,及其分布,地理环境,地理系统,人地关系地域系统,一、科学研究对象辨析,研究对象是指,“,行动或思考时，作为目标的人或事物,”,。,（,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）,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。,(,钱学森：论地理科学,),二、地球表层,陆大道、白光润：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。,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。,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,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。,王铮：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,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。,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,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。,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,概念：,地球表面上某一事物与外在的其他事物的空间关系。,类型：天文地理位置 自然地理位置,经济地理位置 政治地理位置,影响,对社会政治、经济、文化等有着广泛的影响。,感谢明月照亮了夜空感谢朝霞捧出的黎明感谢春光融化了冰雪感谢大地哺育了生灵感谢母亲赐予我生命感谢生活赠友谊爱情感谢苍穹藏理想幻梦感谢时光长留永恒公正,感谢你我衷心谢谢你我忠诚的爱人和朋友,感谢你我衷心谢谢你这旋转不息蔚蓝色的星球感谢生活感谢和平感谢这一切一切真所有感谢这美好的所有,四、地理环境,1.,地理环境的概念,环境,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,地理环境,E,雷克吕（,Reclus,）把地理环境解为围绕人类的自然现象总称。,地理学词典,及,辞海,：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。,胡兆量：地球表层是人类生存、社会发展的地理环境。,白光润：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。,人类环境,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。,2.,地理环境的类型,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。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。,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。,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。,3.,地理环境的特征,组成特征：整体性或系统性,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。,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。,发展特征：历史性（不可逆性）、阶段性（周期性、层次性）,地理环境处在不断的发展与变化过程中，具有不可逆性。,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。,五、地理系统,1.,系统论的一般知识,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。他主要观点：,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。,系统的基本概念,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。,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。,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。,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。,结构,是指系统内部各要素之间具体联系和作用的形式。,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。,系统的特征,整体性,相关性,结构性,层次性,目的性和有序性,环境适应性,动态性,系统的分类,自然系统和人造系统,实体系统和抽象,(,概念,),系统,静态系统和动态系统,开放系统和封闭系统,地理系统,地理系统思想的产生,1962,年乔莱首先将系统研究引入地理学领域。,前苏联地理学家,BB,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,。,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,”,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。,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,）,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,）,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系统。,（,3,）地理系统的分类,按组分性质分类：,自然子系统、经济子系统、社会子系统,按等级层次分类：,全球地理系统、区域地理系统、局地地理系统,按生态状况分类：,天然生态系统，控制的天然生态系统，,生产生态系统，居住生态系统,按结构功能分类：,地理形态系统（相关地理系统）,地理级联系统（过程地理系统）,地理过程,响应系统,地理控制系统。,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。,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。,六、人地关系地域系统,1,、基本概念的分析,人地关系中的,“,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。,人地关系中的,“,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。,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。,地域系统,-,是分布在一定地域范围内的空间系统。地域结构和地域过程的整合，即为地域系统。,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）,2,、人地关系的基本表现（生存、生产、生活）,人类演化过程中的人地关系,地理环境为人类的进化提供了必要条件,;,地理环境对人种的形成有直接的影响。,地理环境对民族的性格形成有影响。,人类经济活动中的人地关系,自然环境为人类经济活动提供了自然物质基础。,地理环境是劳动地域分工的客观条件。,人类经济活动必定对地理环境产生多方面的反作用。,人类生活中的人地关系,地理环境的差异导致人们生活习惯有很大差异。,地理环境的差异影响人们的生理特征。,地理环境的差异影响人们的心理特征和精神状态。,3.,科学人地观的基本观点,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。,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。,影响方式：自然环境对人类活动存在直接和间接的影响。,影响媒介,:,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。,基本原则：人类利用、改造自然必须遵守自然规律。,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,自,模式之二,5.,人地系统的特点,人地系统是一个动态、开放、复杂的巨系统；,人地系统演化过程的早期趋于随机，后期表现为有序；,人地之间是寄生,-,宿主模式，人对资源环境应从掠夺保护；,人地关系存有协调和不协调两种基本类型；,人地系统的时空关系需要协同和优化；,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。,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。,第,1,章 地球系统,宇宙：,宇：上下四方为宇,-,空间,宙：古往今来为宙,-,时间,总星系,:200,亿光年,总星系,恒星系,类星系,恒星,行星,卫星,其他天体,(,彗星,),星云及星际物质,讨论：,宇宙有多大？存在多久？怎么来的？,讨论：,星座,:,你是哪一个,?,标志,星座,拉丁名称,出生日期（阳历）,别名,白羊座,Aries,3,月,21,日,4,月,20,日,牧羊座,金牛座,Taurus,4,月,21,日,5,月,20,日,金牛座,双子座,Gemini,5,月,21,日,6,月,21,日,双子座,巨蟹座,Cancer,6,月,22,日,7,月,22,日,巨蟹座,狮子座,Leo,7,月,23,日,8,月,22,日,狮子座,室女座,Virgo,8,月,23,日,9,月,22,日,处女座,天秤座,Libra,9,月,23,日,10,月,23,日,天秤座,天蝎座,Scorpio,10,月,24,日,11,月,22,日,天蝎座,人马座,Sagittarius,11,月,23,日,12,月,21,日,射手座,摩羯座,Capricorn,12,月,22,日,1,月,19,日,山羊座,宝瓶座,Aquarius,1,月,20,日,2,月,18,日,水瓶座,双鱼座,Pisces,2,月,19,日,3,月,20,日,双鱼座,第,1,章 地球系统,讨论：,你怎么看,阿凡达,？,恐龙灭绝,VS,俄罗斯通古斯大爆炸,VS,俄罗斯陨石,VS,彗星撞地球,NASA,将发射,“,引力拖车,”,避免天地大冲撞,1.,安放跟踪器,2.,“,引力拖车,”,3.,发射太空飞行器,4.,建,太空,保护网,太阳,中心核反应区,辐射输能区,对流层,太阳大气,光球,色球（耀斑）,日冕,太阳风,太阳黑子,月亮,登月骗局？,阿姆斯特朗,别忘记回来吃晚饭,“这是个人的一小步，却是人类的一大步。”,地球,地球的形状：,地球是“球”吗？,内部圈层：,地核、地幔、地壳,大气圈层：,对流层、平流层,中间层、热成层,电离层、外逸层,讨论：,谈谈你的乘坐飞机经历？,地球重力,一只熊掉进洞中，,20.00,米深的洞，,2.00,秒掉到底，猜猜这只熊是什么颜色？,地磁,20121221,，是个什么日子？,地热,地球的运动,旭日东升，东升西落，夕阳西下,自转速度：角速度,15/s,自转周期：,24h,自转地理效应：,白天黑夜,地表气流、水流,地球公转周期：,1,年,公转地理效应：,四季和,24,节气,长周期气候变迁,地理坐标和时间,经线纬线,-,郑州,113:42E 34:44N,时区,15,度一个区，北京为东八区，乌鲁木齐东六区,中国的,12,时辰,地球的演化,如果按照地球存在了,24,小时算,.,46,亿年前，,0,：,00,地球诞生,39,亿年前，,3,：,39,地球形成,侏罗纪,(2,亿,1300,万年前至,1,亿,4400,万年前,),，,22,点,51,分到,23,点,12,分，恐龙时代,165,万年前，,23,点,57,分人类出现，最后的,1,分,10,秒，现代人类出现,P53,页,-,人类社会的马拉松,地球表层系统,表层构造,岩石圈：沉积岩，硅铝层，硅镁层,水圈,大气圈,生物圈,(,智慧圈,),生物圈,地区表层的能量转换和物质循环,能量来源,:,地球内部热能,天体引力,太阳辐射,太阳能,太阳能在无机界的转换,太阳能在有机界的转换,地球内部热能,地壳,海水,大气运动,阴历,地区表层的能量转换和物质循环,物质循环,地质大循环,-,板块运动学说,大陆漂移,大气循环,水循环,生物,-,非生物循环,人类对地球环境的影响,人类对岩石圈的影响,人工地貌,(,水库,/,围海造田,/,矿渣山,/,水泥森林,),人类沉积物,对土壤影响,出发地壳运动,(,三峡工程和汶川地震,),人类对大气圈的影响,-,温室效应,臭氧空洞,酸雨,大气污染,人类气候,人类对水圈的影响,-,大禹治水,都江堰,大运河,南水北调,水体污染,人类对生物圈影响,-,森林变小,草场退化,生物多样性降低,改变基因,别忘了，,三千年前这里还是一片古海，,三百年前这里还是波光粼粼，,三十年前这里仍有鸭塘柳林，,而三十年后，,三十年后的今天，,你们却只落得，,一片荒漠，,一道秃岭，,一双呆痴的目光，,两片干裂的嘴唇,民国时期的青土湖,干涸的青土湖,青土湖曾是,民勤,境内最大的湖泊，曾经碧波荡漾多平方公里，水域面积仅次于青海湖，解放初的青土湖也有多平方公里的水域面积。于,1957,年前后完全干涸沙化，腾格里和巴丹吉林两大沙漠在此,“,握手,”,。该区沙层厚,3,6,米，风沙线长达,13,公里，流沙以每年,8-10,米的速度向绿洲逼进,青土湖原名潴野泽、百亭海，潴野泽在,尚书,禹贡,、,水经注,里都有过记载，称,“,碧波万顷，水天一色,”,，它是,尚书,禹贡,记载的个大湖之一，是一个面积至少在万平方公里，最大水深超过米的巨大淡水湖泊，后来潴野泽东西一分为二，其中西面的叫西海，也叫休屠泽，民国时改名为青土湖。,2010,年,11,月,30,日，据,人民日报,报道：,干涸沙化半个多世纪的甘肃省民勤县青土湖重现碧波，出现约,3,平方公里的水面，这标志着经过三年的生态治理，中国三大沙尘策源地之一的甘肃省民勤县生态环境恶化趋势得到有效遏制。,为了使青土湖重现生机，民勤县从今年,9,月开始，向青土湖注入生态用水,1290,万立方米，由于沿途蒸发和渗漏补给地下水消耗,400,多万立方米，最终入湖水量,860,万立方米。,蓝色的水面微波粼粼，稀疏的芦草顽强地在寒风中摇曳着，腾空而起的水鸟舞动着翅膀在水面上追逐嬉闹,