第七章 地理学的研究和学习方法

第七章地理学的研究和学习方法第一节科学方法与研究的一般过程第二节地理科学研究方法第一节科学方法与研究的一般过程一、科学方法（重点）二、科学研究的一般过程（重点）一、科学方法1、归纳法是一般事实到概念，从观察到总结，从局部到整体，就是根据全部事实确定规律性。（又称为培根式方法）途径：知觉的经验无序的事实定义分类度量有序的事实解释归纳概括建立理论规律归纳法具有以下的缺点（3）归纳过程中掺有归纳者主观因素（1）在归纳时由于不能实现全部连续推理，在事实和假设之间往往产生逻辑上的“缺陷”，而推理是由观察者走向判断的重要步骤。（2）归纳结论只适用于进行归纳的那些资料范围，扩展到这个范围以外就易出现矛盾。2、演绎法是从概念到事实，从总体到局部，从总括到观察，一句话说就是预想的概念经过验证而得出结论。（哈维称其为“控制性预测”。）途径：实验设计（定义、分类度量）对现实世界结构的映象假说资料假设模型（这种映象规范表达）知觉的经验验证过程（统计经验等）解释建立理论规律负反馈不成功正反馈二、科学研究的一般过程理论思维实践课题设想调查分析课题论证实验研究假说设想验证检验理论法则1课题设想：是研究者根据自己的实践和科学发展现，提出初步的研究题目和设想。这是重要的环节，带有指向性和战略性的意义。2调查分析：是在实践中检验课题设想的可能性，通常也把这个过程叫“调研”。其调查分析包括：此项目课题前人有没有搞过，搞到什么程度，实现这一课题研究的设备仪器、经费、时间有无可能性，课题完成后能有多大的社会效益、经济效益等等。可行性(1)看此课题在科学上有没有根据(2)看完成这一课题所需要的人力、才力、物力和时间，在现实条件下能否做到，以及研究者提出的计划是否合乎实际3课题论证：指对课题的可行性论证，是研究者本人和科研主管部门共同的工作。重要性（1）理论意义。即本项研究是否属于科学前沿，是不是创造性的，是不是重复前人已经做过的工作，完成将会给现存的理论以多大的推动和突破等等。（2）实践意义。即如果本项研究成功将会造成多大的经济效益和社会效益。（2）缺乏实际意义的纯理论的倾向。特别是我国当前的财力、物力很有限，急切需要那些见效快、在生产上能迅速应用的科研项目。（1）实用主义倾向。即只看到眼前利益，忽视基础理论研究。有些科学研究有理论价值；在课题论证时要注意克服两个倾向4实验研究：是实际实施科研计划的过程，通过大量实验、统计资料、调查研究、实地考察，探索论题的规律。5假说设想：是根据实验研究推测论题涉及的事物的规律性，并经过思维升华提出研究者的理论设想。6验证检验：是把假说或设想拿到产生假说的实验材料、调查材料、事件以外的范围，检验假说的正确性、准确性。7理论法则：是经过检验后再进一步经过理论思维、升华得出具有普遍意义的科学理论或法则。第二节地理科学研究方法一、地理资料的研究与地理思想的表现二、传统地理学方法(重点)三、地理学的现代研究手段（重点）一、地理资料的研究与地理思想的表现比较法：综合分析法：为了对某种地理现象认识的更清楚，往往采取类比的方法，这是研究工作中比较通用的方法。是对地理事物认识过程的两个方面。综合必须是分析基础上的综合，没有对组成整体各个要素的了解就无法认识事物的整体。分析必须是在综合的指导下的分析，离开部分在整体中的地位作用和联系去分析部分，是不能正确认识部分的。历史法：描述法：是从时间上追溯地理环境演变规律的方法，通过认识过去了解现实以预测未来。地理学中古地理学研究、历史地理学研究对现实人类改造、利用环境都有重要的借鉴作用。是古代地理学和近代地理学及区域地理学研究的主要方法。描述本身也有对资料的取舍、顺序问题，也有对素材的加工、提炼、概括总结的问题，所以说描述法也有科学性的一面。二、传统地理学方法（一）地图方法1、地图对地理学研究的重要意义地图是地理学的工具，是地理学的语言，是传达事物空间关系和动态信息的载体。地图是地理学家对地物进行深刻理解、综合分析并抽象概括等一系列复杂科学思维和创造性劳动的结果。Ａ地图是地理思想的表现手段2、地图的具体表现：地图不仅可以表示出地理事物的空间性质（位置、离、高度、坡度、面积、体积），还可以表现出地理事物的空间联系和动态过程。地图从不同角度可以进行多种分类类型基本地图（实测图）编辑图计算机制图普通地图专业地图大比例尺地图中比例尺地图小比例尺地图全图地图集挂图立体图地图模型地球仪分类方式成图方式表现内容比例尺体裁地图的分类组图Ｂ地图是地理学家分析问题的手段学识能力：就是能够通过地图识别其所表现的地理信息含义，通过地图的量度获得所表达的信息。研究能力：是指能够利用地图，经过自己的思考分析，找出地理事物中的规律性、法则性，善于发现没有直接表现在地图上又隐含在地图之内的理性成分。哲学能力：是通过地图发现地图绘制当时人和那个时代的哲学思想、观念，发现地理学中的哲学问题。作为地理学家，使用地图必须有三方面的能力，即学识能力、研究能力和哲学能力。这三方面能力体现了三个层次上分析地图的能力。遥感制图与计算机制图Ｃ现代地图制作与表现方法的新发展遥感制图：提供地表空间信息越来越丰富，以卫星照片、航空照片为基本素材制作不同比例尺的地图已经成为当代地图制作普通采用的手段。电子计算机制图：通过电子计算机制作，而且通过电子计算机来存贮、显示，具有快速检索、动态显示、自动分析、过程模拟、趋势预测、规划设计等多种功能，成为国土资源管理、社会经济发展规划、城市建设、环境建设的快速手段。还实现了地理信息的多维可视化。景观制图和综合制图从原来的单一要素图（专业地图）和各种要素空间位置图（普通地图）提炼升华，反映景观单元和景观结构，反映地理综合体的整体面貌。或者通过同一幅地图的多层次组合，或者通过一系列地图的多要素分析，阐明地理综合体中各级区域单元的内部与外部物质迁移与能量转换的空间模式。在德国、捷克、荷兰等国家，景观地图已经成为城市建设、农林规划、国家公园建设的重要基础图件。（二）地理调查法计划制定工作野外工作准备野外调查整理综合分析结论内业整理阶段野外工作阶段准备阶段1、地理调查的意义首先，地理学所要研究的地理环境是在相当大空间范围中存在的，而且它的演化过程、动态表现不像其他科学那样可以在人为条件下轻易模仿、实验、重复再现。其次，地理学最突出的特征之一就是认识环境中地理事物之间的相互关系和整体特征。最后，也是最重要的，地理调查是获取地理信息、地理知识的最基本的手段，正是地理调查所提供的第一手材料构成了地理科学大厦的基础。2、现代地理科学中地理调查的新发展1）调查内容和方式综合化。人文方面的内容大量增加，地理调查的注意力很多方面转移到对人的行为的调查上。2）调查手段的现代化。在调查手段方面，借助RS（遥感）、GPS（定位系统）先进的探测仪器、通讯媒介等手段，地理调查的精度大大提高。3、地理调查的基本方式（1）野外考察这是最常用的地理调查方式，是地理学家获取第一手材料的主要手段。除了对各地理要素，如气温、地温、动植物的分布、地貌类型、土壤的发育类型，人文地理中的人口、交通、产业结构、产值等进行观察、测量以外，更重要是对自然综合体和区域社会经济整体特征的观察（2）访问调查访问调查即向调查地住民直接询问的调查方式。由于面对面提问题可实现信息的双向交流，互相启发联想，便于调查者随时发现问题和理解感兴趣的新问题。这类调查方式适合那些重视演变过程和与人类关系密切的地理现象。（3）意向调查意向调查是对人及不同社会集团的行为心理的调查。这尤其政府的重大区域政策决策、环境建设项目、区域开发规划、城市发展规划、旅游规划、商业建设都要特别重视民众，特别是当地相关民众的意见。（5）数据统计调查数据统计调查是指对定量说明地区地理特征的主要数据的调查和分析。（4）史籍调查史籍调查即通过地方志或其他历史资料了解调查地理情况的方法。我国有悠久的地方志撰写历史，保存大量的历史地理资料对了解地方的社会经济变化、自然环境的变迁和人类改造自然的过程具有重要意义。遥感三、地理学的现代研究手段广义的讲：遥感是指原理观察通过电磁波、重力、磁力、震波、声波等手段，获取地表性质、状态、信息的技术。狭义的讲：专指通过传感器接受地表物体的电磁波，揭示其性质及变化动态的技术。遥感的工作流程遥感技术主要特点获取信息的速度快，周期短。获取信息受条件限制少。获取信息的手段多，信息量大。可获取大范围数据资料。地理信息系统地理信息系统，简称GIS（geographicalinform-ationsystem)，是为某种目标而建立，在计算机硬软件设备支持下，对有关空间数据按地理坐标过或空间位置进行预处理、输入、存贮、查询检索、运算、分析、显示、更新和提供应用的技术系统。地理信息系统由以下4部分组成数据的管理和检索，即建立数据库，保证系统数据的有效提取、检索、更新和共享。数据处理分析。数据的传输和显示。通过数字化和编辑处理的输入系统。GIS的组成地理信息系统的优越性首先，它具备多维的不断更新的数据结构。其次，具有区域综合能力和预测能力，可以迅速大量处理地理信息，随着人工智能计算机技术的发展，地理信息系统的动态分析能力、预测能力、决策能力将有更大提高。全球定位系统全球定位系统是新一代以卫星为基础的电子导航系统，可为航空、航天、陆地、海洋等用户提供三维的定时、定位信息。GPS具有定位精度高、实时定位、速度快等特点，可以为遥感数据提供空间坐标及建立实况数据库，从而提高了遥感数据分析和管理能力。此外，GPS结合遥感信息所生成的图像，为地理数据的空间分布提供高精度的定位、定量数据，从而进一步改善遥感对地观测的质量。GPS泛指利用卫星技术，实施提供全球性定位服务的技术，是测量的革命。GPS的定位原理3Ｓ技术是广域的信息技术，它可以应用与地理学，也可以更广泛地应用于其他领域。并不能冠以“地理”两个字，就成了地理科学的专门技术。信息技术的进步可以促进现代地理科学的发展，但绝对代替不了现代地理科学的发展。车载ＧＰＳ手持/车载ＧＰＳ手持ＧＰＳＧＰＳ具有高度灵活性和实时性，广泛应用于军事、大地测量、城市规划、交通、旅游、探矿、灾害预测等各个领域。地理实验与地理模拟其特点是大面积同时定点综合实验，区别于一般的化学、物理实验。地理模拟是地理实验的一种形式。地理实验指：1）通过各种不同探测手段，追踪和了解地理过程的规律。2）将地理过程人为地以不同方式再现，通过实验对比分析，找出其地理规律。后者又称地理模拟。地理实验工作框图人工调控试验实验运用实验方案设计对能流、物流及地表过程观察找出问题的原因实际或理论问题适宜模型建立模型建立空间尺度转换区域分析与区域运用人工调控试验实验运用实验方案设计对能流、物流及地表过程观察找出问题的原因实际或理论问题适宜模型建立模型建立空间尺度转换区域分析与区域运用20世纪70年代以后，我国许多地理研究单位和高校地理系充实和建立了微量元素分析、年代测定、植物残体分析、泥石流动力分析、近地层物理实验、风洞实验、流水地貌实验过程实验等地理实验。我国自20世纪50年代起，陆续建立了不同类型的定位实验站，如冰川站、治沙站、积雪站、湖泊站、水土保持站、泥石流站、沼泽站、综合地理实验站、生态系统实验站等。天山冰川站东川泥石流站农业生态系统实验站现代地理学非常重视实验研究，地理实验是建设地理科学大厦得基石。地理实验区别于其他科学实验也在与他的综合性、区域性。他的目的在于揭示各种地理要素的相互关系和整体特征。地理实验不仅是一个点上的实验而是大面积，区域性的观察和分析。复习题1、比较归纳法、演绎法的优缺点。2、地理调查法对地理科学研究有何重要意义？为什么说三S技术的出现并不能取代传统地理科学的研究方法？3、三S技术对现代地理科学发展有何重要意义？4、简答科学研究的一般过程是怎样的。5、简答地理资料的研究与地理思想的表现方法有哪些。6、地图对地理学研究有何重要意义？地图的具体表现是什么？7、简答地理调查的意义及基本方式。在现代地理科学中，地理调查的有哪些新发展。8、你是怎样认识遥感的？9、遥感技术主要特点是什么？10、什么是地