当地理学遇上地理科学——读《理解正在变化的星球》

21世纪是一个地理环境日益变化的时代。在这个时代，科技发展日新月异，生态环境问题与环境污染问题的解决方案亟待提上议事日程，国家之间及内部的经济发展水平呈现增大趋势。同时，21世纪亦是一个地理信息大爆炸的时代。地理学最核心的概念即时间与空间，然而从我们的个人智能手机屏幕，到交通工具的仪表盘，时空信息无处不在。于是，美国国家科学院国家研究理事会（以下简称“委员会”）“瞄准”了这样一个时代，为了加深对21世纪初期地球所面临的重大问题的理解，从而更好地认识和应对地球表层持续快速的变化，委员会就“如何组合地理学方法和技术，进行最为有效的部署，力图解决社会和环境的主要问题”为主旨，在三次开放会议的基础上，完成了这样一篇指明了地理学发展方向的报告——《理解正在变化的星球》。

这篇报告的战略方向包括四个大的模块，分别为“如何理解和应对环境变化”、“如何促进可持续发展”、“如何认知和应对经济社会快速的空间重组”和“如何促使技术革新更好地改善社会和环境”，这四个问题均为传统地理学长期关注的时空分异规律问题，然而步入21世纪，一个显著的标志是越来越多的其他学科的科学家运用地理学上的时空概念和技术来完成工作，由此产生了跨学科的地理科学。

对于地理学传统意义上的解释为“研究地球表面的地理环境中各种自然现象和人文现象，以及它们之间相互关系的学科”，与现代兴起的地理科学的相同点在于其“跨学科”的研究范围，而不同点在于，地理科学的研究手段早已从传统的实地观测与绘图方法升级为借助于新兴技术对地表时空信息的获取与分析。在这个GIS、GPS、RS和地理空间可视化技术日益发展的时代，这四重唱更好地促进了地理数据的加工、分析和表达。由此，地理学和地理科学的关系可以用一个生物学比喻来理解：地理科学是数据、技术和思维方法嫁接到地理学基石上的一个成功繁殖的结果。

综上，新兴技术通过辅助传统地理学的研究，促使其从单一研究地球表层变化的学科转变为跨学科的地理科学，并正在逐渐成为为科学和社会的核心内容。

在地理信息技术致力于解决“正在变化的星球”战略研究问题的过程中，研究的硬件和软件也尤为重要。在这个地理信息大爆炸的时代，数据成为地理科学研究不可或缺的重要成分。因此，加强对研究硬件的建设，应该集中在数据的开发、存储和共享方面。而依赖于数据的重要性，技术的培训也是必不可少的。而当今的地理信息教学与传统部门自然地理学的教学相对分离，导致GIS专业的学生侧重技术钻研而忽略地理知识的应用，而从事传统地理学研究的学生忽略了新兴技术辅助于地理学研究的作用。如果在地理学认知、空间思维和研究技巧方面没有针对性的变革，当前教育模式培养的地理研究者会缺乏对地理科学的理解，难以解决地理科学战略研究的具体问题，从而不能适应当今地理信息时代的发展。并且在进行传统地理思想与方法的教学过程中，要不断注入新的地理信息技术内容和思想，使二者能够很好地结合，充分发挥地信技术辅助地学研究的作用。

除此之外，将地理科学思想向外推广也有一定的必要性。地理学思想和信息整逐渐成为科学的核心内容，也是规划、环境管理和政策制定的核心。地理信息技术正在致力于通过“3S技术”与空间数据可视化，以一种更加友好的方式将地表空间信息展示给群众，并以此辅助政府决策和公众生活。除此之外，位置分享、公民制图等软件平台应运而生，在地理信息社会，每个人在得到地理信息为自己提供的服务的同时，都有机会为空间信息的丰富度贡献自己的一份力量。地理科学是理解数据采集新形式的本质及其内涵的核心，让数据以一种更友好的形式呈现在公众面前，亦是地理科学的使命之一。

在这个地表空间不断变化的时代，我们需要不断对“正在变化的星球”上环境变化、可持续发展、经济社会空间重组及社会和技术变革等日渐突出的问题进行深入的研究和探讨。在这个过程中，地理科学的作用日益突出。传统的地理学已经致力于解决地表空间与人类活动的关系，而依据新兴技术而兴起的地理信息科学正在以更加清晰且高效的方式辅助于地理学的研究，从而产生了以数据诠释的新兴学科——地理科学。在这个空间信息无处不在的时代，部门地理学知识与地理信息技术的完美结合将促使我们对“正在变化的星球”有更好的的理解。