傅伯杰院士：地理学热点与前沿
傅伯杰院士：地理学热点与前沿
地理学作为一门综合性学科，经历了从描述地理现象到空间预测和管理的革命性转变。当前，地理学研究主要集中在气候变化、环境可持续性、人工智能与空间数据科学以及人文地理学等领域。未来，地理学的前沿方向包括地球表层系统的耦合机理、人类时空行为的环境效应、智能遥感和地球系统观测等。
地理学的发展
地理学经历了四次革命性转变：
描述地理现象 (20世纪20-40年代): 主要通过文字和地图描述地球表面特征，包括人口、地形地貌、自然资源和基础设施等。
空间格局分析 (20世纪50-70年代): 重点关注空间格局、几何过程及人与环境之间的相互作用，将研究重点从地理现象的分布转向不同现象的空间格局分析。P1
地理信息系统 (GIS) 革命 (20世纪90年代): GIS的应用使得地理学进入了一个新的时代，不仅可以模拟空间过程，还可以进行空间预测。P1
人工智能 (AI) 革命 (21世纪10年代至今): AI的应用使得地理学进入空间调控和管理的新阶段，可以更精准地进行空间预测，并以此为基础进行有效的空间管理。P1
地理学研究范式也经历了三个阶段的变迁：
对地理学知识的描述: 主要通过文字和地图描述地球表面特征。
格局与过程的耦合: 重点关注空间格局、几何过程及人与环境之间的相互作用。
复杂人地系统的模拟和预测: 利用先进的技术进行更精准的空间预测，并以此为基础进行有效的空间管理。
地理学的当前热点
国际地理学会议和年会: 第35届国际地理大会和2024年美国地理学家协会年会反映了全球地理学研究的热点和趋势，强调跨学科合作、技术创新、社会公正和国际合作的重要性。P2
研究主题: 气候变化、环境可持续性、人工智能与空间数据科学以及人文地理学等领域成为研究热点。P2
研究区域: 不同国家和地区的地理学研究内容和研究重点受到地理环境、社会文化、经济发展水平和国家战略等多重因素的影响，呈现出一定的地区特色和研究偏好。P2
国际合作: 国际合作研究项目逐步发起、主导国际重大研究计划，提升中国话语权。
地理学的前沿方向
地球表层系统过程与耦合机理: 理解地球表层系统各圈层的过程机制和运行规律，揭示地球表层系统各圈层物质循环、能量和信息流动及圈层之间的耦合关系。P3
人类时空行为与环境效应: 认知不断变化的人与自然坏境相互作用关系，揭示人类活动的结构、功能、规律，清晰社会经济社会系统的复杂性、不稳定性和交互机制。P3
智能遥感与地球系统观测: 建设天地一体化地球系统观测传感器网络，突破新一代“观测-融合-分析-推测-决策”的智能遥感技术体系，研发面向地理场景的AI智能遥感平台。P3
全球变化影响与适应策略: 研究全球气候变化对区域和全球生态环境的影响，分析极端气候事件和自然灾害的频发趋势，探索如何在有限的时间窗口内实现气候韧性与可持续发展。P3
生物多样性与生态系统服务: 分析生物多样性的变化趋势，研究自然资源对人类贡献，分析贡献变化的原因与结果，提出恢复与保护生物多样性的对策，保障生态系统服务的可持续性。P3
自然灾害风险与韧性: 研究灾害的形成机制和模拟预警技术，探讨人地系统的韧性问题。P3
地球系统的关键阈值与区域资源环境承载力: 评估地球系统的关键阈值，研究区域资源环境的承载能力。P4
人地系统互馈机制与综合模拟: 分析人地系统的相互作用机制，开展综合模拟研究。P4
区域与全球可持续发展: 研究可持续发展目标的基本理论探索区域和全球可持续发展的路径。P4
地理学的发展战略
扩大各分支学科的研究深度: 充分深化其关联和交叉，解析全球变化影响下多尺度、多过程的人地系统耦合机制。P4
推动综合地理学学科布局: 导支持自然与人文过程交叉融合，推动发展综合研究服务理论、方法、模型。P4
面向国家重大需求: 深化重点流域、区域地理过程与区域环境变化研究，为区域、全球可持续发展提供科技支撑。P4
加强国际合作: 发起、主导国际重大研究计划，提升中国话语权。
总结
地理学在解决全球资源环境和社会经济发展问题上具有独特优势，是实现人与自然和谐共生的重要学科。地理学的发展战略应包括扩大各分支学科研究、推动综合地理学发展、面向国家重大需求及加强国际合作，以应对全球挑战并实现可持续发展。
本文原文来自中国科学院地理科学与资源研究所