地理学科发展前沿专题作业
现代自然地理学的发展趋势以及前言领域
( 4) 能反演地理真实的模式和模拟方法研究。
( 5) 人类活动与环境变化的相互影响研究: 强调从人类的需求和空间行为入手, 研究 人对环境的作用以及人对环境变化的响应和适应, 关注新经济要素、社会、文化、政 治在人文过程中的作用。
( 6) 重视不同尺度的研究, 尤其关注百年、十年尺度和全球及区域尺度, 着力探索不 同尺度之间的关系。
现代自然地理学的发展趋势 及前沿领域
2021/8/14
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目录
一.现代自然地理的发展趋势
1.当前发展态势 2.未来发展趋势 3.适应未来趋势的研究方向
二.现代自然地理研究的前沿领域
1.自然地理学研究的若干前沿领域 2.未来中国自然地理学的优先领域 3.中国地理学近期重点研究领域
2021/8/14
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一.现代自然地理的发展趋势
2021/8/14
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一.现代自然地理的发展趋势
1.适应未来趋势的研究方向
为适应未来趋势, 自然地理学研究应强调如下方向:
( 1) 基于生态系统网络台站观测的地理过程和环境变化机理研究。
( 2) 以系统思想和方法, 深入研究过程和机理, 带动地理景观格局变化研究。
( 3) 自然与人文结合、无机与有机结合、宏观与微观结合的系统综合研究。
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二.现代自然地理研究的前沿领域
1.当前发展态势
（1）自然地理学积极参与多学科研究计划, 与环境变化研究 涉及的其他学科进行广泛的合作。
（2）自然地理学已呈现出一些新思维和新领域, 包括自然地 理系统、自然地理过程、景观与环境变化、人类活动与环境变 化、全球自然地理学、文化自然地理。
（3）环境过程研究的技术越来越精致, 其中模式成为自然地 理学研究的重要手段。
现代地理学的热点问题、前沿领域、发展趋势
•一、当代地理科学研究的前沿领域1．全球变化及其区域响应研究2．陆地表层过程和格局的综合研究3．自然资源保障和生态环境建设研究4．区域可持续发展及人地系统的机理和调控研究5．地球信息科学、技术和“数字地球”研究•1．全球变化及其区域响应研究全球变化研究是20世纪80年代国际学术界为迎接人类所面临的资源、环境和发展问题而设计和实施的研究计划，是人类历史上最为庞大的超级科学计划。
研究学科涵盖大气、海洋、地理、地质、地球物理、环境、生物、生态、能源、人口、经济等诸多学科，研究人员涉及自然科学界和社会科学界的科学家以及政府和企业界的管理人员，研究方法强调学科的交叉和理论的集成，并将地球系统科学作为其研究的新方法。
全球变化研究目前由世界气候研究计划(WCRP)、国际地圈生物圈计划(IGBP)、全球环境变化人文因素计划(IHDP)、生物多样性计划(DIVER SITAS)等4个正在执行的研究计划组成，每个计划包含有一系列核心计划和交叉计划。
为保障各项计划的顺利进行，相应地设计了一系列数据观测与采集系统作为技术支撑，主要有：地球观测系统(EOS)、全球气候观测系统(GCOS)、全球海洋观测系统(GOOS)、全球陆地观测系统(GTOS)、全球环境监测系统(GEMS)、全球环境调查系统(GOES)等。
全球变化研究在过去、现在和未来，都是地理学的重要研究领域，在国际地圈生物圈计划和国际全球变化人文因素的推动下，不断开拓新的研究领域。
全球变化及其区域响应涉及古地理环境演变、土地利用和土地覆被变化、减轻自然灾害、典型区域环境定位研究以及全球环境变化的对策等众多领域。
我国的青藏高原、黄土高原等区域和全球环境变化关系密切，正是地理学研究可以发挥特长、显示才干的领域。
2．陆地表层过程和格局的综合研究地理学的传统研究领域是发生在陆地表层各种自然和人文现象的空间分异和空间组织。
认识这种分异和组织的规律，对于合理布局经济活动，开发利用和保护自然资源，避免和减轻自然灾害有着重要的价值。
地理信息学科前沿发展
地理信息前沿综述摘要：随着信息化技术的日益发展，地理信息越来越多的渗入到人们的日常生活中，GIS前沿相关技术也越来越多样化。
本文主要对GIS前沿技术进行综述，分别论述了地理空间大数据、各类决策展示平台、三维GIS和深度学习四项前沿技术，部分内容附上已有成果，结合实际阐述目前GIS前沿相关技术。
关键词：地理空间大数据；各类决策展示平台；三维GIS；深度学习GIS最早起源于20世纪60年代“要把地图变成数字形式的地图，便于计算机处理分析”这样的目的。
1963年，加拿大测量学家罗杰·汤姆林森（Roger Tomlinson）首先提出了GIS这一术语，并建成世界上第一个GIS（加拿大地理信息系回统CGIS），用于自然资源的管理和规划。
汤姆林森提倡使用计算机进行空间分析的先见之明以及他在建立CGIS过程答中的领导角色，为他赢得了“GIS 之父”的光荣称号。
近年来，随着计算机技术与空间技术的不断发展以及信息处理系统的日渐完善，在各类计算机软硬件的支持下，人们对于空间数据与属性数据的获取、储存、处理的能力大大提升，计算机对人决策的辅助能力显著增强，基于空间数据库的地理信息系统的发展日新月异。
现如今实现了空间数据与属性数据有机统一的地理信息系统，成为了人们处理空间数据的有效工具。
目前，GIS前沿的各类应用形式越来越多样化，地理空间大数据、各类决策展示平台、三维GIS和深度学习等技术已经逐渐成熟并应用于相关领域中，地理信息与GIS 技术在社会可持续发展中起到越来越重要的作用。
随着信息化的普及，人们对数据分析的要求不再满足于单一维度的数据分析，一个多维度的大数据时代正在到来，而其中几乎所有的大数据都需要而且可以与地理时空数据融合，所以地理空间信息在大数据分析过程中变得更加重要。
地理空间大数据主要包含基础地理信息数据、卫星遥感影像数据、北斗导航位置服务数据和地理国情监测数据四个部分，目前人们主要应用地理空间的大数据进行数据可视化和空间分析。
地理学科的前沿研究与应用领域
地理学科的前沿研究与应用领域地理学作为一门综合性学科，涵盖了对地球表面及其上的人类活动进行观察、研究和理解的内容。
地理学的研究范畴广泛，包括地球表面的自然特征、人类活动的空间分布以及二者之间的相互关系等。
随着科学技术的不断发展，地理学的前沿研究领域和应用领域也在不断扩展和深化。
一、遥感与地理信息系统（GIS）技术在地理研究与应用中的前沿地位遥感技术利用卫星、飞机等载体获取地球表面的信息，可以高效地获取大范围的数据，其非接触式的特点使其在地理研究和应用中具有重要地位。
遥感图像的解译和分析，可以为环境监测、资源调查、灾害监测和城市规划等提供数据支撑。
此外，地理信息系统（GIS）技术的发展也使地理学的研究和应用更加便捷和精准。
GIS可以对多源数据进行整合和分析，实现对空间信息的管理和可视化呈现，为地理学的研究和应用提供了强大的工具支持。
二、地球系统科学的发展与应用地球系统科学是近年来地理学的前沿研究方向之一。
地球系统科学通过综合研究地球的大气、水、土壤、生物等要素，探究它们之间的相互作用和反馈机制，揭示地球系统的演化过程和规律。
地球系统科学的研究成果可以为气候变化、生态环境、自然灾害等领域的问题提供科学依据和解决方案。
例如，通过对全球气候变化的模拟和预测，可以为制定应对气候变化的政策和措施提供科学参考；通过对生态系统功能和物种多样性的研究，可以为生态修复和保护提供理论支持。
三、城市地理学的研究与城市规划的应用城市地理学是地理学中的一个重要分支，研究城市的空间结构、发展规律和影响因素。
随着世界城市化进程的深化，城市地理学的研究对于理解和解决城市问题具有重要意义。
城市规划是城市地理学的应用领域之一，通过科学规划和合理管理城市空间资源，以提升城市的可持续发展水平。
城市地理学的研究成果可以为城市规划的决策和实践提供科学指导和支撑。
四、人文地理学与文化地理学的研究与应用人文地理学和文化地理学关注人类活动的空间差异和文化内涵，通过研究地理环境与人文活动之间的关系，揭示人类活动的社会、经济和文化意义。
地理学的研究方法与技术高中地理知识学科前沿
地理学的研究方法与技术高中地理知识学科前沿地理学是一门多学科交叉的科学，研究地球的自然环境和人类活动的空间分布规律。
为了探索地球的奥秘和解决现实问题，地理学家们不断发展创新研究方法和技术。
本文将介绍地理学的研究方法与技术，并展望其在高中地理学科的发展前沿。
I. 空间信息技术地理学最显著的特点之一是其空间关系的研究，空间信息技术成为地理学研究中不可或缺的工具。
地理信息系统（GIS）是其中一项重要技术，通过采集、存储、管理和分析空间数据，可以揭示地理现象的空间分布规律。
高中地理学科前沿的发展要求学生掌握GIS的基本操作和地理数据的分析与解释。
II. 遥感技术遥感技术是地理学研究中另一个重要的工具。
通过使用卫星、飞机、无人机等传感器获取地球表面的图像和其他信息，遥感技术可以快速获取大范围的数据，并进行多源数据融合和多时相分析。
高中地理学科前沿的发展要求学生了解遥感技术的基本原理和应用，能够解读卫星图像和分析遥感数据。
III. 地理模拟模型地理模拟模型是描述地理现象和模拟地理过程的工具。
在模型中，地理学家可以基于已有理论和实证研究的基础上进行预测和模拟。
地理模拟模型包括物理模型、统计模型、数学模型等。
高中地理学科前沿的发展要求学生了解地理模拟模型的基本方法和原理，并能够利用模型解决实际问题。
IV. 地理数据挖掘与空间分析在大数据时代，地理学越来越重视地理数据的挖掘和空间分析。
地理数据挖掘是运用统计学、机器学习等方法从大量地理数据中发现规律和信息。
空间分析是通过计算机和地理学方法来分析和解释地理现象。
高中地理学科前沿的发展要求学生具备地理数据的处理和分析能力，能够利用数据挖掘和空间分析方法开展地理研究。
V. 地理可视化技术地理可视化技术是将地理数据以可视化方式呈现，帮助人们更好地理解地理现象。
地理可视化技术包括地图制作、虚拟现实、地图动画等。
高中地理学科前沿的发展要求学生具备地理可视化的技能，能够制作地理信息产品和利用可视化技术展示地理研究结果。
地理学科前沿
地理学科前沿当然可以！以下是根据“地理学科前沿”标题设计的20道试题，包括选择题和填空题：1. 地理学中的“前沿”指的是哪种类型的研究？A. 实地探索B. 将来的探索C. 当今的探索D. 历史探索答案：C2. 以下哪个领域不属于地理学的前沿？A. 气候变化B. 空间技术C. 古代城市D. 农业发展答案：D3. 哪种技术对地理学的发展影响最大？答案：空间技术4. “地理学前沿”研究的主题通常包括哪些方面？答案：环境变化、城市化、全球化等。
5. 地理学中的GIS是指什么？答案：地理信息系统6. 地球表面覆盖百分之多少的水域？答案：71%7. 人类活动主要影响了地球的哪个圈层？答案：地球的大气圈8. “地理学前沿”涉及到的主要研究方法是什么？答案：遥感技术、地理信息系统、数学模型等。
9. 地球上最大的洋是哪个？答案：太平洋10. 研究全球气候变化的主要科学方法是什么？答案：气候模型11. 以下哪个因素对地球气候变化的影响最大？答案：温室气体排放12. 哪个机构发布全球气候变化的最新报告？答案：联合国气候变化专门委员会（IPCC）13. 地理学中“城市化”研究的重要性体现在哪些方面？答案：人口增长、资源利用、环境影响等。
14. 高分辨率遥感影像的分辨率通常是多少米？答案：1米到30米不等15. 以下哪种地理信息系统数据用于测量海洋温度？答案：卫星数据16. 全球化对地理学研究的主要影响是什么？答案：经济、文化、社会联系的加强17. 地球上最大的沙漠是什么？答案：撒哈拉沙漠18. 地理学中“可持续发展”的概念包括哪些方面？答案：经济、社会和环境的平衡发展19. 以下哪个国际组织主要关注全球环境问题？答案：联合国环境规划署（UNEP）20. 地球上最高的山脉是什么？答案：喜马拉雅山脉这些试题涵盖了地理学科前沿的多个方面，希望能够满足你的需求！。
高中自然地理前沿问题与可持续发展教育
（驱动力）→对策 9. SWOT思维范式 10. 实验问题探究思维：概况-资料来源与方法-研究结
果-分析与讨论-结论 11. 人地相关与可持续发展思维范式 12. 生态思维范式
二、中国自然地理前沿议题（领域与问题）
基本依据：国际地理学发展趋势；社会发展需求；地理学思维范式 直接表现：国家自然科学基金，科技支撑计划 表现为6个方面：
➢ 全球环境变化及其区域响应与适应 ➢ 陆地表层过程机理与格局研究 ➢ 海洋资源、环境与生态系统研究 ➢ 自然资源和生态系统服务与人类福祉关系研究 ➢ 灾害形成机制与综合风险防范管理 ➢ 人类活动对环境变化的影响及其调控原理
关键科学问题： ➢ 海洋动力过程与环境变化；海洋生态系统与生物地球化学过程；海洋生态系统服务 功能与生物多样性； 陆-海相互作用及其环境效应； 深海大洋环境与生态系统； 极区环境变化与海-陆-气-冰相互作用。
（四）、自然资源和生态系统服务与人类福祉关系研究
研究方向：
➢ 自然资源空间格局及变化过程，生态系统服务功能形成机制，自然资源与生态系统服务功能 对区域社会经济发展的影响。
（一）、全球环境变化及其区域响应与适应
全球环境变化及其区域响应涉及领域：
➢ 古地理环境演变、土地变化科学、减轻自然灾害、全球环境变化的对策等。 ➢ 其目标是为解决人类社会面临的环境压力和挑战提供科学与技术支持。
关键科学问题：
➢ 几十年至百年尺度的全球变化事件的发生规律和特征 ➢ 全球变化的成因、人类活动的诱发机制及主导过程 ➢ 全球变化早期信号的捕捉、监测与预警 ➢ 全球变化过程的建模、模拟与预测 ➢ 重大全球变化事件的影响及后果 ➢ 全球变化减缓、规避与适应对策
地理学最新研究进展和前沿领域课件
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▲ 室内模拟实验研究领域不断拓展, 对自然
发展趋势(5)
◆ 实验地理与技术手段现代化
▲数量化方法将得到普遍应用, 数学模式可表达 经验概念、实验结果, 揭示内在关系和规律；
▲地理信息系统和遥感技术紧密结合以及具有专 家系统水平的智能分析和决策等的深入应用, 必将为地理研究带来新的突破.
◆ 加强地理学内部的综合研究
▲长期以来, 自然地理和人文地理割裂对立的二 元论阻碍了地理学整体综合研究的发展.
▲自然地理研究原则上不应该是纯自然主义的, 人文地理研究也离不开自然地理和生态学基础；
▲统一的地理学或综合的地理学是客观存在的, 并且是社会发展所需要的.
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发展趋势(3)
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发展趋势(2)
◆ 加强地理学内部的综合研究
▲地理学各分支的发展为在分析基础上的综合和在 综合指导下的分析打下更坚实的基础；
▲1930年代以来地理学专业分化的趋势比较明显； 1970年代以来综合倾向逐渐增强,进一步专业分 化和更高层次的综合同步进行；
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发展趋势(2)
世 界的模拟能力, 并能产生新信息为决策服务；
▲ 地理信息系统的发展, 使地理学传统的综合性、区域 性得到充分的技术保证, 并形成了为地理战略咨询与 地理工程建设服务的信息（资讯）产业.
▲ 地理信息系统的成果广泛应用于资源、环境、市规划、
作物估产、灾害预警评估等领域, 成为重要的研究和管
理工作手段.
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前沿领域与重点（1）
陆地表层过程与格局的 综合研究
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地理学科发展前沿专题作业
Part1地理学的核心概念
地理学是研究人类活动与地理环境之间关系的一门学科。
有的观点表述为地理学是研究地球表层各圈层相互作用关系，及其空间差异与变化过程的一门学科。
地理学具有以下的一些核心概念：
1、空间。
地球上的一切地理事物都存在于一定的地理空间，有人说“如果搬走了地理学的空间就等于搬走了地理学大厦的基石”，由此可以看出，空间概念在地理学中的意义。
2、人地关系。
地理学注重资源、环境及其变化对于社会、经济发展的基础作用。
研究土地利用、城市化、人口增长、经济增长、产业结构等人类活动与资源、环境之间的相互影响。
并重视生态系统服务功能与人类福祉的关系。
3、环境变化。
地理学关注全球环境变化，聚焦全球变化的区域响应。
研究人类活动在全球环境变化中的作用及人类对环境变化的适应。
4、时间。
时间即地理事物随时间而发生的变化过程。
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”等概念。
5、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、文化可持续发展的具体载体，地方之间有共性亦有差异，地方差异既是空间联系的原因也是空间联系的结果。
6、尺度。
不管是空间还是时间，都具有尺度属性，尺度是事物存在的一种形式，也是我们认识、分析地理事物的一种思维方式。
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。
6、系统。
地理学本身就隐含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，可以发展出一套地理系统的概念和研究方法。
7、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，需要重新塑造景观形态、影响其发展的各种事件。
景观多样性构成地理环境的多样性，地理环境的多样性是全球可持续发展的基础。
8、全球化。
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计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。
全球化的过程和空间是不均衡的，对全球环境变化的责任是由区别的，全球化世界仍然是差异性和多样化的。
当代地理学特别关注全球化背景下的不同地方。