地理科學導論(上海師范大學,白潤光)

第一章地理科學導論主講教授：白光潤地理科學研究的

基本單位是什么？板塊運動厄爾尼諾上海的環(huán)境特征有何特點？為什么有這樣的特點？中東問題為什么特別復雜？它受哪些因素影響？現(xiàn)代地理信息技術(shù)

遙感（RS）

——太空的眼睛

地理信息系統(tǒng)（GIS）

——地理學的第三代語言

全球定位系統(tǒng)（GPS）

——測量的革命

人類反復迅速整體觀察地球

地球是一個相對完整的物質(zhì)

系統(tǒng)，地球表層的物質(zhì)運動、生命活動都受這個系統(tǒng)整體規(guī)律的支配和影響。

人類具備整體觀察地球的能力。

現(xiàn)代地理學就是全球地理學。

不科學地認識地球系統(tǒng)就不能從根本上理解地球表層的地理過程。第一章地球系統(tǒng)第一節(jié)宇宙中的地球認識宇宙地球在宇宙中的位置只有一個地球認識宇宙無限的宇宙人類觀察到的宇宙宇宙的構(gòu)成18世紀以前：太陽系和銀河19世紀：發(fā)現(xiàn)河外星系20世紀60年代：100億光年目前：150億光年今后將繼續(xù)擴大宇宙河外星系銀河系太陽系人類宇宙視野的不斷擴大宇宙大爆炸學說的證據(jù)：1.紅移現(xiàn)象2.微波背景輻射3.天體化學元素的豐度與理論值吻合（76%的氫，24%氦）宇宙的構(gòu)成天體體統(tǒng)總星系——河外星系——銀河系—太陽系以外的星系—太陽系－地月系以外的行星系統(tǒng)－地月系

河外星系是銀河系以外的恒星系的總稱。觀察所及河外星系有10億個，有的有幾百萬顆恒星，有的甚至有幾百億、上千億顆恒星。按外形可分旋渦星系、橢圓星系、不規(guī)則星系等。肉眼可見的河外星系有仙女座星系、大小麥哲倫云等。河外星系銀河系太陽系地月系天體恒星星座與星等星座——天球中恒星構(gòu)成各種幾何形狀的區(qū)域，如仙女星座、獅子星座星等——恒星亮度的衡量星等越低恒星越亮-3，-2，-1，0，1，2，3，4，5，6星座仙女星座飛馬星座行星開普勒三大定律九大行星小行星衛(wèi)星其他天體地球在那里？九大行星關(guān)系圖內(nèi)行星外行星類地行星

類木行星

水金地火小木土天海冥

行王王王星星球星星星星星星星

地內(nèi)行星巨行星遠日行星地外行星地球在宇宙中的位置給地球環(huán)境帶來怎樣的影響？距太陽的遠近水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星0.390.721.001.525.209.5419.1930.0739.52-173-+465--80--140--150-140-211-227-250-+427+485+60+20-220公轉(zhuǎn)周期水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星

87.9224.7168711.829.584.01164.8248天天年天年年年年年行星質(zhì)量水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星

0.0850.8110.380.10831895.1814.630.075自轉(zhuǎn)周期58.6424323時24時９時10時24±322小時6天天天56分37分50分14分小時9時17分

重力0.380.8510.382.511.070.831.14?逃離速度（秒／千米）4.310.211.25.16035.62123.6?九大行星表面環(huán)境

水星金星地球火星木星土星天王星海王星冥王星大氣：稀薄，適中適中稀薄濃密濃密濃密濃密極稀薄溫度：溫差大高適中溫差大低低極低極低極低四季：短四季四季長長長長長長

不分分明晝夜：長長適中適中短短適中適中長

地外文明探索：１９６０年美國奧茲瑪計劃１９６８年蘇聯(lián)人監(jiān)聽地球附近的１２顆恒星１９７２年美國執(zhí)行第二期的奧茲瑪計劃１９７２年美國發(fā)射“先驅(qū)者１０號”，“先驅(qū)者１１號”飛向宇宙深處１９７４年美國向銀河系內(nèi)的球狀星團Ｍ１３發(fā)出了第一份電訊１９７７年美國相繼發(fā)射了“旅行者１號”和“旅行者２號”飛船８０年代初，美國國家科學院西替計劃長生鳥計劃（1995、1996美國），比塔計劃（1995美國），米塔計劃（1985-1990阿根廷）雪蘭第普計劃（1978—1997美國），南雪蘭第普計劃（澳大利亞，1998）結(jié)論：在宇宙空間中出現(xiàn)原始生命的的概率是極小的，椐統(tǒng)計只有104000分之一。第４４屆聯(lián)大主席加爾巴憂心忡忡地說:要使各國政府能夠認識到，如果地球上的生態(tài)平衡不能得以保持，生物系統(tǒng)不能得以保護，任何發(fā)展理論和發(fā)展計劃都等于零只有一個地球地球人的太空名片射電天文望遠鏡思考題：學習地理為什么要了解地球和宇宙？為什么要珍愛地球環(huán)境？人類在哪里？其他宇宙因素地理效應(yīng)地上現(xiàn)象，天上原因——宇宙的地理效應(yīng)太陽的地理效應(yīng)月球的地理效應(yīng)地球的物理化學性質(zhì)和運動

形狀：地球數(shù)據(jù)：地球平均半徑：6371008公里地球赤道周長：40075.7公里地球的表面積：51000934平方公里質(zhì)量：5.98×1021噸體積：1.0832×1012立方公里平均密度：5.52克/厘米3地球的圈層構(gòu)造：地球大氣層圈:重力、地磁、地熱物理性質(zhì)：地球化學性質(zhì)表1-2圖1-19梨形地球

自轉(zhuǎn)與晝夜形成

科里奧力

公轉(zhuǎn)與四季形成

哥白尼與天體運行論

地球的運動地理坐標與時間方向性非線性節(jié)律性穩(wěn)定性一級節(jié)律次級節(jié)律三級節(jié)律四級節(jié)律地球系統(tǒng)過程的特征地球系統(tǒng)過程的時空尺度地球的演化天文時代地文時代生文時代人文時代天體：太陽系恒星行星衛(wèi)星其他天體星云1、太陽能是地球表層的基本能源：地球所得的能量是2.46×1018卡/分,只相當于太陽輻射總熱能的22億分之一,太陽每年給地球的熱能，相當于100億億度電力，是目前全世界總發(fā)電量的幾十億倍。太陽能是地球生命的源泉，哺育了地球上30多種植物和100多種動物。2、太陽黑子與氣候變化相關(guān)，引起磁爆和極光，甚至直接影響人類的生產(chǎn)、生活和生物生長。太陽的地理效應(yīng)月球的地理效應(yīng)其他宇宙因素地理效應(yīng)近地小天體對地球的撞擊危險。隕石流星、彗星宇宙射線第二章地球表層系統(tǒng)地球表層的構(gòu)造地球表層的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)循環(huán)人類干擾下的地理環(huán)境人類對水圈的影響人類干擾下的地理環(huán)境人類對巖石圈的影響人類對大氣圈的影響人類對生物圈的影響巖石圈水圈大氣圈生物圈智慧圈有機界轉(zhuǎn)換無機界轉(zhuǎn)換地球表層的能量轉(zhuǎn)換

地球表層的物質(zhì)循環(huán)地質(zhì)循環(huán)人類對巖石圈的影響人工地貌過程人工沉積物土壤侵蝕與改良觸發(fā)地殼運動改變大氣成分：溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層破壞、大氣污染改變下墊面

人類對大氣圈的影響改變地表水系，調(diào)節(jié)水量的空間分布改變水循環(huán)，調(diào)節(jié)水量的時間分布（對蒸發(fā)、輸送、降水、徑流的影響）水體污染人類對水圈的影響

森林破壞草原退化物種滅絕基因改變改變生態(tài)系統(tǒng)、提高生物量人類對生物圈的影響第三章地球表層空間系統(tǒng)

地緣空間系統(tǒng)環(huán)境空間系統(tǒng)區(qū)位空間系統(tǒng)區(qū)域空間系統(tǒng)緯度地帶性：

陸地生態(tài)系緯度地帶性

海洋生態(tài)系緯度地帶性社會經(jīng)濟緯度地帶性

人種緯度地帶性

種植業(yè)緯度地帶性文化緯度地帶性南北對比海陸梯度地帶性：

自然環(huán)境海陸梯度地帶性

社會經(jīng)濟海陸梯度地帶性垂直帶性：

自然環(huán)境垂直帶性

社會經(jīng)濟垂直帶性非地帶性：

物質(zhì)組成、地殼運動環(huán)境空間系統(tǒng)緯度地帶性(濕潤地區(qū))熱帶雨林熱帶季雨林亞熱帶常綠林溫帶闊葉林溫帶針葉林極地苔原帶表3—5我國東部季風區(qū)主要作物的緯度地帶性（據(jù)《中國自然區(qū)劃概要》氣候帶指標參考指標農(nóng)業(yè)特征溫帶

1寒溫帶2中溫帶3暖溫帶最冷月氣溫<0℃>10℃積溫：<1700℃1700℃—3500℃3500℃—4500℃低溫平均值<-10℃>10℃日數(shù)<105天106—180天181—225天有“死冬”

一季早熟作物，林業(yè)、狩獵為主一季一熟，春小麥為主，甜菜、亞麻二年三熟，冬小麥為主，蘋果、梨亞熱帶

1北亞熱帶2中亞熱帶3南亞熱帶最冷月氣溫>0℃>10℃積溫：4500—53000℃5300—65000℃6500—80000℃低溫平均值>-10℃>10℃日數(shù)226—240天241—285天285—365天無“死冬”

稻麥兩熟，桑、竹雙季稻，兩年三熟，柑橘、油桐茶、茶雙季稻，一年三熟，龍眼、荔枝自然環(huán)境海陸梯度地帶性

10%35%55%國民經(jīng)濟產(chǎn)值（1983）社會經(jīng)濟海陸地帶性自然環(huán)境垂直帶性社會經(jīng)濟垂直帶性火山地震石林

農(nóng)業(yè)區(qū)位

工業(yè)區(qū)位

市場區(qū)位

中心地理論

空間動力學

空間行為區(qū)位理論區(qū)位空間系統(tǒng)圖3-16K區(qū)位三角形QPF認知地圖時間地理的三維表示

均衡發(fā)展理論非均衡發(fā)展理論地域生產(chǎn)綜合體理論勞動地域分工理論.經(jīng)濟全球化與區(qū)域經(jīng)濟一體化（經(jīng)濟全球化，區(qū)域集團化）區(qū)域演化區(qū)域空間系統(tǒng)區(qū)域發(fā)展理論1經(jīng)濟全球化概念背景主體過程影響因素意義反全球化區(qū)域集團化概念階段新趨勢中國政策生產(chǎn)力布局通過國家預先地，有計劃地協(xié)調(diào)安排生產(chǎn)布局要盡可能均衡。強調(diào)生產(chǎn)力布局理論的階級性，生產(chǎn)關(guān)系的決定性計劃經(jīng)濟下的均衡發(fā)展理論大推動理論基本思想增長極理論（極化效應(yīng)，涓滴效應(yīng)）梯度推移理論點軸發(fā)展理論非均衡發(fā)展理論重力模型空間擴散等級擴散區(qū)移擴散空間動力學

原始采集時代區(qū)域農(nóng)耕社會區(qū)域工業(yè)化預備階段的區(qū)域工業(yè)化起飛階段區(qū)域后工業(yè)化區(qū)域工業(yè)化大發(fā)展階段區(qū)域地緣空間概念理論：麥金德、德國、美國冷戰(zhàn)對立格局多極化邊緣帶與破碎帶中國地緣政策第四章地球表層生態(tài)系統(tǒng)人地關(guān)系理論可持續(xù)發(fā)展理論景觀生態(tài)理論文化生態(tài)理論地理環(huán)境決定論對地理環(huán)境決定論的駁論可能論（或然論）非決定論、生產(chǎn)關(guān)系決定論人地關(guān)系理論第一思潮——文明與環(huán)境關(guān)系論第二思潮——進化與環(huán)境關(guān)系論拉采爾的“國家有機體”、“生存空間”思想及其評述第三思潮——發(fā)展與環(huán)境關(guān)系論共生理論環(huán)境容量思想人與自然共同創(chuàng)造拉采爾環(huán)境容量狹義：在健康與自然生態(tài)不受損害的情況下污染物最大含量廣義：在預期時間范圍內(nèi)，利用本地資源、能源、人力、技術(shù)，在保證與其社會文化準則相符的物質(zhì)生活水平下，能夠持續(xù)供養(yǎng)的人口數(shù)量背景人與自然關(guān)系的認識誤區(qū)新的理論思維國際組織可能論（維達爾.白蘭士）環(huán)境變化技術(shù)發(fā)展人類需要概然論（斯佩特）可能－概率－決定地理環(huán)境決定論古代：亞里斯多德：氣候與文明孟德斯鳩：氣候與文明李特爾：海岸與文明近代：辛普爾《地理環(huán)境的影響》亨丁頓《亞州的脈動》現(xiàn)代：泰勒“基本框架論”可持續(xù)發(fā)展理論發(fā)展與環(huán)境關(guān)系的大討論停止和減緩增長理論零增長理論增長價值懷疑論理想穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟非工業(yè)化經(jīng)濟小型經(jīng)濟論持續(xù)增長經(jīng)濟理論凱恩斯持續(xù)增長理論大過渡經(jīng)濟理論新發(fā)展理論可持續(xù)發(fā)展理論的基本原則

公平、持續(xù)性、需求、和諧、高效率、質(zhì)量升級可持續(xù)發(fā)展的本質(zhì)特征

發(fā)展是硬道理發(fā)展是全面的發(fā)展是可能的發(fā)展是和諧的

地理學可持續(xù)發(fā)展研究表4-1中國可持續(xù)發(fā)展指標體系總體框架設(shè)計景觀地球化學原理邊緣效應(yīng)原理自然立地、生態(tài)區(qū)位原理景觀格局原理景觀演化原理景觀演替思想景觀的人文化過程景觀生態(tài)理論景觀空間原理特羅爾文明起源與環(huán)境文化發(fā)展與環(huán)境文明的擴散、遷移與環(huán)境生態(tài)文化文化整合文化生態(tài)草原、森林草原是人類早期文明時期最容易開發(fā)的環(huán)境谷物文化是人類早期物質(zhì)文明的基礎(chǔ)大河環(huán)境是古代文明形成的重要條件文明起源與環(huán)境物質(zhì)文化與環(huán)境精神文化與環(huán)境

文化發(fā)展對環(huán)境的影響文化發(fā)展與環(huán)境文明的擴散與環(huán)境文化遷移與環(huán)境文明的擴散、遷移與環(huán)境東北山地、濕地冰獵文化松嫩平原森林草原黑鈣土文化溫帶闊葉林文化黃土高原文化蒙古草原文化新疆荒漠—綠洲文化青藏高原文化四川盆地文化云貴高原文化亞熱帶照葉林文化熱帶雨林文化生態(tài)文化中國生態(tài)文化區(qū)交流——選擇的過程綜合——創(chuàng)新流行——沉淀綜合性——多樣性

世界文化區(qū)文化整合文化整合的因素生態(tài)因素社會因素文化自身素質(zhì)因素民族遷移因素時間因素文化整合的過程樓蘭古城圖4-13仙人柱圖4-14井干式固定民居圖4-15泥草房圖4-16四合院黃土高原四川盆地都江堰圖4-18竹樓1歐洲圈a西歐b東歐c南歐2伊斯蘭圈a西南亞伊斯蘭b北非伊斯蘭c埃及d埃塞俄比亞索馬里e撒哈拉f西蘇丹g東蘇丹3尼格羅黑人文化圈a幾內(nèi)亞海岸b剛果c東非和木薩米什—納米布地區(qū)4科伊桑文化圈a布須曼b霍屯督5高加索文化圈6北極周圍文化圈

a北極海岸b西伯利亞地區(qū)c西伯利亞亞地區(qū)7中亞圈8中國文化圈a中原文化b南方文化c朝鮮文化d日本文化e北方文化f西藏文化g越南文化h西北文化i蒙古文化j新加坡文化9印度文化圈a印度b緬甸c泰國d柬埔寨10東南亞高地文化圈11大洋文化圈a印尼b巴布亞c美拉尼西亞d波利尼西亞e密克羅尼西亞12澳大利亞文化圈13北美文化圈a西北海岸b亞北極c加里福尼亞大盆地d大草原地帶e東部玉米帶f南方14中美文化圈a墨西哥及中美b西南部15南美文化圈a蒂布恰地區(qū)b加勒比地區(qū)c安第斯地區(qū)d亞馬遜地區(qū)e東巴西地區(qū)f阿羅肯尼亞g查科地區(qū)h巴塔哥尼亞i火地島地區(qū)第五章地理科學思想現(xiàn)代地理學古代、近代地理學發(fā)展簡史古代地理學古希臘地理學西方中世紀地理學地理大發(fā)現(xiàn)航行熱帶心理障礙的突破美洲的發(fā)現(xiàn)繞過非洲通往東方航線的發(fā)現(xiàn)首次環(huán)球航行世界地圖的基本完成中國古代地理學近代地理學古代、近代地理學發(fā)展簡史圖5-1中世紀T—O圖

春秋戰(zhàn)國時期秦漢——明清時期廣泛的地理實踐豐富的地理著作和地理典籍先進的測量繪圖技術(shù)中國古代地理學各國近代地理學近代地理學戴維斯道庫恰耶夫竺可楨麥金德理論革命與計量革命行為革命生態(tài)思潮統(tǒng)一地理學、大地理學思潮信息革命

現(xiàn)代地理學區(qū)域?qū)W派景觀學派環(huán)境生態(tài)學派空間學派地