地理学的科学进程

地理学的科学进程 蔡运龙北京大学城市与环境学院地理科学研究中心

地理学的科学进程 • 地理学的性质 • 地理学的主要发展阶段 • 地理学的关键概念

地理学的性质 • 地理学的研究对象是作为人类家园的地球表层，人地关系地域系统，以及随时间和空间而变化的一切地表现象。 • 正如所有现象都在时间中存在而有其历史一样，所有现象也在空间中存在而有其地理，地理和历史是我们认识世界不可或缺的两个重要视角。

以人类环境、人地关系和空间相互作用为主要研究对象的地理科学，已成为一门包容自然科学、人文社会科学和工程技术科学的综合学科，建立了相当完整而独特的学科体系。以人类环境、人地关系和空间相互作用为主要研究对象的地理科学，已成为一门包容自然科学、人文社会科学和工程技术科学的综合学科，建立了相当完整而独特的学科体系。 • 钱学森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、文艺理论、军事科学、行为科学相并列的科学部门，并且充当自然科学与社会科学之间桥梁的角色。

地理学具有自然科学传统，不断提出可研究的科学问题，遵循一套从观测、度量、实验、假设、证实（或证伪）到理论概括、逻辑推导和实践检验，并不断反馈、往复的科学方法链。地理学具有自然科学传统，不断提出可研究的科学问题，遵循一套从观测、度量、实验、假设、证实（或证伪）到理论概括、逻辑推导和实践检验，并不断反馈、往复的科学方法链。 • 地理学紧密联系社会科学，关注人类社会和人类活动，力图揭示不断变化着的经济、社会和政治关系，特别注重这些关系的空间组织和空间结构，采用多样的社会科学理论和方法。 • 地理学充满人文关怀，在历史和现实的背景中，在物质和精神的领域内，关注人对地理环境的感觉、情感、经验、体验、信仰、价值、思想和创造性。

地理学研究对象的界定不像其他学科那么清晰，而这正是地理学充满活力又令人神往的魅力所在。地理学研究对象的界定不像其他学科那么清晰，而这正是地理学充满活力又令人神往的魅力所在。 • 地理学以综合性和区域性为主要特色，对人类与环境的相互作用、对复杂世界及不同类型现象间的关联具有独特的洞察力和更全面的理解。 • 地理学在整个人类知识体系中占有重要地位，并在社会实践中发挥独特的作用。

地理学的主要发展阶段 • 传统地理学 • “科学的”地理学 • “人本的”地理学 • 多样化的地理学

传统地理学：“计量革命”前，以空间差异为基础的综合学科 • 洪堡“综合的、辩证的、比较的自然要素编整” ，是19世纪打破保守自然观的六大缺口之一。 • 李特尔提出系统地理学和区域地理学，也是近代地理学中人地关系的最早阐发者。 • 道库恰耶夫创立自然地带学说。 • 马什第一个指出和分析了人类活动对自然环境的干预。 • 戴维斯将进化论引入地理学，创建了地貌轮回理论及其分析方法。 • 怀特关于自然资源、自然灾害和人类环境的综合研究，开启了资源与环境管理的先河。

“科学的”地理学： “计量革命”，力图建立普适性规律 • 作为物理学，然后作为整个自然科学，也成为经济学甚至社会学研究框架的逻辑实证思想和方法被引进地理学。 • 着重科学理论结构的逻辑分析，但又以经验证据来证明科学的概念和理论。 • 着重理论、模型和计量化，推求因果关系，寻找普遍性法则，追求地理学的“科学”化，即精确性、可重复性和确定性。 • 系统论思想和方法得到广泛认同和应用。 • 地理信息系统的发明和发展。

“科学”地理学的经典案例 • 谢弗尔：例外论 • 邦奇的《理论地理学》：强调地理学的发展应与实证主义科学概念一致，并总结了地理学中符合实证主义科学概念的思想和方法。 • 哈维的《地理学中的解释》：从方法论高度总结了实证主义地理学，被誉为“地理学圣经”。 • 哈格斯特兰关于创新中心及其扩散的分析：被认为是实证主义地理学的典型范例。 • B. Abler et al. Spatial Organization: The Geographer’s View of the World：总结了实证主义地理学的核心研究领域——空间关系。

“科学”地理学的缺失 • 在科学哲学和方法论层面 • 实证主义基于基础科学定义，并不适合综合科学。 • 观测依赖理论，事实并非“客观”。 • 不可能充分证实。 • 价值“中立”不仅不可能，而且不符合科学的应有之义。 • 从与社会实践的联系看 • 缺少社会内涵，解决不了很多社会问题。 • 实证主义关于“社会和人的模式”以及“市场经济中的人是有理性的经济人”两种简单假设，远不能反映实际生活的复杂性。

“人本的”地理学 • “关注社会公正” 的地理学 • 从马克思主义理论中寻求解释人与自然冲突、发展不均衡、贫困、社会不平等等社会问题的思想和方法武器。 • 建立地理唯物主义和空间辩证法，对历史唯物主义和自然辩证法做出了重要的发展和补充。 • 经典案例 • D. Harvey的代表作：Social Justice and the City，The Limits of Capital，The Urbanization of Capital，Spaces of Capital • 史密斯：Uneven Development • 生态退化的政治生态学

马克思主义地理学主要关注的三类问题 • 政治经济分析 • 非均衡发展 • 剥夺性资本积累 • 社会-自然关系（历史-地理唯物主义） • 人类社会是自然界的产物，地理环境通过生产力影响社会发展；自然界的报复 • 环境退化的政治生态学 • 社会空间辩证法 • 将资本积累与空间结构的转变联系起来，最终……将地理与历史联系起来（Harvey, 1975） • 社会关系与空间关系的辩证联系，eg. 空间碎裂化

人文主义地理学 • 着重知识的主观性：人的经历、意识和知识 • 主张包容性 • 主要论题是人与环境的关系，人与人在其特定空间关联域内的相互关系。 • 目的不是增进解释和预测能力，而是增进认识和理解。 • 经典案例：Tuan, Yi-fu. Humanistic Geography

多样化的地理学（后现代地理学） • 到1990年代，随着自启蒙时代以来主宰思想的历史哲学之终结，随着对现代化的反思以及“科学代表进步吗？”的质疑，地理学开始强调后现代世界的空间观点。 • 更深入地探讨生态机制及其人类响应 • IGBP与IHDP • 自然地理学与感知研究结合，对环境危机的反应依据于风险评估； • 人与环境相互关系的研究重点从环境（特别是自然地理环境）对人（特别是自然人）的影响研究转向人（特别是社会人）与环境（特别是社会地理环境）的互动研究。

制度转向 • 在全球社会经济变革背景下，认识全球化过程之中不同国家和地区社会经济的差异性； • IHDP中的核心项目Institutional Dimensions of Global Environmental Change 和Industrial Transformation。 • “制度转向”的层次 • “主题式”的转向，把制度作为研究的对象； • “方法论”上的转向，把制度作为经济行动因果分析的自变量，而不是因果分析的约束条件； • “本体论”上的转向，认为经济活动地域或地方的制度和文化不是可以从一个规律中推导出来的，因此需要针对不同的地区或地方进行分析，这种“地方性”具有唯一性。一个地方的社会结构、经济结构、政治规则、程序与惯习的独特性和不可移动性，可为新经济地理学提供分析的基础。

文化转向 • 在新技术环境下，区域组织和文化都出现了新的形式，对区位选择的解释必须透过详尽的历史过程和文化背景来研究。 • 不仅以理性来解释世界，也重视人类感知和地方的复杂性。 • 更加关注知识的条件、论述的角色及社会状况的文化方面，注重探索人的思维体系。 • 强调人地关系的多样性，重视“空间”也重视“地域。 • 探索“认同（identity）”及其与地域的联系。 • 以文化的视角认识经济转型的动力，重视伦理和信仰对社会逻辑的作用，并导致了区域研究的再兴。 • 涉及感知、表征、意象。

小结 • 地理学似乎又回到了哈特向所强调的“区域差异”，但已不可同日而语。 • 地理学思想和方法不断经历着“否定之否定”的螺旋式上升辩证过程，呈现出多元化局面。 • 不同思想和方法之间并非简单的否定，各有其价值和用处，地理学思想和方法的多样性正如地理本身的多样性一样，既是合理的，也是有益的。 • 但要警惕“地理学对哲学和多样化的兴趣超过对适当发展学术结构和体制的兴趣”，地理学思想和方法的多样化必须有一个合理、自洽的学科结构。

哈维对此进行了探索，他极大地包容各种后现代论题，又反对后现代主义话语。他的目标并不仅仅在于解释的结果，更注重进行解释的框架。他提出“具体抽象（concrete abstraction）”的概念，这是一种认识论途径，一种分析总体社会结构的具体概念工具，包括三个方面的任务： • 第一，“努力表明各种各样的具体抽象……是如何必然地联系着的”。 • 第二，“选出那些有力地综合和解释这些具体抽象之间联系的基本概念”。 • 第三，“运作这个整体系统，建立一套说明（尽管是不完全的说明）社会运动必然规律的综合体，以便解释社会的历史和地理”。

地理学的关键概念和研究核心 • 人类环境与环境变化 • 注重全球环境变化 • 聚焦全球变化的区域响应 • 人类活动在环境变化中的作用以及人类对环境变化的适应 • 全面认识和评价生态系统服务功能及其变化

人地关系 • 注重资源、环境及其变化对于社会、经济发展的基础作用。 • 重视生态系统服务功能与人类福祉的关系。 • 研究土地利用变化、城市化、人口增长、经济增长、产业结构变化、社会体制和政策、历史文化等人类活动对气候变化和生态环境变化的影响，以及人类社会对环境变化的适应。

空间：地理学关注各种事物在空间中的联系 • 经验空间（empirical space ），指人们在日常生活中所感知的一切事物的几何位置。 • 流空间（flow space ），指通过物质流、能量流、信息流、人流、资金流等建立起来的相互联系和相互作用。 • 地方空间（place），指具体的地域。 • 空间分为不同的尺度。

将各种空间单元构成一个具有层次结构的地域系统。将各种空间单元构成一个具有层次结构的地域系统。 • 聚焦“格局”来进行空间综合，认识空间关系，而要解释格局又离不开时间。 • 地理信息系统和遥感技术的进展为地理学进行空间分析和空间规划提供了有力的武器和新的可能性。

时间：即事物随时间而发生的变化过程 • “物理时间”：对事物运动、变化之延续性和顺序性的精确度量，物理时间的研究依赖时间序列数据及其分析。 • “社会时间”：指社会变化过程，其研究依赖用以界定社会变化性质的社会理论。 • 时间是推断因果关系、解释现在、预告未来的一个重要维度。 • 时间也分为不同的尺度，时间研究也离不开空间。

时间变化的研究涉及变化的状态、变化的驱动力、变化的机制、变化的后果等。时间变化的研究涉及变化的状态、变化的驱动力、变化的机制、变化的后果等。 • 特别关注与此有关的“周期”、“发育”、“演化”、“演替”、“平衡”、“循环”、“阈限”、“突变”等概念。 • 时间变化充满不确定性，当前特别注重对非线性、混沌、复杂性、平衡稳定性等方法在时间变化研究上的重要性。

区域和地方：注重区域和地方特性、地方差异和地方联系，具有实在的认识意义和实践价值区域和地方：注重区域和地方特性、地方差异和地方联系，具有实在的认识意义和实践价值 • 地方是资源、环境、经济、社会、文化等管理和可持续发展的具体载体。 • 每一个地方都是特殊的，但又具有和其他地方相同的共性特征。 • 地方差异既是地方之间联系的原因，也是地方之间联系的结果。

地方有其客观属性，也存在主观属性（例如乡情、地方认同），了解两者对于认识地方和管理地方都很重要。地方有其客观属性，也存在主观属性（例如乡情、地方认同），了解两者对于认识地方和管理地方都很重要。 • 传统地理学把地方看成组成世界的“马赛克”，当代地理学则更多地把地方看成是空间联系的“切换点”或“节点”。 • 在全球化背景下，跨越空间所需要的时间减少了，这使地方之间的联系更为紧密，但地理距离依然存在，地方差异（尤其是社会关系和文化上的差异）依然存在；各地卷入全球化的程度不同，对全球化的响应也不同。

尺度：尺度是物质运动和社会发展中一种客观存在的现象，也是一种将世界加以分类和条理化的思维工具尺度：尺度是物质运动和社会发展中一种客观存在的现象，也是一种将世界加以分类和条理化的思维工具 • 无论是空间还是时间，都具有尺度属性，而且两者相互联系。 • 不同尺度并非各自独立，而是联系在一起成为一个嵌套式的结构整体。

地理学研究涉及多种尺度。一方面，为了更详细地了解某一系统运行的方式和机制，需要缩小研究的尺度；另一方面，为了有整体和宏观的认识和把握，需要扩大研究的尺度。地理学研究涉及多种尺度。一方面，为了更详细地了解某一系统运行的方式和机制，需要缩小研究的尺度；另一方面，为了有整体和宏观的认识和把握，需要扩大研究的尺度。 • 地理学研究需要清楚地界定所关心问题的尺度，也一直在探索如何将不同尺度上的研究结果关联起来，以利于既全面又深入地认识世界和把握世界。

系统：地理学本来就隐含着系统概念的一些观点（如整体性、相互作用、空间等级），借鉴系统论思想和方法，发展出一套地理系统的概念和研究方法系统：地理学本来就隐含着系统概念的一些观点（如整体性、相互作用、空间等级），借鉴系统论思想和方法，发展出一套地理系统的概念和研究方法 • 系统思想促成了对众多条件和因素的综合评价，有助于对抗地理学的专门化（只见树木不见森林）趋势。 • 地理学既关注生态系统和环境系统，也关注人类系统和社会系统，特别聚焦人地关系地域系统。

借鉴系统论方法，地理学着力系统模型的建立和求解。借鉴系统论方法，地理学着力系统模型的建立和求解。 • 无论是生态系统、环境系统、社会系统，还是他们之间的相互作用，都表现出复杂性、非线性、突发行为和演化轨迹，需要借助新的理论和方法来研究人地关系地域系统。

景观：景观是我们看到的地球表层或其某部分的形态，是漫长时空过程中各种因素的复杂产物。景观：景观是我们看到的地球表层或其某部分的形态，是漫长时空过程中各种因素的复杂产物。 • 要了解景观，需要重建塑造景观形态、影响其发展的各种事件（包括自然事件和人类活动）。 • 景观与观察者的位置、社会地位、价值观、利益、动机和背景等因素有关，这些都会影响对景观的描述和解释，因此景观具有物质和观念两个维度。

世界上形形色色的景观构成地理多样性（包括景观多样性、生物多样性和文化多样性等），地理多样性是世界和谐和可持续发展的基础。世界上形形色色的景观构成地理多样性（包括景观多样性、生物多样性和文化多样性等），地理多样性是世界和谐和可持续发展的基础。 • 景观保育和管理是地理学的主要应用之一，地理学广泛地参与景观评价和景观规划、设计。景观管理需要综合的方法，要全面考察景观的特征和形成过程，要分析其自然、生态、经济、社会、文化、历史因素。

全球化：指世界不同国家、区域和地方的关联日益紧密全球化：指世界不同国家、区域和地方的关联日益紧密 • 各地的环境变化已累积到使全球环境发生显著变化，全球环境变化又反过来冲击所有国家和不同地方。 • 各国各地区的经济和社会联系比以往任何时期都更为频繁和紧密，生产、劳动、资本、资源、技术、信息等的流动跨越国家和地区界限，影响各区域、各地方的日常生活和社会经济。

全球化的过程和空间是不均衡的，对全球环境变化（尤其是气候变化）的责任是有区别的，全球化世界仍然是差异性和多样化的。全球化的过程和空间是不均衡的，对全球环境变化（尤其是气候变化）的责任是有区别的，全球化世界仍然是差异性和多样化的。 • 当代地理学研究特别关注全球化背景下的不同地方。

发展：地理学注重在国家、区域和地方的发展中发挥作用，研究广泛的发展问题发展：地理学注重在国家、区域和地方的发展中发挥作用，研究广泛的发展问题 • 城市化过程与城乡规划，各种产业的发展和规划，区域均衡，城乡关系，社会公正，消除贫困和改善弱势人群的生活状况，提高人类福祉和生活质量。 • 根据各地的自然资源和自然条件、社会经济状况、历史文化特征，因地制宜地谋划发展道路。

人类发展受环境及其变化的制约，保护生态环境和自然资源才能实现可持续发展。地理学与地球系统科学紧密结合，展开诸如环境承载力、生态足迹、自然资本等方面的研究，科学地认识和评价人类发展赖以维系的自然资源和生态环境，科学地认识和评价不同地区发展的社会、经济、文化条件，促进发展的可持续性。人类发展受环境及其变化的制约，保护生态环境和自然资源才能实现可持续发展。地理学与地球系统科学紧密结合，展开诸如环境承载力、生态足迹、自然资本等方面的研究，科学地认识和评价人类发展赖以维系的自然资源和生态环境，科学地认识和评价不同地区发展的社会、经济、文化条件，促进发展的可持续性。

风险：地球表层和人类社会都是复杂巨系统，充满不确定性，常发生突发事件和突变。风险：地球表层和人类社会都是复杂巨系统，充满不确定性，常发生突发事件和突变。 • 此类灾难性的事件往往很难预测预报。因此，对不确定性风险的预警、评估和防范成为当前多学科的紧迫研究课题。 • 把握突发事件发生及其影响的时间动态和空间分布是其中最重要的任务之一，也是地理学大有用武之地。

地理学在风险管理中的作用 • 定位突发事件、界定影响范围、估计暴露人口 • 评估脆弱性、计算经济损失 • 制定应对措施、预警潜在灾害及其防范措施等

地理学的研究核心 • 地理学的研究对象：人类-环境 • 人地关系 • 环境变化 • 景观 • 发展 • 风险

地理学的研究途径：空间-分布 • 空间 • 时间 • 尺度 • 系统 • 区域和地方 • 全球化

地理学的研究核心：人地关系地域系统，Coupled Human-Environmental Systems

结语 • 地理学的研究对象广范，研究主题、所用方法、所持哲学及伦理立场皆多样化，关键在于驾驭这种多样性而不是被其淹没。 • 走向人本的科学地理学和科学的人本地理学 • 追求统一性、自洽性、逻辑性、严谨性、深刻性、合理性、简明性、正直性

“二重性”中的均衡 • 独特性与普遍性（例外论与实证论） • “在不确定的形势中把握确定性问题” • 地理学范式的转型：从决定论到适应论（变化、复杂性、不确定性与冲突、学习型组织与适应型管理） • 问题指向的基础研究：勿坐失良机，勿放“马后炮” • 关注地理多样性与“外面的世界” • 重视“决策者的地理学”和“大众的地理学”

谢谢！

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