地理信息科学研究方向精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇地理信息科学研究方向，期待它们能激发您的灵感。

篇1

近年来，环境信息科学(EnvironmentalInformationS。iences，或EnvironmentalInformaties，或Enviromatics)作为一门新兴的交叉学科得到了快速的发展，早期单一的工程方向“环境信息化”正在发展成为一门多学科理论交叉、多技术手段集成的新兴学科领域〔。国际环境信息科学学会(InternationalSocietyfo;EnvironmentalInformationSeienees，ISEIS)作为这一领域的学术组织，致力于发展信息技术在环境领域的应用，提供环境信息系统研究领域的多学科交叉，以促进环境信息系统研究领域的国际交流。国内在环境信息科学的一些主要论题包括环境信息系统、环境遥感、环境模型、环境可视化、环境信息处理等方面都开展了一些研究工作。20世纪90年代以来，环境信息化发展迅速，特别是从上至下的各级政府主管部门环境信息系统的建设极大地推动了这一工作的进展，环境地理信息系统则已成为实现环境信息化的主要途径。地理信息系统在环境领域的应用，正在从初期的信息管理、环境专题制图发展到Gls与环境模型集成陈、3S技术集成的多媒体环境系统、基于Gls的环境污染扩散模拟基于GIS的环境治理决策支持系统等。遥感技术在环境科学与工程领域有着广泛应用，一些主要领域包括大气污染遥感、水环境遥感、固体废弃物遥感监测、城市热岛效应与热环境监测、植被遥感、景观格局遥感监测、海洋环境监测等。环境建模与模拟一直是环境工程研究的重要内容，一方面，各种数学模型、物理模型、统计模型在环境信息科学中得到大量应用，另一方面，基于环境过程机理的计算机模拟模型、元胞自动机(CA)模型、智能体(Agent)模型等也在环境领域受到重视。数据挖掘与知识发现是从海量数据库中挖掘和提取对决策分析有用的、先前未知的隐含模式和规则的过程，笔者在1999年即面向环境信息化与数据挖掘技术的发展，试图将二者结合，提出“环境数据库中的知识发现”并进行了初步研究。可视化是表达和传输环境信息有效的形式，通过三维可视化、三维模拟实现环境现象、过程的真实感表达，能够更加逼真地传输环境信息。近年来，虚拟现实技术在环境科学与工程领域的应用中受到了研究人员的重视卿。“虚拟地理环境”是虚拟现实技术支持下地球科学研究的创新平台，依托这一平台，能够进行环境科学与工程相关的理论研究、技术开发、工程实践、模拟决策等活动。针对环境信息技术集成应用的趋势，聂庆华提出了“数字环境”的概念，数字环境是环境信息化的过程和结果，是三维显示的数字虚拟环境，包括环境信息数字化、环境信息传输网络化、环境分析模型化和环境空间决策的智能化、环境过程和管理可视化。尽管国内目前在环境信息科学各个分支方向的研究非常活跃，但缺乏整体性、系统性的认识和探讨。本文在分析环境信息科学研究进展的基础上，基于环境信息流和信息分析处理构建了环境信息科学的体系结构，并以煤矿区环境监测治理与管理为例，全面分析了环境信息科学理论、方法与技术的应用，以期促进环境信息科学研究及其在构建和谐社会、推进可持续发展中的应用。

2环境信息科学的体系结构及其在煤矿区的应用

2.1环境信息科学的体系结构尽管环境信息科学的概念提出已有近20年的时间，但从目前国内外研究的现状来看，对于环境信息科学的概念、学科体系还缺乏明显的定义。已有的一些环境信息科学研究计划中界定的范畴也不尽相同。因此，从促进环境信息科学研究的视角出发，首先需要对环境信息科学的体系结构进行界定。HuangGH等川提出的环境信息科学的构成要素及相互之间的关系，这是当前引用较多的环境信息科学体系结构。，环境信息科学是多学科集成的领域。传感器综合技术和通信技术的发展使得大尺度地面采样技术成为可能，处理不同特征、尺度和复杂性问题的模型综合成为新的挑战，包括不同模拟、优化、评价模型以及相关信息技术与平台的合并，不同技术输人与输出之间的联接，社会经济因子的量化，以及大尺度集成模型的解算策略。在此基础上，HuangGH等提出基于环境信息科学研究的环境决策支持系统计算机系统，USGS的研究报告’)中，将环境信息科学定义为:环境信息科学是为加强对不同复杂程度的环境现象的理解，并提出新的认识的，集成物理、生物学、计算机和信息科学的多学科方法的研发、试验和应用的学科。不同定义都强调环境信息科学的多学科交叉、以信息技术为支持、解决复杂环境问题的特点。Huang等川的观点显然更强调以遥感、地理信息系统和GPS技术为基础的空间信息技术与环境科学和工程的交叉，而USGS的定义则重点强调了现代计算技术、人工智能等在环境领域的应用，特别是USGS在其未来环境信息科学发展规划中重点强调了计算智能等技术的应用。基于以上观点以及国内外研究的进展，结合我们的研究实践与认识，以环境信息流和环境信息处理分析为主线，可以构建环境信息科学的体系结构环境信息科学的理论基础来源于面向环境科学与工程领域需求的多学科理论交叉，技术支持在于面向环境信息流的多技术手段集成，最终通过不同学科领域方法模型的综合，实现环境科学与工程各个阶段、各个过程的目标和任务。因此，需要从多学科理论交叉与多技术手段集成的角度推进环境信息科学研究。

2.2环境信息科学在煤矿区综合应用的研究从一定意义上来讲，环境信息科学并不是一门独立存在的新兴学科，而是诸多学科的交叉和集成。不同学科在研究过程中，特别是遥感与地理信息系统应用、资源环境规划与城乡管理、环境影响评价、信息科学、计算机技术等领域都从不同的角度开展着与环境信息科学密切相关的内容，这些学科的研究成果是促进环境信息科学发展的基础和关键。换言之，以前进行的研究工作往往是从环境信息科学的开展的相关论题研究，其重点还在于不同学科方向，但已经构成了环境信息科学研究的基础层。为了促进环境信息科学的研究，需要改变从外部到内部的“包围型”研究模式，努力推进从核心到的“拓展型”发展模式，即从环境信息流出发，组织和集成相关学科的研究，特别是在不同学科交叉链接的关键论题上开展深入研究，以便形成适应环境信息科学体系与研究需求的理论方法体系和应用技术系统。煤矿区作为1种以资源开采为驱动力发展起来的特殊地理区域，由于煤炭资源开采(以下仅涉及地下开采矿区)破坏上覆岩层原始应力状态，导致地下水流失、地面塌陷，进而引发土壤污染、水土流失，矿山排研形成的研石山压占大量土地，堆积物导致严重大气污染和土壤损害，甚至引发各种地质灾害。因此，煤炭区是1种典型的由于矿山开采导致的景观破坏、环境污染、生态退化的复杂区域，煤矿区的环境问题具有明显的复杂性。目前，对于煤矿区生态环境主要的研究视角包括:(l)从煤矿开采损害角度出发研究开采沉陷与地表变形预计、监测与治理;(2)从煤矿区土地资源管理角度出发研究煤矿区土地利用/覆盖变化与生态响应;(3)从煤矿区地质环境角度出发研究矿区地质环境评价与地质灾害预防，(4)从煤矿区水资源环境角度出发研究矿井水害、水污染与水资源调控;(5)从景观格局生态学角度出发研究煤矿区景观格局;(6)从地理环境演变角度出发研究煤矿区地理环境演变与模拟;(7)从遥感与GIS应用角度出发研究矿区资源环境遥感与信息系统;(8)从大气污染角度出发研究煤矿区大气污染评价与控制;(9)从经济学角度出发研究煤矿区环境经济评价;(10)从管理学与可持续发展角度出发研究煤矿区环境规划、环境管理与可持续发展决策;等等。对以上不同视角的研究进行综合分析，可以看出多主题、多要素的时空环境信息是其中的关键，任何视角的研究都需要充分的信息和数据的支持、需要环境信息和背景信息的集成、需要计算机信息系统和分析工具的支持、需要环境知识和其它领域知识的交叉和集成。因此，从环境信息科学的角度出发，可以集成现有的研究工作，充分应用相关学科已有研究成果，通过成果整合与集成，在推进环境信息科学研究的同时，也进一步推动相关领域的研究。实现整合的关键在于不同研究视角之间的关联关系构建、链接边界选择、信息传输反馈、系统相互作用。按照该研究框架，煤矿区环境信息科学的重点在于多学科研究的交叉点，主要包括:(l)基于采矿环境影响机理的模型建立、参数获取;(2)各种环境模型的建立、参数提取与模型验证(面向环境系统分析的环境评价、污染扩散、环境演变模型和面向环境管理决策的规划模型、优化配置、动态演变模型以及环境保护治理与生态重建方案设计);(3)面向环境监测的遥感信息源选择与图像处理、环境信息提取与分析，以及组织、集成与管理多种环境相关信息的数据库设计与建立;(4)环境信息系统、地理信息系统平台下的模型解算与解释、分析结果可视化与应用;(5)集成信息、模型、数据库、系统、知识的环境决策支持系统(专家系统)构建。(6)资源一环境一人类一计算机系统中的信息流与信息应用。

篇2

（邵阳学院，湖南 邵阳　422000）

摘　要：在人类知识体系的十一门类中，自然科学和社会科学是最重要的两个组成部分，地理科学则将两者巧妙地结合到了一起。在人类五大开放系统中，星际系统和社会系统是重要的两个组成部分，地理系统在二者的结合上也发挥了重要的作用。本文首先介绍了地理科学的地位和理论体系，然后介绍了地理科学和可持续发展之间存在的联系，最后在可持续发展战略下对未来地理科学的发展趋势做出了展望。

关键词 ：地理科学；可持续发展；地理系统工程

中图分类号：P90-4

文献标志码：A

文章编号：1000-8772（2015）08-0236-01

收稿日期：2015-02-06

作者简介：张轩凡（1992-），男，海南澄迈人，本科在读。研究方向：地理科学。

综合性和实践性是近代地理科学发展所体现出来的主要特点。地理科学的发展逐渐走向了数量化，地理科学的理论体系与社会生态以及其他学科都有联系。当前，地理科学的发展要按照钱学森教授所建立的科学思想，加大对地理科学的研究力度，加大在地理科学上的科研投资，这对解决我国甚至是世界范围内的环境污染、人口增长、以及区域发展等问题上具有重要的意义。

一、地理科学的地位及基本体系

（一）地理科学的地位

在钱学森教授总结的全人类研究的科学体系中，地理科学是十一个研究学科之一。地理科学在人类认识世界中发挥了重要的作用，同时，地理系统又是五大开放系统的重要组成部分。在人类知识体系中的十一门类中，自然科学和社会科学是其重要的组成部分，地理科学将两者巧妙地结合到一起，地理科学的地位之所以得到提高，是为了制定可操作性的可持续发展的目标。

（二）地理科学的科学体系

现代地理科学的科学体系有很多分类，马蔼乃曾将地理科学体系分为三个基本层次：以基础理论为主的理论地理科学；以技术科学为主的地理信息科学；以工程技术为主的地理系统工程，下面进行详细的分析。

1. 以技术科学为主的地理信息科学：原来的地理生态系统分为大气圈、水圈、生物圈和岩石圈四部分，之后有关学者对其进行扩充，将人类圈、外层空间圈、地形圈和土圈纳入了其中；在社会系统上分为经济基础圈，上层建筑圈和意识形态圈。为了将各个圈层中的共同和不同区别开来，将基础的突破圈层结构深入到了独立因子层。为了建立地理信息模型，对独立因子层进行分析研究，之后在分析的基础上建立了地理相似准则，通过地理信息模型的建立能够很好地对未来地理现象进行预测。

2. 以技术科学为主的地理信息科学：对基本的地理信息进行整理和模型计算，在此基础上得到的模拟地理工程，为我国的可持续发展总结经验。在进行地理观测、地理地位、地理实验的数据处理上，一般用地理信息科学的相关技术进行分析。

3. 以工程技术为主的地理系统工程：地理系统工程是一个较为复杂的工程，其主要的任务就是处理好人地系统中的人地关系。地理系统工程和地理科学理论有着密切的联系，地理系统过程的健康发展能够实现地理科学的快速发展。

二、地理科学和可持续发展之间的相互关系

地理科学发展之初是“地理环境决定论”，之后过度到“人类中心主义”，接着又发展到当前的可持续发展阶段。地理学科因为自身存在的特点，与可持续发展存在着一定的联系，可持续发展的基本理论研究是地理科学研究的重要组成部分。

（一）研究主题

处理好人与自然的关系，是可持续发展研究的最终目的，这也正是地理科学研究的主题。

（二）研究内容

可持续发展主要的研究内容就是处理好人口、环境、资源等在人类社会发展中存在的问题，可持续发展研究的内容，绝大部分都是在地理科学的基本场所——地球表层上进行的。可持续发展研究的各个领域涉及到地理科学研究领域的很多方面。

（三）研究优势

可持续发展基本理论的研究最终是要在不同的区域落实，而区域开发恰好是地理科学研究的重要领域。在进行可持续发展研究时，要明确具体的研究范围，在明确研究范围的前提下进行操作才具有可行性。目前，我国很多区域的发展中都贯彻了这一思想，并且已经取得了较好的成果。

三、在可持续发展视角下，对地理科学的展望

人类历史是不断发展的。近几年，人类传统的发展观念已经逐渐被可持续发展观所取代，而处理好人口、资源、环境和社会发展之间的关系，解决好他们在发展过程中出现的问题和矛盾成为当今中国发展的主题。地理环境是人类赖以生存的基础，可持续发展基本思想的落实必须以地理环境为基础，可持续发展是未来地理科学发展的主要方向，将会对地理科学的基本理论体系产生冲击，地理科学将会迎来新的发展趋势。

在可持续发展的视角下，地理科学朝着综合化、整体化、系统化的趋势发展，且向技术化和社会化方向倾斜，最终为实现可持续化创造条件。

四、结语

随着人类社会的不断发展，人口、资源、环境等方面的问题日益突出，这些问题的解决往往不是单一的学科研究所能完成的。可持续发展观念的提出，将给地理科学的发展带来春天。地理科学要结合自身的特点，总结自身的优势，同可持续发展相结合，投入到社会生产实践中，从而实现可持续发展研究的地理科学方向。

参考文献：

[1] 刘凯, 吴国玺. 地理科学发展的哲学思考——以本体论与科技革命视角[J]. 资源开发与市场,2010(8).

篇3

【关键词】地理科学 网络化 信息化 现代化

20世纪，我国的地理学在科研方向取得了一些骄人的成绩，为我国的科学和教育以及经济建设做出了不小的贡献。然而在社会一日千里的发展下，给地理科学带来了危险与机遇，一方面地理学面临被解体或被覆盖的境地的严峻的挑战；另一方面，空间技术以及计算机技术等一些高新技术的出现和发展，对地理科学提供了新的机遇。本文，就地理科学的信息化与现代化方面展开进一步的探究。

一、关于地理科学的相关简介

（一）地理科学的概念。

“地理科学”这一概念，是由我国著名科学家钱学森在1986年提出的，与社会科学、自然科学等学科并列，一共分基础理论层次、技术理论层次和技术层次三个层次，多在一些师范类学校开设。那么什么是地理科学研究的主要对象呢？实际上就是我们所说的人地系统。地理信息科学的战略领域一共包括三方面：地理空间和认知模型、地理概念的计算机实现以及信息社会的地理学。为了构建21世纪信息时代新世纪的新兴地理学科，地理科学要向着信息化和现代化发展，主要是借助信息化的力量，大力推动地理科学的现代化和结构性调整进程。

（二）新时期地理科学面临的挑战。

首先，地球表层系统的复杂性极大，无法以精确的定量进行相关的描述。其次，人地关系变化速度十分快，人类认识与预警能力完全不能跟上其变化。另外，地理学与其它学科之间的竞争相当剧烈，有可能解体或者被其他学科给覆盖。不仅如此，在地理学科中地球表层系统的模糊性和科学价值精确性两者相冲突。

（三）地理科学的研究趋势走向。

关于21世纪地理学研究主要趋势有着以下的变动：第一，地理学研究生态化，并且地理学开始着手研究人文化；第二，自然地理研究热点又增加了一个，那就是界面研究；第三，地理学重大题材也在更新，全球研究已经被纳入其中；第四，地研究愈来愈受重视，并且在不久的将来很快成为地理学重大领域。

二、关于网络化对地理科学的重大影响探究

随着信息技术日新月异的更新，网络世界正在对人们的生活和工作进行着全新的改变，我国的教育对此也深表重视。而现代地理科学的时空限域，是人类社会已经面临后工业期以及信息期。据资料显示，早在1992年美国已经提出了两门新的地理学科，那就是通讯地理学和信息地理学。美国地理信息与分析国家中心曾经与大学地理信息科学研究会提出了一个新的概念――“数字世界”，在这一中心地理科学战略领域有三方面内容：信息社会的地理学、地理概念的计算机实现以及地理空间认知模型。

由于受到了信息技术的惊人进步的影响，社会和经济生活方式也正因此发生着改变，地理学的研究核心――时空观和人地关系也同样面临着更新的挑战。关于一些传统的空间观受到了严重的挑战，信息地理研究出现开始从现实空间向虚拟空间转变。

三、关于地理科学整体和传统的优势的探究

关于地理科学整体的、传统的优势主要体现在以下三方面上：

（一）地理科学这门学科，对时间与空间分布规律十分重视，并且强调研究时间与空间相互转换的问题。通常，我们依据地球自转和公转的规律对地理坐标系进行相关的确定。在古代，人们用天文与时间定位来对地球的经纬度进行测定。然而，当年的那些计量地理学太早熟了，但是在如今的网络时代计量地理学很有可能通过融合区位理论、空间分析，提出一些有助于资源再分配与区域重组问题的新方法。

（二）地球信息资源极大丰富。21世纪的今天，我们可以借助先进的卫星遥感技术对地球进行全天候的观测。生态网络台站、地壳深钻、冰岩态、海洋浮标、地壳深钻、地震台站等等，我们都从其身上看到了自动化的影子，对地球进行多维动态监测以及为相关的虚拟实现提供了足够的数据。网络信息时代的带来，给我们带来了巨大的机遇，我们要借此对地球信息科学进行大力发展和壮大，并且借助先进的网络技术大力推动地理科学本身的现代化和结构性的调整。

（三）地理科学是一门取法自然并且以人为本的综合性学科。古地理科学的体系，主要是以自然地理学为主。在19世纪和20世纪，地理科学进行了一些专业专门化的改变。地理科学这门学科，接触都是冰川、泥石流、沙漠、湖泊、高原、滑坡、山地等等这些自然现象，关于我国的自然资源与环境特点，在进行地图测绘以及卫星遥感等一些科研工作时，都要充分考虑到自然因素和社会因素。

四、信息化和现代化下的地理科学的探究

随着互联网的发展以及移动通讯技术的出现，关于传统的时空概念早已经陈旧不堪，如今人们对信息化和现代化下的地理科学进行了一个重新的认识，主要体现在空间结构、商业地理、行为地理、人地关系以及空间形态这五个方面。我们只有通过加大现在的教育改革力度，才能更好地发展地理学科，造就出一批具有符合时代的地理学思想家和战略家，并且在地理科学研究的过程中对定量化方法进行探究使其符合时代要求，总结、集成以及创新相关的地理学方法论。未来的地理学科的相关重大课题，要紧跟时代的要求和现状，提高地理科学科研水平，使其研究理论和成果要具有一定的震撼性和权威性。

【参考文献】

[1]、樊杰.人文―经济地理学和区域发展研究基本脉络的透视――对该领域在中国科学院地理科学与资源研究所发展历程的讨论[J].地理科学进展，2011，04：387-396.

篇4

【关键词】测绘；发展；探测技术；应用

测绘学是一门关于地球空间信息的学科，是采用各种方法和手段研究空间对象的定位、描述和表达，动态变化与监测，并将所获得的各种空间信息进行加工、存储与处理，使之综合应用于经济建设、国防建设、科学研究、社会发展等各个领域中所形成的一门学科。测绘科学既是地球学科的重要分支，又是一门工程应用学科，她服务于各种工程建设，包括地面、空中、地下、水下各种民用工程、矿山工程、海洋工程、军事工程、环境工程、生态工程等领域。现代测绘科学研究的主要对象是空间信息，而以空间信息理论为核心的测绘学科，与地学、生态、环境、城建土地管理等相关学科都有密切的联系。现代测绘高新技术，往往是多种专业技术的综合系统，只有将各类知识融会贯通，构成有机的知识网络，才能适应现代科技相互交叉、渗透、移植的特点。测绘的范围从地面扩展到整个近地空间，加之通讯、计算机网络等信息技术，给测绘学的发展提供了广阔的发展空间。随着数字地球构想的实施，测绘学面临一个历史性的发展新机遇，传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林，以更强的活力向前发展。

现代测绘技术主要有：（1）空间测绘技术（2）航空、卫星重力探测技术（3）航空航天遥感技术（4）地图制图与地理信息系统技术（5）GPS、GIS、RS的三S集成技术。测绘科学与技术下设大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感、地图制图学与地理信息工程三个研究方向。

大地测量学与测量工程专业是培养具备地面测量、海洋测量、空间测量、摄影测量与遥感以及地图编制等方面的知识，能在国民经济各部门从事国家基础测绘建设、陆海空运载工具导航与管理、城市和工程建设、矿产资源勘察与开发、国土资源调查与管理等测量工程、地图与地理信息系统的设计实施和研究、环境保护与灾害预防及地球动力学等领域从事研究、管理、教学等方面工作的工程技术人才。

摄影测量与遥控专业是结合摄影测量（解析摄影测量、数字摄影测量）、地理信息系统、图象信息处理以及遥感的系统理论和有关仪器设备的原理，培养从事摄影测量与遥感技术领域的地图制作，建立地理信息系统，进行资源调查以及近景摄影测量生产与研究的高级工程技术人才。

地图制图学与地理信息工程已从传统的地图绘制发展成为运用现代计算机技术与信息通信工程。

现代测绘学的内容广泛，任务涉及面大，是现代高新技术互相渗透的结果。现代测绘学与传统的测绘学有所不同，它不只是手段先进，方法新颖，而且其研究和服务的对象、范围越来越广泛，重要性越来越显著。

如上所述，现代测绘学是一门科学性、技术性很强的学科。对于国民经济建设、国防建设以及科学研究等领域，是一门重要的基础科学。

在工程建设方面，工程的勘测、规划、设计、施工、竣工及运营后的监测、维护都需要测量工作。在军事上，首先由测绘工作提供地形信息。在战略的部署、战役的指挥中，除必须究和服务的对象、范围越来越广泛，重要性越来越明显。如上所述，现代测绘学是一门科学性、技术性很强的学科，对于国民经济建设、国防建设以及科学研究等领域，是一门重要的基础科学。

测绘工作是国民经济建设和社会发展的一项前期性、基础性工作，是构成地理信息产业的基础和主干。它为国家经济建设和社会发展提供与地理位置有关的各种专题性和综合性的基础信息，其成果是进行资源调查、环境监测、农田建设、能源、交通、水利等大型工程建设、城乡规划建设、土地开发利用、重大灾害监测预报和科学研究、国防建设以及国家宏观管理决策必不可少的基础资料。

随着空间科学、信息科学和计算机技术的飞速发展，测绘科学技术也进入了一个新时代。目前，国内外测绘科学技术的发展出现了下列主要趋势：

（1）大地测量自采用快速高精度空间定位技术，特别是GPS技术以来，逐步从静态大地测量发展到动态大地测量，作用范围从地球局部区域扩展到全球，研究对象从地球表面几何形态深入到研究地球内部物理结构及其动力学机制，传统大地测量理论和技术将产生重大变革。应用大地测量技术对地壳运动和海平面变化进行精确监测和研究，及时对因环境变化而产生的自然灾害做出精确预报将受到普遍的重视。

（2）摄影测量的发展经过模拟摄影测量、解析摄影测量时代，已经于本世纪90年代进入到数字摄影测量时代。数字化摄影测量系统已经进入商品化的阶段；将数字摄影测量系统与地理信息系统结合，促进了测绘生产过程的数字化和自动化；利用GPS确定航摄外方位元素，从而实现无地面控制点或少地面控制点的航空摄影测量，摆脱繁重的野外控制测量工作。

（3）遥感技术正朝向多种传感器、多级分辨率、多频谱、多时相的信息获取和快速实时的智能化信息处理的方向发展。利用遥感技术对大陆、海洋、大气等地球环境的变化进行长期观测和分析，已经与遥感制图、地球资源调查一样成为遥感技术的主要方向。高分辨率卫星摄影系统、高分辨率成象光谱仪、合成孔径雷达等新型传感器及其影象信息处理系统日益受到普遍重视。

（4）地理信息系统已在某些专业得到应用并进入商品化生产的阶段，计算机技术和通讯技术的迅速发展，使GIS向多样化和分布式处理迈进。在侧重信息存储、数据库建立、查询检索、统计分析和自动制图等基本功能的基础上，GIS逐步进入开发分析、评价、预测、决策支持模型以及增加智能化功能的发展阶段。

（5）地图学的发展呈现出多层次、多领域、多时态、多功能的特点，遥感技术、地理信息系统技术、机助制图技术与多媒体技术的发展将使地图制图学的基本理论、技术方法和手段、工艺过程发生根本性的变化。研究解决利用遥感技术和其它手段快速更新地图信息，实现地图内容的自动综合，以及研制实用化专题地图设计专家系统、地图自动编辑制版系统和地图信息分析应用专家系统，是当今地图制图技术发展的关键。

篇5

关键词：中美高校；地理学专业；课程设置；启示

中图分类号：K92

文献标识码：A

如何优化课程结构一直是国内高校地理科学专业不断探索的问题，高校地理科学专业课程的构建对学生在专业方面的知识结构、能力培养、素质养成影响深远，课程体系特色的积累可形成学生在求职和未来工作岗位上的重要优势。美国是世界上高等教育比较发达的国家，其地理系的设立比较早，课程设置和地理学人才培养等方面具有丰富的经验。为此，本文选择美国近十所重点大学的地理系，对其专业/方向划分和课程设置进行分析和评价，总结其特点，并与国内高师院校地理科学专业进行对比分析，以期吸收、借鉴美国一些比较成熟的经验，为我国高师院校地理科学专业课程体系改革和人才培养提供有益借鉴。

1 美国大学地理学专业课程设置概况

美国高校的课程设置和国内有很大的差异。由于文化背景和高等教育体制的不同，前者更具独立性，各院校系所开设的课程各有千秋，而后者统一性却比较突出。但是，通过调查美国地理专业历史悠久、师资力量雄厚、有较高知名度的近十所学校（加州大学伯克利分校、宾夕法尼亚州立大学、威斯康星大学麦迪逊分校、明尼苏达大学、纽约州立大学水牛城分校、爱荷华大学、克拉克大学、华盛顿大学、加州大学圣芭芭拉分校）课程设置情况，了解他们的专业（方向）划分、应修专业课程数、学校开设专业课程总门数、主要专业必修和选修课等基本概况，还是能够发现一些共同特点。见微知著，了解美国大学地理学专业课程设置的一般特点和规律，对我国地理科学专业课程改革和人才培养将有所启迪。

1.1 学位授予和专业（方向）类型

美国大学地理系学生可以申请理学和文学两种不同学位，这一点不同于中国。比如，在宾夕法尼亚州立大学、明尼苏达大学主修地理的学生，根据所修课程的不同，毕业时可以拿到理学士（Bachelor of Science，BS）和文学士（Bachelor of Art，BA）两种学位证书。学院为申请两种学位证书的学生分别提供了一套完整的地理专业学习方案，相同之处在于均可以学到自然地理和人文地理的基本概念和理论、培养运用地理技术（如绘图和空间分析）解决实际问题的能力；区别在于文学士偏重学习社会和行为方面的地理学，理论方面的学习和学分要求相对较少；理学士强调地理学的环境视角和地理信息科学，专业性更强和学分要求较高。威斯康星大学麦迪逊分校、加州大学圣芭芭拉分校、爱荷华大学、华盛顿大学的地理系也都有BA和BS的区分，其余很多学校则没有该区分。

由于美国大学可根据自身学科发展情况设置专业或方向，名称也可不同。不同院校的同一专业或相近专业的课程设置各有侧重。但是，从总体来说，美国大学地理系与我国基本类似，即多数院校涵盖自然地理、人文地理、地理信息科学三个专业（majiors）/方向（options）/领域（areas）/组群（clusters）（见表1）的课程。比如，威斯康星大学麦迪逊分校地理系分设地理学和地图学与地理信息系统两个专业（majors），地理学专业又分出自然地理学、人地关系研究和人文地理学三个方向（options）。宾夕法尼亚州立大学的地理专业设立于地球与矿物科学学院，其地理学理学士分设综合地理学、地理信息科学、自然地理、人文地理四个方向（options）。明尼苏达大学、爱荷华大学的地理专业均设立四个主要领域（primary ar eas）。多数高校像宾夕法尼亚州立大学一样，不分专业，只划分不同方向，学生根据自己的兴趣及将来所要从事的职业，通过选择不同的课程来达到不同方向的学分要求。

1.2 课程开设基本情况

美国大学的课程体系分为两大模块，分别为通识教育模块和专业教育模块。本文主要介绍专业教育模块的课程设置。各学校所开设的专业课的门数和种类很多，不仅涵盖了地理学主干理论，还涉及到各个细小分支学科以及理论与现实问题的结合。专业课和我国类似，也分为必修课（core or required）和选修课（selectives）。所有专业课分为不同的课程组，学生只需在每个课程组中选择满足学分要求的课程即可达到毕业要求。比如，威斯康星大学麦迪逊分校地理系将开设的专业课分为五个课程组（five groups），分别为：自然地理、人文地理、人与环境相互作用研究、区域与全球系统研究、制图与地理信息科学。每个组均包括基础、中级和高级三个层次的课程。一些交叉性的课程分别开设在不同的课程组里，学生只需选择其中之一即可。一般来说，课程编号的首位数字越大代表所开设课程越难，一些较简单的课程（一般为学科基础课）主要面向低年级学生开设，较难的课程（多为研究和应用型课程）仅向高年级的学生（本科三四年级以及研究生）开放。对主修、辅修或双学位地理专业的学生，要求其选择不同数量的不同课程组课程。

2 美国大学地理系课程设置总体特点

2.1 方向划分相对自由.突出学校优势并注重学科交叉

由于美国大学在专业或方向划分上相对自由，不同学校可根据实际情况设立适合自己的专业或方向，并且，在设置专业或方向时充分彰显研究优势。比如，俄亥俄州立大学地理本科教育在全美排名第四位，在环境与全球化研究方面有专长，该校就设立了“环境与社会”、“大气与气候研究”、“城市区域与全球研究”、“GIS与空间分析”四个方向。克拉克大学地理本科教育在全美排名第一，根据自己学校的特长设立了“全球环境研究”和“地球系统科学”两个方向；明尼苏达大学设立了“人地系统整合研究”方向。纽约州立大学水牛城分校地理系已经形成了“空间分析”、“区域研究”、“人地关系”、“地球科学”4个传统优势，因此设立了“城市与区域分析”、“地球系统科学”、“国际企业与全球贸易”等方向。

此外，在设置方向时，注重地理学与其他学科的交叉。比如，明尼苏达大学的“生物地理学”、爱荷华大学的“地理与社会变化”、俄亥俄州立大学的“环境与社会”、华盛顿大学的“环境、经济和可持续发展”、“全球化、健康和发展”等方向体现了地理学与生物学、社会学、经济学、环境科学、医学、地质等学科的交叉。学科间的交叉有利于学科之间相互渗透及边缘学科的发展，也有利于学生的知识结构趋于多样化和毕业后就业。

2.2 紧密结合全球变化.突出人文关怀

美国大学在课程设置上注重结合全球变化，对与全球人类生存、生活相关的方向特别关注，对于自然环境的变化、社会文化及人口的变化、人类与环境的交互发展等均非常重视。比如，加州大学伯克利分校开设“全球化”、明尼苏达大学开设“我们正在全球化的世界”、俄亥俄州立大学开设“不平等的发展与全球化”等课程。宾夕法尼亚州立大学开设“能源政策发展”、“发展中国家地理”、“全球变暖的人类影响机制”、“财产与全球环境”、“全球经济中的劳动力”、“国际事务中的地理环境”、“权利与公平”等课程。华盛顿大学开设“数字地球”、“俄罗斯景观变迁”、“女性与城市”、“城市社会公平”、“健康地理”、“全球经济迁移”、“潮湿热带的生态可持续发展”等课程。这些课程的开设有利于培养学生对全球变化和当代政治与经济的关注与思考，使其养成敏锐的洞察力与深刻的分析能力。

2.3 区域地理和乡土地理特色突出

课程设置的多样性和灵活性是美国大学的一个突出特点。国家对地理系的课程设置有一个官方的基本标准，但是各个学校在具体实施时具有充分的灵活性和自主性。特别是选修课，可以充分根据地域特点和学校具体情况进行设置。像宾夕法尼亚州立大学、威斯康星大学麦迪逊分校、华盛顿大学等开设的选修课涉及到细小分支学科、世界区域地理、美国乡土地理等，比如“妇女地理”、“法律地理”、“更新世冰川地质”、“全球气候变暖争论”、“森林地理”、“东亚政治经济发展”、“非洲地理”、“美国西部”、“西欧历史地理”、“北美历史文化经济”、“美国种族阶层和贫穷地理”等。

2.4 强调地理技术类课程.重视实践环节和科研能力培养

地理技术类课程在美国高校地理学专业课程中占比例较大，极受重视，各校地理系普遍开设有诸如计量地理学、地理信息科学原理、GIS和空间分析、GIS应用、野外调查、制图设计、遥感等课程。该类课程可作专业方向课程，而且一般为专业必修课程（见表1）。并且，该类课程一般会占到专业必修课课程数量的1/3～1/2和应修课程数的1/4左右。

美国大学实践和研究性课程种类较多，有“独立研究（Independent Study）”、“研讨（Seminar）”、“专题（Topics）”、“论文（Thesis）”、“实习（Internship）”等各种类型，并且所占学分较多。在明尼苏达大学，“绘图实习（Cartography Internship）”占2-7个学分，“专题（Topics）”占3学分，“新生研讨”（Freshman Seminar）占3学分，“高年级项目研讨”（Senior Project Seminar）占4学分。学生在各种实践和研究性课程学习中，需要做到主动参与而非被动接受，通过查阅各种资料、共同讨论以及撰写作业或论文，真正锻炼了利用所学地理知识独立思考、解决实际问题的能力，使学生将来能够更好地从事科研和各项工作。

2.5 选修课门类众多.授课方式灵活多样

美国大学地理选修课程“广而多”，内容丰富，涉及面宽。不过，要完成毕业目标对学生的学分要求并不是非常高。如表1所示，六所大学学生应修的专业课程数从十几门至二十几门不等，但是学校开设的课程总门数则多达几十甚至上百门，这样学生自主选择性强，可以选修那些自己感兴趣或者对自己将来的发展有帮助的课程。

其次，各门选修课程开设的频率不同。在威斯康星大学麦迪逊分校，一些主干课程（如全球自然环境、环境自然系统、人文地理学导论、城市导论、区域发展与规划等）每学期都开设，部分课程（如气候学、自然环境分析、全球变暖争论、美国西部、欧洲地理、土壤地理学等课程）是一学年或隔年开设一次，而有的课程（如地貌学、高级景观地理、历史环境变迁、人类活动空间组织、人口迁移与分散、西方社会健康与财富等课程）仅偶尔开设。

第三，美国教师在授课方面具有相当的自主性和灵活性。学生上课大多没有固定教材，学校给出的课程大纲也只是导向性的，因此，同一门课程可能会因不同的授课教师而强调不同的方面。每个学生所选修的课程都不尽相同，常常是选修同一门课的学生都在一起上课。

3 国内高校地理科学专业人才培养和课程设置

3.1 人才培养目标

作为高等教育的传统专业，地理专业已在我国近百所大学开设，这些大学绝大多数是高师院校，少量是综合性大学。部属高师院校，往往既有地理科学专业，也有地理教学专业（师范类）；综合型大学，只有地理科学专业；省属高校，往往仅有地理科学（师范类）（见表2）。师范类和非师范类在人才培养目标上有较大区别。比如北京师范大学地理学与遥感学院就明确指出，“地理科学专业旨在培养优秀地理科学研究的后备人才和从事教学、科学研究、开发和管理工作的高级专门人才，或继续攻读硕士、博士学位的人才”，“地理科学（师范生）旨在培养运用现代教育技术开展地理学教学、热爱教学事业的优秀中学地理教师”。简言之，非师范类以培养从事地理科研的人才为主，师范类以培养中学地理教学骨干为主。

3.2 课程设置整体状况

师范类和非师范类人才培养目标的不同直接决定了课程设置上的差异，最突出地表现在师范类学生要修满教师教育课程。不论是综合性大学还是高师院校，不论是部属还是省属高师，所开设的专业课程都基本围绕自然地理、人文地理、区域地理、地理技术4个主题组建专业课程群，减少相互重复和过度交叉，使课程之间关系清晰。这一点类似于美国将课程分为不同的课程组，既着意培养学生坚实而广阔的学术基础，又增加了学生选择的自主性，让学生选择自己感兴趣或想要深入研究的某个领域，从而更好地与未来工作和研究生教育相衔接。在传统课程和优势科研领域的基础上，各高校确认和新设了一些主干和特色课程，如南京大学开设“海洋科学导论”、“中国水问题”等课程；华东师范大学开设“河口与海岸”、“流域过程”、“城市环境过程”等课程。

由于地理专业非师范类学生不必学习地理教育课程，所以，为他们设置的专业选修课程门数远远多于非师范类。由表2可以看出，为地理科学专业、地理科学专业（师范类）学生开设的专业必修课、选修课基本一致，课程总数大致在40-55门；但是华东师范大学和北京师范大学为非师范类学生开设的专业课程总数分别为73门和84门，既有广度，又有深度。

3.3 课程设置的不足

通过比较，可以发现，国内高校地理科学专业所开设的专业基础课和美国基本相同，均主要集中于自然地理学及其分支学科、人文地理、GIS、地理科学导论等。不足之处在于专业选修课程总数偏少，特别是国内高师院校为地理科学（师范类）学生开设的专业选修课数量明显不足；涉及世界区域地理、全球视野的课程偏少，国内高校很少开设非洲地理、俄罗斯地理、美国地理、加拿大地理、全球化等相关课程；国内课程整体上偏重于理论和宏观，应用类、综合类、交叉性的课程偏少，紧密结合社会发展动态变化的课程偏少；虽然国内也有野外实习、毕业论文设计等实践性教学环节，“前沿讲座”类似于美国的“专题（Topics）”，但是缺少类似于美国“研讨课”（seminar）和“独立研究（Independent Study）”的课程，并且国内受实习经费紧张所致，实践课程越来越形式化。

4 对我国高校地理科学专业课程改革的启示

4.1 发挥学科传统优势.重视实践应用

一方面，我们可以借鉴美国大学充分发挥自身学科优势的特点，所设立的方向（或课程组）不必求全，而在于将各自的学科传统与区域特色在专业课程体系中得以充分体现。另一方面，围绕社会经济发展和市场需求，设立一些应用性较强、与实践结合较紧密的方向，这样不仅更有利于应用型地理人才的培养，也更有利于激励教师不断发展其研究方向和教学科研相互促进。比如，山东省高校地理科学专业可利用山东半岛蓝色经济区和黄河三角洲高效生态经济区发展规划上升为国家战略的契机，增设“山东区域地理”、“山东海洋地理”等课程。

4.2 及时调整选修课.课程设置尽量灵活和多样化

国内高校应该更加广泛地开设专业选修课，进一步提高专业选修课的比例，为学生营造一个更加广阔的专业学习空间。选修课可以根据教学科研需要随时调整，不要一味拘泥于不变的“刚性“计划。不论是对师范类还是非师范类学生，都应注意增加实践应用课程、分支及相邻学科课程，增加“全球转向”课程，培养学生应用专业理论解决实际问题的能力和具有学术研究的全球视野。

4.3 强化实践类课程和课程实践性教学.着力动手能力

首先，增加地理技术训练和野外实习的学时数，加大野外实习经费投入和建立稳定的野外实习基地，保证实习时间、实习内容、实习范围等满足实践教学的正常需要。

其次，改变教师传统课堂授课方式，增加课程实践性。比如部分课程可以尝试设计一些学生自学环节和实践环节，让学生将自学及实践成果互相交流，形成类似于美国“seminar”的课堂教学，激发学生学习潜能。

第三，完善本科生参与科研的机制，鼓励本科生在课程学习之余积极参与教师科学研究。虽然让每位同学都参与到教师的科研项目中比较困难，但是，可以尝试小组合作的形式，这样既培养学生团结协作精神，又能锻炼运用理论知识解决实际问题的能力。

篇6

关键词： 地理信息系统; 行业特色; 教学改革; 矿业

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2015）01-52-03

Research on practice teaching system of GIS oriented at mining industry

Wang Xingfeng

（School of Environment and Spatial Informatics， China University of Mining and Technology， Xuzhou， Jiangsu 221116， China）

Abstract： With the rapid development of GIS technology， GIS specialization education is demanded in different applications domains. Considering the professional background of China University of Mining and Technology， an idea to build the supporting platform of the innovative environment of GIS is proposed. Based on the original experimental resources， the reform is transformed， extended and constructed. The ideas of construction of specialty and discipline integration in GISare carried out. The merging of teaching practice and research is advocated. The traditional function of the practice environment is expanded and enhanced. The school and enterprise are combined and the support platform of innovative environment is explored boldly. The result shows this model can accelerate a favorable atmosphere for innovation training in classroom teaching process and improve the classroom instruction quality.

Key words： geographic information system; industry specialty; teaching reform; mining industry

0 引言

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是学科与技术的统一体，学科的发展促进了GIS理论体系的形成，技术的进步则拓宽了GIS的应用范围[1-2]。随着GIS的逐渐成熟，各具特色的行业专题GIS也不断涌现，用人单位对GIS人才具备一定的行业背景的需求也日益明显[3]。因此在传授GIS理论和培养GIS技能的基础上，面向行业，从“千家一面”过渡到“一家一世界”的培养模式已成为GIS教学单位的认同[4-5]。

中国矿业大学是国内外著名的矿业最高学府，经过多年的发展，已成为在矿业、能源和资源领域有重要影响、特色鲜明的多科性研究型大学。每年GIS毕业生约有50%～70%到与矿业行业相关的单位中就业。因此，我们在多年的GIS教学活动中，依托我校行业背景，对面向矿业行业的GIS实践教学体系进行了有益的探讨。

1 实践教学内容体系构建原则

GIS是一门实践性很强的课程，因此加强GIS实践教学是提高教学效果的重要手段[6-8]。面向矿业行业的具体需求，结合GIS专业的培养目标的实践教学体系构建原则我们认为有以下几点。

⑴ 面向行业，贯彻“学科-专业-行业”一体化建设理念，将学科建设、科研工作与人才培养紧密结合，加强面向行业应用的实践教学环节，以适应面向矿山就业的需求。

⑵ 根据专业特点和行业需求，凝炼行业特色，重组教学内容，建立适应行业需求、以能力培养为目标、面向个性化培养的多模块实践教学体系。

⑶ 以教学与科研的结合为突破口，探索科研融入教学的实施途径。在教学中，改变传统的教学方法[9]，将科研项目、科研热点、科研成果引入教学，促进科研资源向教学资源的转化。同时在课程教学中适当地安排课外讲座、科研报告，通过邀请专家讲学、专业教师科研报告等途径引导学生走向科研创新。

⑷ 改变传统的“教师演示，学生练习”教学方式，充分利用课堂和网络两个平台，改进多媒体教学手段，积极探索“问题驱动”和项目主导的教学方法。

⑸ 坚持以能力培养为核心的实践教学观念。在处理好教学内容的基础与应用的关系的同时，强化学生基本思维和基本能力的培养，增加实践教学的柔性，由课内拓展到课外，培养学生的综合能力和创新能力。

2 实践教学内容组织

为了有效贯彻创新教育、实践教育和素质教育理念，我校根据GIS专业的特点和矿业行业的需求，对GIS专业的实践教学内容从理论基础、技术方法、应用系统三个视角进行了设计和优化。在保证基本知识、基本技能掌握的前提下，整合和提升前期课程内容，重组实践教学内容，进行行业拓展，增加面向行业应用的实践模块，实现实践教学内容模块化，所构建的面向矿山行业的GIS课程实践教学体系见表1。

表1 地理信息系统实践教学内容体系

[类型＼&模块＼&说明＼&基本

技能＼&通用

基础＼&①影像配准;②地理空间数据建库;③空间数据编辑;④空间查询;⑤缓冲区;⑥叠置分析;⑦网络分析;⑧DEM分析;⑨三维分析;⑩地图制图。＼&通过熟悉GIS软件操作，进行GIS基本技能的训练，帮助学生掌握GIS基本原理，具备完整的地理数据采集、处理、数据库建设与系统维护及信息服务等能力。＼&行业

拓展＼&①矿图矢量化处理;②钻孔储量计算;③矿体缓冲区处理;④矿体产状图制作、地质图自动编录。＼&综合

能力＼&通用

基础＼&①市区道路拓宽工程;②购房、择房;③学校选址;④高速公路停车场的选择;⑤水土流失建模。＼&以地理信息处理与服务的业务流程为基础，面向具体问题的GIS集成应用，使学生加深对GIS基本原理的理解，培养综合技能。＼&行业

拓展＼&①矿井生产三维建模;②二三维矿体自动圈定与交互处理;③一井定向解算;④通风网络分析。＼&创新

技能＼&面向

行业

领域＼&①掌握编程语言，基于组件（AE、SuperMap等）进行应用系统的设计、需求和初步开发;②矿山地测采信息系统分析、设计和实现;③其它行业GIS应用系统（根据需要选择）。＼&以不同领域GIS应用要求为基点，通过参与教师科研课题，鼓励学生参与国内GIS大赛，培养学生GIS建模、系统研发、集成应用等技能，使其具备一定的创新能力和应用领域拓展能力。＼&]

3 构建实践教学科技创新和社会实践平台

构建完整的、科学合理的实践教学体系是实现人才培养目标的根本保证[10]。我校从GIS专业特点和行业需要出发，依托学校教学实验中心、实验室及各研究系所，构建了“专业基础实验平台、项目化技能与工程实训平台、社会实践活动平台、科研科技创新协作平台”四位一体的学生科技创新与社会实践平台（图1）。

[科技创新与社会实践平台][专业基础

实验平台][项目化技能与

工程实训平台][社会实践

活动平台][科研科技创

新协作平台]

图1 实践教学科技创新和社会实践平台

3.1 专业基础实验平台

专业基础实验平台以GIS基本概念为基础，重视对原理方法的验证和基本技能的培养。专业基础实验平台提供的实验主要包括验证型和原理型实验，包含了课内必选实验项目和课外自选实验项目。学院教学实验室负责学生必选实验项目的完成，在此基础上学生也可以自主选择实验项目，甚至可以自立课题，在教师指导下设计实验方案，经申请进入实验室开展实验和科研活动。

3.2 项目化技能与工程实训平台

产学结合是工程教育改革的一大战略[11]。对于应用技术极强的GIS来说，学生掌握的不仅是技术技能水平，还应该包括一定的项目管理和运营能力。结合项目加大设计型、综合型和创新型实验的开发，构建“独立-实践-校企-就业”链接式的毕业设计和课程设计的实践环节，加强校企联合培养实践训练基地、同行业的校外实习基地的建设。通过面向项目的训练，学生可以实现知识的互补，达到学科结合、互利共赢的教学效果。

3.3 社会实践活动平台

毕业实习、假期社会实践是提高学生动手能力的重要安排，为了更好地贯彻落实学校有关毕业实习和社会实践的各项要求，进一步保障GIS专业学生实践工作的顺利开展。学校提倡开展多模式的实习教学，实现集中实习和分散实习相结合、校内实习与校外实习相结合、走出去和请进来相结合、专业实习与就业实习相结合、专业实习与参加科技竞赛相结合、专业实习与教师科研相结合等。介入企业的生产和经营活动，极大地调动了学生自主学习的积极性，使其专业技能与综合素质明显提升，受到企业的广泛好评。

3.4 科研科技创新协作平台

借鉴我校其他特色专业卓越工程师的培养模式[12]，探索与科研院所、企业协同培养GIS专业人才的渠道，创新设计培养方案和教学课程，积极引进消化吸收先进的培养方案和教学理念，探索基础理论和科研素质培养训练的有效途径并完善相关配套管理措施，以协同创新中心为载体，建立产学研协同培养行业优秀专门人才的基地。具体的方法和措施有以下。

⑴ 为学生提供科技创新试验平台。依托学校学院的科研机构单位，如结合我院“国土环境与灾害监测国家测绘地理信息局重点实验室”、“江苏省资源环境信息工程重点实验室”、“教育部矿山生态修复工程研究中心”、“江苏省3S与国土信息研究中心”、“中德能源与矿区生态环境研究中心矿山生态环境研究所”等国家级、省部级重点实验室和工程中心，鼓励高年级学生进入实验室/工程中心进行科学研究及创新实践，实验室所有仪器设备对学生开放。在这些措施的保障下，学生能充分利用高精尖仪器设备，进行各类试验和分析计算，极大地提高了学生分析问题、解决问题和科学研究的能力。

⑵ 构建了教师科学研究与学生科技创新相结合的科技创新平台。每年有一大批教师，包括长江学者、国家杰青获得者、中国青年科技奖获得者、全国优秀教师、全国百篇博士论文获得者等，都面向大学生做科研报告，介绍自己的研究方向和研究成果，提供科研、实验条件及经费支持，吸引学生参加科研项目。同时，在进行毕业设计、毕业论文选题时，80%以上结合教师科研项目和生产实际问题，让学生参与科研项目和解决生产实际中的关键问题，提高了学生创新能力和解决实际生产问题的能力。

⑶ 借助各种大学生科技创新训练计划，引导学生开展学科前沿科学研究。针对本科生创新训练计划，我校设有国际级、省级和校级创新项目，学生在指导教师的指导下，申请各类创新项目，进行学科前沿的研究，提高创新能力和实际应用能力。

4 实践教学考核方式改革

课程考核是反映教学效果的重要手段，是教学过程的关键环节之一。GIS是理论与技能并重的课程，完全采用笔试难以准确反映学生专业技能掌握情况及对GIS技术手段的掌握、分析和应用能力。因此，为了适应面向矿业行业的GIS人才的培养需求，我校对GIS课程的考核方式进行了改革，建立了将课程考试与学习过程相结合的全过程考核成绩评定体系，引导教师开展研究性教学，促进教学改革和教学质量的提高。

全过程考核在考试内容上保证学生对基本概念和基本技能理解和掌握的基础上，注重知识测试与能力测试的结合。考试形式上实施分阶段考核，避免一考定成绩，考核形式可选择考察、测验、作业、课堂讨论、课程设计、读书报告、小论文、操作实践、实验报告、中期考试和结业考试等环节，保证学生的每一次参与都有收获。全过程考核使学生逐渐淡化了考试紧张感，不再需要“临时抱佛脚”，激发了学习兴趣，调动了学生学习的积极性和主动性，在专业认识、理解和接受上也发生了较大的转变，课堂形式变得更加丰富，气氛更加活跃，初步实现了教学由知识的传授向能力培养的转换。

5 结束语

GIS专业是一个技能要求高、实践性强的专业。我校GIS专业面向行业，坚持理论的实践性，通过了解用人单位的需求，结合我校实际面向矿山行业，进行了基于应用技能的GIS实践教学改革。实践教学结果表明，所采取的实践教学措施有效地提高了学生的动手能力，促进了GIS专业建设。在就业形式严峻的情形下，我校GIS专业的就业率始终保持在前列，毕业生就业后能迅速胜任工作，这宣传了我校的专业品牌，进一步促进了学生就业。但面向行业的GIS专业课程实践教学改革是一项涉及面广，技术性和学术性较强的系统工程。因此，如何把GIS专业学生培养成为具有工程实践能力的高素质人才，使学生具备一定的解决工矿企业实际问题的能力，仍然需要我们不断探索教学内容、教学方法和教学手段的改革。

参考文献：

[1] 张海荣等.地理信息系统原理与应用[M].中国矿业大学出版社，

2008.

[2] 杨慧，杨丹，车耀伟等.网络地图API在“地理信息系统设计”教学中的

应用[J].测绘科学，2008.38（5）：183-187

[3] 吴浩，袁艳斌，杨剑等.具有行业特色的GIS卓越工程师实践教学平台

探索研究-以武汉理工大学为例[J].时代教育，2012.4：35-36

[4] 曾青云，郑玉双，许伶军.中国成人教育改革顶层设计的思考[J].中国

成人教育，2014.1：10-14

[5] 周海萍.新建本科院校应如何培育人才培养特色[J].中国成人教育，

2014.2：38-40

[6] 顾留碗，王春，王岽.面向应用型人才培养的GIS专业实践教学体系构

建[J].测绘工程，2012.21（6）：89-91

[7] 薛云，张维，刘凤矫.地理信息科学专业实践教学体系构建研究[J].中

国电力教育，2014.3：147-148

[8] 徐兵.《地理信息系统》课程实验教学要点分析[J].软件导刊，2014.13

（1）：167-168

[9] 胡卓玮.基于案例分析的“组件地理信息系统”课程教学方法设计[J].

测绘通报，2013.12：122-125

[10] 李正中，飞.面向行业的自动化专业课程教学改革探索[J].中国

电力教育，2011.16：84-85

[11] 王浩程.面向卓越工程师培养，构建现代工程实训平台[J].中国大学

教学，2011.6：83-85

篇7

张祖群，湖北孝感人，男，汉族，先后获得风景园林学士、人文地理学硕士、历史地理学博士学位。中国科学院地理科学与资源研究所（自然与文化遗产研究中心）博士后。首都经济贸易大学工商管理学院旅游管理系副教授、硕士生导师，任旅游管理系副主任，系支部书记。旅游管理、公共管理（MPA）硕导，硕士研究生招生方向为遗产旅游与文化产业。超星学术视频主讲教师，中国地理学会会员、中国城市规划学会会员。北京市自然科学基金项目、湖南省自然科学基金项目网络通信评审专家，浙江省自然科学基金的同行评议专家，中国旅游研究院学术专家。北京市政府采购中心评审专家、中央单位(财政部)政府采购评审专家。主要评标：旅游管理（饭店）、城市园林，文化遗产建设工程、遗址保护工程、教学科研设备与实验室等。

二、研究领域

主要从事遗产旅游与文化产业、旅游文化（人类学）方向教学科研工作。

三、主要研究成果与学术活动

一是抓住核心研究方向，主要针对北京地区遗产旅游原真性与管理创新研究，对北京地区非物质文化遗产进行旅游人类（文化）学、人文（文化）地理解读，对中国古都文化遗产的旅游空间演变与产业重塑（北京、西安、咸阳等地对比）进行研究。在《地理学与地理信息科学》、《中国园林》、《西北大学学报（自然版科学）》、《城市规划》、《北京社会科学》、《农业考古》、《中国软科学》等核心杂志发表多篇论文。

二是重视积累，出版高质量的著作与教材。张祖群副教授出版著作《旅游地策划——文化·创意·空间》（化学工业出版社，2007年1月第1版），《旅游与文化地理学随笔》（民族出版社，2011年5月第1版），《从聚集到扩散：新时期北京城乡区域发展格局研究》（经济科学出版社，2012年4月第1版，张祖群为该专著第四作者，撰写两章，合计5万字），《基于类型的古都遗产旅游的文化空间解读》（经济管理出版社，2012年7月第1版）。参与邹统钎主持国家级精品课程《旅游景区经营与管理》教材撰写，负责“第十六章文化遗产景区旅游管理”修订（清华大学出版社，2011年9月第3版）。

三是以学科建设为龙头，专业建设为基础，着力进行课程改革，努力提高学术水平。制订旅游管理学科建设和发展规划；高质量建设“旅游研究中心”，构筑学科研究高地；优化专业课程体系，努力探索课程建设与改革新途径；增加硕士、博士研究生的旅游实践，注重实践教学，并将其纳入培养与考核体系。

四是积极参加学术会议，宣传旅游管理学术观点。2011年，张祖群等：《从恩格尔系数到旅游恩格尔系数：述评与应用》入选对外经济贸易大学金融学院举办的中国经济安全论坛（2011）电子论文集。2011年10月22日至23日，张祖群的《试论南北锣鼓巷的历史变迁与“人文北京”建设》受邀在首都经济贸易大学城市学院举办“2011城市国际化论坛”分会场报告做报告。2011年7月5日，张祖群等《宁夏回族自治区旅游非优区的错位分析》，在北京大学政府管理学院举办的“中国区域科学年会暨中国区域科学协会成立20周年庆典”中，被选为大会交流论文，获得荣誉证书，并邀请做会场报告。2011年12月3日至4日，张祖群受邀在2011首都圈发展高层论坛上发表《京津冀（贫困带）扶贫旅游研究：判识、机理与学术目标》主旨演讲，《国家经济地理》和《首都经济贸易大学报》对此做了专门宣传。

五是以超星学术视频讲座为平台，服务社会大众。2010年3月至5月全球最大的中文学术视频网站：超星数字图书馆（video.省略/）全程拍录张祖群的《文化地理学——城市空间的文化解读》、《旅游文化学——遗产旅游专题研究》课程，该课程是将枯燥的遗产旅游与文化地理理论转化为科普实践的有效尝试。

四、主持项目

篇8

【摘 要】针对地理科学的信息化与现代化进行分析，探讨了对地理科学所带来的影响，结合这些内容概括了什么是地理科学，此后探讨并阐述了地理科学的主流和优势，内容包括：解决“定位”问题，地理科学需要解决的问题，地理科学整体传统优势等。希望通过对这些内容的分析，能够为地理科学的信息化与现代化发展提供一定帮助。

【关键词】地理科学；信息化；现代化

随着科学技术的进步，社会经济的迅速发展，促使地理学的发展得到了突飞猛进的发展。在20世纪的今天，地理学家在当今社会中有着较大的影响力，也为经济发展带来了一定帮助。当今社会，地理科学的信息化和现代化对我国经济发展以及社会发展均带来重要影响，因此对其进行深入研究意义深远。

一、网络化对地理科学的影响

二十一世纪的中国使网络时代的中国，随着科学技术的迅速发展，互联网逐渐得到普及，网络时代已经深入人心，我国宽带高速互联网发展迅速，其速度超出了人们的想象。网络技术的迅速发展，为人们的生活带来的极大的便捷，同时也增加了一些人为津道服务，这一变化促使我国各种业务在网络之间更加方便的结合在一起。网络化还别体现在具体的教育方面，我国已经开设2万多所信息技术课程学校，建立了相应校园网络，我国即将把网络化普及到中小学，从而让更多的校园实现网络化。同时，我国电子网络产品得到大幅度提升，如今信息产业在我国经济增长中占据着重要地位，逐渐成为提高我国综合国力的主要产业。

二、地理科学

我国曾经拟定“十五计划”时，声明过，要重点解决“定位”中存在的问题。而这一声明也适用于地理科学发展规划中，作为地理科学，需高度解决人口资源环境等问题，其具备较高的综合性，只要将地理科学的各个方面进行完善，才能切实解决这些基本问题，为了更好的解决人口资源问题，进一步实现可持续发展，地理科学来源于自然，其根本出发点主要来源于环境本身，其具备自身独特优势。地理信息重点研究时间和空间问题，这些问题的研究对于地质地貌而言，具有极大帮助。

三、地理科学的主流和优势

1.解决“定位”问题

地理科学帮助人们解决人口、资源和环境之间的问题，但是其不是包罗万象的。相关学者指出，地理科学要在深入分析的基础上进行高度综合，顺着综合性思维的引导，对相关问题进行深入分析。钱学森老先生对其曾作出概括，认为地理信息是定量和定性的综合集成。地理科学的新陈代谢极强，也有较高的吐故纳新能力，比较擅长对诸多相关科学以及分支学科等先进成果进行利用，制造出诸多相关学科以及分支学科，生成“精品”的大学问。只有充分掌握从复杂甚至不确定的巨大系统当中获得有限的、取样复杂的观测大数据，同时从数据库当中提取出相应的表征性有效信息，进一步升华，成为有价值的原始创新知识。能够对全球、全国、地区甚甚至小区等不同尺度的区域空g做出详细分析和模拟，从而提出切实可行的总体战略方案或者工程规划设计。对于地理科学而言，其没有必要和行业部门之间争地盘，和分支领域高低级重复。地理科学具备独特的综合性教材，同时也有独具特色的原始创新性项目，要想对地理科学现论、方法做出进一步完善，尤其是培养并早就一批高层次综合型战略策略和工程设计人才，深入解决当地所需人口资源和环境等问题，从而为可持续发展做出贡献。

2.地理科学需要解决的问题

地理科学主要目标是怎样对日新月异的观测数据等进行充分利用，进一步加强数据挖掘，充分掌握地理过程的时空转换管理，对未来趋势做出长期预测和预报。缺乏再现历史过程以及预测未来的趋势的能力，地理科学也就很难矗立在科学之林中，获得色会以及科学界的认可。“蛋糕还没有做大的时候”过早的研究如何分配是不符合实际需要的。在地理科学内部，谁唱主角，哪一个分支重要，何种领域是优先的，一定及时明确。在整个地理科学还没有发展壮大的前提下，如何能够群策群力，促使其相互之间能够取长补短、团结协作，大力发挥群策群力的整体以及传统优势，促使地理科学知识在创新竞赛当中能够大有作为，这属于广大群众所共同关心的问题，也是地理科学研究的重点内容。

3.地理科学整体传统优势

地理科学整体传统优势一共有三种：

（1）地理科学取法与自然，但是却本着以人为本的理念，如冰川、胡泊、滑坡、荒漠、高原、山地等研究方面均取得了公认的辉煌成就。对土地资源、土地利用以及城市环境等进行调查研究，为我国经济建设带来了巨大的贡献。地理科学当中任何一门学科教材均充分考虑了我国自然资源以及环境特点，但是其各有各的侧重点，这而理念的共识以及信息源的共享，对于当下这个时代的地理科学综合教育以及科研等奠定了丰厚的思想基础。

（2）地理科学从来就非常重视时间和空间分布规律，对时间和空间之间相互转换问题进行深入研究，确定地理坐标系，主要是将地球的自传、公转作为依据，在古代，曾经应用天文和时间定位方式，对地球的经纬度进行测定，有时会反过来应用这些大地测量成果，对地球的椭球率和地图投影、地壳形变等进行研究。对地质、地貌等进行研究过程中，通过现代科技，再现自然历史过程。建立相应的动力学模型，从而对未来的全球变化进行预测。当时的计量地理学可能是成熟过早，而今却重整旗鼓，借助对区位的理论的讨论、对空间分布情况的分析，为网络时代重新认识城市发展、生态经济问题等提出了新的解决方案。

（3）在二十一世纪的今天，地球信息资源极大丰富，卫星遥感、全天候不分昼夜对地观测等在地球的表层形成了一个天罗地网，为地理科学提供了一个多维形式的监测以及虚拟现实依据。尤其是地理信息系统，其不但为地理科学带来了相应的综合性集成全数字化工作平台，其还和管理科学之间相互融合，形成了一种新的管理――地理信息系统。这一科学广受好评，在国际贸易和电子商务等社会经济学界中广受好评。此外，其和工程自动化设计之间相互衔接，逐渐成为工程设计的崭新分支，被广泛应用在城市规划当中，通过智能小区设计方式以及管理管理方式，这属于地理科学理论研究、教学改革、人才培养以及产业化中的一大喜讯。

4.牢固抓住网络信息时代的机遇

牢牢抓住网络信息时代的机遇，一方面，进一步发展和壮大地球信息科学，将其作为地理科学中的一个重要组成部分，也可以将其作为地理科学和相关学科之间互相沟通的一个桥梁，此外，建设信息时代新型地理科学。地图学、气象学以及地理信息系统，一度被列入到20世纪地理学的十大创新思想之中。借助全球化、网络化以及智能化方式，促使21世纪的地理科学焕然一新。地理科学具备多尺度和多维度的时间和空间分析能力，也就是地理科学规律的抽象、概括能力将会空前提升，建立一个全新的地理科学系统理论和方式，也将随之实现。

四、结束语

地理科学的迅速发展，现代化技术的不断进步。要求人们重点把握网络信息时代所带来的机遇，同时进一步发展地理科学，促使其得到进一步完善，借助信息化推进地理科学自身现代化，做出结构性调整，面向经济全球化和网络化，促使二十一世纪地理科学更加辉煌。

参考文献：

[1]方创琳.面向国家未来的中国人文地理学研究方向的思考[J].人文地理，2011，04：1-6.

[2]许兰燕.水务管理信息化规划探析[J].才智，2012，01：374.

篇9

关键词：旅游地理学，法国，中国，比较分析

中国旅游地理学历经30年发展，研究队伍不断壮大、研究成果不断增多、学科声望不断提升，呈现出欣欣向荣的景象[1]。但正确审视时，发现我国与国外的研究存在很大的差异，无论是研究方向、研究方法，还是研究成果的价值。许多学者将造成这种现象的原因更多应归结为我国学术规范的缺失[1，3]。笔者不讨论这种观点的对错，但认为科学诊断中国旅游地理学研究存在的不足，应该建立在对自己和国外旅游地理学发展的全面认识和分析的基础上。本文将从中法两国旅游地理学研究的历程、各阶段的特征和规律以及未来发展方向等方面，全面分析两者之间的差异，为我国旅游地理学的发展提供科学参考。

一. 中法旅游地理学研究历程的回顾

对于旅游地理学研究的历程做出一个总体性阶段划分比较困难，划分的角度不同，则划分的阶段的节点、长度等都不同。就中国来看，1993年和2001年是不得不关注的节点，各类科学研究资助基金从1993年开始关注旅游，在国家自然基金和社科基金中开始出现资助旅游地理课题的先河。2001年始旅游研究课题（其中73%为旅游地理方向）数量出现较大增长。因此可以分为三个阶段：即1978年至1992年的以旅游资源开发与规模研究为主的单一研究阶段；1993年至2000年以旅游市场和旅游影响为主的研究增速阶段；2001年至现在的旅游综合性研究阶段。从期刊发表数量来看，也可分为三个阶段：萌芽阶段（1979-1990），旅游地理类数量缓速增长阶段；稳定阶段（1991-2000），旅游地理类论文稳定增长阶段；快速跨越阶段（2001-现今），旅游地理类论文数量快速增长，研究方向和研究方法愈加成熟。从综合方面分析，笔者认为在近30年的旅游地理学研究中，可以清晰的划分为三个阶段，即探索阶段；发展与深化阶段；繁荣与困惑阶段。各阶段的特点见表1.

法国的旅游地理学研究相对中国要早一些，始于二战之后，以Le　Lannou出版的《布列塔尼地区旅游指南》为标志，随后出现了大量的学者和团队从实证主义、现象主义以及旅游者中心说等方面推进旅游地理学的发展。与中国相似，法国旅游地理研究的历程也经历了三个阶段：积累阶段、发展阶段和蜕变阶段。详情见表1。

二. 中法旅游地理学研究方法比较分析

从旅游地理学研究方法方面来看，中国旅游地理学实证主义研究法一直占据主流，现象主义研究方法凤毛麟角。多数学者主要从地理学的角度研究旅游资源的空间结构及功能、旅游流的流量、流向及时空变化、客源市场的时空结构模式等等，以及与其他学科交叉而产生的旅游学问题，比如客源地的环境承载力、旅游地的生命周期以及旅游地的气候舒适度等等。研究范式基本上遵循着从“地理”中来，然后回到“地理”中去的模式，没有从旅游本质出发，以旅游的视角来分析问题、解决问题，造成旅游地理的“硬核不硬”、缺乏本身固有理论的特征。近年来，随着国际合作交流的不断加深，特别是一些高校和科研院所对旅游关注的提升，也出现了现象主义研究方法的推崇者，比如谢彦君通过引入并倡导旅游体验学说，将旅游者的体验视为构成旅游现象硬核的要素并用以描述旅游现象的全貌，其理论在某些方面已经突破了现象学原有的理论范畴，具有组织社会学的系统理论的某些特征[5-6]。其他学者如朱竑、杨新军等的研究思想也初步具备了现象学的特征[7]。但这种想象主义的研究理论只停留在表面，或者说只是一种新的视角，研究不够深入。

法国旅游地理学研究方法基本上分为三个阶段：实证主义方法、现象学理论、“参与者”理论与“旅游者中心说”三类[9-10]。近30年来引领法国地理学研究的主要方法也是实证主义法，流行于20世纪70年代和80年代，其代表人是Jean-Pierre　Lozato-Giotard，其所著的法国第一部旅游地理学高等教材——《旅游地理学——从被观察的空间到被消费的空间》为实证主义法的代表成果，至今在法国仍有一定的影响[11]。20世纪80年代至90年，旅游地理学研究方法主要依托现象学理论，这类研究方法引入了现象学中的“观察者”的概念，以事物具有相对性的特征，从不同的角度来个体或群体对同一事物的差异。其代表人物是Michel　Chadefaud　、Benard　Debarbieux　和Georges　Cazes。Georges　Cazes所著的经典教科书《旅游与休闲地理基础》中揭示了主观印象对于认知旅游资源有重要影响[12]。产生于20世纪末的“参与者”理论与“旅游者中心说”理论的是以巴黎为基地的研究团队首先提出并采用的，这个团队为MIT，由多所大学中一批研究旅游地理学的学者组成，其中最著名的是Rémy　Knafou教授。以地理学为基本视角研究旅游，还从组织管理学引入“参与者”理论和“系统”理论，同时也倡导“旅游者中心说”。提出旅游者是旅游系统最基本、最重要的残月这，没有旅游者就没有旅游[13]。因此分析旅游者的行为，即旅游者“去哪里”，“做什么”，“怎么做”是非常必要的。

三. 中法旅游地理学未来

随着旅游地理学研究的开放性增强，中国旅游地理学研究者通过国际会议以及项目合作，近些年取得巨大的成绩，与国际顺利接轨。因此在未来的研究中，中国和法国旅游地理学者面临的问题基本相同。首先就是“硬核不硬，体系不牢”的问题，即成果较多，但核心概念和逻辑体系不完善，未形成完整的理论体系和学科体系，旅游地理学现有的研究方法主要是从“地理学”、“生态学”等其他学科汲取营养，没有形成自身的核心理论和完整的学科体系。这种现象不打破，会严重影响到旅游科学的发展。学者应该重新确立范式，尽早打破旅游地理学从其他学科汲取营养的现状，使其形成自身的核心理论和完整的学科体系。特别是形成其属于本学科独有的研究方法，实现从定性描述向定量、实证为主。其次是专业交叉融合。专业交叉是学科发展的必然趋势，两个学科的相互碰撞，容易找到切入点，发现新问题。如新兴研究方向中的旅游发展中的权力关系、社区增权、产权与旅游发展、旅游与城市发展、旅游与社区发展等都体现了与政治学和经济学的交叉的现象。但同时也存在矛盾的一面，过分注重专业交叉则回弱化母体，使旅游地理出现空心的现象，因此我们在实际研究中药注意把握。再次就是学科与现实需要向吻合，以学科的发展来促进社会的进步，在社会发展所遇到的问题中以旅游地理的视角寻求解决方案，相辅相成，相互促进。

参考文献：

[1]保继刚。中国旅游地理学研究问题缺失的现状与反思[J].旅游学刊，2010，25（10）：13-17.

[2]沈世伟，Lazzarotti　O　livier.法国地理学界旅游研究的回顾与展望[J].经济地理，2011，31（5）：844-851.

[3]保继刚，尹寿兵，梁增贤。中国旅游地理学研究进展与展望[J].地理科学进展，2011，30（12）：1506-1512.

[4]沈世伟，Violier　Philippe.三十年来法国地理学界旅游资源研究方法的演进——兼与中国现行旅游资源研究方法比较[J].人文地理，2010，116（6）：139-142.

[5]石培华，冯凌。中国旅游研究30年：成就、挑战与使命[J].旅游科学，2010，24（3）：75-84.

[6]石培华，冯凌。中国旅游研究30年：阶段、特征与规律[J].旅游科学，2009，23（6）：1-8.

[7]马秋芳，杨新军。1994-2003年我国旅游地理研究文献及其评价[J].地理与地理信息科学，2005，21（1）：92-96.

[8]陈钢华，保继刚。国外中国旅游研究进展：学术贡献视角的评述[J].

[9]Lozato-Giotard　Jean-Pierre，Géographie　du　tourisme[M].Paris：Masson，1985，9-14.

[10]Chadefaud　Michel.　Aux　origines　du　tourisme　dans　lespays　de　l′Adour[M].Paris：J&D　Editions，1987.68-74.

[11]Debardieux　Bernard.　Tourisme　et　Montagne[M].Paris：Economica，1994.78-107.

篇10

关键词：地球信息科学与技术；地质实践教学；秭归

中图分类号：G642.45 文献标志码：B 文章编号：1674-9324（2012）03-0030-03

一、地球信息科学与技术专业定位与专业设置

实践教学是保证地学教育质量的关键，是培养大学生实践能力、创新能力的重要途径[1]。目前，实践教学在高等学校的人才培养中的地位尤为突出，实践教学改革已成为高校中的现代教育改革的重要环节[2]。地球信息科学与技术专业是新兴学科，以地球科学、计算机科学、空间信息科学（遥感、地理信息、卫星导航定位）的交叉为特色学科，也是一门应用基础理论解决实际问题的前沿学科。它在国土规划、城市建设、资源勘察和管理、灾害预防与预报、地质环境研究、全球变化模拟、水体监测等方面都得到广泛的应用。本专业基于计算机技术和遥感技术，应用地球科学和必要的数字化制图知识，通过对各类图像的数字处理和解译，快速、准确、大量地提取各种信息，建立数据库和数学模型，着重于研究并解决地质环境与自然灾害、资源、土地利用、生态系统、城市建设等方面的勘察、规划、管理和动态监测等问题[3]。2003年，我校开办该专业并招收第一届本科生，学科定位主要以计算机科学为主、地学为辅。随着国际国内人才市场的需求的更新，并为了突出我校学生与其他学校本科生在专业上有特色性的差别，本专业在开办过程中，专业基础课程更加突出了地学课程的地位。本专业培养方案的变化不仅在于学分数量的增加，更在于地学课程的具体化和专业化。如，由2007年的地质学基础课，分划成《普通地质学》、《岩石学》、《构造地质学》和《地史学》四门课程，从而能充分保证学生能受到专业、更扎实的地学基础理论知识的训练；此外，在以往基础上，增加《矿物学》、《地质灾害风险分析》等专业选修课程，能丰富学生的视野、引发学生对专业应用的兴趣。在实践教学环节，三峡秭归地质实践教学课程建立在为期一周武汉周边地质认识实习基础之上，实习周期增加、实习内容增加，是本专业一门非常重要的专业实习课程。作者通过多年带课经历，对本专业野外实践教学有些基本认识，也有一些问题需要探讨。

二、实践教学资源和教学条件

中国地质大学秭归实习站坐落在距三峡大坝1Km的新秭归县城，是我校继周口店、北戴河之后的第三个教学实习基地。实习区位于扬子地台鄂黔台褶带与四川台向斜两个二级构造单元过渡区段的黄陵背斜内，结晶基底及盖层出露广泛，构造比较发育，岩石类型丰富，基础地质教学内容齐全。实习区（包括江北）距今18亿年前的古元古代到距今百万年前的新生代之间的各个地质时代的地层发育比较完整，出露较齐全，具有不同时代的地层、各种类型齐全的岩石以及路线尺度、露头尺度等各种类型的构造现象；实习区内崩塌（危岩体）、滑坡、泥石流、溶洞塌陷以及大型典型工程（如举世闻名的三峡工程、链子崖危岩体、新滩滑坡等）具有实例可看；区内具有典型的峡谷、岩溶等地貌类型，为地理学、地貌学、旅游、美术等专业提供了不可多得的活教材；此外，实习站交通便利，生活环境良好，是一个集基础地质、工程地质、地球化学、旅游等几位一体的综合性野外实习基地[4]。

三、实践教学内容和阶段规划

为期一个月的秭归地质实习，目的在于使学生能具备以下基本技能：掌握三大岩类的野外观察方法与描述内容，以及地层系统的建立原则；掌握野外褶皱、断层等构造现象的识别、观察与描述；掌握野外相关地质图件的绘制与要求；具备一定的资料综合分析和整理能力，独立完成实习报告的编写，为以后的学习与工作打下坚实的地质学基础。实习期间，教学形式多样，如室内教学、老师领教、学生半独立教学、学生独立填图、阶段性考试、报告编写、学术报告以及学生自由答辩等。整个实习可以分为六个阶段：

1.领教阶段。该阶段安排教学路线12条，学生由老师带领，采取老师讲解、学生记录观察的方式，主要使学生掌握野外地质工作的基本技能，掌握野外三大岩类以及褶皱、断裂构造的野外观察、识别与描述方法。主要路线安排如下：①实习区踏勘：主要向学生介绍野外地质工作的基本技能与要求，包括：地形图、罗盘和野外记录本等的正确使用；标本的采集与编号要求；另外，实地向学生介绍实习地自然地理和地质概况。②地层路线（含褶皱、断层内容）。翼家湾―九畹溪震旦系和寒武系地层路线：带学生观察震旦系与寒武系地层的岩性特征以及岩性组合特征，观察层间褶皱构造、断层构造、以及层间劈理构造等；了解信手剖面图的绘制，并绘制翼家湾―九畹溪震旦系地层信手剖面图；九畹溪―链子崖地层、构造与灾害地质路线：带学生观察寒武系至二叠系地层的岩性特征以及岩性组合特征，观察层间褶皱构造（平卧褶皱）、九畹溪断层，观察认识新滩滑坡与链子崖危岩体；泗溪震旦系路线：带学生观察岩体与围岩的接触关系；观察震旦系地层剖面，观察各组地层的岩性特征以及岩性组合特征；观察地层间的接触关系及其特征。③岩石路线。黄陵岩基茅坪复式单元岩浆岩路线：岩体类型为侵入岩，主要为兰陵溪岩体、中坝岩体、太平溪岩体、堰湾岩体和东岳庙岩体。主要观察岩体的岩性特征、脉体特征及其穿插关系等；黄陵岩基黄陵庙复式单元岩浆岩路线：岩体类型为侵入岩，主要为三斗坪岩体、青鱼背岩体和小滩头岩体。主要观察岩体的岩性特征与脉体特征等。④变质岩路线（含褶皱、断层内容）：观察崆岭群区域变质岩岩性特点，了解区域变质作用和混合岩化作用的基本特点，观察变质岩区构造特点。⑤实测地层剖面路线：选择泗溪日月坪南华系莲沱组作为实测对象。让学生掌握实测地层剖面的基本方法，在老师的指导下，学生以小组为单位进行实测地层剖面工作。

2.室内授课。①区域地质介绍（3学时）：简述实习区区域地质特点、区内地质特征，概述构造运动与沉积发展史。②实测地层工作方法（2学时）：介绍实测地层剖面的意义与工作方法，分工、注意事项；讲解实测地层剖面的后期资料整理、剖面图的绘制方法与注意事项。③野外地质填图工作（3学时）：介绍地质填图工作的意义与方法，实习区地质填图范围、填图单位与相关要求等。④实习报告的编写与附图的绘制（6学时）：向学生介绍编写野外地质实习报告的意义、报告的格式、章节与相应内容、报告主要附图的绘制方法与要求等。

3.半独立阶段。选择高家溪震旦系地层作为填图单元，在老师的带领下，让学生掌握野外地质填图的基本方法并分组练习。

4.阶段性考试。安排一次室内闭卷考试，考查学生对前期路线教学阶段对教学内容的掌握程度，促进学生对前期的实习内容有个全面的掌握、巩固和提高，并为后期的独立填图打下坚实的基础。

5.独立填图阶段。学生独立完成测区的填图工作，老师在填图区主要地段留守及时指导与解决学生遇到的各种问题。

6.报告编写阶段。学生按报告编写和图件绘制要求，在规定时间内完成报告的编写与装订。

7.自由答辩。在独立填图阶段结束后，让学生以小组为单位，自由报名，自由选题，以PPT形式，汇报实习成果及其中存在的疑问等。

8.学术报告。在实习期间，老师选择与实习相关的内容，以PPT形式，开展相关教学内容或者科学研究的学术报告活动，让学生在课余时间更多地了解地质实习的相关内容，激发学生对地质相关学科的兴趣。

四、实践教学效果

此次实习，学生在对理论的深层次理解、对专业的认识和对自我人格锻炼等方面，都有着不同程度的收获。

1.教学内容本身。实践教学使学生对所学地质相关理论知识有了更深刻的实践性认识。在开展此次实习工作之前，学生已学过《地质学基础》、《构造地质学》和《岩石学》等课程，但平时对理论的理解仅停留于书本和课堂，缺乏对地质知识的直观认识。通过实践教学的学习，学生认为对课堂知识掌握更加牢固。实习也在学生脑中形成了基本的地质工作步骤、程序和规范。经过前期的野外观察实习，建立了基本的思维方式和分析研究的方法，对我们以后的工作至关重要。

2.对专业的认识程度加深。由于本专业相对我校其他专业而言较新，学生对专业的认识尚且处于道听途说阶段，缺乏对专业的理解。通过此次实习，学生普遍认为所学的专业是一门综合性较强的学科，明白了未来就业和继续深造的具体方向，更加积极地热爱和投入目前的基础知识的学习中。

3.人格锻炼。野外实践教学中，具备独立填图环节，其具体实施过程是要求学生在没有老师带领的情况下，学生以小组为单位在规定的时间内完成面积约1.2km2的地质填图工作。工作过程中，学生需要自己制订工作计划，分配工作任务，指定相应工作的负责人；遇到知识分歧时相互辩论，在老师的鼓励下，勇于创新，大胆提出自己的设想和见解；在野外遇到行动上的困难时，小组成员之间相互帮助，形成一个有凝聚力的团队；在野外的生活上，学生艰苦朴素，能克服生活条件的困难；在需要当地老百姓帮助时，不再畏缩犹豫，能很好地跟他人进行交流和沟通。从挑战自我方面，除追求科学、追求真知的态度外，还要有不服输不气馁的态度，累了，再坚持一下就会有重大的发现；伤了痛了，忍耐一下，你就能成就一只队伍……

五、教学过程中的工作体会

1.踏勘阶段。踏勘是整个教学实习的最基础路线。在实习过程中，应教授学生开展地质工作的基本思维方法，即宏观――微观――宏观的工作模式。有的老师在领教过程中，只要遇到教学点，就让学生近距离观看，使得学生没有一个宏观的概念，没有一个独立思考的过程。因此，在学生近距离接触教学点之前，让学生手持实习区地形地质图，使其明白其所处的地形位置、地质区域，知道自己下一步要做什么；在观察描述结束后，再远距离观察，用宏观思维的方式思考，总结此教学点与其他教学点之间的区别与联系，引导学生自主思考后再做总结，不能盲目灌输。踏勘时，要求教会学生熟练使用罗盘。有的学生没有一定的工作基础，不能熟练使用罗盘；可现场携带一块小黑板，将书本中阐述的岩层产状理论用图示的方式给学生演示并讲解；将小黑板作为岩层面，让学生模拟测量产状，并教给学生在不同图件（如平面图、剖面图）中正确的产状表达方式。

2.素描图的现场描绘。在野外，有的学生为了室内野簿的美观和整洁，遇到构造观察点时，不愿使用野簿方格子页面，而是采用随手的笔记本。这样做的后果是，学生的素描比例不协调，室内整理时图件失真。在这种情况下，应引导学生在现场使用野簿，教授其简单绘图方法，教其采用地形突变点作为绘图控制点、使其学会估算现场的实际距离或高度，以便接近真实地进行素描。

3.变质岩的教学观察。同岩浆岩的教学形式基本相同，但有所不同的是，某一教学点可见的变质岩岩性多样。在教学时间有限的情况下，可以以某一种岩性为例，讲述描述方法后，让学生以小组为单位，采集不同的标本，老师现场认可后，让学生回到室内，对野外标本进行观察和详细描述。

4.室内野簿检查。由于野外教学时间有限，学生在野外对教学内容的消化也是有限的；此外野簿检查结果可以作为实习平时成绩的依据。因此，需要在野外教学后，在当天下午或者晚上进行室内野簿的整理和消化。在这种情况下，老师可以告知学生野簿检查方式和具体时间。实践证明，在学生上交野簿前半小时以小组抽查的形式效果十分显著。

5.让学生带着疑问进行第二天的教学。在当天野外教学结束时，现场总述教学内容，简要介绍第二天的教学内容，并对学生提出疑问。学生回到室内，复习理论知识，带着疑问参加第二天的实践教学。实践表明，学生第二天野外实践的积极性非常高。

6.结合学生专业进行实践教学。为了让学生明确野外地质实习的重要意义，并进一步激发学生对专业的兴趣和爱好，在野外教学过程中，老师可以结合专业特征，讲述各教学内容在专业中的体现。此外，由于地球信息科学与技术专业是一门较新的专业，相对本校其它地质专业而言，其在人才市场上的认可度还较低，学生对专业的认识还不够深刻；因此，有必要在此次重要实践教学过程中，结合专业进行适当引导。在进行矿物含量估计和岩性定名时，是否可以通过影像的解译快速和准确的实现呢？在地质灾害教学过程中，学生是在链子崖顶远距离观察对面的新滩滑坡，遥看就如一幅影像图，那么就可以引导学生思考：根据滑坡的野外地貌特征，如何使用遥感影像快速解译滑坡并圈出边界呢？

以上仅仅是教学中几个简单的例子，但是，实践表明：通过这样的例子，学生对自己所学专业的应用方面有了一个更为直观的认识和了解，学习的积极性和兴趣会有很大的提升。

参考文献：

[1]刘建朝，薛春纪.实践教学是保证地学教育质量的关键[J].中国地质教育，2004，（1）：24-25.

[2]梁四海，万力，王旭升.实践教学在素质教育和创新能力培养中的贡献[J].中国地质教育，2006，（2）：86-88.

[3]/

篇11

地质和矿业类

同目前的热门专业如管理、计算机等相比，地矿类专业相对属冷学门专业，因为很多人对地矿类专业存在偏见，认为地矿行业的工作条件比较艰苦。其实，在世界形势变化日新月异的今天，自动控制、计算机技术、通信技术等先进的科学技术，极大地促进了采矿工程理论研究和技术应用的发展，使得地矿类专业的就业环境发生了翻天覆地的变化：以前的勘探需要背着帆布包拿个小铁锤翻山越岭去采矿，现在则是地球卫星定位系统勘测和自动绘图：以前采矿挖煤需要肩扛手刨，现在则是电脑控制机械操作。同时，因为近年来，石油、煤、各种矿产如稀土等国家战略资源在世界各个国家中正日益显示出重要性，人类在21世纪将为资源问题的解决投入越来越多的力量，地矿类专业也会变得炙手可热。

榜单解读

近年来，一些矿业类高校纷纷改名，转变办学方向。除了中国矿业大学，其他的煤炭院校基本都看不见这个“矿”字了，反之被科技大学、理工大学这些字样所取代。比如，原来的山东矿业学院现在成了山东科技大学，阜新矿业学院变成了辽宁工程技术大学，西安矿业学院成为西安科技大学，淮南矿业学院成了安徽理工大学。

其实，地矿类专业不像很多人想象中那样，像石油工程、采矿工程（研究有色金属方向）等都是比较好的专业。研究有色金属矿山开采的采矿工程专业，例如中南大学的采矿与岩石工程专业，研究领域安全系数较高，就业的渠道（主要是工程部门，如中铁、中建和研究院）广泛。

报考须知

身体不好者不适合报考地矿类专业。肺、肝、肾、脾、胃肠等动过较大手术，功能恢复良好，或曾患有心肌炎、胃或十二指肠溃疡、慢性支气管炎、风湿性关节炎等病，甲状腺机能亢进已治愈一年的以及先天性心脏病经手术治愈，或房室间隔缺损分流量少，动脉导管未闭返流血量少，经二级以上医院专科检查确定无需手术者，均不宜就读地矿类专业。

材料类

材料学一门跨学科的科学，涵盖的范围很广，子学科多，可谓森罗万象，无所不包，因为国内外各行各业发展都离不开的一门基础而重要的学科。目前据相关专家分析，我国在材料成型设计方面缺乏的人才在20万～30万之间，并且呈逐年递增趋势，材料科学与工程专业的毕业生已经成了“抢手货”。目前我国整个材料行业都缺少高精尖人才，我国材料行业的人才缺失问题已经成了众多企业发展的桎梏。

榜单解读

材料类相关专业分布很广，据不完全统计，我国已经有400多个高校开设了材料科学相关专业，各个院校根据自身的特点，该专业的侧重点和人才培养的目标上有较大的差异。如中南大学材料学院现设有材料物理系、材料学系、材料加工工程系、材料化学系、实验中心、新材料研究开发中心二级单位；东北大学的材料学院由原钢铁冶金系、有色金属冶金系、材料科学与工程系、热能工程系、金属压力加工系合并组建而成，是国内第一个集材料、冶金、热能工程、环境科学等现代工业与传统工业科学为一体的二级学院；北京科技大学材料加工专业有强大的实力，以钢铁材料的加工为特色。

报考须知

材料学分为三个大类：金属材料、无机非金属材料和高分子材料。因此，大部分高校会开设材料科学与工程专业，专业下又分出几个方向，针对性的学习这三大类的知识，并且它还与其他一些工程科学相重叠，因此在各大院校。材料科学与工程都有若干分支。

机械类

机械被称为“工程之母”，几乎所有的工程行业都需要机械专业人才。大到万吨轮船，小到手机，高精到航天飞机，普通到小图钉的制造，都离不开机械人才。机械类专业还有着一通百通的特点，学建筑机械可以适应医疗器械的工作，学石油机械可以从事飞机制造的工作，是跨度比较大的专业。此外，机械专业人才并不是只有机械行业才需要，其他行业，不管是研发型的企业还是生产型的企业，只要是在使用生产线和机械设备。机械专业人才就有用武之地。在社会经济正常发展的情况下，机械专业毕业生是不愁找不到就业机会的。

榜单解读

目前，国内开设机械专业的高校有几百所，有很多名牌大学，如上海交通大学、浙江大学、清华大学和华中科技大学等，还有一些颇具实力，但名气不大的地方院校，如浙江工业大学、合肥工业大学、广东工业大学、哈尔滨工业大学等。这类院校没有名牌大学知名度高，但是有着雄厚的工科专的业实力和悠久的学术底蕴，是准备报考机械专业，但分数够不上知名院校考生的好选择。

报考须知

从机械作为一门学科来说。它属于教育部规定的一级学科。因此它底下可设有许多二级学科，虽然各个大学具体开设的方向有所差异，但基本上都有这么几个：机械制造及其自动化、机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程、工业工程、动力机械及工程、流体机械及工程，可以根据自己的兴趣选择专业。

自动化类

所谓自动化，是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义地讲，自动化还包括模拟或再现人的智能活动。自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。现代生活最鲜明的标签，莫过于无处不在的“自动”。电灯可以自动亮灭，电梯可以自动启停，房门被强制进入会自动报警，地铁无人驾驶也可以自动运行……如果要总结它们的共同点，那就是会检查、会判断、会执行。以信号检测为耳目，以控制策略为头脑，以传动部件为四肢，不需要人类辛苦调节引导，就能有目标、有秩序地工作。而实现这个“检测一判断一执行”的过程，赋予它们自动能力的学问，就是自动化。

榜单解读

开设自动化专业的综合性老牌院校包括清华大学、东南大学、上海交通大学、浙江大学、华中科技大学、中国科技大学等。不同学校开设的自动化专业拥有各自的特色，譬如北京理工大学的自动化专业是军民结合，宽口径培养军民两用人才；浙江大学的自动化专业的仪表自动化方向实力比较强；清华大学的自动化专业设置比较全面，其中信息、CIMS实力都比较强。其他如南京理工大学、东北大学也具有较强的实力，前者长于模式识别与智能系统，而后者则有控制理论与控制工程的博士点和国家级重点学科点。

报考须知

自动化专业的学生编程能力比不上计算机专业学生，硬件设计能力比不上电子系学生，管理能力比不上经济管理系学生，致使有人认为自动化有“万金油”之称，但没有哪样精通，好像没有发展前途。但从技术角度来说，自动化专业是受到各行各业的实际需求推动的，如果该专业能同各行各业结合起来，“万金油”并不是坏事，一定会有大显身手的空间。所以，拥有一个工科背景，不管今后从事什么工作，即使是管理，也是受益匪浅，有很多学自动化专业的人目前都是从事高级管理工作的。

仪器类

在工业企业进步及发展的过程中，自动化的技术进步是一个大的发展趋势，这就对各种仪器仪表的需求从质到量上都有一个不断革新的过程。仪器与仪表类专业是信息科学技术的源头，是光学、精密机械、电子、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门综合学科。它的应用面很广，小到制造车间的检测，大到卫星火箭发射的监控，就连我们日常生活中也能处处看到它的影子，比如，我们到超市买东西时见到的电子秤，上医院看病时使用的温度计，乘出租车时见到的时速表和里程表等，都是测控技术与仪器给我们带来的方便。

榜单解读

仪器相关专业是中国大学中比较大的专业，开设该专业的高校超过一百所，当然主要还是综合性及理工类院校。天津大学是我国规模最大的多科性工业大学之一，在测控技术与仪器专业上拥有很强的实力，拥有测试计量技术及仪器、检测技术与自动化装置两个国家级重点学科，同时也有这两个学科和精密仪器及机械的博士学位授予权。清华、哈工大两校也具有雄厚的实力，其精密仪器及机械也是国家级重点学科。北京航空航天大学、重庆大学也有精密仪器及机械、测试计量技术及仪器的博士学位授予权，其精密仪器及机械亦为国家级重点学科点。浙大则拥有检测技术与自动化装置的两个国家级重点学科点之一，其他如中国科技大学、北京理工大、东南大学、南京理工大等院校也是不错选择，都有测试计量技术及仪器、精密仪器及机械、检测技术与自动化装置博士学位授予权。

报考须知

有些人认为仪器相关专业的学生毕业之后只能从事一些机加工之类的工作，其实精仪系的毕业生有很广泛的学科背景，本科生教育涉及机械、电子、工业工程、材料加工等各个领域，同时也有很扎实的数学基础和研究能力，可以自主进行项目攻关，同时可以从事多学科交叉的一些工作。可以说仪器相关的课程设置为毕业生打造了很好的就业前景，适合于当代社会综合型人才的需要。同时，四年的学习中有很多课程涉及，很大程度上锻炼了学生的动手能力和独立思维能力，而且目前制造业是国民经济的支柱产业，中国的制造业正在蓬勃发展，精仪系的学生大有用武之地。

能源动力类

能源是维持国民经济发展的重要物质基础和根本保证，它与材料和信息构成现代社会繁荣和发展的三大支柱。自然界绝大多数的一次能源，如石油、煤炭、天然气、水力能、核能、太阳能、风能和生物质能等，均采用各种能源转换和利用设备转化为人类生产和生活所必须的各种能源和动力。

榜单解读

能源动力学科和机械学科关系甚为密切，因此许多大学常把能源动力类专业归并到机械学院。比如清华、同济的热能工程系隶属机械工程学院、上海交大则有机械与动力工程学院、浙大设有机械与能源工程学院。当然也有一些高校将能源动力专业独立成院，如哈尔滨工业大学的能源科学与工程学院和北京航空航天大学的能源与动力工程学院。

报考须知

相对机械而言，能源动力这门学科的领域更具专门化。概括讲来，能源动力这门专业是有关能源开发与利用、环境保护、清洁燃烧、能源利用系统及设备的优化与防震、动力工程及控制等领域的专门系科，主要为航空航天动力工程及自动化、汽车动力工程、电厂热能动力及自动化、制冷及低温技术、能源与环境工程等领域培养高级专门人才。能源动力专业又可分为工程热物理、热能工程、动力机械及工程、制冷及低温工程等二级学科。

计算机类

随着科技不断的创新，信息化时代已经向我们走来，这个时代的最重要的标志就是计算机的广泛应用。我们的生活因有了计算机而变得更现代化。如今社会上计算机应用已经达到非常普及的程度，随时随地都可以见到计算机的身影。在2012年新修订的专业目录中，计算机是工学中改动最大的一级学科，下面设立六个二级学科，分别是：计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息安全、物联网工程、数字媒体技术。不论是软件工程还是信息安全，都是时下最流行也是，需求量非常大的专业，毕业生就业趋势不错，薪金亦不菲。

榜单解读

在计算机相关专业方面，实力强大的大学很多，而北大、清华无疑是其中的佼佼者。华中科大则具有计算机系统结构、计算机软件与理论、计算机应用技术的博士学位授予权，还拥有计算机系统结构两个国家级重点学科点之另一个。吉大、北京航空航天大学、上海交大等院校实力也很强，在软件工程方面级国家级重点学科点。哈工大、东南大学、西北工业大学、浙大、武大等院校也有计算机应用技术、计算机系统结构、计算机软件与理论博士学位授予权。

报考须知

一些实力较强的院校还成立了软件学院或者软件工程专业，它们起点高。理论新，学费也非常昂贵，通常是普通计算机专业的2～3倍，高达一万多元一年，非一般家庭所能承受。

电气类

由于目前我国重视高科技发展推动了科技进步，从而带动了与此相关的计算机专业、电子专业人才需求的大幅增长。近两年国家每年动通讯基础设施的投资多达近两千亿元，按照教育部划分标准，电气信息类专业主要包括：电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程三个专业。

榜单解读

开设本专业的院校有数百所，其中，清华、浙大、上海交大、天津大学等学校实力最强，成绩超重点线50分以上：其次可选择华南理工大学、北京理工大学、北京邮电大学、北京交通大学、大连理工大学、东北大学、西北工业大学、中南大学、电子科技大学等：还有原属部委的院校，如重庆邮电学院、北京机械工业学院、燕山大学、中北大学（原华北工学院）、沈阳工业大学、东北电力学院、上海电力学院、华东交通大学、桂林电子工业学院等，专业实力都较强。

报考须知

电气工程就业优势对广大考生有很强的吸引力，属于热门专业，高考录取分数线往往要比其他专业方向高许多。考生需要具有扎实的数学、物理基础和一定的动手操作能力。

电子信息类

电子信息是科学技术领域最为活跃的前沿领域之一。信息的获取、传输、变换、存储、识别、处理、显示，无一不依赖于电子信息技术。用信息技术改造传统产业，是传统产业发展的必然趋势。据教育部的统计资料，各地方、各高校的人才招聘会上计算机、微电子、通信等电子信息类人才需求巨大，毕业生供不应求。电子信息类主要包括四个专业：通信工程电子信息科学与技术、微电子学、光信息科学与技术。

榜单解读

北大、清华、中国科技大学、中山大学等院校的基础雄厚，选择如浙大、电子科大、西安电子科大、北京邮电大学等院校也不错，这些学校都设有各具优势和特色的电子信息科学与技术本科专业。

报考须知

微电子学作为电子信息产业的重要分支。直接关系到信息产业、电子工业、航天工业、机械工业、自动化、国防工业等国民经济各个部门的发展水平，也正成为一个国家是否已是强国的标志之一。光电子在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和材料科学技术中的应用，直接促进光电子产业的迅猛发展。光电子技术必将成为21世纪国际竞争的关键技术之一，光信息科学与技术迅猛发展还引起光学领域的深刻变化。

建筑类

第二次世界大战结束以来，建筑同其他各种有关科学技术的关系更加密切，建筑技术的进展日新月异。新的结构理论、新材料和新设备的运用，高层建筑和大跨度建筑的发展，体现了新技术的威力。学习建筑学不仅要求学生有较强的形象思维能力、图形表达能力和较强动手的能力，还要求学生有良好的数学、英语、历史、美术的基础。因为数学关系到一个人逻辑思维的形成和发展，是人们认识事物、学习知识的基础之一，同时也是工程学的基础。国内大概有70多所大学设有建筑学专业，此专业的名校生非常有竞争力，而一般院校里，专业性的建筑院校比综合性院校的毕业生更受欢迎。此专业的学制一般是五年。

榜单解读

建筑学是我国高校开设最久的工科专业之一，有近一百所高校开设该专业，主要集中于综合性和理工类院校。东南大学的建筑学是其传统的优势学科之一，拥有建筑历史与理论、建筑设计及其理论、建筑技术科学等学科的博士学位授予权，其中前两者也是国家级重点学科。清华、天津大学也有建筑设计及其理论、建筑历史与理论、建筑技术科学博士学位授予权，其建筑设计及其理论亦为国家级重点学科。同济大学、重庆大学也具有不俗的实力。其他如哈工大、浙大、昆明理工大、西南交大、北京建筑工程学院等院校也都不错，它们都设有建筑历史与理论硕士点。另外，哈工大和浙大还设有建筑设计及其理论博士点，而后三者则具有建筑设计及其理论硕士学位授予权。

报考须知

建筑学专业主要培养建筑设计和建筑规划的高级专门技术人才，要求学生既要具备一定的绘画基础和艺术修养，也要具备一定的社会科学知识。建筑工程技术方面的课程是建筑学专业的必修课程，由于专业的深度和广度，大部分高校的建筑学专业的学制是五年制。考生在报考时要衡量自身的特点和能力，再结合成绩来综合衡量自己是否适合建筑专业。

土木类

在新的专业目录中，以往的土建类一分为二，变成了建筑学和土木类两大学科，侧面说明了土木类和建筑类的差别。简单来讲，建筑学是设计建筑物的总的造型（外型）和内部主要的构型，需要综合考虑许多问题，如建筑与城市环境的结合、建筑物本身的使用功能、技术性能、经济效果、艺术形式等等。土木工程的核心课程往往涉及工程数学、材料力学、结构力学、桥梁工程道路勘探设计等工程类，与建筑学更加强调的“设计”关系不大。随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系，如房屋工程、铁路工程、道路工程、飞机场工程、桥梁工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给水和排水工程、城市供热供燃气工程、港口工程、水利工程等学科。其中有些分支，例如水利工程，由于自身工程对象的不断增多以及专门科学技术的发展，已从土木工程中分化出来成为独立的学科体系，但是它们在很大程度上仍具有土木工程的共性。

榜单解读

同济大学是国内土木建筑领域最大、专业最全的大学之一，在建筑、土木、环境等领域居于国内领先水平，另外还有市政工程、防灾减灾工程及防护工程等学科的博士学位授予权。哈工大实力也相当强，市政工程为该学科唯一的国家级重点学科。清华、东南大学、湖南大学等院校则设有结构工程、岩土工程、桥梁与隧道工程、市政工程、防灾减灾工程及防护工程等博士点，亦拥有结构工程的国家级重点学科点。西南交大、中南大学等院校也具有桥梁与隧道工程、结构工程、市政工程、岩土工程、防灾减灾工程及防护工程等学科的博士学位授予权。另外，西南交大还有工程环境控制、景观工程等自设博士点。其他如浙大、河海大学、重大、天津大学、华中科大等院校也是不错的选择，都设有岩土工程、结构工程、市政工程、桥梁与隧道工程、防灾减灾工程及防护工程等博士点。另外，中国矿业大学则长于岩土工程，而广西大学和西安建筑科技大学的结构工程学科为国家级重点学科。

报考须知

报考时需要注意的是，建筑和土木类都需要考证，执业资格认证均需要一定年限的相关工作经验才能报考。因此如果你有志从事土木工程相关的工作。那即便走上工作岗位后也要注意知识结构的更新，尽早报考以取得相关的执业资格。

水利类

水利是一门既古老而又现代的专业。之所以说它古老，是因为在原始社会，人类靠渔猎游牧为生，逐水草而居，部族定居以后，需水日增，人畜供水和生产用水的引水、供水工程就产生了。在信息化时代，传统水利行业面临全面技术提升和改造的历史任务，应用高新技术对传统的水利行业进行改造，并采用计算机技术、微电子技术、现代通讯技术、遥感技术、地理信息系统、全球定位系统及自动化技术等进行技术改造。水利类包括水利水电工程、水文与水资源工程、港口航道与海岸工程等专业。

榜单解读

水利水电工程是中国大学中比较小的专业，开设有该专业的高校约有40所，主要集中在综合性和理工类院校。作为一所以水利为特色的全国重点大学，河海大学的水利学在全国总体实力居于领先地位，相关学科门类齐全，水利及其支撑学科人才梯队的综合实力处于国内一流地位，拥有水工结构工程国家级重点学科点，同时也拥有水工结构工程、水利水电工程、城市水务等学科的博士点。

清华、武大、川大等院校也具有雄厚的实力，各校都具有水利水电工程、水工结构工程博士学位授予权。另外，清华的水工结构工程也是国家级重点学科，而武大则拥有水利水电工程的国家级重点学科点。大连理工大学则长于水工结构工程，拥有该学科的博士点及国家级重点学科点。而华中科大的水利水电工程学科亦设有博士点和国家级重点学科点。天津大学则拥有水利水电工程、水工结构工程两个学科的博士学位授予权。其他如昆明理工大学、太原理工大学也不错，都设有水利水电工程、水工结构工程硕士点。由于其涉及农业灌溉等问题，因此一部分农业院校也有设置水利类专业，如中国农业大学、西北农林科技大学、沈阳农业大学等。水文与水资源工程专业的开设院校同样以综合性院校和理工类院校居多，由于其专业特色，也有少部分矿业院校设有此专业。

报考须知

招生院校虽然没有男女生比例要求，但水利类专业的报考者以男生居多。该专业由于是在野外实习和作业，报考者要有吃苦耐劳的毅力。

测绘类

测绘科学与技术属于较为专门的专业科学。概括讲来。测绘科学就是以现代空间和电子技术为手段测定地球形状及外部重力场和地球外部物理特征的一门学科，主要应用对象是各种工程（如城市建设、交通、水利、矿山、海洋建筑、大型精密设备安装等）的勘测设计、施工及运营各阶段中的测绘工作。

榜单解读

测绘工程是比较“小众而不冷门”的专业，开设该专业的高校有四十所左右。本专业重点院校有武汉大学、同济大学、中国矿业大学、中国地质大学（北京）、中国石油大学（华东）、河海大学、长安大学。作为世界上测绘学科门类最齐全的全国重点大学，武大在测绘工程领域居于全国领先地位，拥有大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感两个学科唯一的国家级重点学科点，同时也拥有这两个学科以及地图制图学与地理信息工程博士点。中国矿业大学、中南大学、信息工程大学也有雄厚的实力，三校都有大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感、地图制图学与地理信息工程等博士学位授予权。部分二本院校也开设了测绘类专业，如东华理工学院（原华东地质学院）、江西理工大学。

报考须知

测绘科学在本科阶段设置测绘工程专业，一般分为工程测量、大地测量、卫星应用工程、摄影测量与制图等分支方向。学科专业性很强，有主干学科支持，也有相关学科的支持，涉及到空间、电子、信息、激光等科学的研究。主要的专业课程有大地测量学基础、空间测地理论与技术、影像与制图、数字摄影测量学、地理信息系统原理及应用、遥感原理与应用、电子地图原理与应用等。各个方向根据各自的研究领域还有其他的专业课程，比如卫星应用工程方向的专业课程还有无线电通讯与导航、数字图像处理等。

环境与安全类

环境工程是研究环境问题的一门学科，它的任务是通过评价人类生产和社会活动对环境的影响，用具体的工程、规划和管理措施，收集和处理污染物，消除水、气、声和固体废弃物等方面的污染，净化环境，使社会、经济和环境保护协调发展。水治理是环境治理的一个重要领域，常常是环境治理最初着手的领域，所以在很多院校。给水排水工程与环境工程也设在一起。

在高校专业的分类中，跟环境工程分在一起的还有安全工程。安全工程，简而言之，研究的是生产、工程或者说是行业的安全问题。很显然，不同行业需要有各自不同的具体安全措施，所以，安全类专业是依托于各个行业的。

榜单解读

环境类专业尽管属于新兴专业，但发展较快，仅本科院校中就有超过两百所设置，并且有专门的院系。本专业的主要院校有清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、华东理工大学、河海大学、上海大学、南昌大学等。有些学校颇有特色，如南京信息工程大学在大气环境、生态环境及环境污染治理方面有很强的师资力量和研究水平。扬州大学的环境科学与工程学院设有环境科学、环境工程、给水排水工程、建筑环境与设备工程、农业资源与环境五个专业。

安全工程则是让一个充满“责任”的专业，因此你选择了这个专业。等于你选择责任。本专业重点大学有中国科学技术大学、中国矿业大学、中南大学、中国地质大学等，二本可关注中北大学（原华北工学院）、沈阳航空工业学院、哈尔滨理工大学、江苏理工大学、江西理工大学等。

报考须知

考生体检时，结论为色盲、色弱及嗅觉和听觉不合格者不能报考本类专业。

化工与制药类

化学工程是一个历史悠久的专业，其应用广泛，包括化工、能源、材料、药物、食品等许多行业都需要化工人才，可以说化工是21世纪最基础、最具活力、应用最广的学科之一。医药产品是人类战胜疾病，维护身体健康不可或缺的特殊产品，在国民经济中占有重要地位。当今世界，医药产品的研发受到各国政府的普遍重视，医药工业成了名副其实的高技术产业，现代制药业成为与当前国民经济及社会生活领域中最活跃、与人民生活息息相关的热点行业和高新技术产业之一。

榜单解读

天津大学的化工专业是其传统的优势学科之一，其水平居于国内领先地位，清华、华东理工大学、北京化工大学、浙大、南京工业大学等院校也有很强的实力，都有化学工程、工业催化、化学工艺等学科的博士学位授予权，其中，化学工程也是国家级重点学科。中国石油大学、太原理工大学则除了设有化学工程、工业催化、化学工艺等博士点外，还拥有化学工艺的国家级重点学科点。其他如华南理工大学、川大、南京理工大学等院校也各具优势：华南理工大学长于化学工程，川大和南京理工大学则均有化学工程、化学工艺、工业催化博士学位授予权。

制药工程是比较小众的专业，但却是比较热门的专业，近些年发展迅速，开设该专业的高校约有60多所，主要还是综合性及理工类院校。在这些院校中，华东理工大学、天津大学、南京工业大学等院校均具有较强的实力，拥有制药工程与技术博士学位授予权。重庆大学、太原理工大学则具有制药工程硕士学位授予权。其他如浙大、中国药科大学、北京化工大学、东南大学、北京中医药大学、成都中医药大学、西南农大、吉林化工学院等院校也是不错的选择，各校都设有各具特色的制药工程本科专业，成都中医药大学等院校还设有专科专业。

报考须知

在化工和制药两大分类的基础上，化工专业又可以分为许多小的专业和方向，大致有：化学工程、化学工艺、高分子科学与工程、催化科学与工程、应用化学、精细化工、生物工程、过程装备与控制工程等。

相对化工专业有多个方向，制药工程的学科相对单一，该专业的学生要学习化学、化工、药物化学、药厂工艺设计及设备等方面的基础理论及实验技能训练。

交通运输类

交通运输类专业在工学学科中，属规模较大的专业。高校中的交通专业研究方向主要和计算机信息技术和智能技术结合起来，形成许多新的研究方向，出了很多研究成果，比如GPS卫星导航定位实验系统、交通监控系统、智能车辆与智能化诊断系统。

交通类专业涵盖甚广，它主要培养交通领域的高素质复合型人才，能在交通运输、物流工程、汽车运用工程、交通工程等领域从事科学研究、技术开发、生产及经营管理、工艺和设备设计、教学等方面的工作。

榜单解读

交通运输专业要分布在综合性及理工类院校。西南交大在交通运输专业上的实力居于国内领先地位，其道路与铁道工程、载运工具运用工程均为国家级重点学科。长安大学同样拥有道路与铁道工程、载运工具运用工程博士学位授予权，同时这两个学科亦为国家级重点学科。中南大学、同济大学也具有雄厚的实力。其他如哈尔滨工业大学、中南大学、北京交大、东南大学、吉大、武汉理工大学等院校也具有较强的实力。

报考须知

从分类上来说，交通类专业主要分为交通运输和交通工程两大类。交通运输专业侧重运输系统规划及管理能力的研究，而交通工程则侧重交通工程方面的规划与设计。从具体的专业划分上看，主要分为交通运输规划与管理、交通信息工程与控制、载运工具运用工程、道路与铁道工程、物流工程等专业。当然另外还有一些方向，由各所大学根据自己的特色开设决定。

海洋工程类

海洋工程属于工学学科。可以这么理解海洋工程，土木工程是在陆地上造房子、规划设计，而海洋工程就是在海洋中从事这些活动。海洋工程方向主要就是培养从事现代海洋工程研究、规划、设计、制造、管理以及教育的高级技术人才。既然陆地上造的是房子，那么海洋中造的自然是船舶了。同时，船舶的运输也需要管理和研究。作为一级学科，海洋工程专业下面又分了许多不同的研究方向。一般包括有运土交通运输上等方向。各个方向又可细分，比如船舶工程又可以包含轮机工程、水声工程、船舶与海洋结构物设计制造等方向。

榜单解读

一般来说，靠近江河海域有着水域优势的大学才能够有能力并且有针对性地开设海洋工程专业，其中，又以工程技术实力较强的大学在该学科上有较强实力。本专业的主要招生院校有上海交大，华中科技大学、天津大学、武汉理工大学、哈尔滨工程大学，除了上交该专业分数较高外，其他几所院校的录取平均分略高于重点线30～50分。二本院校招生院校主要有集美大学、江苏科技大学（原华东船舶工业学院）。

报考须知

作为一级学科，海洋工程专业下面又分了许多不同的研究方向。一般包括有运土交通运输上等方向。各个方向又可细分，比如船舶工程又可以包含轮机工程、水声工程、船舶与海洋结构物设计制造等方向。本专业对身高、视力等身体条件要求比较高，对船舶制造、远洋驾驶感兴趣的考生。可考虑报考船舶与海洋工程专业。

生物工程类

市场急需掌握生命科学和工程科学的高技术的人才，生命科学的发展以及它和工程科学的结合带来了生物工程产业的蓬勃发展，生命科学和工程科学的渗透为生物工程人才提供了广阔的发展前景。

生物工程专业的应用十分广泛，如研究改变遗传基因，培育出抗病能力极强的小麦；利用微生物的作用发酵香蕉，酿造甜酒；利用转基因植物生产各类蛋白类药物，吃了含有这种含药物基因的食品，就可以起到防病、治病的作用；还有克隆羊、克隆猪、克隆牛等等，利用的都是生物工程技术。

榜单解读

生物工程专业由于具有较多的分支学科，各个高校的侧重点和优势也不一样，考生宜根据自己的爱好和特长进行选择报考。江南大学长于发酵工程，该学科在国内处于领先地位。华东理工大学也具有雄厚的实力，除了设有发酵工程、生物化工博士点外，其生物化工同样是国家级重点学科。天津大学、北京化工大学、浙大、清华、南京工业大学、太原理工大学拥有生物化工的博士点，等院校也具有较强的实力，各校都有生物化工博士学位授予权。而昆明理工大学、南京林业大学则设有生物化工硕士点。东北农大的发酵工程学科也颇具实力，拥有该学科的博士学位授予权。西北农林科技大学、四川理工学院等院校则设有发酵工程硕士点。

报考须知

放眼当前社会，生物工程专业的就业状况并不太好，其中只有与医药相关的专业方向情况较好。追究这种状况的根源，这与我国整个生物工程行业的现状是分不开的。目前，我国生物产业的整个发展方向侧重于实验室成果，而不注重在试验转化中投入，因而建设期长失败率高，因此，社会难以大幅度增加对毕业生的需求量，也难以为他们提供广阔的自我发展空间。

航空航天类

在宇宙这样特殊的环境下，机械、火箭燃料会受到什么影响？行星勘探用机器人如何应用？航天航空类专业主要关注这些话题，它主要研究飞行器（飞机、宇宙飞船、卫星、火箭等）的运动规律及其结构与性能。航天航空技术的发展与军事应用密切相关，并且我国正在开拓许多新的技术领域和研究课题，如卫星通信正在成为现代传递信息的重要手段，卫星导航实现了全球、全天候、高精度的导航定位，宇宙空间站的开发，可容五六百人乘坐的大型客机的开发等。学习该专业具备良好的物理和数学基础十分重要。未来我国航天、航空事业的迅速发展，展示了本专业良好的发展前景。

榜单解读

目前，北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、清华大学等21所普通高校开办了航空航天专业，其中隶属于工业和信息化部的高校有北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等6所，教育部所属高校有清华大学、厦门大学、湖南大学等7所，交通运输部所属高校有中国民航大学，地方所属高校有长春大学、上海工程技术大学、南昌航空大学等7所。在这些高校中，部分高校招收国防生，报考国防生的考生录取与军队院校同属提前批次录取。

报考须知

航天航空类中设有四个专业：飞行器设计与工程、飞行器动力工程、飞行器制造工程、飞行器环境与生命保障工程。

兵器类

兵器类学科是一门研究用武器保卫国家安全和摧毁敌方的学问。兵器类主要分为七大研究方向：武器系统与工程、武器发射工程、探测制导与控制技术、弹药工程与爆炸技术、特种能源工程与技术、装甲车辆工程、信息对抗技术。在这七个方向的学习过程中，除了大量学习基础知识和相关理论之外，还有大量的实践性教学环节，包括到靶场、坦克部队、炮兵部队实习，去兵工厂观摩兵器的生产过程和质量控制技术等。

本专业的特殊性决定了它就业范围相对狭窄。因而报考这一专业的学生最好对这个学科有浓厚的兴趣。如选报弹药工程与爆炸技术的学生最好对原子弹冲击波感兴趣，喜欢收集有关子弹射程、弹药的资料，常收集手榴弹爆炸参数，熟悉各种武器弹药，对爆破技术感兴趣等等。

榜单解读

国内设置武器类专业的高校不多，主要是一些理工大学和工业、科技大学，北京理工大学、南京理工大学、华北工学院、西北工业大学开设的专业较全。其他还有北京航空航天大学、电子科技大学、淮南工业学院、西安电子科技大学、长春光学精密机械学院。有的院校就读时间是5年。

报考须知

开设这个专业的院校很少，实力却不容小觑。基本上都是一批本科里的名牌大学，对考生的数学、物理成绩要求较高。与该专业结合最紧密的还是在军工单位。这些单位一般都远离繁华的都市，像我们从电视上看到的“神舟六号”的发射基地——酒泉卫星发射中心就位于远离甘肃酒泉市的沙漠深处。所以，有志于献身国防军工事业的同学，要做好一定的思想准备。同时，选择本专业不仅要有热情，而且更要具有责任感。

工程力学类

随着工业化发展，力学逐渐应用到很多工程方面，比如大型建筑、桥梁、飞机、火箭等方面。这些工程学科的发展在很大程度上正是依靠现代力学的知识发展起来的，如航空航天工业的发展离开力学就会寸步难行。而许多大学的力学专业，要么直接和航空航天专业挂钩，要么就命名为工程力学专业，由此可见力学和工程技术关系密切之一斑。

榜单解读

许多工科类大学，由于自身工程实力以及发展的需要，它们开设的力学专业往往和工程专业结合得更加紧密，因此更偏重于工程力学类型。比如上海交通大学的工程力学系属于船舶与海洋工程学院，同济大学的力学系则属航空航天与力学学院，北京航空航天大学的力学系属于航空科学与工程学院，前身则为飞行器设计与应用力学系。

报考须知

因为“力”这个东西看不见，摸不着，思考起来十分的抽象，研究它需要应用各种公式，总之，学习工程力学不是一件轻松简单的事，需要做好思想准备。

公安技术类

公安技术类专业共分为两个专业：刑事科学技术和消防工程。顾名思义，这两个专业目前的应用主要是在公安、司法部门，当然也包括一部分相关企事业单位。随着现代科技的发展和各种科技手段的应用，刑事科学技术更是得到了突飞猛进的发展和越来越多的应用，这也使得刑事科学技术专业的地位变得日益重要。

消防工程的目的就是为了培养具备消防工程技术和灭火救援等方面的知识和能力，能在公安消防部队和企事业单位从事消防工程技术与管理和灭火救援指挥方面工作的工科学科高级专门人才。近几年，公安院校尤其是部属公安院校的学生几乎不分专业，全部进入公安系统，消防工程专业也不例外。

榜单解读

招收公安技术类专业的高校一般分成两类：专门的公安类院校和政法大学。公安类院校一般直属于公安部，如中国人民公安大学、中国刑事警察学院、江苏警官学院，因此实践机会较多，就业率高。而像西南政法大学这样的高校则在理论研究方面实力较强。

篇12

关键词: 结构; 过程; 集成; 地理学; 生态学

人类活动的强烈干预推动着地球系统演化进入了“人类世”(Anthropocene Era) 的新纪元[1]。人类活动对地球系统运行的影响赶上甚至超过了自然变化， 地球系统正在以前所未有的速率发生变化并进入一个未知的演化方向和轨道[2]。在这种背景下， 传统地理过程、生态过程研究正经历着深刻的变革， 地理过程、生态过程及其与相关学科的交叉与融合正在成为现代地理学和生态学发展的重要方向。本文在概述地理—生态过程研究进展的基础上， 探讨地理—生态过程研究的主要科学问题和未来发展的重要领域， 以期为我国地理学、生态学等相关领域研究与发展服务。

1 地理—生态过程研究进展概况

地理过程是指地表环境(要素、综合体) 随时空变化的历程， 按要素可分为自然过程和人文过程， 按机制可以分为物理过程、化学过程和生物过程等[3]。在传统地理过程的研究中， 地貌过程和水文过程是其研究的主题和核心内容， 各种营力作用下形成的地貌形态和地形单元以及流域水循环的过程与机理是其研究的主要方向。生态过程作为生态学研究的重要内容， 主要涉及生态系统中的元素循环、种群动态、种子或生物体的传播、捕食者和猎物的相互作用、群落演替和干扰等方面[4]。

20 世纪后期以来， 人类活动及其所导致的全球环境变化成为了全球生态系统格局、结构和过程变化的主要驱动力[5， 6]。在这个过程中， 土地利用改变了全球生态系统格局与结构， 人工直接管理的生态系统达到陆地总面积的40%以上[7]。1970~2000 年间土地利用扩展使物种灭绝速率比自然背景值提高2~3 个数量级， 全球物种多样性降低40%[8]。同时， 人类活动深刻地改变了水资源与水循环[9， 10]， 1960 年以来， 水资源利用每10 年增加20%， 15%~35%地区出现水资源过度利用; 此外， 人为因素诱导的土壤侵蚀、土地退化等也成为全球面临的突出生态与环境问题[11]， 全球约有40%的农业土地存在不同程度的土壤退化现象[12]。在21 世纪， 人口和经济持续增长以及全球环境快速变化将给全球生态系统带来前所未有的压力[8]。

在人类活动深刻影响和全球环境变化的背景下， 早期地理与生态过程的相关研究表现出明显不足。在地理过程的描述中， 由于自然地理和人文地理研究内容的分化[13]， 自然地理过程往往只考虑自然变化机理， 而忽视人文因素的作用和动态过程。如早期的水文过程研究， 虽然可以分析径流和输沙的动态变化， 但是却往往难以揭示人类活动的影响效应。同时， 在构建的地理过程模型中， 也存在许多相互割裂的现象。如土壤侵蚀模型，其经验模型往往难以揭示土地利用空间分布格局对土壤侵蚀过程的影响; 而物理模型虽然能够反映出土壤流失的过程， 模拟不同土地利用情景下土壤侵蚀的变化; 但在实际应用中， 却由于野外和实验获取的数据难以满足模型参数设置的要求、误差累积和不确定性增加等原因， 而影响模型精度， 限制土壤侵蚀模型的应用[14]。

在生态过程研究中， 也多以自然生态变化的机理而展开。如植被空间格局变化研究仍然以顶级群落概念、群落格局演替Gap 理论和生命区划分体系为理论基础， 难以解释由人类主导的生态系统的动态过程。如在生态系统结构和过程变化的动态描述中常以Odum 的生态系统演变规则(Strategy of Ecosystem Development)[15]为理论框架， 在此框架下生态系统应向热力学稳定态(Homeostasis) 演化; 然而， 生态系统很少达到稳定态， 也不一定呈现向稳定态演替的趋势。生态系统对环境长期变化的适应性研究经常以Tilman的资源竞争平衡理论为依据， 但以此为基础的模型并不能现实地模拟生态系统结构和过程的动态变化[16]。同时， 由于大多数生态学理论是基于单个生境中小尺度上的研究发展起来的， 而目前的环境问题具有大尺度的性质[17]， 所以， 尺度问题业已成为现代生态过程研究的需求。

在全球环境变化驱动下， 传统地理过程与生态过程的研究发生了深刻变化， 与地理—生态过程相关的国际重大科学计划相继启动。如从国际生物圈计划(IBP) 到人与生物圈计划(MAB)， 再到千年生态系统评估(MA); 从国际地圈—生物圈计划(IGBP) 到全球变化的人文影响计划(IHDP)等。纵观这些研究计划和相关学科的发展， 可以发现地理过程从任何角度看都不再是单纯的自然过程， 生态过程的研究也不再仅仅局限于生态系统内的动态与发展， 注重人类活动影响， 注重多学科的交叉融合， 正在成为现代地理—生态过程研究的重要特点。

目前， 地理过程的研究正经历着从自然向自然与人文结合方向发展， 从无机向无机与有机结合方向发展， 从单要素、单个过程的研究向多要素、多过程耦合与综合研究方向发展， 从宏观到宏观与微观结合方向发展[3]。生态过程的研究也伴随着生态学的发展，表现出生态过程研究与人口、资源与环境问题相结合， 其研究对象从自然生态系统向自然社会经济复合生态系统方向发展。研究方法从局部的、孤立的研究向整体的网络化研究发展， 生态过程研究的时空尺度不断拓展， 研究手段不断更新。在地理—生态过程的研究中， 新的科学问题和研究领域正悄然凸现。

2 地理—生态过程研究的主要科学问题

现代地理—生态过程强调人为因素在各种过程中的作用， 强调人为因素作用下的地理—生态过程对自然资源和环境的影响， 强调地理—生态过程与全球变化之间的耦合作用以及可能引发的后果， 强调地理—生态过程在土地退化过程中的关键作用， 强调利用现代手段进行定量化研究和过程模拟。在地理—生态过程研究中， 所涉及的基本科学问题包括结构与过程、综合与集成两大方面， 其研究重点则集中在尺度—结构—过程相互作用、自然—经济—社会相互联系、地貌—水文—生态过程相互耦合、地理—生态过程与资源环境效应相结合等领域。

2.1 基本科学问题

2.1.1 结构与过程在地理—生态过程的研究中， 结构往往是指不同生态系统和景观单元的空间关系， 如生态系统与景观单元的大小、形状、数量、类型及空间组合等。所涉及的过程包括自然过程(元素和水分的分布与迁移、物种的分布与迁徙、径流与侵蚀、能量的交换与转化等) 和社会文化过程(交通、人口、文化的传播等)。目前， 结构与过程研究的科学问题主要集中在结构、功能、动态、驱动力、过程、机制等几个方面。

(1) 结构关于结构的研究， 是重点探讨地表系统的要素组成和空间分布特征， 如土地利用/ 土地覆被的组成和分布格局、生态系统的空间异质性等。其中， 如何有效刻画生态系统和景观单元的结构特征， 构建具有生态学意义的格局指数是目前地理—生态过程研究中富有挑战性的研究课题。现代信息技术为获取生态系统和景观类型空间分布的基础信息提供了强大技术支撑， 深入分析遥感、地理信息系统和相关学科的发展趋势对于全面提升结构分析的研究水平具有重要的意义。

(2) 功能系统的要素组成决定系统功能的发挥， 功能是不同系统要素与结构的外在体现。功能的研究主要分析陆地表层系统的结构演变与过程动态所表现出的生态、经济和社会功能。不同类型生态系统服务功能研究、结构变迁与过程耦合下的资源环境效应等是目前功能研究的热点问题。

(3) 动态动态变化是在结构分析的基础上， 研究生态系统和景观单元等的变化规律和特征， 解释结构发生怎样的变化、变化的地点以及变化的速度等问题。在动态变化的分析中， 包含两个层面的含义: 对现状的分析; 对未来变化的模拟。其中， 采取何种方法或技术刻画动态变化的特征， 是学者们共同关注的话题。此外， 在动态分析的研究中， 对不同时期数据精度、分类系统等一致性的处理， 往往是进行动态分析的先决条件。

(4) 驱动力驱动力分析是在结构变化分析的基础上， 揭示生态系统和景观单元变化的原因和驱动机制， 以期为预测结构变化方向和制定相应管理对策等服务。驱动力包括自然驱动因子和人为驱动因子两个方面， 其中， 自然驱动因子主要指对特定结构的形成与演变起作用的自然因素， 包括气候、地貌、水文、土壤和自然干扰等; 人文驱动因子主要涉及到人口变化、技术进步、政治经济体制变革、文化价值观念改变等。在驱动力的分析中， 重点探讨: 驱动因子选择与关键因子甄别、驱动力分析方法确定、不同驱动因子在不同时空尺度上的功能和效应等。

(5) 过程陆地表层系统过程的研究内容涉及物理过程、化学过程、生物过程和人文过程等方面， 其研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展， 其关键在于系统中界面过程的综合研究[18]， 同时注重过程的格局分析[19]。目前， 地理—生态过程的研究内容主要包括水文循环过程与水量转化、流域系统中物质迁移过程、土壤侵蚀过程、土地系统演变过程、土壤—植物—大气连续系统过程、环境生物地球化学过程、生物多样性变化过程、人文与文化过程等方面。

(6) 机制旨在揭示结构与过程的相互作用关系。在机制的研究中， 注重地理—生态过程与环境变化和人类活动的关系， 重视非线性科学和复杂性科学在揭示机制研究中的应用。模型作为地理—生态过程的定量表达， 是探讨机制的重要途径， 需要通过模型的手段开展机制的分析和情景预测研究。

2.1.2 综合与集成综合是地理学的本质和存在依据， 集成是综合的演进与升华[20]。在地理学研究中， 需要综合多学科的理论和知识， 选择典型区域， 针对主要问题开展综合

与集成研究。在地理—生态过程的研究中， 也需要综合多种实验观测手段和研究方法开展综合研究。在此基础上实现地理—生态过程研究中的要素集成、过程集成和区域集成。

(1) 要素集成现代地理—生态过程受自然、生态、经济、社会等多种因素的影响，

将人类活动纳入地理—生态过程， 对多种要素进行集成分析， 对于揭示结构与过程的演

变规律与特征具有重要意义。在要素集成的研究中， 要考虑自然社会经济要素的集成和

相互作用， 也需要考虑要素的尺度效应。

(2) 过程集成黄秉维先生早在20 世纪50~60 年代就提出了综合研究地表物理过程、化学过程与生物过程的学术思想[21]。过程集成强调地球表层系统各个过程之间的相互关联， 注重自然过程与人文过程的耦合研究， 强调人类活动影响下的地理—生态过程的综合研究， 突出自然地理过程与生态过程的耦合研究等。在过程集成中， 基于过程模型的模拟与预测研究是过程集成方法研究的重要内容。

(3) 区域集成地球表层系统不仅具有显著的区域差异和地域分异规律， 同时也是

一个多层等级系统， 既有坡面—小流域—流域—区域—全球的不同尺度， 也存在种群—群落—生态系统—景观—区域—全球的多个层次。在地理—生态过程的区域集成研究中，不仅需要针对不同尺度地球表层过程的发生机理展开研究， 更需要通过尺度效应分析和尺度转换(尺度上推与尺度下推)， 获知其他尺度的信息， 开展多尺度研究， 从而体现研究对象的整体性。在尺度效应分析与尺度转换中， 需要注意特征尺度选择与尺度域划分、转换方法与模型构建、时间尺度与空间尺度的合理匹配、尺度转换结果的不确定性分析等问题。

此外， 在综合与集成的研究中， 也需要加强集成方法的拓展， 发挥计算机技术、应用数学方法、空间信息科学与技术在地理—生态过程研究中的作用， 开展基于对过程理解和定量阐述的模型研究， 如建立区域综合模型、多尺度地理—生态过程模型等。

2.2 重点研究领域

2.2.1 尺度—结构—过程相互作用“尺度—结构—过程”是地理—生态过程研究的核心理念， 结构影响过程， 过程改变结构， 尺度不同， 结构与过程的关系也将有很大的差异。其中， 结构是不同地理—生态过程与自然背景综合作用的结果， 地理—生态过程的变化与发展影响和改变着陆地表层系统结构的形成， 从某种意义上说结构是各种地理—生态演变过程的瞬间表现。同时， 结构能够从多个方面影响过程， 如生态系统的空间分布能够影响局域地表温度、养分丰缺、生物种群或其他物质在空间上的分布状况， 景观要素的变化可以影响景观中的物质流和能量流等[22， 23]。

结构、过程及其相互关系的研究离不开其所依赖的尺度。地理—生态过程不同， 其相应的尺度也会有很大的变化。就研究粒度而言， 富营养化的研究往往在30 m 或更小粒度上展开， 而森林砍伐的粒度则多在100 m 以上; 就研究的幅度上， 叶片的生理过程一般发生在平方毫米/ 平方厘米的空间尺度和秒/ 分钟的时间尺度上， 而景观动态过程的研究则需要考察几百/ 几千平方公里的空间尺度和十年/ 百年的时间尺度[24]。结构与过程的关系会因研究尺度的不同而发生明显的变化， 如在不同尺度上， 土地利用结构与土壤养分、土壤水分、水土流失的影响机制并不相同[4]， 中小尺度上的研究成果并不能满足大规模综合治理与开发的需求。

尺度—结构—过程的相互作用研究是现代地理—生态过程研究的重点领域， 其主要研究内容包括如下几个方面:

(1) 针对单一尺度分析结构与过程的作用机理;

(2) 探讨不同尺度之间结构或过程变化的规律和特征， 并分析其尺度效应;

(3) 基于不同尺度结构与过程的作用关系和尺度效应分析结果， 进行多尺度综合研究和尺度转换研究;

(4) 探讨不同尺度划分体系(如时间尺度、空间尺度、过程尺度、观测尺度、模型尺度等) 对结构、过程、结构与过程作用关系的影响效应;

(5) 其他研究， 如多尺度模型研究、尺度转换不确定性分析研究等。

2.2.2 自然—经济—社会要素相互联系当代地理学作为一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用与关系及其时空规律的科学， 其研究内容主要面向当前世界性的人口、资源、环境与可持续发展问题[25]。现代地理—生态过程的研究， 必然注重自然、经济、社会等多因素的综合研究， 注重人类活动与环境变化的关系[19]。

在自然—经济—社会要素相互联系的研究中， 地理—生态过程重点探讨以下几个方面的内容:

(1) 自然、经济、社会单一系统内部的要素、过程时空变化规律与特征;

(2) 自然、经济、社会不同类型的要素、过程之间的相互影响与作用机理;

(3) 自然、经济、社会不同系统之间多要素或过程之间的综合与集成;

(4) 地表系统在自然、经济、社会共同作用下的变化规律与发展趋势;

(5) 其他研究， 如复合系统基础理论创新等。

2.2.3 地貌—水文—生态过程相互耦合地貌过程、水文过程和生态过程是地理学、生态学研究的传统优势领域。在早期的研究中， 往往关注单一过程的研究， 而对两两过程或多种过程的综合研究不够。然而， 多种过程的耦合作用机理往往是识别系统动态演变的关键所在。在全球环境变化的背景下， 地貌过程—水文过程—生态过程的耦合研究显得尤为重要。

目前， 地貌过程—水文过程—生态过程的耦合研究重点关注地形发育、径流形成、污染物迁移、土地退化、生态系统调控等领域， 其重点研究内容有:

(1) 人类活动影响下的生态—水文过程;

(2) 生物地球化学循环过程;

(3) 流域水、沙及化学物质迁移过程;

(4) 其他研究， 如耦合模型开发等。

2.2.4 地理—生态过程与资源环境效应研究资源、环境与发展的关系并寻求解决其中关键问题的途径， 为区域整治提供理论基础和决策依据， 是当代地理学和生态学服务社会的重要方面。目前急需解决的资源环境问题包括水资源供应危机、土地质量急剧下降、环境污染和生态破坏日益严重、灾害频发等问题， 这些资源环境问题的解决往往和地理—生态过程的调控密切相关。探讨地理—生态过程与资源环境效应的关系是目前地理—生态过程研究的重要方面。

地理—生态过程与资源环境效应研究的重点内容有:

(1) 生态系统物质循环与全球变化;

(2) 流域物理、化学和生物过程及其资源、环境和灾害效应;

(3) 土地利用/ 土地覆被变化过程及生态环境效应;

(4) 城市化过程对区域生态环境的影响与效应;

(5) 生态系统过程与生态系统服务功能;

(6) 地貌过程与灾害效应等。

3 地理—生态过程研究的发展趋势与方向

3.1 地理—生态过程研究的发展趋势

现代地理—生态过程研究正跨越不同时空尺度， 开展多学科的交叉和融合， 从近期发展看， 地理—生态过程研究具有以下明显的动态和趋势。

(1) 系统化系统化是地理—生态过程研究的重要方向。地理—生态过程是以系统论为基础， 以陆地表层系统、环境系统、人地系统等为对象开展研究。在系统化研究中，需要探讨系统的内部要素与结构组成、系统层次与相互关联、系统动态与外部环境的相互关系， 揭示全球变化背景下地理—生态过程与地表系统演变的作用关系， 探求系统协调发展的机制与途径。

(2) 综合性综合性是地理—生态过程研究的重要特色。在地理—生态过程的综合研究中， 不仅要在分析要素与要素关系、要素与过程关系、过程与过程关系的基础上开展要素综合和过程综合， 也要在尺度效应分析和尺度转换的基础上开展区域综合研究。在区域综合研究中， 不仅需要聚焦危机区、脆弱区或热点地区， 针对独特区域开展独特问题的综合研究[26]; 同时也应具有全球化视角， 开展跨国或全球尺度的研究。此外， 也应注重总结性的综合研究[27]， 基于重要地理区域科学数据构建国家级的地理科学基础平台，为进一步创新研究提供基础。

(3) 交叉性地理—生态过程研究本身就属于学科交叉的范畴。随着人口、资源、环境、发展等全球性问题重要性的日益突现， 地理—生态过程研究的交叉性特点将愈加明显， 自然与人文的交叉、科学与技术的交叉、多学科交叉成为地理—生态过程研究不可逆转的趋势， 地理学、生态学、资源科学、环境科学、大气科学、社会学、经济学等不同学科对于地球表层系统的共同关注， 在服务于国家战略需求的同时， 也为地理—生态过程研究的深入发展提供了机遇。

(4) 应用性地理—生态过程的未来研究， 将积极拓展科学研究的应用领域与范围，在环境与灾害管理、生态系统管理、国土综合整治、全球环境变化、土地退化防治和区域可持续发展等领域开展应用研究， 以满足国家需求， 为实施可持续发展战略服务。

3.2 地理—生态过程的重大研究论题

地理—生态过程作为当代地理学、生态学及相关学科研究的热点问题和前沿领域，在未来的研究中， 需要整合科技资源， 针对以下领域和内容开展工作。

(1) 地表系统中的物质、能量和生物流过程研究其中重点加强生态水文过程、生物地球化学循环、人地相互作用过程、全球碳氮循环等研究; 注重界面过程和不同类型过程的耦合; 注重野外观测、试验分析、空间信息技术、数学模型等研究方法的综合应用。

(2) 地表环境变化的驱动力、过程和效应研究主要分析陆地表层系统、环境系统和人地系统演变的自然和社会经济驱动， 分析不同结构和过程的时空变换特征， 探讨不同变化情景下的资源、环境、生态和灾害效应。

(3) 区域综合和区域内异质性研究区域综合研究有待于加强区域综合实验研究、区域综合的方法与模型应用; 同时针对区域内的时空变异， 开展区域内景观多样性与异质性、景观格局与生态过程研究。

(4) 尺度推绎与转换尺度问题是地理—生态过程研究中极富有挑战性的课题。针对不同的尺度划分体系(种群、群落、生态系统、景观、区域、全球; 坡面、集水区、流域、区域、全球)， 开展尺度推绎与转换的理论基础研究和区域实验研究， 发展尺度推绎与尺度转换的方法和模型。

(5) 地理学的整体性研究整体性是地理学的特色， 在当前环境变化研究中， 基于系统分析的整体性研究愈加重要[19]。目前， 地理学的整体性研究亟需加强自然地理学与人文地理学的融合， 注重环境变化与规划、土地利用变化与规划、区域可持续发展等领域的研究， 突出人类活动对环境和过程的影响， 探讨模型模拟研究在地表系统整体性中的作用。

(6) 方法论创新方法论创新是推动地理—生态过程研究的重要途径。需要加强非线性科学和复杂性科学在地理系统研究中的应用， 开发研制或发展地理过程模型、多尺度综合模型等， 加强模型的有效性检验与验证。

(7) 地理—生态过程研究的应用在地理—生态过程的理论与创新的基础上， 积极加强应用研究， 其中重点加强的领域有: 水循环与水资源、地貌过程与工程和灾害防治、气候变化及其效应、生态过程与生态系统恢复和保护、土地退化过程与治理、人地相互作用过程和人与自然和谐发展、全球变化的区域适应研究等。

3.3 地理—生态过程研究的几点建议

我国在地理—生态过程这一领域已经开展了大量研究工作， 并取得许多重要的研究进展。但是， 与国际相关研究的发展相比， 我们还有明显差距。为了更好地开展地理—生态过程的研究， 服务于学科发展与国家需求， 在未来研究中需要注意以下几方面的问题。

(1) 加强观测、实验、调查与模拟获取数据是开展地理—生态过程研究的前提和基础。目前， 我国已经建立了长期野外观测与研究台站网络， 为监测我国资源环境动态、推动地理学与生态学的发展、服务于国家需求和政府决策提供丰富的数据基础。然而，很多研究还缺少第一手的观察与监测数据。因而， 在未来的研究中， 要加强观测、实验和野外调查， 注重数据监测的长期性、监测手段与方法的一致性。同时， 加强地理—生态过程的模拟研究， 发展基于观测的过程模拟模型。

(2) 加强遥感与野外观测的结合遥感手段是目前快速获取地表信息， 开展地理—生态过程研究的重要手段。然而， 由于时间分辨率与空间分辨率的限制， 遥感数据的解译结果往往具有不确定性。因而， 在基于遥感手段开展野外调研和数据分析的过程中，需要加强野外的同步观测， 将遥感调查结果和野外观测数据相结合， 提高地理—生态过程研究的准确性。

(3) 加强区域综合和全球研究在我国目前地理—生态过程的研究中， 区域的综合研究已有较多的案例， 但是缺乏基础理论创新， 多尺度综合研究的内容也并不多见; 同时， 在地理—生态过程领域， 我国具有全球性视野的研究非常匮乏。在今后的研究中，我国学者要关注全球的问题， 积极开展跨国或全球尺度的研究。

(4) 加强学科交叉， 特别是一级学科的交叉学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿， 这里最有可能产生重大的科学突破， 使科学发生革命性的变化[28]。然而，从目前国家自然科学基金的申报情况可以看出地理学者有意开展交叉研究的项目比例较低[29]， 地理学家们对于自然与人文的综合研究相对薄弱， 难以满足日益增长的国家需求。因而， 在今后的研究中， 亟需加强学科交叉， 将其他学科， 如生物学、物理学、化学、数学、信息科学等学科的理论与方法应用到地理—生态过程的研究中， 以期取得突破与创新。

参考文献(Refer ences)

[1] Crutzen P J. Geology of mankind. Nature， 2002， 415(6867): 23.

[2] IGBP. Global change and the earth system: a planet under pressure. IGBP Science 4， The Global EnvironmentalProgrames， 2001.

[3] Leng Shuying， Song Changqing. Review of land surface geographical process study and prospects in China. Advances in Earth Science， 2005， 20(6): 600-606. [ 冷疏影， 宋长青. 陆地表层系统地理过程研究回顾与展望. 地球科学进展，2005， 20(6): 600-606.]

[4] Fu Bojie， Chen Liding， Wang Jun et al. Land use structure and ecological processes. Quaternary Sciences， 2003， 23(3):247-255. [傅伯杰， 陈利顶， 王军等. 土地利用结构与生态过程. 第四纪研究， 2003， 23(3): 247-255.]

[5] Margaret A P， Emily S B， Elizabeth A C et al. 21st Century Vision and Action Plan for the Ecological Society of America. Report from the Ecological Visions Committee to the Governing Board of the Ecological Society of America./esa.org/ecovisions/.

[6] Franoise B， Jacques B. Landscape Ecology: Concepts， Methods and Applications. New Hampshire: Science Publishers，Inc.， 2003. 18-24.

[7] Goldewijk K K. Estimating global land use change over the past 300 years: The HYDE database. Global Biogeochemical Cycles， 2001， 15(2): 417-434.

[8]WWW.Living planet report./abelard.org/news/ecology2004.php#wwf_report. [9] Vorosmarty C J， Sahagian D. Anthropogenic disturbance of the terrestrial water cycle. BioScience， 2000， 50(9): 753-765.

[10] Oki T， Agata Y， Kanae S et al. Global assessment of current water resources using total runoff integrating pathways.Hydrological Sciences， 2001， 46(6): 983-995.

[11] Dumanski J， Pieri C. Land quality indicators: research plan. Agriculture， Ecosystems and Environment， 2000， 81:93-102.

[12] Oldeman L R， Hakkeling R T A， Sombroek W G. World map of the status of human induced soil degradation: an explanatory note. International Soil Reference and Information Centre， Wageningen， NL， 1990.

[13] Thrift N. The future of geography. Geoforum， 2002， 33: 291-298.

[14] Fu B J， Zhao W W， Chen L D et al. A multiscale soil loss evaluation index. Chinese Science Bulletin， 2006， 51(4):448-456.

[15] Odum E P. The strategy of ecosystem development. Science， 1969， 164: 262-270.

[16] Cao Mingkui. Meeting the challenge of ecosystem research and management in Anthropocene Era . Proceedings of Conference on Human Activities and Ecosystem Change， Dec.30， 2005. [ 曹明奎. 人类世时期生态系统研究和管理面临的挑战. “人类活动与生态系统变化”创新团队学术讨论会， 2005 年12 月30 日， 北京.]

[17] Chen Changdu. To follow the world's new tendency of ecological development in developing China's ecology. Science& Technology Review， 1996， (2): 7-9. [陈昌笃. 注目世界动向: 迎接21 世纪中国生态学新发展. 科技导报， 1996，(2): 7-9.]

[18] Zheng Du， Chen Shupeng. Progress and disciplinary frontiers of geographical research. Advances in Earth Science，2001， 16(5): 599-606. [郑度， 陈述彭. 地理学研究进展与前沿领域. 地球科学进展， 2001， 16(5): 599-606.]

[19] Gregory K J. The Changing Nature of Physical Geography. New York: Oxford University Press Inc.， 2000. 125-131，275-289.

[20] Ge Quansheng， Wu Shaohong， Zhu Liping et al. Some ideas related to the development of Chinese geography in the 21st century. Geographical Research， 2003， 22(4): 406-415. [葛全胜， 吴绍洪， 朱立平等. 21 世纪中国地理学发展的若干思考. 地理研究， 2003， 22(4): 406-415.]

[21] Huang Bingwei. Some key tendencies of physical geography. Acta Geographica Sinica， 1960， 26(3): 149-154. [黄秉维.自然地理学一些最主要的趋势. 地理学报， 1960， 26(3): 149-154.]

[22] Pickett S T A， Cadanasso M L. Landscape ecology: spatial heterogeneity in ecological systems. Science， 1995， 269(21):331-334.

[23] Reiners W A， Driese K L. Transport Processes in Nature: Propagation of Ecological Influences through Environmental Space. Cambridge University Press， 2004. 91-267.

[24] Buttenfield B P， Cameron D R. Scale effects and attribute resolution in ecological modeling. In: The 4th International Conference on Integrating GIS and Environmental Modeling (GIS/EM4): Problems， Prospects and Research Needs，2000.

[25] Song Changqing， Leng Shuying. Characteristics and trend of modern geography and progresses of geographical researchin China. Advances in Earth Science， 2005， 20(6): 595-599. [宋长青， 冷疏影. 当代地理学特征、发展趋势及中国地理学研究进展. 地球科学进展， 2005， 20(6): 595-599.]

[26] Cai Yunlong， Lu Dadao， Zhou Yixing et al. National demands for and development strategies of Chinese geography.Acta Geographica Sinica， 2004， 59(6): 811-819. [蔡运龙， 陆大道， 周一星等. 中国地理科学的国家需求与发展战略.地理学报， 2004， 59(6): 811-819.]

[27] Lu Dadao. Some key issues concerning development of geographical science in China. Acta Geographica Sinica， 2003，58(1): 3-8. [陆大道. 中国地理学发展若干值得思考的问题. 地理学报， 2003， 58(1): 3-8.]

篇13

[摘要]未来20～30年中，中国城镇化水平和空间拓展还将经历一个快速提升的过程，是我国发展的历史性战略机遇期。从目前来看，中国城镇化空间的核心—边缘结构已经形成，我国城镇化空间拓展的核心区主要在“京豫浙”三角区及其邻近地区，而并不包括传统上所认为的“珠三角”及海西经济区。在考虑中国未来30年的城镇化进程时，我们不能盲目地做出中国未来城镇化的重点在中西部地区的结论，也不能盲目地在城镇化日趋衰落而并无任何区位优势或特色资源的地区进行大规模投资，尤其是所谓的基本公共服务均等化的建设，或者所谓的调整地带失衡的政府转移支付或投资。中国城镇化的过程应是一个通过市场、政府、公民共同参与的多主体协同创新、协同进步的过程，是一个实现经济社会集约化、空间规模经济化、空间格局持续优化的过程，只有这样才能真正实现以人为本的科学发展，才能顺利推动“五位一体”的中国特色社会主义建设。

 

[关键词]城镇化；空间格局；核心—边缘结构；中国

[中图分类号]f2992[文献标识码]a[文章编号]1005-6432（2013）16-0006-04

1引言

诺贝尔经济学奖得主斯蒂格利茨曾说过美国的高科技和中国的城市化是影响21世纪世界进程的两件大事（2001）。2011年中国的城市化率已经突破50%，这对于中国来讲是一个里程碑事件，这意味着中国已经进入一个以城市人口为主的国家，这也意味中国可能还有20～30年的快速城市化进程，更意味着深刻的政治、经济、社会、文化、生态等方面的变革也正在加剧。尤其是，在当前海外市场萎缩，中国亟须提振内需以维持经济平稳增长的时代背景下，中国城镇化的平稳推进更具有非凡的战略性意义。

 

城镇化布局是影响中国城镇化进程的重要因素之一。“十二五”规划指出，要“优化城市化布局和形态”，构建“‘两纵三横’”的城市化战略格局。十报告进一步指出，要“构建科学合理的城市化格局，科学规划城市群规模和布局，增强中小城市和小城镇产业发展、公共服务、吸纳就业、人口集聚功能”。目前关于中国城镇化格局的描述有很多，一般或者是围绕东中西三大地带、南部北部等板块的此起彼伏来展开，或者是围绕城市群的格局来展开。这为我们认识中国城镇化的空间格局提供了十分重要的参考。

 

然而，从区域经济视角来看，城镇化的空间格局与经济格局一样也存在着一定程度的核心—边缘结构。但囿于数据或者方法技术，关于中国总体城镇化空间格局的核心边缘结构的研究还比较少见。随着基于gis的空间计量分析技术的提升和遥感夜间灯光数据在城市化空间格局研究中应用的日趋成熟，利用遥感夜间灯光数据（dmsp/ols）来对中国城市化空间格局的核心—边缘结构进行可视化分析的条件已经成熟。一些学者已经在相关研究上进行了深入探索（陈晋，卓莉，史培军，2003），给我们提供了十分重要的参考。但是基于dmsp/ols数据对中国城镇化格局空间依赖性、空间异质性、空间进程等还需要进一步研究。

 

为此，本文将运用dmsp/ols数据（2000、 2010年），分析中国大陆城镇化空间的差异性和关联性，并通过全局空间自相关、局域空间自相关、空间插值、标准差椭圆等空间计量分析技术来判别中国城镇化空间格局的核心—边缘结构。本文用灯光指数来代替城镇化发展水平（阴英超，2010）。本文关注的核心问题是，中国是否存在核心—边缘的城镇化空间结构，中国不同区域的城镇化格局是否存在阶段性特征，中国未来城镇化空间拓展的热点区在哪里。

 

2中国城镇化空间拓展的核心区在华北平原及其邻近地区

基于dmsp/ols数据利用gis提取灰度值大于0的斑块，这些斑块大致反映了中国城镇化空间的拓展状况，如图1和图2 所示。图1和图2中红色代表2000年的斑块分布，绿色代表2010年的斑块分布，区别在于图1 反映的是基于2000年的城镇化斑块拓展状况，图2 反映的是基于2010年的城镇化斑块拓展状况。由图1可知，在红色边缘地区新增添了些许绿色斑块，这代表着在2000年城镇化图斑的周围出现了新增长的城镇化图斑，显示出了城镇化空间拓展的扩散效应。图2显示在2010年城镇化图斑的周围存在些许消失的图斑（2000），这代表着在从2000年到2010年存在些许消失的城镇化图斑，显示出了城镇化空间拓展的极化效应。值得注意的是，无论是新添的图斑还是消失的图斑基本都围绕在2000年城镇化图斑的周边或邻近地区，这说明我国城镇化的核心区和外围区已经有了基本的轮廓，东北地区的“哈大城市走廊”清新可见，“京豫浙”三角区（沈体雁，张晓欢，赵作权，2013）、“中三角”、成渝经济区、新疆城市群、福建广东沿海城市带等清晰可见。从标准差椭圆（赵作权 2009）来看，从2000年（蓝色虚线椭圆）到2010年（红色实线椭圆）我国城镇化处于扩张状态，但密集化程度在增加，这说明我国城镇化空间处于在扩张中密集化的状态，由标准差椭圆度量的我国城镇化空间的核心区包含了华北平原及其邻近地区、部分辽中南城市群、中三角、关中城市群和成渝经济区，但其中最大的连片的城镇化空间主要是“京豫浙”三角区及其邻近地区，事实上也就是华北平原及其邻近地区。

 

3中国城镇化水平的核心区以“京豫浙”三角区为核心

基于dmsp/ols数据利用gis计算基于县级行政辖区的夜间灯光指数，用以指代县级行政单元的城镇化水平指数（阴英超，2010），并计算基于适当距离权重矩阵的局域moran i，生成lisa图（anselin，2007），其中红色部分指代城镇化水平的高高集聚区，淡紫色部分指代城镇化水平的低高离散空心区（大多位于高高集聚区的邻近边缘区），粉红色部分指代城镇化水平的高低离散孤岛区，大多位于距离高高集聚区较远被低值区包围的区域，深蓝色部分指代城镇化水平低低集聚的萧条区，大多位于中西部地区，但在2800余个县级行政单元中有近一半的县域城镇化水平与邻近地区不存在显著的空间自相关现象，这在一定程度上代表了县域经济的空间分割现象。如果将城镇化水平的高高集聚区和高低孤岛区定义为城镇化空间的核心区，将低高萧条区、低低集聚区和其他不具显著空间自相关的地区定义为外围地区，那么中国城镇化空间的核心与外围地区也清晰可见。2000—2010年，最为显著的是“京豫浙”三角区呈现出了快速融合趋势，其他零散的核心区并没有十分显著的变化，比如高高集聚的辽中南城市群中的部分地区、晋南地区、海西地区、广东经济核心区，以及孤岛状态的武汉、西安、成都核心区、重庆核心区、昆明核心区、贵州核心区、哈尔滨核心区等。值得注意的是，从2000年到2010年中国城镇化空间的高高集聚区和低低集聚区都在大幅增加，并且低低集聚区增加数据和速率更快，孤岛区和萧条区也有少量增加，这说明我国城镇化空间正处于以集聚为主导扩散并存的阶段，但核心—边缘结构正日趋明显。

4中国城镇化水平速率的核心区依附于城镇化水平核心区

在度量城镇化发展快慢时，多数研究者采用的指标是城镇化水平的年均增长率，在本文中则可以得到如图5所示的中国城镇化水平增长率的核心—边缘结构图。由图5便可以得出在2000—2010年中国城镇化水平快速增长的的核心区位于江西昌九城市群、云贵地区、成渝地区、部分甘肃青海地区、部分内蒙古和新疆地区。因此，不少人边得出未来中国城镇化空间的重点在我国的中西部地区，因为这些城镇化水平增长率较高的连片区大都位于中西部地区。

 

然而，如果用城镇化速率，即城镇化水平在一定时间内的平均增加值来度量中国城镇化空间增长快慢时，便可以得出近乎相反的结论。如图6所示，该图显示的是在2000到2010年中国城镇化速率的核心—边缘结构，我们可以发现图6和图3、图4具有较高的相似性，即中国城镇化水平速率的核心区主要位于中国城镇化水平较高的核心区邻近地区，也可以认为中国城镇化水平速率的核心区依附于城镇化水平核心区，尤其是“京豫浙”三角区表现尤为明显。

 

5中国城镇化空间的核心边缘结构已经形成

通过计算g* 统计量（anselin，2007），首先来度量中国城镇化水平的热点区，如图7和图8，其次来度量中国城镇化水平速率和增长率的热点区，如图9和图10所示。如果将热点区视为中国城镇化空间的核心区，那么图7和图8就告诉我们中国城镇化空间的核心—边缘已经形成，第一个连片的核心区分别是“京豫浙”三角区和环渤海地区的并集，第二个连片的核心区是广东核心区和部分海西地区的并集，其他地区均可视为中国整体城镇化空间的边缘区，2000—2010年，第一个连片核心区在扩张，第二个连片核心区在收缩。因此，中国未来一段时间内城镇化空间的核心区在“京豫浙”三角区，辽中南和河北北部地区是和“京豫浙”三角区较易融合的城镇化地区。仅从空间范围来看，珠三角和海西地区的城镇化空间拓展范围有限。

 

图9和图10分别是中国城镇化速率和增长率的热点区显示图。从图9来看，中国城镇化空间速率的热点区主要位于“京豫浙”三角区，以及河北北部和辽中南城市群的部分地区。这与图3、图4、图7、图8所示的中国城镇化核心区存在较高的相似性，其区别就在于图9所示的城镇化速率核心区基本不包括珠三角和海西部分地区，这再次说明我国城镇化空间拓展的核心区主要在“京豫浙”三角区及其邻近地区，而并不包括传统上所认为的“珠三角”及海西经济区，尤其是珠三角拓展范围的有限性给人印象深刻。从图10来看，中国城镇化水平增长率的热点区主要位于江西省、云贵—成渝—青海—甘肃形成的连片区、新疆部分地区以及内蒙古的部分地区，但从图10来看很容易得出中国城镇化在2000—2010年的增长重点在中西部地区的结论，或者得出中国未来城镇化重点在中西部地区的结论，结合前面的分析，这种结论显然有待商榷，但必须承认的是在2000—2010年，中国城镇化增长率的热点区的确是在中西部地区，但这与中国城镇化空间拓展的核心区是两个不同的概念，单位时间内的平均增加量（城镇化速率）和单位时间内的平均增长率显然是两个不同的概念，前者反映的是增长量的变化快慢，后者反映的是增长率的变化快慢。

 

6结论

未来20～30年中，中国城镇化水平和空间拓展还将经历一个快速提升的过程。从短期来看，这对提振内需以维持经济平稳增长、实现经济发展方式的转变具有十分重要的现实意义。从长期来看，这对中国抓住国家发展的历史战略机遇期，建设“五位一体”的中国特色社会主义，实现中华民族的伟大复兴具有非凡的战略性意义。

 

城镇化布局是影响中国城镇化进程的重要因素之一。但值得注意的是，国家主体功能区规划（“十二五”规划也提到）所提出的构建“‘两纵三横’的城市化战略格局”是一个漫长的过程。因为，从目前来看，中国城镇化拓展的核心区在华北平原及其邻近地区，中国城镇化水平的核心区以“京豫浙”三角区为核心（“京豫浙”三角区是中国最大的城市化水平高高集聚区），虽然中国城镇化增长率的核心区（高高集聚区）基本上全部位于中西部地区，但中国城镇化速率的核心区基本也是以“京豫浙”三角区为核心。

 

从中国城镇化水平的热点区看，中国城镇化空间的核心—边缘结构已经形成，第一个较大的连片核心区是“京豫浙”三角区和环渤海地区的并集，第二个核心区是广东核心区和部分海西地区的并集。值得注意的是，从2000—2010年，第一个连片核心区在扩张，第二个连片核心区在收缩。结合中国城镇化水平速率的核心—边缘结构（图9），我们基本可以认为我国城镇化空间拓展的核心区主要在“京豫浙”三角区及其邻近地区，而并不包括传统上所认为的“珠三角”及海西经济区，在图10中所显示的城镇化水平增长率较快的核心区（主要位于中西部地区）在短期内并不会对已经形成的中国城镇化空间的核心—边缘结构产生太大的影响。

 

当然，从图3和图4来看，中西部和东北地区存在的城市化水平的高低离散区（孤岛区）可能是局域最为可能的增长极，在未来一段时间内可能处于较快的经济增长和城镇化发展阶段。在高高集聚区存在的低高离散区（萧条区）在未来一段时间内可能继续接受虹吸效应，继续成为高高集聚区的外围地区，但也是最有可能成为接受高高集聚区辐射效应的地区，将会成为城镇化高高集聚区的重要拓展区，它们主要位于“京豫浙”三角区的邻近地区。尤其是，高高集聚区和低低集聚区的数量都在增加，但低低集聚区数量增加的较快，这说明中国城镇化的核心—边缘结构在进一步强化。

 

因此，我们在考虑中国未来30年的城镇化进程时，一定要注意到中国城镇化空间核心—边缘结构，以及其未来一段时间内的发展态势。不能盲目地做出（上接p9）中国未来城镇化的重点在中西部地区的结论，也不能盲目地在城镇化日趋衰落而并无任何区位优势或特色资源的地区进行大规模投资，尤其是所谓的基本公共服务均等化的建设，或者所谓的调整地带失衡的政府转移支付或投资。建设美丽中国，不是要在祖国的所有土地上都生产出gdp（国内生产总值），更不是在所有空间上实现所谓的均衡发展，而是应在主体功能区规划的指导下，让不同地区在承担生活功能、生产功能和生态功能上有所侧重，有所区别。中国城镇化的过程应是一个通过市场、政府、公民共同参与的多主体协同创新、协同进步的过程，是一个实现经济集约化、空间规模经济化、空间格局持续优化的过程，只有这样才能真正实现以人为本的科学发展，才能顺利推动“五位一体”的中国特色社会主义建设。

 

参考文献：

[1]杨开忠.我国区域经济协调发展的总体部署[j].管理世界，1993（1）：165-172.

[2]陈晋，卓莉，史培军.基于dmsp/ols数据的中国城市化过程研究——反映区域城市化水平的灯光指数的构建[j].遥感学报，2003（3）：168-175.

 

[3]赵作权.地理空间分布整体统计研究进展[j].地理科学进展，2009（1）：1-8.

[4]阴英超.基于dmsp/ols灯光数据的新疆天山北坡经济带城市化研究[d].

乌鲁木齐：新疆大学，2010（5）：50-64.

[5]赵作权.中国经济核心—边缘格局与空间优化发展[j].管理世界，2012（10）：46-54.

[6]林毅夫.新结构经济学与中国发展之路[j].中国市场，2012（50）：3-8.

[7]沈体雁，张晓欢，赵作权.我国就业密度分布特征的空间计量经济分析[j].地理与地理信息科学，2013（1）：64-68.

[8]乔为国.新型城镇化实现途径研究——空间生产方式的视角[j].中国市场，2013（4）：89-91.

[9]l.anselin.2007.spatial econometrics in rsue：retrospect and prospect[j].regional science and urban economics，37（4）：450-456.

 

[基金项目]国家自然科学基金面上项目（41071076）；国土资源部2010 公益性行业科研专项经费项目（201011018）；国家社会科学基金重大项目（10zd&022）；国家重大科学研究计划项目（2012cb955804）。

篇14

作者简介：魏楚，博士生，主要研究方向为生态建设学环境保护。

*国家社科基金项目（编号：08AJY031，10CJY002）；教育部人文社科项目（编号：09YJC790246）。

（浙江理工大学经济管理学院，浙江 杭州 310018）

摘要 生态补偿标准的测算一直是理论界的研究重点，本文对相关文献进行综述，将现有的研究方法划分为费用分析法、机会成本法、支付意愿法和水资源价值法等，分别评述了各种方法的特点、优劣以及在我国流域生态补偿研究应用中的主要结论，在此基础上，基于污染权角度，采用机会成本法和水资源价值法，构建了一个基于计量经济学的流域生态补偿标准测算模型，其核心在于强调了流域上下游居民均有适当的“污染权”，即便在上游地区达标排放的前提下，由于下游地区对水质的较高要求，借助行政手段对上游地区采取了较强的环境管制，在缺乏足够生态补偿的情况下，上游地区由于环境管制而放弃了部分“污染权”，也即是其为了更高的环境标准而放弃的机会成本，这部分机会成本可以视作下游需要向上游支付的生态补偿金额。以浙江飞云江流域为例，利用该模型测算出下游温州市每年应向上游文成县提供3.24亿元的生态补偿，用于购买文成县为保护温州市“大水缸”所放弃的污染权。

关键词 污染权；流域生态补偿；机会成本

中图分类号 F062.2文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2011）06-0135-07doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.06.022

流域生态补偿已成为国内外学术研究及政策实践的重点领域之一［1］。国外最具代表性的流域生态补偿项目是由世界银行发起，旨在改善拉丁美洲流域水环境的环境服务支付项目（Payments for Environmental Services）［2］；在美国，流域生态补偿实践的典型代表是纽约市为了获得清洁的城市供水，通过投资的方式来购买上游Catskills流域的生态环境服务［3］。欧洲比较成功的流域生态补偿实践则是贯穿德国与捷克的易北河，为改善流域水质，处于中下游的德国在易北河流域建立了国家公园和自然保护区，并将本国征收的排污费经环保部对上游捷克进行经济补偿，用于建设流域上、下游交界城市的污水处理厂［4］。当前国内对流域生态补偿的研究主要集中在生态补偿理论内涵、类型模式、主客体关系和补偿机制等方面，对流域生态补偿标准的量化研究较少［5-6］，而生态补偿标准的确定恰恰是生态补偿研究的难点和关键［7-8］。本文将对现有的流域生态补偿标准研究进行综述和归纳，在此基础上提出一种基于计量经济模型的补偿标准模型，并以浙江飞云江流域为例，对温州―文成间生态补偿金额进行测算，并与其他方法计算结果进行比较。

本文结构安排如下，第二部分对现有文献研究方法进行综述和评价；第三部分在环境库兹涅兹曲线基础上，提出一个基于环境污染权的流域生态补偿标准模型；第四部分以浙江飞云江流域为例，测算下游温州市应向上游文成县支付的生态补偿金额，并利用其它计算方法进行比较；最后是结论部分。

1 研究方法评述

当前大多数流域生态补偿标准测算的依据是基于投入和效益两个角度进行的［1, 9-10］。其中基于投入角度测算方法主要核算上游地区对于流域生态建设与生态保护的各项投入，以及由此而导致发展受限制的损失，与此相对应的研究方法包括费用分析法和机会成本法；基于收益角度测算方法主要估算流域生态保护所带来的外部效益，以及增加的生态服务价值，主要采用支付意愿法及生态服务价值法。此外，还有基于交易角度水资源价值法，主要测算水资源在假定的市场交易条件下的交易额。

1.1 费用分析法

费用分析法主要是从流域上游生态建设与环境保护所付出的成本角度进行测算，是较常用的计算方法。一般考虑直接成本和间接成本，其中直接成本包括工程建设成本、退耕还林建设成本、水土流失治理成本、生态污染防治投入等；间接成本包括水源涵养区发展节水的投入、生态移民投入、部分产业发展受限的损失等。由于生态建设与生态保护的收益是由上、下游地区共享的，因此需要对流域生态建设与生态保护的费用进行分摊，一般采取上下游取水比重、断面水质等系数进行修正，从而计算出总费用中应由下游承担的部分，也即是下游向上游补偿的部分。

具体到实际应用中，不同的研究对于直接成本和间接成本包含的项目有较大差异，同时对如何设定上、下游分担比重也受限于数据可得性。如胡熠、李建建以闽江流域为例，对上游南平市在2003-2005年间生态建设的直接成本和间接成本进行了测算，并根据上下游地区取水比重、生态支付意愿和支付能力确定了福州与南平对生态建设成本的分担比重［11］；刘玉龙等人以新安江流域为例，对2000-2004年间上游地区生态建设与生态保护的直接成本与间接成本进行了计算，并按照上、下游水量分摊系数、水质修正系数和效益修正系数，测算出新安江下游应向上游支付相应生态建设与保护投入5.26亿元［12］；钟华等人对渭源县生态保护的直接成本和间接成本进行了计算，在考虑受水区取水系数和排污分配系数后，测算出2005年甘肃、宁夏和陕西共应向渭源县支付3.88亿元生态补偿费用［13］；蔡邦成等人测算出南水北调东线水源地保护区一期生态建设工程建设总成本为1.46亿元/年，按照生态服务价值收益比例来确定不同区域对生态建设成本的分担比重，并由此测算出外部区域对建设区域每年补偿标准为1.11亿元［14］。

费用分析法较为直观，但计算中涉及数据多，结果受限于数据可得性与精确性，此外，对于费用分担系数的设定存在一定主观性。

1.2 机会成本法

机会成本法是指水源保护区为保护整个流域的生态环境所放弃的经济收入和发展机会等［15］。机会成本法测算的基本要素是确定合适的载体［16］，即以该载体为基础，定量计算出进行生态保护和不进行生态保护状况下的利润差值，也即是生态保护的机会成本。常见的载体包括劳动力、土地、森林等［17］。目前研究主要集中在土地利用上，如蔡邦成等在测算南水北调东线水源地保护一期生态建设工程的机会成本时，选择以土地为载体，根据建设前后土地利用类型的面积以及相关用地单位面积产值，估算出工业用地和农业用地由于转换为生态用地，产生的机会成本为1.46亿元/年［14］；但更多的研究则往往包括了多种载体，如毛占锋，王亚平运用机会成本法在对水源地安康的研究中，以耕地为载体，测算了因为退耕还林工程带来的经济作物损失为1.23亿元/年，此外还考虑了因产业结构调整带来的工业损失和因为涵养水源导致的渔业损失，三者共计6.31亿元/年［18］。

此外，部分学者将水源保护区与参照地区的收入差距作为保护区的机会成本进行计算［5］，利用该方法计算的成本并不能完全反映出由于生态建设与保护所带来的机会成本，因为地区间的经济差距除了生态建设与生态保护以外，还可能受地理区位、资源禀赋、人力资源水平等诸多因素影响，将人均收入水平差异全部归结为流域生态建设与生态保护有失偏颇［19］。

机会成本是生态保护者放弃的机会，目前可计算的是基于载体的某一用途所带来的直接损失，对于间接的损失，如放弃的发展工业等则无法测算，因此计算出来的仅仅是机会成本的一部分。

1.3 支付意愿法

支付意愿法（Willingness to pay, WTP）是对消费者进行直接调查和询问，了解消费者的对于改善或保护环境的支付意愿，其中由Ciriacy-Wantrup提出的条件价值法（contingent valuation method, CVM）被大量应用于非市场化物品的价值评估［20］。

根据支付意愿法获得的数据能够得出生态补偿者所愿意支付的最大值，在现实应用中，其计算方法一般利用实地调查获得的各类受水区最大支付意愿乘以该地区人口数。如毛占锋，王亚平以安康为例，运用支付意愿法计算出南水北调中线工程受水区人均支付意愿为11.68元/年，并由此测算出受水区向水源地提供4.14亿元/年的生态补偿金额［18］。

尽管支付意愿法获得的数据在理论上最接近边际外部成本数值，但是由于调查中可能存在的信息不对称，被调查者提供的支付意愿同真实意愿可能存在偏误，往往需要进行大样本问卷调查来消除各种误差。

1.4 水资源价值法

该方法思路是基于水资源可以进行市场化交易的前提，此时可以根据上游供给下游的水资源数量及水质高低，设定交易的价格以及交易的方向――如果是优质好水，下游向上游购买，否则是劣质污水，上游则需要向下游赔偿。我国相关的实践包括浙江东阳和义乌在2001年签订的水权协议、嘉兴市秀洲区的排污权交易等［21］。

水资源价值法的计算方法为：总水量乘以水价，其中水量可以直接测度，水价格一般可参照污水处理成本或者相似水资源市场交易价格，此外，还可以乘以水质修正系数来确定最终的补偿金额。如毛占锋，王亚平对安康的研究中，根据南水北调中线工程的调配水量，根据不同用水类型设定水价，并设定水质系数，测算出安康可获得的补偿总额为5.93亿元/年［18］。王嵘等人以南水北调东线水源地扬州为例，估算出扬州市2008年为削减COD排放的成本为1.6亿元/年［22］。

水资源价值法基于可交易的市场品价格，对水资源或水污染价值进行评价，方法简单易行，但是水质修正系数的设定主观影响因素较多。

此外，在机会成本法、支付意愿法等方法的基础上，还发展出了生态服务功能价值法，它是一种综合生态经济学和环境经济学的综合方法。其核心思想是估算出生态系统服务功能的价值，并且利用估算出的价值进一步确定出生态补偿的标准［15］。如蔡邦成等对水源地不同的生态系统服务功能，如气体调节、水源涵养、土壤形成与保护、废物处理与净化、生物多样性保护、食物生产、原材料、娱乐文化等进行综合评价，测算出南水北调东线水源地保护一期生态建设工程能为本地带来0.83亿元/年的生态服务价值，并为下游区域和全国其他区域带来2.13亿元/年的生态服务价值，也即是“外溢的正外部性”［14］。生态服务功能的价值可能有一定高估，甚至超过同期人类社会生产总值［15］，因此往往借助某一调整系数来测算可以接受的生态补偿标准［23］，但调整系数的确定往往带有主观性，结论偏差较大，因此一般将生态系统服务功能价值作为生态补偿的上限，现实中该方法应用最少［15］。

综上所述，不同的生态补偿标准测算方法选择的角度和参照载体不同，均存在一定缺陷，目前该领域仍缺乏统一的理论和方法体系。本文与现有文献的差异体现在：将从污染权角度出发，基于机会成本法和水资源价值法，测度出水源保护地由于生态建设和环境保护所损失的污染权利的市场价值。

2 基本思路与模型

2.1 基本思路

假定流域上、下游分别为甲地和乙地，如果甲地不是流域的水源保护地，那么甲地可以同其他地区一样发展工业，并在环境容量范围内排放相应的废弃物。如果甲地成为流域的水源保护地，那么必须严格控制污染排放的权利来保证供给下游的水质。同气候变化谈判中涉及到的CO2排放权即是发展权一样［24］，污水排放权也是发展权，甲地为保证水质必须关停部分污水排放企业，或者付出更高的成本对污水进行处理后排放，甚至还丧失了部分生活污染权，如上游库区生态移民等。因此甲地丧失的这部分排污权即是由于乙地对水源保护要求所导致的，也即是下游需要向上游购买和补偿的污染权。

可以用一个简单的图来说明：在图1中，区域I表明该地区实施了严格的环境管制（如生态保护区的水质约束），那么区域I的经济发展到A点时，由于受到环境约束而受限，可能产生停滞甚至下滑；区域II中属于适度发展区间，由于没有环境约束，而且在正常的环境容量范围内，因此经济可以继续向上增长至B点；区域III则是突破了

环境容量的阈值，经济可能会继续增长，但是按照库兹涅兹曲线，在达到顶点C之后，污染会随着经济增长而下降，即出现拐点。

根据对排污权的理解，可以认为正常环境容量与环境约束之间的差值，即图中的AD即是该地区损失掉的排污权，为了测度排污权的价值，需要确定两个值：一是损失的排污权，或者说为了保护水质而减少的污染排放量；二是排污权的价格，也即是每一单位污染物所可能带来的产出值。

2.2 基本模型

由于污染权即是发展权，因此首先确定污染物与经济发展水平之间的函数关系式。设定人均GDP（rGDP）与人均污染量（rWater）之间存在函数关系：

rWaterf （rGDP）（1）

其次依据函数关系计算出每一年的“理论”人均污染量，也即是处于正常发展状态下，与该经济发展水平相对应的污染权：

rWater*t f （rGDPt）（2）

上游地区在环境管制状态下实际产生的人均污染水平rWatert是已知的，因此每年上游地区由于生态保护和生态建设所丧失的污染权为：

rWatertrWater*t-rWatert（3）

当年该地区总的损失的污染排放权为：

Qwater,tPOPt*rWatert（4）

由于大多数污染物无法通过市场进行交易的，因此污染物价格确定仍是学术界探讨的难题，但是可以通过间接的方法对污染物价格P进行估算（譬如选择单位污水带来的工业总产值、单位污水的GDP产出，或是污水的处理成本），一旦确定污染排放权价格后，也就确定了上游损失的污染排放权的价值，也即是下游需要向上游购买和补偿的部分：

VP*Qwater, tP*POPt *（rWater*t-rWatert）（5）

3 实证测算

3.1 背景介绍

珊溪水库位于浙江省温州市境内的飞云江干流中游河段，由珊溪水库工程和赵山渡引水工程组成。其中珊溪水库坝址控制流域面积1 529 km2，占全流域面积3 252 km2的47%。坝址多年平均年径流量18亿m3，总库容18亿m3，电站装机容量20万kW。每年可向温州市提供13.4亿m3清水，年可引水量7.3亿m3，可供温瑞平原、洞头县及飞云江以南沿海地区的平阳市、苍南县等地区，供水区内受益人口500万人，因此也被誉为温州的“大水缸”。

为了建设珊溪水库、保护珊溪水库的水环境，库区尤其是文成县作出了巨大牺牲，全县移民人数13 749人，淹没耕地4 834亩，林地13 158亩，自身可开发的水电资源、砂石资源和飞云江漂流资源完全丧失，环境保护压力加大，更重要的是文成县在工业、农业、养殖业、旅游业以及房地产业等方面均严重受阻。

由于缺少相应的生态补偿机制，流域上下游之间经济发展水平与环境治理水平形成了巨大的剪刀差，“经济小县”承担着“生态大县”的角色。2009年文成县人均国民生产总值为8 988元/人，处于全温州地区最落后的位置，最高的温州龙湾区达到了63 342元/人，为文成的7倍；但与此同时，由于受温州市行政管辖，文成县除了遵守国家环境标准外，还要为了保护温州“大水缸”的水质而遵守更为严格的环境管制，文成县在财政收入极为紧张的情况下，不得不投入巨大资金用于生态保护， 2010年文成县城镇生活污水集中处理率为70%，高于温州市区62%的水平，飞云江干流水质保持II类标准（上述数据均来自文成县环境保护“十一五”规划，wencheng.省略/zwpd/zw_tszf/fzgh/20090304/16627_1.htm）。尽管从2008年开始温州市出台了《温州市人民政府关于建设生态补偿机制的意见》、《温州市生态补偿专项资金使用管理暂行办法》等相关文件和办法，并下拨不少于3 500万元的生态补偿专项资金，但对文成县而言仍然是杯水车薪。

3.2 模型选择

为保证样本数量，选择了温州地区的12个县（市，区）为研究对象（包括：温州市区、鹿城区、龙湾区、瓯海区、瑞安市、乐清市、洞头县、永嘉县、平阳县、苍南县、文成县和泰顺县），时间区间为2002-2007年（主要是由于在统计年鉴中，各地区的污染物数据从2002年才正式），这样就获得了12个截面单位6年间的平衡面板数据（panel data），共有72个样本点，较多的样本点能够保证计量模型估计的准确度。

变量rGDP代表各地区的人均GDP水平，数据来源于《温州市统计年鉴》（2003-2008年），以1990年不变价格进行计算，单位为元/人。变量rWater代表各地区的人均工业废水污染量，数据来源于《温州市统计年鉴》（2003-2008年），单位为吨/人。

根据EKC假设，人均GDP（rGDP）与人均污染量（rWater）之间存在以下关系：

rWaterβ0+β1*rGDP+β2*（rGDP）2（6）

由于存在倒U形关系，因此应满足:β2＜0且β1＞0 。

此外，根据沈满洪等人的研究发现，我国有些地区可能并不存在EKC的倒U形曲线，而是可能是N形曲线关系［25］。因此为了找出最能拟合实际样本点分布的曲线形态，还设定了不同的函数形式。

设定的线性关系式为

rWaterλ0+λ1*rGDP（7）

当符合线性关系时，显然有λ1＞0，即人均工业污水排放量随着人均GDP水平增加而递增。

设定的三次多项式为

rWaterδ0+δ1*rGDP+δ2*（rGDP）2+δ3*（rGDP）3（8）

如果符合N形曲线关系，则应该有δ1 、δ3＞0 且δ2＜0。

对于面板数据的估计有多种方法，根据Hausman检验，需要用固定效应模型（Fixed Effect）来进行参数估计，对模型（6）（7）（8）的估计结果见表1。

从表1可以看出，对模型（6）的估计中，二次项并非负数，显然不满足EKC关于倒U形的假设；但是在三次多项式的回归结果中，各参数的符号均符合预期，此外模型（8）的估计结果中R2系数最高，因此在三个模型中可以认为最能拟合实际样本点的是N型曲线的三次多项式模型。

3.3 污染权计算

一旦确定了温州市所有地区的经济发展水平与污染物之间的函数关系，就可以对文成县的排污量进行测算，以2005年各地区经济水平同人均工业废水排放之间的散点图为例，见图2。

在图2中，圆形散点表示各地区的位置，方框代表的是文成县，即低经济水平和低人均污染量，但是根据温州市的所有地区来看，其平均的经济水平与人均污染之间应

表1 对计量模型的估计结果

Tab.1 Result of econometric model

体现在拟合的N形曲线上， 对于文成而言，如果保持其经济水平不变，在全温州范围来看，其平均的人均污染水平应该是处在曲线上的三角形位置，因此两者之间的人均污染量的差即为损失的人均污染权（从图2可以发现，处于拟合曲线下方的地区同平均趋势曲线相比，属于污染“少排”，而处于拟合曲线上方的地区则属于过度排放）。

由于函数关系已经确定，根据式（2）可以计算出各年的“理论”人均污染量，与温州全市平均水平以及文成实际排放水平的比较如图3所示。

从图3可以看出，文成的理论人均工业废水排放量为2.89-5.46t/人，而实际的人均工业废水排放量仅为其理论排放量的11-31%， 有70%以上的人均污染权没有使用，如果按照与经济发展水平相对应的污染水平来计算，文成在2002-2007年中损失总的工业废水排放权达到677万t，平均每年少排放112万t工业废水。

此外，文成的实际人均排放量仅为温州全市平均水平的1/20左右，而且在温州全市人均工业废水排放量递增的趋势下，反而出现文成的人均工业废水排放水平逐年递减的趋势。对于经济发展尚未跨过环境库兹涅茨曲线转折点的文成来讲，污染权即是生存权，也是百姓的发展权，

在没有足够的相关政策配套的情况下，通过种种强制手段抑制文成的经济发展，人为压制污染指标的走低，这无疑是剥夺了上游地区人民发展经济、提高生活水平的正常权利。

3.4 污染价格

由于工业废水排放主要是工业企业在生产经营中所产生的，因此排放的废水数量越多，相应的国内生产总值也越高。当然随着技术进步和科技发展，每吨工业废水所产生的生产总值会越来越高。根据历年统计数据，可以计算出温州市全市范围内平均工业废水生产率，这可以视作是工业废水的基本价格指数（此处没有选择以工业废水平均处理成本作为污染物价格，主要原因在于，废水处理成本价格是基于建设与治理成本角度，而本文则是基于机会成本角度，即如果没有水源地水质管制要求，那么这部分实际放弃的废水排放权是可以排放的，由此可以产生更高的工业产值），由于不同地区的水资源禀赋、涉水产业和产业技术水平存在较大差异，为保证结论的稳健，因此选择各年份废水生产率最低的值作为工业废水的参考价格。

3.5 主要结果

一旦确定损失的污染权数量，以及污染物的价格信息后，根据式（5）就可以测算由于丧失污染权所导致的经济成本―也即是通过计算“放弃的污染权”乘以“污染物参考价格”得到相应的机会成本。

根据表2的计算结果可以看出，从2002年开始，文成由于需要保证水质而放弃的工业污水数量在70-178万t之间，即便按照当年工业废水的最低产值计算，每年因此而导致的产出损失为2.47-4.49亿元。2002-2007年，文成县因为水质保护要求放弃了677.2万t工业废水污染（正如审稿人提到的，“污染补偿首先必须在符合环境排放标准的前提下来探讨”，也即是如果排放了这些估算的工业废水，是否仍然能够达到国家标准？这主要是由于缺乏适当的假设参照物，即如果文成县并非归属温州市行政管辖，那么文成县不受温州市环保局单独为其制定的断面水质环境标准限制，但采用何种新标准却难以在现实中找到参照对象。此外，考虑到图3中，由于经济发展水平滞后，文成县即便达到了理论人均排放量，也仍然远低于温州市人均排放量，因此我们仍然假定这部分由于额外环境管制所导致的排污权损失即为全部的生态补偿金额）， 由此导致潜在产出损失至少19.46亿元，平均每年3.24亿元。

为保证结论的稳健型，还采取了水权交易方法对生态补偿金额进行了验证，分别考虑水资源交易金额、相应土地补偿和发电收益分担，结果表明2002-2008年，温州市应累计向文成提供13.36亿元水权费用。此外，国内一些相关研究与本课题研究结论较为一致。如《关于要求建立

表2 按照排污权法测算的机会成本（2002-2007）

Tab.2 Opportunity cost based on pollution-rights

from 2002 to 2007

东江源区域生态资源补偿机制的报告》中，测算出东江源地区为向珠三角安全供水，2000-2006年间产业发展受限，经济损失为24.8亿元，年均损失3.7亿元；又如沈满洪等人运用机会成本法和土地损耗测算法，计算出淳安作为水源保护地，每年应获得生态补偿资金为2.1-4.6亿元［19］。本文的结论同其他研究结论在数量级上较为接近，说明结果较为稳健。

4 结 论

本文从污染权角度出发，用机会成本法和水资源价值法，构建了一个流域生态保护补偿标准的模型，并以浙江飞云江流域珊溪水库为例，测算了上游文成县为保护下游温州市的“大水缸”所放弃的机会成本，并利用其它计算方法和相关研究结论进行检验。由于本文设定的计量模型是基于数据驱动的，因此其形式具有较高的可靠性，而且模型具有一定的可扩展性，如本文探讨了流域上游生态敏感区因为环境标准限制所放弃的机会成本，可以采用同样方法测算流域下游地区由于较宽松的环境标准所导致的侵占收益，并由此可以确定不同区域之间对于流域上游地区的补偿分担比重，当然对于污染物价格的设定存在一定主观性，这也是未来有待改进和继续深入研究的地方。

参考文献（References）

［1］中国生态补偿机制与政策研究课题组. 中国生态补偿机制与政策研究［M］. 北京：科学出版社，2007. ［Research Group on China’s Ecological Compensation Mechanism and Policy. China’s Ecological Compensation Mechanism and Policy Research ［M］. Beijing: Science Press, 2007.］

［2］Pagiola S, Arcenas A, Platais G. Can Payments for Environmental Services Help Reduce Poverty？［J］. An Exploration of the Issues and the Evidence to Date from Latin America. World Development. 2005,33（2）:237-53.

［3］Rosa H, Kandel S, Dimas L. Compensation for Environmental Services and Rural Communities: Lessons from the Americas［J］. The International Forestry Review. 2004,6（2）:187-94.

［4］Lindemann S. Understanding Water Regime Formation-A Research Framework with Lessons from Europe［J］. Global Environmental Politics. 2008,8（4）:117-40.

［5］李怀恩，尚小英，王媛. 流域生态补偿标准计算方法研究进展［J］. 西北大学学报：自然科学版, 2009, 39（4）: 667-672. ［Li, Huaien, Shang Xiaoying, Wang Yuan. Progress of Measurement Methods of Ecological Compensation ［J］. Journal of Northwest University: Natural Science edition, 2009, 39 （4）: 667-672.］

［6］徐大伟，郑海霞，刘民权. 基于跨区域水质水量指标的流域生态补偿量测算方法研究［J］.中国人口・资源与环境，2008, 18（4）:189-194. ［Xu Dawei, Zheng Haixia, Liu Minquan. Ecological Compensation Method Based on Cross-regional Water Quality and Quantity Indicators［J］. China Population, Resources and Environment, 2008, 18 （4） :189-194.］

［7］杨光梅，闵庆文，李文华，等.我国生态补偿研究中的科学问题［J］. 生态学报, 2007, 27（10）: 4289-4300. ［Yang Guangmei, Min Qingwen, Li Wenhua, et al. The Scientific Issues of Ecological Compensation in China［J］. Journal of Ecology, 2007, 27 （10）: 4289-4300.］

［8］甄霖，闵庆文，李文华，等. 海南省自然保护区生态补偿机制初探［J］. 资源科学, 2006, 28（6）: 10-19. ［Zhen Lin, Min Qingwen, Li Wenhua, et al. Ecological Compensation Mechanism of Nature Reserve in Hainan Province［J］. Resources Science, 2006, 28 （6）: 10-19.］

［9］冯艳芬，王芳，杨木壮. 生态补偿标准研究［J］. 地理与地理信息科学, 2009, 29（4）: 84-88. ［Feng Yanfen, Wang Fang, Yang Muzhuang. Research of Ecological Compensation Standards ［J］. Journal of Geography and Geographic Information Science, 2009, 29 （4）: 84-88.］

［10］阮本清,许凤冉,张春玲. 流域生态补偿研究进展与实践［J］. 水利学报, 2008, 39（10）: 1220-1225. ［Ruan Benqing, Xu Fengran, Zhang Chunling. Watershed Research and Practice of ecological compensation［J］. Journal of Hydraulic Engineering, 2008, 39 （10）: 1220-1225.］

［11］胡熠，李建建. 闽江流域上下游生态补偿标准与测算方法［J］. 发展研究, 2006, （11）:95-97. ［Hu Yi, Li Jianjian. Ecological Compensation Criteria and Calculation Methods of Minjiang River ［J］. Development Research, 2006, （11）:95-97.］

［12］刘玉龙, 许凤冉, 张春玲, 等. 流域生态补偿标准计算模型研究［J］. 中国水利, 2006, 22:35-38. ［Liu, Yulong, Xu Fengran, Zhang Chunlin, et al. Research of Ecological compensation model［J］. Journal of China Water Resources, 2006, 22:35-38.］

［13］钟华，姜志德，代富强. 水资源保护生态补偿标准量化研究――以渭源县为例［J］. 安徽农业科学, 2008, 36（20）:8752-8754. ［Zhong Hua, Jiang Zhide, Dai Fuqiang. Study of Ecological compensation of Water Resources:A Case Study in Weiyuan County ［J］. Anhui Agricultural Sciences, 2008, 36 （20） :8752-8754.］

［14］蔡邦成，陆根法，宋丽娟，等. 生态建设补偿的定量标准――以南水北调东线水源地保护区一期生态建设工程为例［J］. 生态学报, 2008, 28（5）: 2413-2416. ［Cai Bangcheng, Lu Genfa, Song Lijuan, et al. Research on Ecological Compensation Standard［J］. Journal of Ecology, 2008, 28 （5）: 2413-2416.］

［15］李晓光，苗鸿，郑华，等. 机会成本法在确定生态补偿标准中的应用――以海南中部山区为例［J］, 生态学报.2009, 29（9）: 4875-4883. ［Li Xiaoguang, Miao Hong, Zheng Hua, et al. The Application of Opportunity Cost Method in Determining the Ecological Compensation Standards［J］. Journal of Ecology, 2009, 29 （9）: 4875-4883.］

［16］Nicolas K, Miguel M, Roldan M, Joan M. Payments for Environmental Services in Watersheds: Insights from a Comparative Study of Three Cases in Central America ［J］. Ecological Economics, 2007, 61: 446-455.

［17］Sven W, Stefanie E, Stefano P. Taking stock: A Comparative Analysis of Payments for Environmental Services Programs in Developed and Developing Countries ［J］. Ecological Economics, 2008, 65:834-852.

［18］毛占锋，王亚平. 跨流域调水水源地生态补偿定量标准研究［J］. 湖南工程学院学报, 2008, 18（2）: 15-18. ［Mao Zhanfeng, Wang Yaping. Quantitative Standards of Ecological Compensation of Inter-basin Water Transfer［J］. Journal of Hunan Institute of Engineering, 2008, 18 （2）: 15-18.］

［19］沈满洪，高登奎，冯晓，等. 水源保护补偿与约束机制研究报告［R］. 浙江省水利厅课题报告，2007. ［Shen Manhong, Gao Dengkui, Feng Xiao, et al. Study of Ecological Compensation and Constraint Mechanism of Water Conservation［R］. Report Issue of Water Resources Department of Zhejiang Province. 2007.］

［20］Ciriacy-Wantrup S V. Capital Returns from Soil Conservation Practices ［J］. Journal of Farms Economics, 1947, 29:1180-1190.

［21］沈满洪. 水权交易制度研究［M］. 杭州：浙江大学出版社. 2006. ［Shen Manhong. Study of Water Trading System［M］. Hangzhou: Zhejiang University Press. 2006.］

［22］王嵘，王群，刘宁，等. 南水北调东线水源地的生态补偿问题研究［J］. 环境保护科学, 2007, 33（2）: 39-41. ［Wang Rong, Wang Qun, Liu Ning, et al. Study of Ecological Compensation of South-to-North Water Transfer Project ［J］. Journal of Environmental Protection Science, 2007, 33 （2）: 39-41.］

［23］李意德，陈步峰. 海南岛热带天然林生态环境服务功能价值核算及生态公益林补偿探讨［J］. 林业科学研究, 2003, 16（2）: 146-152. ［Li Yide, Chen Bufeng. Research on Ecological Service Values Accounting and Compensation of Tropical Forest in Hainan Island ［J］. Journal of Forest Research, 2003, 16 （2）: 146-152.］

［24］丁仲礼，段晓男，葛全胜，等. 2050年大气CO2浓度控制：各国排放权计算［J］. 中国科学D辑：地球科学, 2009, 39（8）: 1009-1027. ［Ding Zhongli, Duan Xiaonan, Ge Quanshen, et al. Control of Atmospheric CO2 Concentration by 2050: An Allocation on the Emission Rights of Different Countries ［J］. Sci China Ser D-Earth Sci, 2009, 39（8）:1009-1027.］

［25］沈满洪，许云华. 一种新型的环境库兹涅兹曲线――浙江省工业化进程中经济增长与环境变迁的关系研究［J］. 浙江社会科学, 2000,（4）: 53-57. ［Shen Manhong, XU Yunhua. A New Environmental Kuznets Curve-research on the Relationship Between Economic Growth and Environmental Transition of Zhejiang Province［J］. Journal of Zhejiang Social Sciences, 2000,（4）: 53-57.］

An Econometric-based Model of Basin Ecological Compensation

and Application from the Perspective of Pollution Rights

WEI Chu SHEN Man-hong

（School of Economics and Management, Zhejiang University of Technology,Hangzhou Zhejiang 310018,China）