遥感技术在考古中的应用范文

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篇1

岁末年初，我们来到中国科学院遥感与数字地球研究所采访陈富龙，走进了他在遥感技术领域的探索历程。

青春熠熠辉

2011年，亚洲遥感协会为陈富龙颁发了“村井俊治奖――年度亚洲遥感学会最佳青年论文奖”。这在别人眼里光芒四射、让人惊叹的荣誉，在陈富龙的叙述中却如云淡风轻般平常，若不是我们有意提起，他似乎早已将之忘诸脑后。

“之所以获奖，在我看来归属于两大原因：一是因为我的选题比较有意义――用微波遥感技术解释冰川变化与全球变暖之间规律的关系，获得了一些定量的分析结果，该选题得到了评委们的青睐。二是我的工作做得还算细致，不仅在理论上做出了创新，还通过实地考察进行了科学验证。”

诚然，一个年青科学家对理想的执着与追求本不是为了所谓的奖项，因为科研之路意味着枯燥与乏味，意味着日复一日的实验与攻坚，意味着淡漠名利，甘于寂寞。每当谈起当初为何会选择走上遥感技术研究的专业道路，陈富龙回忆说，一切都是顺其自然的结果。

在1999年的秋天，陈富龙顺利走进了武汉大学遥感信息工程学院的殿堂，珞珈山下的四年，是他人生中的一段美好时光。随着专业课程的开启，陈富龙对遥感这种新型、实用性技术的兴趣日渐浓厚。他说，接触的时间越久，掌握的理论越多，他越发现，遥感是一门应用面很广的科学，它不仅涉及到全球变化和地球系统科学方面的研究，在资源环境和其他领域也有着广泛的应用。

遥感研究的广阔前景让陈富龙更加扎实深入地将自己的研究开展下去。在拿到本科毕业证书之后，陈富龙又报考了中国科学院遥感应用研究所，开始了硕博连读的学习。对于他来说，研究生阶段的学习才是开启探索生活的真正起点。

然而，在一个地方待久了，总想去外面的世界看一看，想去世界上最好的学校、最好的课题组进一步深造、丰富一下自己的理论知识。抱着这样的信念，2008年7月，陈富龙得到了去香港深造的机会。在香港中文大学三年博士后研究员科研生涯的磨砺中，他曾多次带领项目团队，成功完成课题项目工作，并于2011年7月博士后出站，在香港中文大学担任副研究员，开始了在雷达干涉与时序数据分析等方向的研究工作。

“在香港，我参与了香港中文大学DG项目、香港研究资助局RGC项目以及香港创新署ITF基金等项目，主要做的是雷达干涉地表沉降监测与分析研究，尤其关注了珠三角城市群地表下陷与滑坡泥石流等地质灾害。2010年，我所在的团队提出了大型人工线状地物空间技术监测的理念，并组织召开了首届大型国际研讨会，我们倡导把空间遥感技术应用于大型人工线状地物监测保护与智能管理。”

香港海外科研经历，陈富龙认为它对自己的人格素养及求学笃实的科研态度起到了很好的塑造作用，而今回到内地工作，完成了从求学人到治学人的角色转换，对他而言是一个新的开始，更是一个全新的挑战。

其实，在遥感与测绘方向历经磨炼的陈富龙，早已是这一领域的一颗“新星”，他具备扎实的学术能力，曾在重要学术期刊上40余篇（其中以Remote Sensing of Environment代表SCI论文10余篇），完成专著撰写1部，组织国际研讨会3项，参加国内外学术会议并做专题报告10余次，ADSAR 2011获最佳论文奖，ACRS 2011获Shunji Murai Award（亚洲遥感学会最佳青年论文奖）， 受邀参与SCI学术期刊和国际研讨会论文审稿20余次，获得国家专利和软件著作权共2项。他还擅长技术沟通和科研交流，曾赴美国USGS、意大利CNR访问并作专题报告，能与国内外专家畅谈，曾同武汉大学、中国测绘科学研究院、中国科学院等兄弟单位进行项目合作。

为遥感考古尽一份力

十后，提出了文化强国的理念，中国科学院遥感与数字地球研究所所长郭华东院士顺势希望把遥感考古这个方向做实做强。遥感考古是一个很有潜力、新兴的学科方向，尽管我国早在十余年前就涉足了这一领域，并经过多年努力获得了系列阶段性成果，但仍缺乏科学方法论的指导，亟需开展以电磁波全谱段考古机理与响应为代表的基础研究，也就是在这样的背景之下，陈富龙作为高层次人才被该所引进，并寄予引领和发展遥感考古的厚望。

其实，通过遥感技术辅助考古并不是什么新鲜事。上世纪80年代国外就有所尝试，我国科学家也曾利用雷达卫星遥感技术揭示了被沙土掩埋的长城遗迹及隋唐大运河遗迹等。目前空间遥感技术应用于遗产监测与保护已引起国内外的高度重视。联合国教科文组织第34届世界遗产大会明确指出“随着遥感技术的持续进步，可利用该技术提供世界遗产地时序信息，以证实世界遗产所面临的威胁是否减轻或恶化”。

但对于将遥感技术应用于考古领域的现状，陈富龙所在的数字遗产研究室并不是特别满意，研究团队认为“在我国，遥感技术和考古基本上是‘两张皮’，各干各的，最多也就是搞考古的拿着遥感图像看一看，没有让两个学科真正的融合在一起”。陈富龙指出，目前考古科学研究范式正在经历嬗变，多学科交叉融合与创新也层出不穷，相关研究亟需向纵深方向发展。其次，“现有的海洋卫星、资源卫星都有对应的谱段对其进行监测，而遥感考古这个方向没有卫星，显而易见遥感考古研究目前散而杂，并没有形成一门健全的学科体系。”

基于遥感考古的重要性及其发展现状，陈富龙加入中国科学院遥感与数字地球研究所后竭尽全力希望为该学科的发展尽一份力。

“目前我的主要研究方向集中在雷达遥感考古、遥感地质灾害以及雷达遥感与冰川冻土三个方面。”方向清晰之后，陈富龙在遥感技术的创新之路上，以自己的严谨、勤奋以及对社会的责任不懈地攀登着、奋斗着，为遥感考古技术的进步贡献着自己的青春和智慧，也努力地诠释着一个年青科学家对理想的执着与追求。

雷达遥感考古

文化遗产是记录人类社会演化和进步的宝贵财富，受各国政府高度重视。近年来，人类活动加剧、全球变暖及重大自然灾害严重威胁着文化遗产地的安全和可持续发展，亟需各国政府采取切实措施，探索科学有效的方法对文化遗产进行监测、保护和管理。而雷达遥感具有全天候，全天时的工作能力、通过主动发射脉冲信号波，获取反映地物雷达后向散射的地物特征。雷达遥感极化和穿透特性有利于干沙区考古目标的探测与发现，其干涉特性有利于遗产目标及赋存环境变化监测与灾害分析。

基于雷达遥感技术的优越性，近期陈富龙参与了中意政府间的合作项目“基于对地观测的中意文化遗产地智能管理与试点应用研究”。项目通过对认知的提升、方法的创新和技术的开发，中意双方联合开展文化遗产地智能管理应用研究，以支持文化遗产地持续监测和完整性保护。项目主要关注中意双方遥感、地球物理和诊断工具在文化遗产科研中的交流和训练，进而实现优势互补和共同进步。令人欣喜的是，目前该项目已取得阶段性产出，包括通过了共建虚拟联合实验室的预案，以实现数据和成果共享等。

此外，在项目“基于雷达遥感的吴哥遗产地灾害监测与评估”中，陈富龙以中-高分辨率星载雷达为主要数据源，充分利用雷达遥感全天时、全天候和穿透等特性，研究基于强度及相干特性的吴哥遗产地洪水监测与评估方法，深入探索以SBAS为代表的大范围地表形变和以4D-InSAR为代表的遗产本体异常形变。以时序分析为切入口，研究吴哥遗产本体及周边赋存环境异常形变地质灾害发展趋势与演变规律；通过对洪灾信息统计分析、异常形变监测与诊断，为吴哥遗产地可持续化发展提供理论依据和技术支撑。

遥感地质灾害与冰川冻土

地质灾害日益严重，考虑到对突发性地质灾害抢灾救灾工作的时效性要求，应用遥感技术开展地质灾害监测极其必要，是当代高新技术发展的必然趋势。将雷达遥感用于地质灾害的监测也是陈富龙长期以来关注的科研方向之一。他以国家中长期科技发展规划为纲领，结合我国城市化进程和高速交通网迅猛发展，从探索雷达遥感理论方法出发，首次围绕大城市群地表沉降、大型轨道交通安全运营监测等前沿科学问题，引入永久散射体雷达干涉技术（PS-InSAR）开展高精度定量形变反演研究，在大范围地表沉降及交通网形变监测、滑坡体驱动力分析等方面获得了一系列显著成果，并获同行专家一致好评。

在这一领域，他典型的科研产出包括：利用微波遥感全天时、全天候的优势，对多云多雨香港地区潜在滑坡实施遥感监测，并完成驱动力分析和地学解释，研究成果可用于大型遗产地周边不稳定地表探测、识别与评估；结合我国大城市圈发展规划，首次尝试使用永久散射体干涉技术开展大范围城市群地表沉降和驱动力分析研究，以珠江三角洲为例获得了令人鼓舞的阶段性成果；结合极化和相干信息，以上海为试验区反演获取高密度地表形变场并完成驱动力分析；针对市政工程建设，采用雷达干涉技术，获取广州地铁5/6线施工现场地表形变信息，为施工建设提供智力支持，积极探索雷达干涉技术在大型人工线状地物（以高铁、高速公路等轨道交通网为代表）形变监测方法等研究。

雷达遥感与冰川冻土

随着人类开发大自然的加剧，全球变化（包括全球变暖、臭氧层破坏、森林锐减、物种灭绝、资源短缺）已经成为国内外社会关注焦点，并将对人类生存和社会可持续发展产生长远影响。冻土作为冰冻圈中全球变暖响应敏感因子，其演化模式不仅可用于分析、预测变暖趋势，且同区域乃至全球水环境、碳循环、生态、农业和地表景观息息相关。鉴于其重要性，冻土科学已发展成为地球系统科学的热点问题。应对冻土演变与人类活动复杂的交互响应，在我国深化西部和边远地区资源大开发背景下，如何掌握我国冻土时空分布规律，建立冻土演化与区域气候、环境耦合机制，评价冻土退化对大型基建工程的影响已成为制约区域可持续发展的关键科学问题之一。

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Abstract： Remote sensing technology is a detection technique widely used in surveying and mapping， urban planning， water quality determination and many other fields. The applications of remote sensing in researches on the land， vegetation protection， water resources protection and other aspects in protecting and constructing of Shaanxi Qinling ecological functional conservation district.

关键词： 遥感技术；秦岭生态功能保护区；应用

Key words： remote sensing；ecological functional conservation district；application

中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）29-0294-02

0 引言

秦岭，西起甘肃南部，经陕西南部到河南西部，横贯中国中部，主于陕西省南部与四川省北部交界处，东西走向，长约1500公里，总面积5.97万km2，为渭河与嘉陵江、汉水的分水岭，是中国南北地质、气候、生物、水系、土壤五大自然地理要素的天然分界线和交汇带，是南水北调中线工程的重要水源涵养区。生物种类异常丰富，自然生态系统典型、完整、相对良好，具有重要的代表性，为世界罕见的基因库，且秦岭是是中国首批十二个国家级生态功能保护区之一。基于秦岭保护情况复杂、涉及面广等诸多原因，陕西省于2007年制定了《陕西省秦岭保护条例》，通过立法形式保护秦岭生态环境。根据规划，秦岭国家级生态功能保护区的总面积约为5.11万平方公里，包括陕西境内的秦岭山区及腹地，涉及陕西省六个地市和三十二个县。

遥感技术是近几年间发展的一项新兴探测技术。遥感（Remote Sensing）技术是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术[1]。基于其测量特点，遥感技术目前己被广泛的应用于、测绘、城市规划、环境和灾害检测、水文调查、地质调查以及农林牧和考古等多个领域，并且结合各专业的点形成了有针对性的专业遥感技术。在秦岭生态环境保护的过程中，涉及土地的合理利用、植被种类与覆盖度、水资源保护、自然灾害、生物多样性保护等多个方面。利用遥感技术，能快速准确地获取目标地区的准确位置，结合多项指标和模型，展示目标地区生态环境现状、敏感性等多项数据，为生态功能保护区的总体规划和分区提供重要的基础资料。

1 遥感技术的具体应用

1.1 遥感技术在土地调查和利用中的应用

将卫星遥感与地理信息系统技术相结合，采用融合信息获取、处理、存储、传输、分析和应用服务为一体的土地调查技术流程，可以全面、客观、准确地查清了土地利用现状及动态变化信息。

以现有图像土地利用现状数据为基础，结合实地调查结果，在获取的遥感正射影像图上，可以进行土地利用分类数据的采集，同时统计土地面积量算，以进一步修正原土地利用数据的地理坐标精度，为秦岭生态保护区的土地利用提供直观、真实、准确统计数据。与实地测量比较，遥感调查精度高、效率高的特点，可以加快调查土地利用现状，并准确地反映出秦岭地区土地占用情况和土地利用变化的现状、分布、特征及发展趋势。利用基础图件和数据的现势性，进而提高土地资源调查的科技水平。遥感技术的应用，为土地资源的合理规划和管理提供了决策依据和保障，提高了科学性和可操作性，并为后续开发和保护提供准确依据。

1.2 遥感技术在植被建设保护中的应用

秦岭生态森林资源丰富，有林地面积247.5×104hm2，占陕西省有林地面积的54%，还具有丰富的自然景观和深厚文化底蕴的人文景观资源[2]。但由于森林资源的过度开发，采伐区集、运材道路修建和采伐剩余物的不合理堆放，导致森林边缘后退，下限上升，对降雨的拦蓄量下降，保护和重建秦岭地区植被刻不容缓。秦岭生态区植被类型为针叶林、针阔叶混交林、阔叶林、灌丛、草丛、草甸、栽培植被等，根据各类型的波谱特征，可通过遥感技术建立植被类型的解译标志。根据不同植被覆盖度影像特征的差异，划分高覆盖度、中高覆盖度、中覆盖度、低覆盖度、极低覆盖度[3]。利用遥感影像资料，结合现有的地理空间数据及专题信息和专业资料，可以准确了解秦岭生态区植被和林地的分布变迁历史和现状，以进一步分析变迁原因和对生态环境的影响，以及时掌握保护区实地生态系统动态变化，同时也为今后保护区资源的开发利用和环境评估提供依据。以遥感技术为基础，可以逐步建立起保护区监测指标体系、建立起保护区分类专家系统、动态预估模型等系统[4]。

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关键词:乡村生态旅游;遥感信息;资源环境;丽江

一、丽江发展乡村生态旅游资源特点

丽江位于青藏高原和云贵高原的交界地区,境内地质构造比较复杂,山川多变,玉龙山、老君山,金沙江及其山间盆地组成了丽江秀丽江山,形成了观光旅游和乡村生态旅游地丰富旅游资源。目前,丽江已基本形成区内和邻近区间的交通网络,具有较好的旅游区位优势。

丽江乡村旅游资源丰富,乡村秀美的自然风光、风格迥异的民居建筑、独特的民俗风情、传统的劳作方式、厚重的文化艺术等都对旅游者有着强烈的吸引力。城镇周围分布着大片农田和果园,点缀着纳西族、白族等多民族村庄,村庄或依山傍水或果园环绕,鸟语花香,炊烟袅袅,一派“天人合一”的景象,组合成丰富多样的乡村生态旅游资源。

乡村生态旅游与目前已形成的旅游景区具有极大的相异性和独特性,玉龙雪山、丽江古城与周边乡村村落形成山、水、人组合景观群,在旅游资源结构和旅游吸引力上呈互补关系。乡村生态旅游具有良好的客源市场,其开发可为丽江旅游业注入新的活力。

二、丽江乡村生态旅游资源环境遥感信息

对丽江的遥感影像进行合成处理,采用TM321、TM432、TM543、TM742波段组合,均得到较好效果。在TM321假彩色合成图像上(如图2所示),丽江的城区与周围的地物区别非常明显,根据原有的数据资源相对比,很好的反映了城市用地的扩展情况。

在TM543模拟真彩色合成图象上(见图2),直观、准确的显示丽江盆地和周围山体的展布及村落在盆地中的布局。乡村主要分布在盆地周围,与山体相连,水资源丰富,耕地肥沃。丽江古城与新城区在色调上也的一定的差异,主要原因是古城是砖瓦房,相对于新城区的水泥房,它的反射率要低。在图像上,部分红色调经野外调查,是一些植被稀少,且土壤有一定的沙化空地,主要位于白沙及玉龙雪山靠盆地一侧。

本研究中采用归一化植被指数NDVI=(NIR―R)/(NIR+R)作比值运算处理。由于丽江市周围是山地地貌,地形起伏造成地表光照条件不一致,使同类植物在遥感图像上出现不同的灰度或异类植物却呈现相同的灰度,对遥感图像地物波谱信息造成的影响程度较高,导致误分类。而NDVI植被指数具有波段比值特性,因此可以在一定程度上抑制上述影响[4]。NDVI灰度图经过处理后,更能直观的反映植被的分布情况(见图3)。在植被指数分布图3上可以看出,丽江的森林覆盖主要分布于四周的山体,山体上森林的覆盖达到40%左右,城区较低。

在遥感信息专题分类图上(如图4所示),清晰反映了丽江土地利用类型,如建筑用地(包括居民地、道路、工厂等)以红色显示、水域呈浅蓝色、林地呈深绿色;耕地和菜地作为特殊的绿地景观、以浅绿色表示。丽江的植被分布于四周的山体上与植被指数图上显示的分布情况有很好的对应关系。

水体作为一个环境因子,与人类有着密切的关系。在TM543模拟真彩色合成图像上,植被呈绿色调,水体呈蓝色调,在拉市海的边缘,可以看到浅蓝色调,是由于边部水深浅,沉积于底部的泥沙所致。据水利部门测算,现每年流人拉市海湿地的泥沙量约l0.3l万t。目前拉市海水质为Ⅱ类水质,但总氮和总磷超标,已向富营养化方向发展[5]。文笔海、文海、团山水库水体在遥感图像上没有异常反应。

三、基于遥感信息对丽江乡村生态旅游发展建议

丽江生态旅游资源丰富,但生态环境非常脆弱,在发展乡村生态旅游的过程中,要合理布局,统筹规划,走保护-开发-增值-保护的良性循环之路。发展乡村生态旅游的过程中对生态环境效应的调查和监测十分重要,遥感技术能快速、准确地识别丽江发展乡村生态旅游的资源环境状况,有利于乡村生态环境的识别与及时监测;有利于旅游发展的合理布局,统筹规划,利用遥感信息的多时相性研究和监测生态环境状况,例如水体污染、水土流失或生态环境的优化等。

四、结束语

本文采用遥感技术对丽江发展乡村生态旅游的资源与环境状状进行调查,快速、准确地反映了研究区的资源与环境状况,由于所选遥感影像分辩率较低,无法对景点进行详细的调查与规划。目前,现有的遥感技术在旅游资源调查方面的潜力还未发挥,如果园林、旅游和遥感部门能够携手合作,遥感方法在旅游资源调查、规划和保护工作中将会发挥巨大作用。

参考文献:

[1]马荣华,胡孟春.基于RS与GIS的自然生态环境评价――以海南岛为例[J].热带地理,2001,(3):198-201.

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关键词：数字图像处理 GIS 技术应用

中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00

数字图像处理就是利用计算机对图像信息进行加工来满足人类视觉或心理需求的行为，实质上是一串能够被计算机还原显示和输出为一幅图像的数字码，在科学技术高度发展的现代社会，人类对信息的获取与传输主要依靠图像，所以图像对于人类认识世界，认识社会都有着很重要的作用。图像处理技术发展时间并不长，其技术起源是在20世纪20年代，至今还不到一个世纪，因此数字图像技术还未被完全的开发和利用，现如今除了对图片作出处理之外，也在GIS（地理信息系统）中被充分应用。数字图像处理技术在GIS中的应用，为地理信息系统的发展完善作出了巨大的贡献。

1数字图像技术的发展与现状

数字图像技术的应用就是图片通过计算机网络传递的过程中将图片转化成一组具有特定规律的计算机可以接受的数字形式，一般是用数字矩阵来表达的。所以数字图像处理技术的发展是在计算机基础上发展来的，主要是靠计算机水平和数学理论作为发展动力，换言之就是计算机的发展推动数字图像处理技术的发展。

随着计算机的发展，数字图像技术也开始发展，数字图像技术的起源是20世纪20年代，但真正的发展是在20世纪40年代计算机技术开始发展之后，其最早期的处理是以傅里叶变换为基础对图像进行简单的处理，但是由于当时的计算机的容量很小，而图片的容量却很大，因此这个阶段的图像处理通常是分段进行，并且时间也较慢，所以在当时的实用性并不是很强[1]。

一直到了20世纪80年代，随着计算机技术实现质的飞跃后，数字图像处理才真正的在计算机中实现，其真正的价值意义才被发掘，并且随着数字化仪与扫描仪的生产与运用、遥感技术的发展与数学算法的成熟都在一定程度上促进了数字图像技术的进步与完善，其主要的应用范围是在通讯技术、宇宙探索、遥感技术、生物医学、工业生产、气象预测、计算机科学军事技术、侦缉破案考古以及测绘等等方面，数字图像处理技术的应用为这些领域的发展打开了新的发展领域。

2数字图像处理的基本理论与技术

数字图像处理自从其发展以来一直在不断的发展与完善，不断的寻求新的理论与算法，在不断的发展探索中形成了多种理论。

（1）小波理论。小波理论相对于傅里叶变换有着很大的优越性，但是小波理论的真正突破是从20世纪80年代开始的，虽然经过了长时间的发展但还是存在很多的问题亟待解决。小波理论还被成为数学的“显微镜”[2]，当前对小波理论的应用还大多数在2维，目前仍然在探讨阶段。

（2）分形理论。分形理论是由英国人创立的，是非线性代数中的一个分支，它在自然科学中被广泛的应用，在自然界中的物质大都可以分为两种情况，一种的有形状尺度的，例如一棵树的高度，也有没有具体的形状尺度的，比如雨雪，而这些没有尺度的就是分形，在图像中分形几何的物质大量的存在，所以在数字图像处理中分形理论被大量的运用。

（3）人工神经网络。人工神经网络顾名思义就是模仿人脑在工作中的方式而设计的一种机器，它具有不断的获取知识而解决问题的能力，在快速的运算以及学习理论的能力都有着非常重要的成果。人工神经网络已经被应用到很多领域，对于图像处理领域主要应用于字体字符的识别、语音、签字、指纹、人脸等的识别，以及对癌细胞的识别，心电图与脑电图的分类等等。虽然在人工神经网络方面取得了一定的成果，但是仍然是处于初级阶段，发展道路仍然很漫长。

（4）遗传算法。遗传算法在近几年来的研究中广受欢迎，其主要是依据生物学中的遗传规律来研究生物个体之间的关系，数字图像处理中主要是运用遗传算法来对图像进行分类，并且也取得了一定的成果，但是遗传算法的价值不仅在于此，更多的价值有待发掘。

（5）数学形态学。形态学本是生物学种研究植物、动物的结构的一个分支，后来被应用于以形态为基础对图形进行分析的一种数学工具。数学形态学在数字图像处理中可以简化图片的数据，保持图像的基本图形。

3 熟悉图像处理在GIS中的应用

GIS（地理信息系统）是一门在诸多学科的基础上发展起来的一门学科，有独立的学科体系，GIS中融合了地理学、地图学、测量学以及计算机等科学，它主要作为获取、整理、分析和管理地理空间数据的重要工具与技术手段，近年来被广泛的关注与发展，并且取得了一定的成果，但是GIS是具有非常鲜明的时代性的学科，所以随着时代的不断进步，GIS也会不断的发展。当前我国对GIS的研究仅停留在了3维，所以发展研究的空间仍然很大。

当前我国运用的GIS系统主要是以数字图像处理技术为基础的，GIS的编辑、存储以及查询等都是运用的图像处理技术；根据GIS的发展动向来看，今后的GIS将会主要依据遥感技术，而遥感技术就是图像处理技术中的技术要领；GIS中运用到的数据分析也是依靠的数字图像处理技术理论来对数据进行压缩和编码的，因此GIS的发展与完善都离不开数字图像处理，并且随着数字图像处理的不断的发展，GIS也会随之不断的前进。

4结语

数字图形处理技术主要依据电子计算机的发展而发展，因此数字图形处理的发展受计算机行业的发展速度影响，今后其应用也会越来越广泛，并且也会一直影响GIS的发展与创新，数字图形处理在GIS中的应用也会越来越深入。

参考文献

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关键词：考古；高中生对考古的认识；意义

对于考古进一步的认识是在初中开始学习历史的时候，经过后期对考古的自我了解，才发现原来历史学和考古学着两者之间是相互融会贯通的。记得初中历史老师对我们讲述商周时代时关于青铜文化，那些经过现代考古人员发掘出来的青铜器和钱币，对于考古的认识也是在历史中一些古老的遗迹和器物上。随着近几年对考古学的研究，对于它具体的内容渐渐有了比较系统的认识，在下面主要是谈一谈我对考古的认识。

一、考古基本概述

我国作为世界闻名古国之一，随着历史的变迁和发展，在很早的时候就有人对古代文化遗址进行考究对于社会发展具有重要的意义。后来我通过相关资料的查询才发现在最初的考古是在北宋期间开始发展的，就是我们现代所说的“金石学”。在19世纪末的时候一些西方探险家和考察队也进行潜到我国边疆地区进行勘察活动。到20世纪我国相关考察队在周口店等遗址进行挖掘研究，我国考古学才正式的诞生。

（一）考古学的含义

通过对考古学书本对考古学的定义翻查，发现它的意思包含三个方面的内容，第一种解释是通过考古研究所得出的相关李叔知识。第二种是通过考古的方式一次获得相关资料或者是相关的技术，其中包括收集资料、保存资料、研究资料以及对此进行的技术。第三种解释是用以解释包含在考古资料中的因果关系，来发现我国社会发展的规律。对此含义的解释，我还是认为第三种解释比较系统。

（二）考古研究范围

据我了解，对于考古的研究范围在空间上包含世界各地，但在研究上主要偏向于对我国古代史的研究和发掘。我们可以进行这样的理解，考古于我们现代是没有关联的。由于每个国家的发展之间的多样性，对于考古年限的界定无法对此进行统一，因此每个国家对此都定有一个下限。

（三）考古研究对象

对于考古研究对象的了解，在我的记忆中主要是对中国古代社会，主要是推进社会发展的各个朝代作为研究对象，通过书本知识，重要把它定位在遗址和器物上。主要包含以下几个部分：

1.遗物：这里的遗物主要是指人类活动发展遗留下来的可以移动的器物。如：我们所知道的早期的器皿和生活工具。具体的器皿有，骨器、石器、木器等。生活工具主要是工艺品或是装饰作用的装饰品。

2.遗迹：对于遗迹的了解还主要是在现代古墓电视剧中所知道的，如：墓穴、房屋遗址、城墙等。我记忆深刻的是历史老师所教授的长江流域主要的河姆渡文化遗址以及秦始皇陵、兵马俑皇陵发掘。

3.文化：主要是人类进行生活生存带有地域性的遗址，一次了解他们生存的足迹。比如我们所知道的汉长安城、汉魏洛阳城、元大都遗址等。

（四）考古方法运用

据了解，在进行考古研究的过程中主要运用的是地层学和类型学这两种方式进行。地层学顾名思义我们就可以知道主要是运用于对地质层进行研究所要运用的一种方法。类型学主要是运用生物进化论相关的原理对于考古发掘的遗迹进行科学系统的研究和分析。

（五）考古技术的运用

对于考古技术的运用，我们不要还停留在运用锄头、铲子这种基本的工具，随着现代社会和科学技术的发展，对考古所运用的技术也在日益的更新，如对于年代的测定运用现代的铀铅测年法。勘测技术主要是空中摄影、遥感技术和地下勘探等技术的运用，分析奠定技术的应用主要是X射线荧光分析、热分析等，除此之外还有考古内窥镜技术的应用和现代计算机在考古中的广泛应用。

二、考古认识的意义

（一）增长见识，提高文化素养

作为学生的我们对于考古进行有效认识，主要是促进我们自身见识的增长，提高我们的文化素养。在对考古认识和了解的过程中也包括实际的考古活动，我们对于相关历史资料和信息的收集，长此以往我们的脑海就会对这些历史资料形成一个数据库，也能够丰富我们的人文情感，促进文化素养的形成和提高。

（二）了解社发展历史

我们对于考古进行认识的主要意义就是通过考古对于我国发展的历史资料进行完整的了解，通过对以往的古代历史考古资料，一次触摸历史发展的轨迹。我们现代的人无法像是电视剧或是穿越小说回到过去，但是通过这些以往古人生存所留下来的这些痕迹，促使我们像是面对面的进行对话。

（三）促进现代历史发展

我们所知道培根的一句话，“历史使人聪明”。对于考古促使我们对历史的了解，再是在很大程度上还是促使我们对当代历史的了解。如我们生活中对于以往经常所犯的错误，在长大后我们对此总结了经验在以后就不会在同样的事情上再犯相同的错误。对于考古的意义，这也是其中一项重要的意义总结。通过对于我国历史发展的了解和对相关事件进行历史的总结和分析，在我们现代的社会发展过程中，对于好的知识和经验我们对此进行吸收，对于错误的经验我们对此注意和避免，一次发展，推动我们国家更好的发展。

结语：

随着上述我们对于考古相关知识和内容的浅要认识和了解，由我对考古认识的萌芽，那一张老师所展示的埃及金字塔的泛黄的老照片开始，再到后来初中学习历史的过程中的积累和明确，再到现在对考古知识通过各种途径的了解，对考古有了一个浅要的系统的了解。在这些途径中，我知道了考古的具体含义、它的研究范围和对象以及它的方法和相关技术的运用。对于考古认识的意义的一个了解，从自我的角度上出发主要是通过考古知识的认识可以增长我历史知识的完善和自身文化素养的提高，对社会而言是对于历史的传承延续以及经验的吸取，以此更好的发展。

参考文献：

[1]王炳华.加强考古研究深入认识西域文明[J].西域研究，2015，（4）：1-5.

[2]关玉文.对考古类型学的一点认识[J].中国民族博览，2016，（22）：240-242.

[3]范杨.郑州商城国家考古遗址公园建设历程及认识[J].丝绸之路，2016，（8）：70-71.

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“数字地球”是空间信息技术发展中的重要概念。“数字地球”的构想是美国副总统戈尔于1998年提出的，其实质是网络基础设施、数据库与计算机构成的数字化地理虚拟系统，目的是使人们能够通过数字化信息网络，自由地链接、调用地理信息。“数字地球”的核心是3S集成技术。3S包括GPS、RS和GIS。GPS即全球定位系统，可通过坐标系统进行全天候精确定位、定性和定时，在导航、测绘、军事、农业、考古等方面的应用前景广阔。RS即遥感技术，各类卫星遥感能够全天候对地表实时监测，深入、准确地监测地表景观的状态。GIS即地理信息系统，是各类空间数据与属性数据的集成数据库平台，能够进行各类空间分析、演变分析与三维成像。GIS、RS与GPS所采用的数据格式具有共通性，能够达到无缝连接，极大地拓展了风景园林中分析、规划与设计的一体化能力。

二、空间信息技术促进风景园林专业技能变革

空间信息技术的发展能够大幅促进我国风景园林专业技能的变革。主要的变化包括空间数据、景观的监测与分析、工作效率化方面。风景园林研究、规划和设计均涉及各类空间数据。对于规划设计人员来说，获取、处理有效的数据是重要的专业技能。针对基础数据内容庞杂、种类繁多且尺度不一的特点，我国已经着手建设地图数据库、测绘档案等数据基础设施。各类商业遥感影像也是重要的数据源，可以根据用户要求有针对性的调取。规划设计人员能够在GIS平台上，对空间数据进行分析，从而准确地掌握基地的地表状况，提高规划设计方案的合理性。风景园林从业人员可以利用遥感技术对地貌景观进行广域、实时、高精度的监测，并通过GIS进行定量化分析；通过RS和GIS技术，规划师可以定量地掌握绿地植被分布状态，在GIS中可以进行时间序列演变分析、土地适宜性评价、热岛分析、空间分析（包括网络分析、可达性分析、叠加分析等）、景观指数分析等，为绿地规划、城乡与区域规划提供基本的依据。引入数字技术能够大幅提高工作效率。空间数字信息技术，尤其是3S集成技术的不断发展与完善，促进了数据与软件的无缝兼容，推动了园林设计的自动化进程。设计自动化包括办公流程自动化、数据采集自动化、输入输出自动化、分析自动化和管理自动化。办公电子设备与软件集成化发展提高了数据传输与处理的效率，国家大力推动的数据标准化与共享化也有力提升了规划设计人员采集、分析和处理数据的能力。

三、高校风景园林专业空间信息技术教学的目的

（一）加强对空间数据的理解

风景园林专业的规划设计课程涉及到空间数据的处理。空间信息技术教学实际上是围绕空间数据的获取、处理、分析而展开的。目前学生普遍缺乏对空间数据的理解，对于空间数据的基本属性、数据的格式与转换、数据的来源缺少科学的认知。空间信息技术教学可以使学生深入掌握各类空间数据的特征、理解数据的含义和表达、了解数据的来源途径和获取方法，熟练运用不同的空间数据格式转换技能，为识别有效数据、处理数据奠定基础。

（二）掌握空间数据的获取能力

空间数据来源广泛、质量混杂，初学者往往难以理清数据的来源渠道。比如有学生在课题中利用遥感图像进行绿化地解析，所采用的数据为网络下载的栅格数据，这类数据失真性较大，并不能用于绿地定量研究。出现这种错误的根本原因在于学生没有了解有效数据的获取途径。教学中应使学生了解国际、国家和省市等相关机构和商业公司的各类空间数据范围及其特性，以及这些数据对于风景园林专业的用途，使学生具有识别有效数据，掌握有效数据获取途径的能力。

（三）掌握基本的空间分析方法

深入、正确的空间分析是获得合理的规划设计方案的前提，也是对规划设计方案进行调整的基础。因此，应使园林专业学生了解、掌握利用GIS软件处理空间数据和进行空间分析的方法。GIS平台中的空间分析模块包括叠加分析、缓冲区分析、可达性分析、距离分析、表面分析、计量统计等功能，可进行时间序列演变与空间格局的量化分析，也可以利用统计结果进行各类景观指数的演算，并制作相应的主题图，作为规划设计的依据。

（四）掌握数据库能力

数据库是对各类工作数据的管理平台。对于景观规划、园林遗产保护、园林植物与应用方向的学生来说，需要收集、管理各类园林资源、植物和地理空间数据。而现实状况中，这些数据往往数量庞大、来源复杂、格式多样，如何管理好这些数据成为影响工作结果的重要因素之一。数据库是解决这个问题的重要方法。空间信息技术教学应使学生获得数据库构建技能，进一步提升其管理数据、使用数据的能力与效率，对其将来的工作具有很好的促进作用。

四、高校风景园林专业空间信息技术课程设置

风景园林专业是应用性较强的专业，与社会实际需求结合紧密。而空间信息技术本身是系统性的科学，因此需要以风景园林专业特点为中心进行知识点提炼，建立有针对性和系统性的教学体系。风景园林专业课程包括理论与设计两大类型，成系列的规划设计课程为教学体系的中心，相关理论知识点是围绕提高学生规划设计能力这个目标来设置的。因此，空间信息技术课程也应以园林规划设计为中心，设置相应的教学内容，通过培养学生空间数据处理技能达到提高规划设计能力的目的。一般来说，高校园林专业所设置的园林规划设计系列课程包括园林设计与园林规划两大内容。园林设计是针对中小尺度的场地，包括庭园设计、专类公园设计、综合公园设计、广场设计、居住区绿地设计、街旁绿地设计、带状公园设计等课程，园林规划是在大尺度的场地上实施的绿地系统规划、风景区规划、度假区景观规划、滨水区景观规划等。设计的尺度越大，与城市、社区以及自然环境的关系越复杂，就越需要学生具备较好的数据收集和处理能力，并能够掌握、应用一定的空间分析方法。笔者认为，针对园林专业课程内容和技能要求，可将空间信息技术教学内容划分为三个模块，每个模块有不同的教学内容与目的，且与相应的园林教学课程相对应。三个模块包括基础模块、数据处理模块和空间分析模块，基础模块是理论教学，数据处理与空间分析模块是实践教学。基础模块以学生认知空间数据为基本目的，主要包括空间数据的格式与分类、空间数据的作用与意义、地理坐标系统与地图学基本知识、3S技术原理、数据库基础、数据基础设施与常用空间数据源等教学内容。数据处理模块与园林设计课程相对应，以学生在设计过程中能够正确获取、处理基地环境数据为目的，教学内容包括DEM高程数据处理、GPS数据获取与转换、CAD文件格式转换、RS地物分析等。空间分析模块与园林规划课程相对应，以学生在规划过程中能够进行科学地空间分析为根本目的，主要教学内容包括叠加分析、缓冲区分析、可达性分析、距离分析等，并使学生能够制作主题图，作为规划的依据。基础模块、数据处理与空间分析三个模块教学内容应依次进行，只有掌握前一个模块内容，方能进行下一个模块的教学。基础模块必须开设独立的课程，数据处理与空间分析模块既可以是独立的课程，也可以作为园林设计课程中的组成单元，或者采用连续性的讲座形式。

五、难点与展望

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关键词:虚拟现实;虚拟博物馆

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)21-5953-02

Virtual Reality Technology Role in the Heritage and Museology

HUANG Zhi-jie

(Guangdong Museum, Guangzhou 510053, China)

Abstract: This paper described the present situation and importance of the Virtual reality technology development ,and menwhile summarized the inadequate and prospect on the Virtual reality technology in the Heritage and museology industry. Providing the reference of widely and further application the Virtual reality technology in the Heritage and museology industry in the future.

Key words: virtual reality technology; virtual museum

据统计我国收藏于各类博物馆的文物达1200万件,每年还有大量的文物出土,但由于受到时间、空间以及保存条件、保护技术等诸多因素的限制,能用于展出和研究的文物仅占极少部分。如何更好地体现博物馆展示、教育和研究的功能,更好服务于社会和大众,推进博物馆的自身发展,是我们面临的突出问题。随着计算机技术的高速发展,通过计算机虚拟现实技术构筑虚拟博物馆,打破实体博物馆的局限性,扩展博物馆的延伸空间,满足人民群众多层次多方位的需求。虚拟现实是计算机模拟的三维环境,是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机系统。人们不仅能够通过虚拟现实系统感受到在客观物理世界中所经历的身临其境的逼真性,而且能够突破空间、时间以及其他客观限制,感受到真实世界中无法亲身经历的体验。

1 虚拟现实在文博行业中的进展

世界上一些发达国家在虚拟现实方面的研究比较深入和广泛,其中有比较成熟的虚拟博物馆,有些还对世界上比较知名的历史遗迹进行了虚拟,有些还建立了互联网上的虚拟博物馆。研究表明,世界各国虚拟博物馆的数目正在迅速增加,可以预见未来虚拟博物馆必将会成为众多网民浏览的对象。

我国意识到虚拟现实技术在博物馆行业必将会产生巨大的作用,因此开展相应的探索和研究。首先是将文物展品进行数字化,然后逐渐开展虚拟博物馆方面的探索,建立一些虚拟博物馆。我国有一些博物馆在进行数字化建设过程中只是采用图片加文字的形式建立博物馆网站,没有进行三维仿真,因此不是真正意义上的虚拟博物馆,因为它不是能够实现交互作用的虚拟博物馆系统。在我国博物馆行业中,南京博物院是一个典型的具有三维建模而构成虚拟现实博物馆。

2 虚拟现实技术在文博行业中的作用

1) 展示文物与宣传历史的作用

博物馆的一个重要的作用是展示文物和宣传历史文化与文明,展示历史事件,加强爱国主义教育、民族自豪感和自信心。虚拟博物馆同样具有这样的作用,不仅可以扩大博物馆文物的展示能力和宣传力度,还可以使更多人通过互联网观看文物和了解博物馆,同时虚拟博物馆能够起宣传历史的作用。人们可以通过互联网络搜索并获取博物馆相关文物的基本信息,并能够访问和参观虚拟博物馆。如果某些爱好者对虚拟博物馆中的文物展示非常感兴趣,他或许会亲自到博物馆进行实地参观加深印象,这样虚拟博物馆能够吸引观众进一步了解历史和博物馆。

2) 分流游客和保护展览文物的作用

我国是一个人口大国,许多旅游景点和博物馆人满为患,而且现在很多博物馆都实行免费对外开放,过多的游客会给博物馆带来很大的压力,游客过度拥挤可能会造成文物展品的损害。如果通过虚拟博物馆,游客事先进行了博物馆虚拟现实的游览,之后感觉没有必要去博物馆实地参观,这样就能有效减少了游客的数量,保证了其他感兴趣的游客的参观质量。另外,虚拟博物馆也能够为许多无法展出的文物、遗迹遗址等提供展示的位置,满足观众对这方面的需求。

3) 实现文物数字化修复的作用

文物修复是考古行业和博物馆行业的一个重要研究内容,有些文物碎片太多,修复起来需要大量查找相邻的碎片,而通过计算机程序在虚拟现实系统中可以实现自动寻找和自动拼接碎片,这样就可以节省大量的人力和时间,而且能够保证文物拼接的正确率。在博物馆文物当中存在大量的易损文物,这些文物都容易出现脆化、脱色、剥落等现象,即便人工修复后仍难长期用于研究与展示。利用细致逼真的虚拟现实技术,我们可以预先展现文物修复后的影像,从而检验修复技术和修复手段的可行性;进一步可以和视图计算技术相结合,考察文物修复过程中的各项环节和修复后的耐久性;利用虚拟现实技术完好地多角度展示文物,从而使文物实体保存在更加严密的环境中,有利于文物寿命的延长。有些文物是独一无二的,在修复的过程中,如果处理不当,可能会造成无法弥补的损失。通过计算机虚拟修复技术,可以对文物采取数字化修复,采用多种修复方式和手段进行修复,将各种修复结果进行对比,找出一种最好的修复方式,然后应用这种修复方式对文物进行现实中的修复。

我国拥有大量的不可移动的文物遗址遗迹,由于其处于交通闭塞的地区,文物的价值无法体现出来,而虚拟现实技术提供了脱离文物原件而表现其本来的重量、触觉等非视觉感受的技术手段,能根据考古研究数据和文献记载,模拟展示尚未挖掘或已经湮灭了的遗址、遗存,而丝毫不会影响到文物本身的安全。利用虚拟现实技术结合网络技术,可以将文物的展示、保护提高到一个崭新的阶段。首先表现在将文物实体通过影像数据采集手段,建立起实物三维或模型数据库,保存文物原有的各项型式数据和空间关系等重要资源,实现濒危文物资源的科学、高精度和永久的保存;其次利用这些技术来提高文物修复的精度和预先判断、选取将要采用的保护手段,同时可以缩短修复工期;第三,通过计算机网络来整合统一大范围内的文物资源,并且通过网络在大范围内来利用虚拟技术更加全面、生动、逼真地展示文物,从而使文物脱离地域限制,实现资源共享,真正成为全人类可以拥有的文化遗产,实现文物展示和保护的现代化。

4) 文物对比研究的作用。

文物对比研究是考古行业和博物馆行业的一个重要内容,是进行历史考证和历史确认的一个重要手段,对比研究是研究文物的一种重要的方法。然而由于各种原因,很多文物分散在不同的国家和不同的博物馆,将这些文物放在一起进行对比研究往往是不现实的。通过计算机虚拟现实技术将这些文物放在一起进行研究在某个程度上是可行的,因此虚拟现实技术对文物的对比研究起到了积极而重要的作用。

3 文博行业应用虚拟现实技术存在的不足与展望

1) 需要普及高速的互联网传输网络。

高速互联网的普及是虚拟现实网络展示的必要条件,然而目前的互联网传输速度远远不能满足要求,虚拟博物馆要求网络接入带宽至少要达到千兆流量。

2) 需要开发调动人体各种器官的传感器。

虚拟博物馆进行虚拟体验需要配置传感器,然而传感器的研究和发展一直比较落后,不能满足虚拟现实体验的要求,而且传感器价格非常昂贵,普通的虚拟现实体验者难以购买这些产品,这在客观上限制了虚拟现实技术的发展。

3) 虚拟文博行业标准需要建立。

虚拟文博行业目前没有统一的执行标准。在进行虚拟现实博物馆建设时,各个虚拟博物馆之间无法建立统一的执行标准,难以进行数据的互联和共享;另外哪些文物能够进行虚拟现实展示,哪些文物是不允许展示的,也没有一个统一的标准。因此建立虚拟博物馆标准还需要各个国家、各个博物馆之间进行讨论和研究。

4) 文博虚拟现实的展望。

虚拟博物馆是文博行业信息化时代的新事物。未来通过互联网进行博物馆虚拟游览将是博物馆行业一种新的发展方向,也是游客参观博物馆的一种方式,同时也是进行文物研究的一种全新手段。

各种新技术、新手段将会不断加入到虚拟博物馆行业的建设中,虚拟现实技术要在实际应用中发挥重要的作用就必须和博物馆的实际相结合。博物馆行业中的文物、古迹等等都具有一定的时间和空间特征,因此遥感技术、地理信息系统技术、时空数据库技术等新技术必然会参与到虚拟博物馆的建设中来。

虚拟体验设备在未来将会成为一种大众化的产品。目前虚拟现实体验设备价格昂贵,而且还不能满足虚拟体验的需求。因此,开发廉价的、高性能的虚拟体验设备必然是众多厂家研发的首选,这样的产品在不久的将来必然会像冰箱、彩电一样走进千家万户。

虚拟现实博物馆标准必将在实践中产生。通常,每一个行业都有自己的标准,虚拟现实博物馆同样需要一个标准来指导本行业的建设和发展。因此,虚拟现实博物馆行业的标准也将会在实践中产生,从而更好的指导虚拟现实博物馆行业的发展。

可以预见,未来的文物博物行业必将是一个虚拟现实广泛应用的行业。

参考文献:

[1] 孟中元.数字博物馆与博物馆的信息化建设[J]. 秦陵秦俑研究动态,2003(3).

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综合研究有现代过程的研究和历史过程的研究两个互相关联、互相补充的方面。地理环境中现代过程的综合研究包括：地表热量、水分的分布、转化及其在地理环境中的作用；化学元素在地理环境中的迁移过程；生物群落与其环境之间物质、能量的交换。景观学和土地科学从类型结构角度对自然综合体进行综合研究，而自然区划则从区域角度进行综合研究。

在中国近现代地理学的发展历程中，自然地理学的发展较之人文地理学更强一些。20世纪50年代以前，林超、黄秉维等就已从事自然地理的综合研究工作，如黄秉维在30年代编撰了《自然地理原理》[1] 和《中国地理》[2] 等，周廷儒在30～40年代开创对历史时期环境变化的研究。我国综合自然地理学经历了20世纪的初的西方近代地理学的传入，又继承了中国古代地理学的传统。还受到原苏联地理学思想的深刻影响，与国家的经济建设密切结合，形成和发展了具有中国特色的综合自然地理学，目前在科学之林中占居一席之地。50多年来，中国的综合自然地理学研究在古地理学、综合自然区划、景观学和土地科学、现代自然地理过程、区域自然地理等领域均取得了显著进展。

1　古地理学

自然地理学方向的古地理学，主要研究新生代以来的地理环境演变。此项研究遵循“将今论古”的现实主义原则，通过沉积、孢粉、同位素、冰芯、树木年轮、考古和历史文献记载等多种分析手段获取各种代用资料，对过去的地理环境进行复原。

我国古地理学研究是随着近代地质学、近代自然地理学、近代气候学等地球科学的出现而起步的。20世纪50年代后，古地理学研究得到了迅速发展。周廷儒于60年代初提出发展自然地理学的古地理方向，1962年在北京师范大学地理系开设古地理学课程，随后创建古地理研究室。《中国自然地理·古地理》[3] 和《古地理学》[4]，分别为国内古地理研究的第一部区域性与原理性专著。80年代后，他将自然景观—受人类活动改变的文化景观—未来景观的预测联成一体进行规律的探索，以期把握未来环境变迁的方向，引领中国环境变迁研究。70年代以来，随着国际上对过去全球变化问题研究的不断深入，我国的古地理学研究也获得了重大进展。其中，最具代表性的研究成果包括：竺可桢开创的基于考古和历史文献资料的气候变化研究，刘东生、安芷生等领导的中国第四纪黄土及古季风研究[5]，施雅风领导的中国东西部第四纪冰川研究[6]、以及全新世环境演变研究，汪品先等领导的中国海域第四纪环境演变研究，及其他大量区域环境演变研究[7～9]。青藏高原、第四纪黄土和考古与历史文献记载的研究是我国独具特色的研究领域，主要研究新生代以来的地理环境演变，在国际上居领先地位，备受中外学者重视。

古地理学研究的突出成果可概括为以下几方面：中国第四纪以来环境演变过程与全球变化过程在总体格局上一致；青藏高原的隆起不仅使其自身从亚热带景观向干寒方向转化，还导致现代季风环流系统的建立与加强，强化了我国西北内陆地区的干旱程度，出现荒漠环境；新生代以来我国的环流系统经历了非季风、古季风和现代季风的演变过程；第三纪是我国自然环境格局形成的关键时期，该时期我国气候普遍比现代温暖，其后随着全球性的新生代衰退，温暖程度逐渐降低；第四纪时期，随着全球性冷暖期的交替变化，我国自然地带发生多次推移；全新世暖期盛期，我国东部地区平均温度较现代高2.5℃左右，增温幅度北方大于南方；气候干湿程度变化对我国的影响，不亚于冷暖变化所带来的影响，中国西部和华北的干旱化趋势得到认证；第四纪时期，海面随冰期—间冰期的交替而升降变化，最后冰期时海面低于现代海平面130～150m，与此相应，大规模的海陆变迁成为第四纪东亚地区最显著的地理变化之一。

我国自然地理学方向的古地理研究恰与国际性的全球变化研究相接轨，积极参与了PAGES等国际研究计划，正进一步深入研究全球变化在中国的表现与响应、以及中国环境演变对全球变化的影响。主要是关注15万年来及两千年来两个时间尺度的环境演变，注重分析技术的改进、新代用资料的开发、高分辨率序列的建立，及定量化程度的提高。

2　中国综合自然区划研究[10]

综合自然区划研究是对自然区域的划分、研究、描述。一个国家的自然区划水平是反映对自然地理环境认识深度和自然地理研究水平的重要标志之一。

综合自然区划是从自然环境的综合特征出发进行的地域划分。综合自然区划不仅要正确认识地域分异规律，还要深入分析各组成要素之间的相互联系，是对各级自然综合体自然环境与资源的全面认识。20世纪50年代以来，随着各地综合科学考察的逐渐深入，各类观测站网的建立，比较全面地、系统地积累了许多基本科学资料，中国综合自然区划研究因而有了长足的进展。先后有林超等[11]、罗开富[12]、黄秉维[13～15]、任美锷等[16，17]、侯学煜[18，19]、赵松乔[20]、席承藩等[21] 以及郑度等[22～24]、傅伯杰等[25，26] 几个方案。其中侯学煜、郑度、傅伯杰等的方案更多地渗入了生态学的观点。当然，影响最大的还是黄秉维方案。由于该区划的主要目的是为农、林、牧、水等事业服务，区划所采取的原则，一是先进行类型区划，然后进行区域区划；二是偏重现代的自然特征及其相互关系；三是以地带性为第一性因素，非地带性为第二性因素；四是地带性因素先考察较难以人力改变的温度，然后考察在一定条件下、一定限度内可以人力改变的水分状况；五是在拟定温度带(原称热量带)和水分状况地区的界线时，一般先着眼由温度及水分状况的地域差异所导致的其他现象的地域差异，然后选取界线，再寻求较能体现地理相关性的界线指标。原则和方法既适合中国特点，又便于与国外相比较。综合自然区划的结果显著地显示出自然地理地带性规律，将全国划分为3大自然区，6个温度带，18个自然地区和亚地区，28个自然地带和亚地带，90个自然省。这是中国最详尽而系统的全国性区划，在世界上也是绝无仅有。60年代和80年代，黄秉维又对该方案进行了系统的修订。

50年代以来，中国各省区大多先后完成自然区划研究，并有专著出版。如甘肃省综合自然区划[27]，青海省综合自然区划。一些特殊区域，如河西走廊、珠江流域、华南热带、川西滇北、青藏高原、横断山区、干旱及半干旱区、黄土高原等也都作了相应的综合自然区划。此外，还有为特殊目的服务的自然区划，如为水土保持服务的黄河中游黄土区自然区划[28]，橡胶宜林地区划，为公路建设规划服务的全国公路自然区划[29] 等。

目前，中国学术界对自然区划的若干基本问题仍然存在着认识上的分歧和不同见解。例如，从时空角度综合来看，地带性因素与非地带性因素相互作用表现出来的形式，是地表最基本的分异规律。因此，在自然区划中，应该将贯彻始终、影响全局、决定分异本质和过程的地带性和非地带性的有机结合关系放在重要位置，作为总的指导思想。但在具体划分中，往往需要根据不同分异联系的主导规律，是否应如此就引发了单列系统和双列系统之争。发生学原则早在19世纪后半期就已开始应用到区划实践中，但迄今国内外学者仍缺乏共同的理解和明确的认识。20世纪60年代，中国学者发表了不少文章阐述对这一问题的看法。此外，关于区域共轭性原则的争论集中在这一原则的具体应用上等。

对于区划原则和等级单位体系存在的观点分歧和方案的不同，集中地反映在各级区划单元界线划定上。为了解决热带与温带之间连续过渡所产生的困难，结合中国亚热带性特别显著的特点，借用气候学的概念，划分出一个亚热带，可以缓冲和弥补某些缺陷，更正确地刻画自然界的渐变。竺可桢[30]、黄秉维[31，32] 等多数学者认为中国亚热带的北界接近北纬34°，即淮河、秦岭、白龙江一线。由于这条界线无论在自然条件方面，还是在农业生产上，意义都比较明确，各方面的意见比较一致。但界线的具体拟定仍存在一些分歧。中国的半湿润地区和半干旱地区地域广袤，两者之间无论在自然界的客观实际还是在农业生产状况方面都存在显著不同，把它们区分开来是有意义的，但它们之间的界线划分至今仍存在较多的分歧和争议[33～40]。

自然地域分异规律是地表最基本的分异规律，亦是进行自然区划的基础。关于地带性学说，近百年来一直存在着广义和狭义的两种不同的理解。黄秉维主张从广义来理解地理地带性分异规律，认为自然地理地带性包括纬度地带性、经度地带性和垂直地带性等3个组成部分。胡焕庸等主张狭义理解，即地带性主要是指纬度地带性，而经度地带性和垂直地带性属于非地带性。中国自然环境异常复杂，在众多因素的影响和制约下，客观上存在着地带性规律难以辨识的困难，黄秉维1959年中国综合自然区划方案揭示并肯定了地带性规律的普遍存在，这对于中国自然地域分异规律研究，是一个历史性的突破。自然地域分异规律作为各类自然区划中最基本的理论依据而得到充分反映[41]。

在黄秉维1959年区划方案中，直至第三级的划分都遵守生物气候原则，即根据气候与土壤、生物、农业的相关性来划分。所考虑的规律主要是广义的地带性，划分的结果亦基本上是水平地带性规律的反映。低级区划单位的地域分异则是地方性差异，主要取决于非地带因素，以地貌、地质构造与岩性、土壤温度与土壤水分、地表水、地下水……等因素为划分依据。

在垂直地带性规律支配下，具有一定高度的山体所产生的由下而上的带状更迭，称为垂直自然带。发育在不同地域山体的垂直自然带具有各自特殊的带谱性质、类型组合和结构特征。发育在不同水平地带的垂直自然带的各类型之间，亦存在一定的联系，反映出它们在三度空间上的规律变化。黄锡畴[42] 研究了欧亚大陆温带山地垂直带结构类型，划分出大西洋沿岸垂直带结构亚纲、大陆垂直带结构亚纲和太平洋沿岸季风区垂直结构亚纲。姜恕[43] 在划分川西滇北山地垂直带类型时，主张将垂直带谱分为纲、类、型等3级。

多山地和高原是中国自然界的突出特点之一。60年代以后，随着青藏高原自然区划工作的开展，高原山地自然区划问题逐渐被提上日程，并日益深化。应用三维地带性观点进行垂直自然带谱分析，已较广泛进行。中国几大高原的地势结构不一，海拔高度不同，在自然区划中的位置也不一样，郑度等[44，45] 认为，要阐明其自然地域分异，必须对高原各种地貌类型组合的基面的海拔高度进行比较分析，按照不同区域确定代表基面及其海拔高度范围，以便首先使水平地带性得到充分反映，然后再体现垂直地带性的差异。张荣祖等[46] 按照垂直自然带谱的基带、带谱结构、优势垂直带以及温度、水分条件等特点，将青藏高原的垂直自然带划分为季风性和大陆性两类带谱系统，前者又分为湿润、半湿润和高寒半湿润3个结构类型组，后者又分为高寒半干旱、高寒干旱、高寒极干旱、极干旱、干旱和半干旱等6种结构类型组。郑度、杨勤业等[41] 认为，热量平衡随高度而改变是垂直地带性的起因，是在能量分布和水分作用等基本分异背景下派生的地域分异规律。垂直自然带既有与水平地带相同的成分，但亦有大量相似的和独特的成分，它不完全重现纬度地带的序列。同时，垂直带的类型结构存在于它所处的水平地带，是在水平地带的基础上发育和发展起来的。

水平地带和垂直自然带关系的深入研究，为高原山地的自然区划提供了可能。关于青藏高原地域分异规律，长期存在不同观点。或认为水平地带性被垂直地带性所掩盖，或认为高原上的地带仅能由垂直带辨认，或强调高原非地带性明显，不应划分为自然地带等。郑度等[47] 认为，从三维地带性出发，高原边缘的垂直带与毗邻低地的水平地带有联系，在内部其基带优势垂直带在高原面上联结、展布，反映出自然地带的水平分异，反过来又制约着垂直自然带的特点，是三维地带性在高原上的体现。从上述认识出发，依据大地貌的区域差异，温度、水分条件的不同组合，地带性植被、土壤和垂直自然带结构类型的异同，高原被划分为9个自然地带。这一划分已经成为协调区域资源、环境、人口、发展的重要自然基础。亦为世界其他高原山地提供了借鉴[48]。

地表的自然地带性是复杂历史过程的产物，每一个地带都有自己的历史和年龄。由于现代自然地域分异规律是历史的继承和发展，因此，四度时空的研究日益受到重视。张荣祖等[46] 研究了上新世以来青藏高原水平地带和垂直自然带的变化，以及两者的相互关系。邢嘉明等[49] 分析了更新世以来华北平原水平地带的变化。杨勤业等[50] 绘制了黄土高原不同时期自然地带示意图，认为现代自然地带是第三纪以来地质历史演变的产物。但时间因素或残遗因素的研究仍然是初步的，尚待今后进一步深入。

3　景观学与土地科学研究

土地类型的研究对象是自然地理各要素(气候、水文、地貌、植被、土壤等)相互作用形成的自然综合体。它是在自然地理要素研究，以及继综合自然区划研究基础上发展起来的类型研究，因而其形成、发展被看作是20世纪综合自然地理学发展的一个重要标志。

自20世纪50年代中期起，陈述彭等[51] 就开展了大比例尺景观调查与制图的实践。此后从50年代末至60年代初在广东鼎湖山、北京怀柔、内蒙古毛乌素、甘肃民勤等地进行大比例尺的土地类型调查与制图，随后相继开展了中比例尺制图与调查研究工作。60年代以来对许多山区进行的山地垂直带研究和制图工作，也是中、小比例尺的土地类型研究[52]。自70年代起，以土地类型为基础进行土地资源评价，确定土地利用结构并开展农业区划的应用研究有较大的发展。在林超、赵松乔、陈传康的倡导和推动下，吸取德、苏景观学派和英、澳土地学派的长处，以土地类型为基础的土地资源、土地评价、土地利用、土地规划和土地管理决策的系统研究，已经全面发展为土地科学的系统研究。根据1978年制订的全国自然科学和基础科学发展规划，在全国开展了编制1∶100万土地类型图、土地资源图和土地利用图的研究工作。此期的研究成果，一是提供了宜农荒地自然类型、质量高低、开发条件和面积数量，为国家农业开垦提供了基本依据，二是在土地类型分级和土地系列制图上积累了经验，逐步完善和建立了独立的土地类型学体系，并为土地科学在我国成为一门独立的学科奠定了基础。

20世纪80年代我国土地类型调查和制图研究取得重大进展。在中国科学院地理研究所主持下，1981年1月成立了由39个科研、教学、生产单位组成的中国1∶100万土地类型图编委会(主编赵松乔)，参与此项研究的专业人员200余名，至20世纪末，取得的进展包括：第一，确立了土地类型在综合自然地理学中的地位，明确其研究对象是地理环境中的类型综合体，具有反映地段综合特征和属性的功能。通过系列制图的实践，土地类型基本上可分为三级：土地类、土地型和土地单元。从中国国土辽阔、地域差异大的实际出发，中国1∶100万土地类型图编委会在土地类之上设立0级单位(土地纲)，作为土地类型分级的控制单位，实际上也是综合自然区划的基本单位。土地纲划分的基本依据是水分、温度大尺度分异，将全国划分出：A湿润赤道带，B湿润热带，C湿润南亚热带，D湿润中亚热带，E湿润北亚热带，F湿润半湿润暖温带，G湿润半湿润温带，H湿润寒温带，I黄土高原，J半干旱温带草原，K干旱温带暖温带荒漠，L青藏高原。土地类为土地类型分级单位的高级单位，反映了主导分异因素地貌的变化，如滩涂，低湿河湖洼地，海积平地，冲积平地……等。适用的制图比例尺为小于1∶100万。土地型是土地类下的续分单位，表示植被型(或亚型)，土壤类(或亚类)的组合匹配形式，适于1∶20～1∶50万比例尺作图。土地单元是土地类型分级的基层类型单位，表示的是植被群系(或群系组)、土壤属(或种)的组合，或局部地段的综合特征，适宜于1∶5万～1∶10万比例尺成图；第二，具有大批同一区域不同比例尺土地类型系列图件，适于满足不同管理层次级别的精度需求。至1989年，按国际分幅出版了西宁等8幅彩图，鉴定评审通过了北京等23幅，覆盖面积达国土面积的40％以上。各省(区)同期为农业区划需要编制了大量1∶20～1∶50万比例尺土地类型图件，基本制图单位为土地型。以省区级独立完成的有宁夏等19个省区，大部完成的有四川等10个省区；第三，拥有大量典型区域以土地单元为制图对象的资料、图件，是深入解析不同自然区的地域分异规律和土地合理布局的基本依据；第四，对某些特定条件下形成的土地类型，如沼泽、海涂，荒漠、绿洲等进行调查、制图，在促进区域开发和环境整治中起到了特殊作用。第五，亦有不少理论方法总结，如《土地类型结构与农业综合自然区划的初步研究——以北京市为例》[53]、《贵州省地域结构与资源开发》[54]、《西藏雅鲁藏布江中游地区土地系统》[55] 等。

以土地类型为基础进行不同利用目的的应用研究，在80年代取得了重大进展。应用最为广泛的是农业合理用地规划、调整土地利用结构方面。《中国1∶100万土地资源图》的编制(主编石玉林)，基本摸清了我国宜农、宜林、宜牧土地质量与数量，并为国家制定土地利用总体规划和农业发展规划提供决策依据。在若干地区的研究中，也取得成绩。如西藏自治区土地利用的研究[56]，在相当大的范围内应用航空航天遥感技术，完成大中比例尺的现状调查，这在全国是没有先例的。服务于单项目的的土地质量评价研究，亦有很大发展，如对水稻、柑橘、茶叶、橡胶的单项土地适宜性研究，均可视为土地属性深入研究的成果。80年代后，土地的应用研究领域不断拓宽，扩展到旅游、城市用地和环境综合整治方面。旅游质量用地评价依据土地利用的历史文化价值、艺术观赏价值、科学研究价值，采用景点、景观单元、游览线和景区的结构分析方法进行评价，通过对北京旅游区、乌鲁木齐南山风景区、广东丹霞山风景区、黄果树瀑布区等的研究，初步确立了我国旅游用地评价体系。城市土地评价在90年代中国房地产业的兴起中起到了突出作用，不仅考虑土地的自然属性，更多地依据城市土地的经济价值(地租)进行评估，对于建立城市用地合理结构有积极意义。以土地类型生态属性为基础开展环境综合整治的研究，有80～90年代在中国“三北”防护林建设体系的林灌草布局规划、黄土高原重点产沙区水土流失治理设计、吉林西部退化土地恢复整治生态建设、中国脆弱生态环境综合整治等。利用土地类型空间结构分析方法进行自下而上综合自然区划的工作，80～90年代完成了北京市、贵州省、青海省、云南省、甘青宁“三北”地区、江汉平原区、关中地区、秦巴山地等区域。在土地类型与土地资源评价研究基础上，80～90年代相继开展了土地生产潜力与人口承载能力的研究。中国科学院地理研究所等单位开展了以土地评价分等单元为依据的类型等级法，进行了柴达木盆地、黄河大柳树灌区的研究。这一领域的研究，由静态研究转变为跟踪生产力发展水平和生活水准提高的动态研究，以适应动态管理决策的需求。

由于航空航天遥感资料和计算机的应用，土地研究日益向定量化方向发展。80年代，利用假彩色合成卫星图像和彩红外合成航空像片逐渐普及，解译准确性和制图精度亦渐趋成熟，90年代开展了超小比例尺航空像片的解译及应用。利用卫星像片编制1∶50万土地类型与土地资源图件在80年代已经成功，利用1∶10万TM卫星像片编制相应比例尺土地图件，已较广泛应用于若干重大项目。利用地理信息系统(GIS)进行土地利用管理决策和ARC/INFO软件制图的新技术应用，90年代亦日渐成熟。土地利用/土地覆被变化研究作为全球环境变化研究的重要方面近些年正广泛开展，并取得可喜成绩[57，58]，成为土地系统分析与评价、土地质量指标体系建立与环境效应预测的重要科学基础。但是，不同驱动力的相互作用，以及不同驱动力尤其是人类活动的定量化表述存在难点，从而严重阻碍了土地利用/土地覆被变化的综合研究以及动态预测模型的建立与运行[59]。

景观作为科学名词被引入地理学，具有地表可见景象的综合与某个限定性区域的双重含义。最早是19世纪的德国地理学家洪堡倡导景观研究作为地理学的中心问题，探索由原始景观变成人类文化景观的过程。自20世纪30年代景观生态一词为C. Troll首先提出，景观的概念被引入生态学，作为位居生态系统之上的一种尺度单元。景观生态学是一门在景观地理学和生态学综合研究相结合的基础上发展起来的交叉学科，它以生态学的理论框架为依托，吸收现代地理学和系统科学之所长，研究景观的结构(空间格局)、功能(生态过程)和演化(空间动态)，研究景观和区域尺度的资源、环境管理，具有综合整体性和宏观区域性的特色，并以中尺度的景观结构和生态过程关系研究为所长。

景观生态学的建立源于西欧20世纪30年代，在80年代进一步发展。在我国的发展大体上经历了两个阶段。1981～1988年是引入介绍阶段。1983年林超发表了C. Troll的“景观生态学”和纳夫的“景观生态学发展阶段”两文的译文，在国内是首次介绍景观生态学的代表性文献。1985年陈昌笃发表“评价Z. 纳维等著的景观生态学”，1986年景贵和发表“土地生态评价与土地生态设计”，陈昌笃发表“论地生态学”，对景观生态学和地生态学内涵作了有意义的探讨。1988年李哈滨等发表“景观生态学—生态学领域里新概念构架”，重点介绍美国学派的景观生态学研究进展[60，61]。80年代末，研究工作主要集中于我国景观生态学的发展方向、景观空间结构、景观异质性动态变化、景观生态类型、遥感和地理信息系统应用、生态过渡带研究、以及其他方法研究。90年代，出版了几种景观生态学教材。以后，景观生态学作为一门新兴的交叉学科被国内同行广泛接受。

4　现代自然地理过程研究

早在20世纪50年代黄秉维就提出自然地理学要分别研究地表物理的、化学的和生物的自然过程，然后加以综合。他指出，从更广阔的视野看，3个方向存在着外延部分叠合的关系，可以将不同尺度的研究结合在一个统一的体系之中，并将导致对地理环境中现代过程及其地域分异秩序的全面了解[62]。这样，就突破了描述性的、以要素为主体的传统综合研究模式，为综合自然地理学的深入和自然地理综合研究开创了新路。物理过程包括风力作用、水力作用、地表水分和热量平衡；水力作用研究包括径流的形成过程，侵蚀作用与河床过程，则与坡地利用和坡地持续生产力研究相联系，偏重解决生产实际问题，学科本身的系统研究只是在20世纪末才渐有起色。化学过程原以盐分平衡开端，水盐动态着手，后来转向与人体健康有关的地方病和环境保护研究；生物过程则与农业生产潜力相联系。后来，发展为土壤—植物—大气系统(SPAC)的综合研究。它包括蒸发过程、蒸腾过程、根系吸水过程、土壤水分运动、土壤水与地下水的相互交换过程以及水分在传输过程中各环节和界面上的势能变动和阻力等在内的水分传输和能量传输研究。1956年，黄秉维就提出要发展自然地理定位观测与实验。60年代初相继在石家庄、德州、衡水和延安、武功、民勤等地开展定位试验。又于1979年在山东禹城建立了禹城综合试验站，80年代筹建了北京农业生态系统试验站，对太阳辐射能、光量子能量、农田二氧化碳浓度、土壤水分状况、作物叶面温度、作物气孔阻力等进行了为期数年的测定，还对灌水定额和灌溉制度、耕作和轮作制度等方面的问题开展了研究，完全与农业生态系统研究融为一体。随后几年研究的主要进展是建立了田间试验研究网络。1988年由中国科学院直接主持的田间试验网络包括从中温带至中亚热带，湿润、半湿润、半干旱及干旱地区不同生态类型的8个试验站，在80年代进行了两整年的同步观测、其中作为农业生产潜力研究基本组成部分的太阳辐射分光谱(包括紫外、可见光、红外辐射)观测研究在国内是首次开展；建立了计算农业自然生产潜力的数学模型。这些定位观测试验的部分研究可以认为是黄秉维开创的热水平衡研究和左大康开创的太阳辐射研究的继续。但实验研究和测定技术仍然薄弱。1973年黄秉维首先提出了光合潜力的概念、计算公式及公式中各项系数的数值。认为，光合潜力是在空气中二氧化碳含量正常，其他环境因素都处于最适宜状态时，具备最适宜于接受和分配阳光的群体的，高光合效能作物充分利用阳光所能生产的植物质(包括根、茎、叶和繁殖器官含水15％的干物质)。所采用的光合潜力估算方法是将太阳总辐射〔卡/厘米[2]〕数值乘以0.124(后订正为0.123)便是光合潜力[斤/亩]数值。这个方法很简单，但每项参数的选择都经过比较仔细的考虑，又经过一些验订，总的倾向是偏保守一些。随后又完成了光温潜力、光温水潜力的分析计算方法，并就全国各区域的情况分别予以讨论。此后，农业生产潜力研究被广泛应用到不同自然区域的综合研究工作中。过去几十年，点上的观测试验、方法论研究和过程模拟已经相当深入，还可以继续深入下去，深入是无止境的，但工作内容过细，学科比较单一，已经不像综合自然地理意义上的试验研究。似应建立更加综合的试验基地，开展自然地理、地貌、水文、气候、生态等多学科的综合研究，才是正确的方向。同时，物理过程、化学过程和生物过程的综合显得十分不够，亦需要予以解决[63]。

5　区域自然地理研究

区域研究是自然地理学的重要研究方向之一。全国性的自然地理研究成果主要有：20世纪50年代的中国自然区划(初稿)丛书、70～80年代的中国自然地理丛书的《总论》、任美锷主编的《中国自然地理纲要》、《中国自然区域及开发整治》，赵松乔的《Physical Geography of China》以及各大学地理系编撰的《中国自然地理》教科书等。

区域性的自然地理研究成果丰硕。《中国干旱区自然地理》[64] 从综合自然地理、地貌、气候、水文、地下水、土壤地理、植被以及动物地理等方面对干旱地区分别进行了概要分析和探讨。《新疆综合自然区划概要》[65] 分析了新疆自然地理特征、自然资源概况，并对区划划分的各个单元进行综合研究，阐明其基本特征及其利弊，以及开发利用中的问题，和相应的建设性意见。《西藏自然地理》和《中国的青藏高原》[66] 全面阐述了青藏高原基本自然特征、组成自然地理环境的诸多要素，揭示了高原区域的自然地域分异规律。其中，《西藏自然地理》是我国第一部重视从生态学角度进行区域地理阐述的著作，受到国内学术界的关注和赞扬。《横断山区自然地理》[67] 讨论了横断山区地域分异特点、垂直自然带谱、地形因素以及区划界线等问题，进行了综合自然区划。《雅鲁藏布江中游地区土地系统》探讨了高原山地地区土地系统的整体性和综合性特征，分析了土地类型、土地结构、土地分区、土地评价、土地生产潜力、土地发展规划和土地人口承载潜力等子系统，并讨论了它们之间的联系和作用。《中国绿洲》[68] 比较全面系统地论述了中国干旱荒漠区的基本自然地理过程，绿洲地域系统及其类型、特征和演变，绿洲结构及其功能，绿洲经济与文化，绿洲发展规划与管理体系建设等。《中国天山自然地理》[69] 是对我国境内天山全面系统论述的自然地理著作。此外，较具代表性著作还有《湖南自然地理》[70]、《湖北省自然条件与自然资源》[71]、《河南自然条件与自然资源》[72]、《青海省自然地理》[73]、《黄土高原地区自然环境及其演变》、《青海可可西里地区自然环境》[74]、《南迦巴瓦峰地区自然地理与自然资源》[75]、《喀喇昆仑山—昆仑山地区自然地理》[76]、《广东自然地理》[77] 等。可见，区域自然地理研究大多与综合考察相结合，始于边远、资料缺乏的地区，而后才逐渐向较发达、人口较多的地区延伸。同时，研究亦从单纯的自然地理学向自然地理学与人文地理学相结合的方向发展。此外，综合自然地理学的研究工作还包括资源合理开发利用、退化土地的整治与恢复、坡地改良与利用、土地利用与土地覆被变化、景观生态规划与设计、自然灾害的综合研究以及环境脆弱与环境冲突研究等领域亦都取得成绩[78～80]。

区域地理学新的发展趋势包括综合研究与区域整合、新区域地理学的兴起、全球环境变化及其区域响应、区域地理研究的信息化以及区域可持续发展研究等几个方面。强调自然与人文的结合，关注人在区域性质的产生、延续与演变时所起的作用[81]。