遙感技術在考古中的應用范文

導語：如何才能寫好一篇遙感技術在考古中的應用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

歲末年初，我們來到中國科學院遙感與數字地球研究所采訪陳富龍，走進了他在遙感技術領域的探索歷程。

青春熠熠輝

2011年，亞洲遙感協會為陳富龍頒發了“村井俊治獎――年度亞洲遙感學會最佳青年論文獎”。這在別人眼里光芒四射、讓人驚嘆的榮譽，在陳富龍的敘述中卻如云淡風輕般平常，若不是我們有意提起，他似乎早已將之忘諸腦后。

“之所以獲獎，在我看來歸屬于兩大原因：一是因為我的選題比較有意義――用微波遙感技術解釋冰川變化與全球變暖之間規律的關系，獲得了一些定量的分析結果，該選題得到了評委們的青睞。二是我的工作做得還算細致，不僅在理論上做出了創新，還通過實地考察進行了科學驗證。”

誠然，一個年青科學家對理想的執著與追求本不是為了所謂的獎項，因為科研之路意味著枯燥與乏味，意味著日復一日的實驗與攻堅，意味著淡漠名利，甘于寂寞。每當談起當初為何會選擇走上遙感技術研究的專業道路，陳富龍回憶說，一切都是順其自然的結果。

在1999年的秋天，陳富龍順利走進了武漢大學遙感信息工程學院的殿堂，珞珈山下的四年，是他人生中的一段美好時光。隨著專業課程的開啟，陳富龍對遙感這種新型、實用性技術的興趣日漸濃厚。他說，接觸的時間越久，掌握的理論越多，他越發現，遙感是一門應用面很廣的科學，它不僅涉及到全球變化和地球系統科學方面的研究，在資源環境和其他領域也有著廣泛的應用。

遙感研究的廣闊前景讓陳富龍更加扎實深入地將自己的研究開展下去。在拿到本科畢業證書之后，陳富龍又報考了中國科學院遙感應用研究所，開始了碩博連讀的學習。對于他來說，研究生階段的學習才是開啟探索生活的真正起點。

然而，在一個地方待久了，總想去外面的世界看一看，想去世界上最好的學校、最好的課題組進一步深造、豐富一下自己的理論知識。抱著這樣的信念，2008年7月，陳富龍得到了去香港深造的機會。在香港中文大學三年博士后研究員科研生涯的磨礪中，他曾多次帶領項目團隊，成功完成課題項目工作，并于2011年7月博士后出站，在香港中文大學擔任副研究員，開始了在雷達干涉與時序數據分析等方向的研究工作。

“在香港，我參與了香港中文大學DG項目、香港研究資助局RGC項目以及香港創新署ITF基金等項目，主要做的是雷達干涉地表沉降監測與分析研究，尤其關注了珠三角城市群地表下陷與滑坡泥石流等地質災害。2010年，我所在的團隊提出了大型人工線狀地物空間技術監測的理念，并組織召開了首屆大型國際研討會，我們倡導把空間遙感技術應用于大型人工線狀地物監測保護與智能管理。”

香港海外科研經歷，陳富龍認為它對自己的人格素養及求學篤實的科研態度起到了很好的塑造作用，而今回到內地工作，完成了從求學人到治學人的角色轉換，對他而言是一個新的開始，更是一個全新的挑戰。

其實，在遙感與測繪方向歷經磨煉的陳富龍，早已是這一領域的一顆“新星”，他具備扎實的學術能力，曾在重要學術期刊上40余篇（其中以Remote Sensing of Environment代表SCI論文10余篇），完成專著撰寫1部，組織國際研討會3項，參加國內外學術會議并做專題報告10余次，ADSAR 2011獲最佳論文獎，ACRS 2011獲Shunji Murai Award（亞洲遙感學會最佳青年論文獎）， 受邀參與SCI學術期刊和國際研討會論文審稿20余次，獲得國家專利和軟件著作權共2項。他還擅長技術溝通和科研交流，曾赴美國USGS、意大利CNR訪問并作專題報告，能與國內外專家暢談，曾同武漢大學、中國測繪科學研究院、中國科學院等兄弟單位進行項目合作。

為遙感考古盡一份力

十后，提出了文化強國的理念，中國科學院遙感與數字地球研究所所長郭華東院士順勢希望把遙感考古這個方向做實做強。遙感考古是一個很有潛力、新興的學科方向，盡管我國早在十余年前就涉足了這一領域，并經過多年努力獲得了系列階段性成果，但仍缺乏科學方法論的指導，亟需開展以電磁波全譜段考古機理與響應為代表的基礎研究，也就是在這樣的背景之下，陳富龍作為高層次人才被該所引進，并寄予引領和發展遙感考古的厚望。

其實，通過遙感技術輔助考古并不是什么新鮮事。上世紀80年代國外就有所嘗試，我國科學家也曾利用雷達衛星遙感技術揭示了被沙土掩埋的長城遺跡及隋唐大運河遺跡等。目前空間遙感技術應用于遺產監測與保護已引起國內外的高度重視。聯合國教科文組織第34屆世界遺產大會明確指出“隨著遙感技術的持續進步，可利用該技術提供世界遺產地時序信息，以證實世界遺產所面臨的威脅是否減輕或惡化”。

但對于將遙感技術應用于考古領域的現狀，陳富龍所在的數字遺產研究室并不是特別滿意，研究團隊認為“在我國，遙感技術和考古基本上是‘兩張皮’，各干各的，最多也就是搞考古的拿著遙感圖像看一看，沒有讓兩個學科真正的融合在一起”。陳富龍指出，目前考古科學研究范式正在經歷嬗變，多學科交叉融合與創新也層出不窮，相關研究亟需向縱深方向發展。其次，“現有的海洋衛星、資源衛星都有對應的譜段對其進行監測，而遙感考古這個方向沒有衛星，顯而易見遙感考古研究目前散而雜，并沒有形成一門健全的學科體系。”

基于遙感考古的重要性及其發展現狀，陳富龍加入中國科學院遙感與數字地球研究所后竭盡全力希望為該學科的發展盡一份力。

“目前我的主要研究方向集中在雷達遙感考古、遙感地質災害以及雷達遙感與冰川凍土三個方面。”方向清晰之后，陳富龍在遙感技術的創新之路上，以自己的嚴謹、勤奮以及對社會的責任不懈地攀登著、奮斗著，為遙感考古技術的進步貢獻著自己的青春和智慧，也努力地詮釋著一個年青科學家對理想的執著與追求。

雷達遙感考古

文化遺產是記錄人類社會演化和進步的寶貴財富，受各國政府高度重視。近年來，人類活動加劇、全球變暖及重大自然災害嚴重威脅著文化遺產地的安全和可持續發展，亟需各國政府采取切實措施，探索科學有效的方法對文化遺產進行監測、保護和管理。而雷達遙感具有全天候，全天時的工作能力、通過主動發射脈沖信號波，獲取反映地物雷達后向散射的地物特征。雷達遙感極化和穿透特性有利于干沙區考古目標的探測與發現，其干涉特性有利于遺產目標及賦存環境變化監測與災害分析。

基于雷達遙感技術的優越性，近期陳富龍參與了中意政府間的合作項目“基于對地觀測的中意文化遺產地智能管理與試點應用研究”。項目通過對認知的提升、方法的創新和技術的開發，中意雙方聯合開展文化遺產地智能管理應用研究，以支持文化遺產地持續監測和完整性保護。項目主要關注中意雙方遙感、地球物理和診斷工具在文化遺產科研中的交流和訓練，進而實現優勢互補和共同進步。令人欣喜的是，目前該項目已取得階段性產出，包括通過了共建虛擬聯合實驗室的預案，以實現數據和成果共享等。

此外，在項目“基于雷達遙感的吳哥遺產地災害監測與評估”中，陳富龍以中-高分辨率星載雷達為主要數據源，充分利用雷達遙感全天時、全天候和穿透等特性，研究基于強度及相干特性的吳哥遺產地洪水監測與評估方法，深入探索以SBAS為代表的大范圍地表形變和以4D-InSAR為代表的遺產本體異常形變。以時序分析為切入口，研究吳哥遺產本體及周邊賦存環境異常形變地質災害發展趨勢與演變規律；通過對洪災信息統計分析、異常形變監測與診斷，為吳哥遺產地可持續化發展提供理論依據和技術支撐。

遙感地質災害與冰川凍土

地質災害日益嚴重，考慮到對突發性地質災害搶災救災工作的時效性要求，應用遙感技術開展地質災害監測極其必要，是當代高新技術發展的必然趨勢。將雷達遙感用于地質災害的監測也是陳富龍長期以來關注的科研方向之一。他以國家中長期科技發展規劃為綱領，結合我國城市化進程和高速交通網迅猛發展，從探索雷達遙感理論方法出發，首次圍繞大城市群地表沉降、大型軌道交通安全運營監測等前沿科學問題，引入永久散射體雷達干涉技術（PS-InSAR）開展高精度定量形變反演研究，在大范圍地表沉降及交通網形變監測、滑坡體驅動力分析等方面獲得了一系列顯著成果，并獲同行專家一致好評。

在這一領域，他典型的科研產出包括：利用微波遙感全天時、全天候的優勢，對多云多雨香港地區潛在滑坡實施遙感監測，并完成驅動力分析和地學解釋，研究成果可用于大型遺產地周邊不穩定地表探測、識別與評估；結合我國大城市圈發展規劃，首次嘗試使用永久散射體干涉技術開展大范圍城市群地表沉降和驅動力分析研究，以珠江三角洲為例獲得了令人鼓舞的階段性成果；結合極化和相干信息，以上海為試驗區反演獲取高密度地表形變場并完成驅動力分析；針對市政工程建設，采用雷達干涉技術，獲取廣州地鐵5/6線施工現場地表形變信息，為施工建設提供智力支持，積極探索雷達干涉技術在大型人工線狀地物（以高鐵、高速公路等軌道交通網為代表）形變監測方法等研究。

雷達遙感與冰川凍土

隨著人類開發大自然的加劇，全球變化（包括全球變暖、臭氧層破壞、森林銳減、物種滅絕、資源短缺）已經成為國內外社會關注焦點，并將對人類生存和社會可持續發展產生長遠影響。凍土作為冰凍圈中全球變暖響應敏感因子，其演化模式不僅可用于分析、預測變暖趨勢，且同區域乃至全球水環境、碳循環、生態、農業和地表景觀息息相關。鑒于其重要性，凍土科學已發展成為地球系統科學的熱點問題。應對凍土演變與人類活動復雜的交互響應，在我國深化西部和邊遠地區資源大開發背景下，如何掌握我國凍土時空分布規律，建立凍土演化與區域氣候、環境耦合機制，評價凍土退化對大型基建工程的影響已成為制約區域可持續發展的關鍵科學問題之一。

篇2

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.

關鍵詞： 遙感技術；秦嶺生態功能保護區；應用

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

中圖分類號：P237 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）29-0294-02

0 引言

秦嶺，西起甘肅南部，經陜西南部到河南西部，橫貫中國中部，主于陜西省南部與四川省北部交界處，東西走向，長約1500公里，總面積5.97萬km2，為渭河與嘉陵江、漢水的分水嶺，是中國南北地質、氣候、生物、水系、土壤五大自然地理要素的天然分界線和交匯帶，是南水北調中線工程的重要水源涵養區。生物種類異常豐富，自然生態系統典型、完整、相對良好，具有重要的代表性，為世界罕見的基因庫，且秦嶺是是中國首批十二個國家級生態功能保護區之一。基于秦嶺保護情況復雜、涉及面廣等諸多原因，陜西省于2007年制定了《陜西省秦嶺保護條例》，通過立法形式保護秦嶺生態環境。根據規劃，秦嶺國家級生態功能保護區的總面積約為5.11萬平方公里，包括陜西境內的秦嶺山區及腹地，涉及陜西省六個地市和三十二個縣。

遙感技術是近幾年間發展的一項新興探測技術。遙感（Remote Sensing）技術是指非接觸的，遠距離的探測技術。一般指運用傳感器/遙感器對物體的電磁波的輻射、反射特性的探測，并根據其特性對物體的性質、特征和狀態進行分析的理論、方法和應用的科學技術[1]。基于其測量特點，遙感技術目前己被廣泛的應用于、測繪、城市規劃、環境和災害檢測、水文調查、地質調查以及農林牧和考古等多個領域，并且結合各專業的點形成了有針對性的專業遙感技術。在秦嶺生態環境保護的過程中，涉及土地的合理利用、植被種類與覆蓋度、水資源保護、自然災害、生物多樣性保護等多個方面。利用遙感技術，能快速準確地獲取目標地區的準確位置，結合多項指標和模型，展示目標地區生態環境現狀、敏感性等多項數據，為生態功能保護區的總體規劃和分區提供重要的基礎資料。

1 遙感技術的具體應用

1.1 遙感技術在土地調查和利用中的應用

將衛星遙感與地理信息系統技術相結合，采用融合信息獲取、處理、存儲、傳輸、分析和應用服務為一體的土地調查技術流程，可以全面、客觀、準確地查清了土地利用現狀及動態變化信息。

以現有圖像土地利用現狀數據為基礎，結合實地調查結果，在獲取的遙感正射影像圖上，可以進行土地利用分類數據的采集，同時統計土地面積量算，以進一步修正原土地利用數據的地理坐標精度，為秦嶺生態保護區的土地利用提供直觀、真實、準確統計數據。與實地測量比較，遙感調查精度高、效率高的特點，可以加快調查土地利用現狀，并準確地反映出秦嶺地區土地占用情況和土地利用變化的現狀、分布、特征及發展趨勢。利用基礎圖件和數據的現勢性，進而提高土地資源調查的科技水平。遙感技術的應用，為土地資源的合理規劃和管理提供了決策依據和保障，提高了科學性和可操作性，并為后續開發和保護提供準確依據。

1.2 遙感技術在植被建設保護中的應用

秦嶺生態森林資源豐富，有林地面積247.5×104hm2，占陜西省有林地面積的54%，還具有豐富的自然景觀和深厚文化底蘊的人文景觀資源[2]。但由于森林資源的過度開發，采伐區集、運材道路修建和采伐剩余物的不合理堆放，導致森林邊緣后退，下限上升，對降雨的攔蓄量下降，保護和重建秦嶺地區植被刻不容緩。秦嶺生態區植被類型為針葉林、針闊葉混交林、闊葉林、灌叢、草叢、草甸、栽培植被等，根據各類型的波譜特征，可通過遙感技術建立植被類型的解譯標志。根據不同植被覆蓋度影像特征的差異，劃分高覆蓋度、中高覆蓋度、中覆蓋度、低覆蓋度、極低覆蓋度[3]。利用遙感影像資料，結合現有的地理空間數據及專題信息和專業資料，可以準確了解秦嶺生態區植被和林地的分布變遷歷史和現狀，以進一步分析變遷原因和對生態環境的影響，以及時掌握保護區實地生態系統動態變化，同時也為今后保護區資源的開發利用和環境評估提供依據。以遙感技術為基礎，可以逐步建立起保護區監測指標體系、建立起保護區分類專家系統、動態預估模型等系統[4]。

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關鍵詞:鄉村生態旅游;遙感信息;資源環境;麗江

一、麗江發展鄉村生態旅游資源特點

麗江位于青藏高原和云貴高原的交界地區,境內地質構造比較復雜,山川多變,玉龍山、老君山,金沙江及其山間盆地組成了麗江秀麗江山,形成了觀光旅游和鄉村生態旅游地豐富旅游資源。目前,麗江已基本形成區內和鄰近區間的交通網絡,具有較好的旅游區位優勢。

麗江鄉村旅游資源豐富,鄉村秀美的自然風光、風格迥異的民居建筑、獨特的民俗風情、傳統的勞作方式、厚重的文化藝術等都對旅游者有著強烈的吸引力。城鎮周圍分布著大片農田和果園,點綴著納西族、白族等多民族村莊,村莊或依山傍水或果園環繞,鳥語花香,炊煙裊裊,一派“天人合一”的景象,組合成豐富多樣的鄉村生態旅游資源。

鄉村生態旅游與目前已形成的旅游景區具有極大的相異性和獨特性,玉龍雪山、麗江古城與周邊鄉村村落形成山、水、人組合景觀群,在旅游資源結構和旅游吸引力上呈互補關系。鄉村生態旅游具有良好的客源市場,其開發可為麗江旅游業注入新的活力。

二、麗江鄉村生態旅游資源環境遙感信息

對麗江的遙感影像進行合成處理,采用TM321、TM432、TM543、TM742波段組合,均得到較好效果。在TM321假彩色合成圖像上(如圖2所示),麗江的城區與周圍的地物區別非常明顯,根據原有的數據資源相對比,很好的反映了城市用地的擴展情況。

在TM543模擬真彩色合成圖象上(見圖2),直觀、準確的顯示麗江盆地和周圍山體的展布及村落在盆地中的布局。鄉村主要分布在盆地周圍,與山體相連,水資源豐富,耕地肥沃。麗江古城與新城區在色調上也的一定的差異,主要原因是古城是磚瓦房,相對于新城區的水泥房,它的反射率要低。在圖像上,部分紅色調經野外調查,是一些植被稀少,且土壤有一定的沙化空地,主要位于白沙及玉龍雪山靠盆地一側。

本研究中采用歸一化植被指數NDVI=(NIR―R)/(NIR+R)作比值運算處理。由于麗江市周圍是山地地貌,地形起伏造成地表光照條件不一致,使同類植物在遙感圖像上出現不同的灰度或異類植物卻呈現相同的灰度,對遙感圖像地物波譜信息造成的影響程度較高,導致誤分類。而NDVI植被指數具有波段比值特性,因此可以在一定程度上抑制上述影響[4]。NDVI灰度圖經過處理后,更能直觀的反映植被的分布情況(見圖3)。在植被指數分布圖3上可以看出,麗江的森林覆蓋主要分布于四周的山體,山體上森林的覆蓋達到40%左右,城區較低。

在遙感信息專題分類圖上(如圖4所示),清晰反映了麗江土地利用類型,如建筑用地(包括居民地、道路、工廠等)以紅色顯示、水域呈淺藍色、林地呈深綠色;耕地和菜地作為特殊的綠地景觀、以淺綠色表示。麗江的植被分布于四周的山體上與植被指數圖上顯示的分布情況有很好的對應關系。

水體作為一個環境因子,與人類有著密切的關系。在TM543模擬真彩色合成圖像上,植被呈綠色調,水體呈藍色調,在拉市海的邊緣,可以看到淺藍色調,是由于邊部水深淺,沉積于底部的泥沙所致。據水利部門測算,現每年流人拉市海濕地的泥沙量約l0.3l萬t。目前拉市海水質為Ⅱ類水質,但總氮和總磷超標,已向富營養化方向發展[5]。文筆海、文海、團山水庫水體在遙感圖像上沒有異常反應。

三、基于遙感信息對麗江鄉村生態旅游發展建議

麗江生態旅游資源豐富,但生態環境非常脆弱,在發展鄉村生態旅游的過程中,要合理布局,統籌規劃,走保護-開發-增值-保護的良性循環之路。發展鄉村生態旅游的過程中對生態環境效應的調查和監測十分重要,遙感技術能快速、準確地識別麗江發展鄉村生態旅游的資源環境狀況,有利于鄉村生態環境的識別與及時監測;有利于旅游發展的合理布局,統籌規劃,利用遙感信息的多時相性研究和監測生態環境狀況,例如水體污染、水土流失或生態環境的優化等。

四、結束語

本文采用遙感技術對麗江發展鄉村生態旅游的資源與環境狀狀進行調查,快速、準確地反映了研究區的資源與環境狀況,由于所選遙感影像分辯率較低,無法對景點進行詳細的調查與規劃。目前,現有的遙感技術在旅游資源調查方面的潛力還未發揮,如果園林、旅游和遙感部門能夠攜手合作,遙感方法在旅游資源調查、規劃和保護工作中將會發揮巨大作用。

參考文獻:

[1]馬榮華,胡孟春.基于RS與GIS的自然生態環境評價――以海南島為例[J].熱帶地理,2001,(3):198-201.

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關鍵詞：數字圖像處理 GIS 技術應用

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）05-0000-00

數字圖像處理就是利用計算機對圖像信息進行加工來滿足人類視覺或心理需求的行為，實質上是一串能夠被計算機還原顯示和輸出為一幅圖像的數字碼，在科學技術高度發展的現代社會，人類對信息的獲取與傳輸主要依靠圖像，所以圖像對于人類認識世界，認識社會都有著很重要的作用。圖像處理技術發展時間并不長，其技術起源是在20世紀20年代，至今還不到一個世紀，因此數字圖像技術還未被完全的開發和利用，現如今除了對圖片作出處理之外，也在GIS（地理信息系統）中被充分應用。數字圖像處理技術在GIS中的應用，為地理信息系統的發展完善作出了巨大的貢獻。

1數字圖像技術的發展與現狀

數字圖像技術的應用就是圖片通過計算機網絡傳遞的過程中將圖片轉化成一組具有特定規律的計算機可以接受的數字形式，一般是用數字矩陣來表達的。所以數字圖像處理技術的發展是在計算機基礎上發展來的，主要是靠計算機水平和數學理論作為發展動力，換言之就是計算機的發展推動數字圖像處理技術的發展。

隨著計算機的發展，數字圖像技術也開始發展，數字圖像技術的起源是20世紀20年代，但真正的發展是在20世紀40年代計算機技術開始發展之后，其最早期的處理是以傅里葉變換為基礎對圖像進行簡單的處理，但是由于當時的計算機的容量很小，而圖片的容量卻很大，因此這個階段的圖像處理通常是分段進行，并且時間也較慢，所以在當時的實用性并不是很強[1]。

一直到了20世紀80年代，隨著計算機技術實現質的飛躍后，數字圖像處理才真正的在計算機中實現，其真正的價值意義才被發掘，并且隨著數字化儀與掃描儀的生產與運用、遙感技術的發展與數學算法的成熟都在一定程度上促進了數字圖像技術的進步與完善，其主要的應用范圍是在通訊技術、宇宙探索、遙感技術、生物醫學、工業生產、氣象預測、計算機科學軍事技術、偵緝破案考古以及測繪等等方面，數字圖像處理技術的應用為這些領域的發展打開了新的發展領域。

2數字圖像處理的基本理論與技術

數字圖像處理自從其發展以來一直在不斷的發展與完善，不斷的尋求新的理論與算法，在不斷的發展探索中形成了多種理論。

（1）小波理論。小波理論相對于傅里葉變換有著很大的優越性，但是小波理論的真正突破是從20世紀80年代開始的，雖然經過了長時間的發展但還是存在很多的問題亟待解決。小波理論還被成為數學的“顯微鏡”[2]，當前對小波理論的應用還大多數在2維，目前仍然在探討階段。

（2）分形理論。分形理論是由英國人創立的，是非線性代數中的一個分支，它在自然科學中被廣泛的應用，在自然界中的物質大都可以分為兩種情況，一種的有形狀尺度的，例如一棵樹的高度，也有沒有具體的形狀尺度的，比如雨雪，而這些沒有尺度的就是分形，在圖像中分形幾何的物質大量的存在，所以在數字圖像處理中分形理論被大量的運用。

（3）人工神經網絡。人工神經網絡顧名思義就是模仿人腦在工作中的方式而設計的一種機器，它具有不斷的獲取知識而解決問題的能力，在快速的運算以及學習理論的能力都有著非常重要的成果。人工神經網絡已經被應用到很多領域，對于圖像處理領域主要應用于字體字符的識別、語音、簽字、指紋、人臉等的識別，以及對癌細胞的識別，心電圖與腦電圖的分類等等。雖然在人工神經網絡方面取得了一定的成果，但是仍然是處于初級階段，發展道路仍然很漫長。

（4）遺傳算法。遺傳算法在近幾年來的研究中廣受歡迎，其主要是依據生物學中的遺傳規律來研究生物個體之間的關系，數字圖像處理中主要是運用遺傳算法來對圖像進行分類，并且也取得了一定的成果，但是遺傳算法的價值不僅在于此，更多的價值有待發掘。

（5）數學形態學。形態學本是生物學種研究植物、動物的結構的一個分支，后來被應用于以形態為基礎對圖形進行分析的一種數學工具。數學形態學在數字圖像處理中可以簡化圖片的數據，保持圖像的基本圖形。

3 熟悉圖像處理在GIS中的應用

GIS（地理信息系統）是一門在諸多學科的基礎上發展起來的一門學科，有獨立的學科體系，GIS中融合了地理學、地圖學、測量學以及計算機等科學，它主要作為獲取、整理、分析和管理地理空間數據的重要工具與技術手段，近年來被廣泛的關注與發展，并且取得了一定的成果，但是GIS是具有非常鮮明的時代性的學科，所以隨著時代的不斷進步，GIS也會不斷的發展。當前我國對GIS的研究僅停留在了3維，所以發展研究的空間仍然很大。

當前我國運用的GIS系統主要是以數字圖像處理技術為基礎的，GIS的編輯、存儲以及查詢等都是運用的圖像處理技術；根據GIS的發展動向來看，今后的GIS將會主要依據遙感技術，而遙感技術就是圖像處理技術中的技術要領；GIS中運用到的數據分析也是依靠的數字圖像處理技術理論來對數據進行壓縮和編碼的，因此GIS的發展與完善都離不開數字圖像處理，并且隨著數字圖像處理的不斷的發展，GIS也會隨之不斷的前進。

4結語

數字圖形處理技術主要依據電子計算機的發展而發展，因此數字圖形處理的發展受計算機行業的發展速度影響，今后其應用也會越來越廣泛，并且也會一直影響GIS的發展與創新，數字圖形處理在GIS中的應用也會越來越深入。

參考文獻

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關鍵詞：考古；高中生對考古的認識；意義

對于考古進一步的認識是在初中開始學習歷史的時候，經過后期對考古的自我了解，才發現原來歷史學和考古學著兩者之間是相互融會貫通的。記得初中歷史老師對我們講述商周時代時關于青銅文化，那些經過現代考古人員發掘出來的青銅器和錢幣，對于考古的認識也是在歷史中一些古老的遺跡和器物上。隨著近幾年對考古學的研究，對于它具體的內容漸漸有了比較系統的認識，在下面主要是談一談我對考古的認識。

一、考古基本概述

我國作為世界聞名古國之一，隨著歷史的變遷和發展，在很早的時候就有人對古代文化遺址進行考究對于社會發展具有重要的意義。后來我通過相關資料的查詢才發現在最初的考古是在北宋期間開始發展的，就是我們現代所說的“金石學”。在19世紀末的時候一些西方探險家和考察隊也進行潛到我國邊疆地區進行勘察活動。到20世紀我國相關考察隊在周口店等遺址進行挖掘研究，我國考古學才正式的誕生。

（一）考古學的含義

通過對考古學書本對考古學的定義翻查，發現它的意思包含三個方面的內容，第一種解釋是通過考古研究所得出的相關李叔知識。第二種是通過考古的方式一次獲得相關資料或者是相關的技術，其中包括收集資料、保存資料、研究資料以及對此進行的技術。第三種解釋是用以解釋包含在考古資料中的因果關系，來發現我國社會發展的規律。對此含義的解釋，我還是認為第三種解釋比較系統。

（二）考古研究范圍

據我了解，對于考古的研究范圍在空間上包含世界各地，但在研究上主要偏向于對我國古代史的研究和發掘。我們可以進行這樣的理解，考古于我們現代是沒有關聯的。由于每個國家的發展之間的多樣性，對于考古年限的界定無法對此進行統一，因此每個國家對此都定有一個下限。

（三）考古研究對象

對于考古研究對象的了解，在我的記憶中主要是對中國古代社會，主要是推進社會發展的各個朝代作為研究對象，通過書本知識，重要把它定位在遺址和器物上。主要包含以下幾個部分：

1.遺物：這里的遺物主要是指人類活動發展遺留下來的可以移動的器物。如：我們所知道的早期的器皿和生活工具。具體的器皿有，骨器、石器、木器等。生活工具主要是工藝品或是裝飾作用的裝飾品。

2.遺跡：對于遺跡的了解還主要是在現代古墓電視劇中所知道的，如：墓穴、房屋遺址、城墻等。我記憶深刻的是歷史老師所教授的長江流域主要的河姆渡文化遺址以及秦始皇陵、兵馬俑皇陵發掘。

3.文化：主要是人類進行生活生存帶有地域性的遺址，一次了解他們生存的足跡。比如我們所知道的漢長安城、漢魏洛陽城、元大都遺址等。

（四）考古方法運用

據了解，在進行考古研究的過程中主要運用的是地層學和類型學這兩種方式進行。地層學顧名思義我們就可以知道主要是運用于對地質層進行研究所要運用的一種方法。類型學主要是運用生物進化論相關的原理對于考古發掘的遺跡進行科學系統的研究和分析。

（五）考古技術的運用

對于考古技術的運用，我們不要還停留在運用鋤頭、鏟子這種基本的工具，隨著現代社會和科學技術的發展，對考古所運用的技術也在日益的更新，如對于年代的測定運用現代的鈾鉛測年法。勘測技術主要是空中攝影、遙感技術和地下勘探等技術的運用，分析奠定技術的應用主要是X射線熒光分析、熱分析等，除此之外還有考古內窺鏡技術的應用和現代計算機在考古中的廣泛應用。

二、考古認識的意義

（一）增長見識，提高文化素養

作為學生的我們對于考古進行有效認識，主要是促進我們自身見識的增長，提高我們的文化素養。在對考古認識和了解的過程中也包括實際的考古活動，我們對于相關歷史資料和信息的收集，長此以往我們的腦海就會對這些歷史資料形成一個數據庫，也能夠豐富我們的人文情感，促進文化素養的形成和提高。

（二）了解社發展歷史

我們對于考古進行認識的主要意義就是通過考古對于我國發展的歷史資料進行完整的了解，通過對以往的古代歷史考古資料，一次觸摸歷史發展的軌跡。我們現代的人無法像是電視劇或是穿越小說回到過去，但是通過這些以往古人生存所留下來的這些痕跡，促使我們像是面對面的進行對話。

（三）促進現代歷史發展

我們所知道培根的一句話，“歷史使人聰明”。對于考古促使我們對歷史的了解，再是在很大程度上還是促使我們對當代歷史的了解。如我們生活中對于以往經常所犯的錯誤，在長大后我們對此總結了經驗在以后就不會在同樣的事情上再犯相同的錯誤。對于考古的意義，這也是其中一項重要的意義總結。通過對于我國歷史發展的了解和對相關事件進行歷史的總結和分析，在我們現代的社會發展過程中，對于好的知識和經驗我們對此進行吸收，對于錯誤的經驗我們對此注意和避免，一次發展，推動我們國家更好的發展。

結語：

隨著上述我們對于考古相關知識和內容的淺要認識和了解，由我對考古認識的萌芽，那一張老師所展示的埃及金字塔的泛黃的老照片開始，再到后來初中學習歷史的過程中的積累和明確，再到現在對考古知識通過各種途徑的了解，對考古有了一個淺要的系統的了解。在這些途徑中，我知道了考古的具體含義、它的研究范圍和對象以及它的方法和相關技術的運用。對于考古認識的意義的一個了解，從自我的角度上出發主要是通過考古知識的認識可以增長我歷史知識的完善和自身文化素養的提高，對社會而言是對于歷史的傳承延續以及經驗的吸取，以此更好的發展。

參考文獻：

[1]王炳華.加強考古研究深入認識西域文明[J].西域研究，2015，（4）：1-5.

[2]關玉文.對考古類型學的一點認識[J].中國民族博覽，2016，（22）：240-242.

[3]范楊.鄭州商城國家考古遺址公園建設歷程及認識[J].絲綢之路，2016，（8）：70-71.

篇6

“數字地球”是空間信息技術發展中的重要概念。“數字地球”的構想是美國副總統戈爾于1998年提出的，其實質是網絡基礎設施、數據庫與計算機構成的數字化地理虛擬系統，目的是使人們能夠通過數字化信息網絡，自由地鏈接、調用地理信息。“數字地球”的核心是3S集成技術。3S包括GPS、RS和GIS。GPS即全球定位系統，可通過坐標系統進行全天候精確定位、定性和定時，在導航、測繪、軍事、農業、考古等方面的應用前景廣闊。RS即遙感技術，各類衛星遙感能夠全天候對地表實時監測，深入、準確地監測地表景觀的狀態。GIS即地理信息系統，是各類空間數據與屬性數據的集成數據庫平臺，能夠進行各類空間分析、演變分析與三維成像。GIS、RS與GPS所采用的數據格式具有共通性，能夠達到無縫連接，極大地拓展了風景園林中分析、規劃與設計的一體化能力。

二、空間信息技術促進風景園林專業技能變革

空間信息技術的發展能夠大幅促進我國風景園林專業技能的變革。主要的變化包括空間數據、景觀的監測與分析、工作效率化方面。風景園林研究、規劃和設計均涉及各類空間數據。對于規劃設計人員來說，獲取、處理有效的數據是重要的專業技能。針對基礎數據內容龐雜、種類繁多且尺度不一的特點，我國已經著手建設地圖數據庫、測繪檔案等數據基礎設施。各類商業遙感影像也是重要的數據源，可以根據用戶要求有針對性的調取。規劃設計人員能夠在GIS平臺上，對空間數據進行分析，從而準確地掌握基地的地表狀況，提高規劃設計方案的合理性。風景園林從業人員可以利用遙感技術對地貌景觀進行廣域、實時、高精度的監測，并通過GIS進行定量化分析；通過RS和GIS技術，規劃師可以定量地掌握綠地植被分布狀態，在GIS中可以進行時間序列演變分析、土地適宜性評價、熱島分析、空間分析（包括網絡分析、可達性分析、疊加分析等）、景觀指數分析等，為綠地規劃、城鄉與區域規劃提供基本的依據。引入數字技術能夠大幅提高工作效率。空間數字信息技術，尤其是3S集成技術的不斷發展與完善，促進了數據與軟件的無縫兼容，推動了園林設計的自動化進程。設計自動化包括辦公流程自動化、數據采集自動化、輸入輸出自動化、分析自動化和管理自動化。辦公電子設備與軟件集成化發展提高了數據傳輸與處理的效率，國家大力推動的數據標準化與共享化也有力提升了規劃設計人員采集、分析和處理數據的能力。

三、高校風景園林專業空間信息技術教學的目的

（一）加強對空間數據的理解

風景園林專業的規劃設計課程涉及到空間數據的處理。空間信息技術教學實際上是圍繞空間數據的獲取、處理、分析而展開的。目前學生普遍缺乏對空間數據的理解，對于空間數據的基本屬性、數據的格式與轉換、數據的來源缺少科學的認知。空間信息技術教學可以使學生深入掌握各類空間數據的特征、理解數據的含義和表達、了解數據的來源途徑和獲取方法，熟練運用不同的空間數據格式轉換技能，為識別有效數據、處理數據奠定基礎。

（二）掌握空間數據的獲取能力

空間數據來源廣泛、質量混雜，初學者往往難以理清數據的來源渠道。比如有學生在課題中利用遙感圖像進行綠化地解析，所采用的數據為網絡下載的柵格數據，這類數據失真性較大，并不能用于綠地定量研究。出現這種錯誤的根本原因在于學生沒有了解有效數據的獲取途徑。教學中應使學生了解國際、國家和省市等相關機構和商業公司的各類空間數據范圍及其特性，以及這些數據對于風景園林專業的用途，使學生具有識別有效數據，掌握有效數據獲取途徑的能力。

（三）掌握基本的空間分析方法

深入、正確的空間分析是獲得合理的規劃設計方案的前提，也是對規劃設計方案進行調整的基礎。因此，應使園林專業學生了解、掌握利用GIS軟件處理空間數據和進行空間分析的方法。GIS平臺中的空間分析模塊包括疊加分析、緩沖區分析、可達性分析、距離分析、表面分析、計量統計等功能，可進行時間序列演變與空間格局的量化分析，也可以利用統計結果進行各類景觀指數的演算，并制作相應的主題圖，作為規劃設計的依據。

（四）掌握數據庫能力

數據庫是對各類工作數據的管理平臺。對于景觀規劃、園林遺產保護、園林植物與應用方向的學生來說，需要收集、管理各類園林資源、植物和地理空間數據。而現實狀況中，這些數據往往數量龐大、來源復雜、格式多樣，如何管理好這些數據成為影響工作結果的重要因素之一。數據庫是解決這個問題的重要方法。空間信息技術教學應使學生獲得數據庫構建技能，進一步提升其管理數據、使用數據的能力與效率，對其將來的工作具有很好的促進作用。

四、高校風景園林專業空間信息技術課程設置

風景園林專業是應用性較強的專業，與社會實際需求結合緊密。而空間信息技術本身是系統性的科學，因此需要以風景園林專業特點為中心進行知識點提煉，建立有針對性和系統性的教學體系。風景園林專業課程包括理論與設計兩大類型，成系列的規劃設計課程為教學體系的中心，相關理論知識點是圍繞提高學生規劃設計能力這個目標來設置的。因此，空間信息技術課程也應以園林規劃設計為中心，設置相應的教學內容，通過培養學生空間數據處理技能達到提高規劃設計能力的目的。一般來說，高校園林專業所設置的園林規劃設計系列課程包括園林設計與園林規劃兩大內容。園林設計是針對中小尺度的場地，包括庭園設計、專類公園設計、綜合公園設計、廣場設計、居住區綠地設計、街旁綠地設計、帶狀公園設計等課程，園林規劃是在大尺度的場地上實施的綠地系統規劃、風景區規劃、度假區景觀規劃、濱水區景觀規劃等。設計的尺度越大，與城市、社區以及自然環境的關系越復雜，就越需要學生具備較好的數據收集和處理能力，并能夠掌握、應用一定的空間分析方法。筆者認為，針對園林專業課程內容和技能要求，可將空間信息技術教學內容劃分為三個模塊，每個模塊有不同的教學內容與目的，且與相應的園林教學課程相對應。三個模塊包括基礎模塊、數據處理模塊和空間分析模塊，基礎模塊是理論教學，數據處理與空間分析模塊是實踐教學。基礎模塊以學生認知空間數據為基本目的，主要包括空間數據的格式與分類、空間數據的作用與意義、地理坐標系統與地圖學基本知識、3S技術原理、數據庫基礎、數據基礎設施與常用空間數據源等教學內容。數據處理模塊與園林設計課程相對應，以學生在設計過程中能夠正確獲取、處理基地環境數據為目的，教學內容包括DEM高程數據處理、GPS數據獲取與轉換、CAD文件格式轉換、RS地物分析等。空間分析模塊與園林規劃課程相對應，以學生在規劃過程中能夠進行科學地空間分析為根本目的，主要教學內容包括疊加分析、緩沖區分析、可達性分析、距離分析等，并使學生能夠制作主題圖，作為規劃的依據。基礎模塊、數據處理與空間分析三個模塊教學內容應依次進行，只有掌握前一個模塊內容，方能進行下一個模塊的教學。基礎模塊必須開設獨立的課程，數據處理與空間分析模塊既可以是獨立的課程，也可以作為園林設計課程中的組成單元，或者采用連續性的講座形式。

五、難點與展望

篇7

關鍵詞:虛擬現實;虛擬博物館

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號: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

據統計我國收藏于各類博物館的文物達1200萬件,每年還有大量的文物出土,但由于受到時間、空間以及保存條件、保護技術等諸多因素的限制,能用于展出和研究的文物僅占極少部分。如何更好地體現博物館展示、教育和研究的功能,更好服務于社會和大眾,推進博物館的自身發展,是我們面臨的突出問題。隨著計算機技術的高速發展,通過計算機虛擬現實技術構筑虛擬博物館,打破實體博物館的局限性,擴展博物館的延伸空間,滿足人民群眾多層次多方位的需求。虛擬現實是計算機模擬的三維環境,是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機系統。人們不僅能夠通過虛擬現實系統感受到在客觀物理世界中所經歷的身臨其境的逼真性,而且能夠突破空間、時間以及其他客觀限制,感受到真實世界中無法親身經歷的體驗。

1 虛擬現實在文博行業中的進展

世界上一些發達國家在虛擬現實方面的研究比較深入和廣泛,其中有比較成熟的虛擬博物館,有些還對世界上比較知名的歷史遺跡進行了虛擬,有些還建立了互聯網上的虛擬博物館。研究表明,世界各國虛擬博物館的數目正在迅速增加,可以預見未來虛擬博物館必將會成為眾多網民瀏覽的對象。

我國意識到虛擬現實技術在博物館行業必將會產生巨大的作用,因此開展相應的探索和研究。首先是將文物展品進行數字化,然后逐漸開展虛擬博物館方面的探索,建立一些虛擬博物館。我國有一些博物館在進行數字化建設過程中只是采用圖片加文字的形式建立博物館網站,沒有進行三維仿真,因此不是真正意義上的虛擬博物館,因為它不是能夠實現交互作用的虛擬博物館系統。在我國博物館行業中,南京博物院是一個典型的具有三維建模而構成虛擬現實博物館。

2 虛擬現實技術在文博行業中的作用

1) 展示文物與宣傳歷史的作用

博物館的一個重要的作用是展示文物和宣傳歷史文化與文明,展示歷史事件,加強愛國主義教育、民族自豪感和自信心。虛擬博物館同樣具有這樣的作用,不僅可以擴大博物館文物的展示能力和宣傳力度,還可以使更多人通過互聯網觀看文物和了解博物館,同時虛擬博物館能夠起宣傳歷史的作用。人們可以通過互聯網絡搜索并獲取博物館相關文物的基本信息,并能夠訪問和參觀虛擬博物館。如果某些愛好者對虛擬博物館中的文物展示非常感興趣,他或許會親自到博物館進行實地參觀加深印象,這樣虛擬博物館能夠吸引觀眾進一步了解歷史和博物館。

2) 分流游客和保護展覽文物的作用

我國是一個人口大國,許多旅游景點和博物館人滿為患,而且現在很多博物館都實行免費對外開放,過多的游客會給博物館帶來很大的壓力,游客過度擁擠可能會造成文物展品的損害。如果通過虛擬博物館,游客事先進行了博物館虛擬現實的游覽,之后感覺沒有必要去博物館實地參觀,這樣就能有效減少了游客的數量,保證了其他感興趣的游客的參觀質量。另外,虛擬博物館也能夠為許多無法展出的文物、遺跡遺址等提供展示的位置,滿足觀眾對這方面的需求。

3) 實現文物數字化修復的作用

文物修復是考古行業和博物館行業的一個重要研究內容,有些文物碎片太多,修復起來需要大量查找相鄰的碎片,而通過計算機程序在虛擬現實系統中可以實現自動尋找和自動拼接碎片,這樣就可以節省大量的人力和時間,而且能夠保證文物拼接的正確率。在博物館文物當中存在大量的易損文物,這些文物都容易出現脆化、脫色、剝落等現象,即便人工修復后仍難長期用于研究與展示。利用細致逼真的虛擬現實技術,我們可以預先展現文物修復后的影像,從而檢驗修復技術和修復手段的可行性;進一步可以和視圖計算技術相結合,考察文物修復過程中的各項環節和修復后的耐久性;利用虛擬現實技術完好地多角度展示文物,從而使文物實體保存在更加嚴密的環境中,有利于文物壽命的延長。有些文物是獨一無二的,在修復的過程中,如果處理不當,可能會造成無法彌補的損失。通過計算機虛擬修復技術,可以對文物采取數字化修復,采用多種修復方式和手段進行修復,將各種修復結果進行對比,找出一種最好的修復方式,然后應用這種修復方式對文物進行現實中的修復。

我國擁有大量的不可移動的文物遺址遺跡,由于其處于交通閉塞的地區,文物的價值無法體現出來,而虛擬現實技術提供了脫離文物原件而表現其本來的重量、觸覺等非視覺感受的技術手段,能根據考古研究數據和文獻記載,模擬展示尚未挖掘或已經湮滅了的遺址、遺存,而絲毫不會影響到文物本身的安全。利用虛擬現實技術結合網絡技術,可以將文物的展示、保護提高到一個嶄新的階段。首先表現在將文物實體通過影像數據采集手段,建立起實物三維或模型數據庫,保存文物原有的各項型式數據和空間關系等重要資源,實現瀕危文物資源的科學、高精度和永久的保存;其次利用這些技術來提高文物修復的精度和預先判斷、選取將要采用的保護手段,同時可以縮短修復工期;第三,通過計算機網絡來整合統一大范圍內的文物資源,并且通過網絡在大范圍內來利用虛擬技術更加全面、生動、逼真地展示文物,從而使文物脫離地域限制,實現資源共享,真正成為全人類可以擁有的文化遺產,實現文物展示和保護的現代化。

4) 文物對比研究的作用。

文物對比研究是考古行業和博物館行業的一個重要內容,是進行歷史考證和歷史確認的一個重要手段,對比研究是研究文物的一種重要的方法。然而由于各種原因,很多文物分散在不同的國家和不同的博物館,將這些文物放在一起進行對比研究往往是不現實的。通過計算機虛擬現實技術將這些文物放在一起進行研究在某個程度上是可行的,因此虛擬現實技術對文物的對比研究起到了積極而重要的作用。

3 文博行業應用虛擬現實技術存在的不足與展望

1) 需要普及高速的互聯網傳輸網絡。

高速互聯網的普及是虛擬現實網絡展示的必要條件,然而目前的互聯網傳輸速度遠遠不能滿足要求,虛擬博物館要求網絡接入帶寬至少要達到千兆流量。

2) 需要開發調動人體各種器官的傳感器。

虛擬博物館進行虛擬體驗需要配置傳感器,然而傳感器的研究和發展一直比較落后,不能滿足虛擬現實體驗的要求,而且傳感器價格非常昂貴,普通的虛擬現實體驗者難以購買這些產品,這在客觀上限制了虛擬現實技術的發展。

3) 虛擬文博行業標準需要建立。

虛擬文博行業目前沒有統一的執行標準。在進行虛擬現實博物館建設時,各個虛擬博物館之間無法建立統一的執行標準,難以進行數據的互聯和共享;另外哪些文物能夠進行虛擬現實展示,哪些文物是不允許展示的,也沒有一個統一的標準。因此建立虛擬博物館標準還需要各個國家、各個博物館之間進行討論和研究。

4) 文博虛擬現實的展望。

虛擬博物館是文博行業信息化時代的新事物。未來通過互聯網進行博物館虛擬游覽將是博物館行業一種新的發展方向,也是游客參觀博物館的一種方式,同時也是進行文物研究的一種全新手段。

各種新技術、新手段將會不斷加入到虛擬博物館行業的建設中,虛擬現實技術要在實際應用中發揮重要的作用就必須和博物館的實際相結合。博物館行業中的文物、古跡等等都具有一定的時間和空間特征,因此遙感技術、地理信息系統技術、時空數據庫技術等新技術必然會參與到虛擬博物館的建設中來。

虛擬體驗設備在未來將會成為一種大眾化的產品。目前虛擬現實體驗設備價格昂貴,而且還不能滿足虛擬體驗的需求。因此,開發廉價的、高性能的虛擬體驗設備必然是眾多廠家研發的首選,這樣的產品在不久的將來必然會像冰箱、彩電一樣走進千家萬戶。

虛擬現實博物館標準必將在實踐中產生。通常,每一個行業都有自己的標準,虛擬現實博物館同樣需要一個標準來指導本行業的建設和發展。因此,虛擬現實博物館行業的標準也將會在實踐中產生,從而更好的指導虛擬現實博物館行業的發展。

可以預見,未來的文物博物行業必將是一個虛擬現實廣泛應用的行業。

參考文獻:

[1] 孟中元.數字博物館與博物館的信息化建設[J]. 秦陵秦俑研究動態,2003(3).

篇8

綜合研究有現代過程的研究和歷史過程的研究兩個互相關聯、互相補充的方面。地理環境中現代過程的綜合研究包括：地表熱量、水分的分布、轉化及其在地理環境中的作用；化學元素在地理環境中的遷移過程；生物群落與其環境之間物質、能量的交換。景觀學和土地科學從類型結構角度對自然綜合體進行綜合研究，而自然區劃則從區域角度進行綜合研究。

在中國近現代地理學的發展歷程中，自然地理學的發展較之人文地理學更強一些。20世紀50年代以前，林超、黃秉維等就已從事自然地理的綜合研究工作，如黃秉維在30年代編撰了《自然地理原理》[1] 和《中國地理》[2] 等，周廷儒在30～40年代開創對歷史時期環境變化的研究。我國綜合自然地理學經歷了20世紀的初的西方近代地理學的傳入，又繼承了中國古代地理學的傳統。還受到原蘇聯地理學思想的深刻影響，與國家的經濟建設密切結合，形成和發展了具有中國特色的綜合自然地理學，目前在科學之林中占居一席之地。50多年來，中國的綜合自然地理學研究在古地理學、綜合自然區劃、景觀學和土地科學、現代自然地理過程、區域自然地理等領域均取得了顯著進展。

1　古地理學

自然地理學方向的古地理學，主要研究新生代以來的地理環境演變。此項研究遵循“將今論古”的現實主義原則，通過沉積、孢粉、同位素、冰芯、樹木年輪、考古和歷史文獻記載等多種分析手段獲取各種代用資料，對過去的地理環境進行復原。

我國古地理學研究是隨著近代地質學、近代自然地理學、近代氣候學等地球科學的出現而起步的。20世紀50年代后，古地理學研究得到了迅速發展。周廷儒于60年代初提出發展自然地理學的古地理方向，1962年在北京師范大學地理系開設古地理學課程，隨后創建古地理研究室。《中國自然地理·古地理》[3] 和《古地理學》[4]，分別為國內古地理研究的第一部區域性與原理性專著。80年代后，他將自然景觀—受人類活動改變的文化景觀—未來景觀的預測聯成一體進行規律的探索，以期把握未來環境變遷的方向，引領中國環境變遷研究。70年代以來，隨著國際上對過去全球變化問題研究的不斷深入，我國的古地理學研究也獲得了重大進展。其中，最具代表性的研究成果包括：竺可楨開創的基于考古和歷史文獻資料的氣候變化研究，劉東生、安芷生等領導的中國第四紀黃土及古季風研究[5]，施雅風領導的中國東西部第四紀冰川研究[6]、以及全新世環境演變研究，汪品先等領導的中國海域第四紀環境演變研究，及其他大量區域環境演變研究[7～9]。青藏高原、第四紀黃土和考古與歷史文獻記載的研究是我國獨具特色的研究領域，主要研究新生代以來的地理環境演變，在國際上居領先地位，備受中外學者重視。

古地理學研究的突出成果可概括為以下幾方面：中國第四紀以來環境演變過程與全球變化過程在總體格局上一致；青藏高原的隆起不僅使其自身從亞熱帶景觀向干寒方向轉化，還導致現代季風環流系統的建立與加強，強化了我國西北內陸地區的干旱程度，出現荒漠環境；新生代以來我國的環流系統經歷了非季風、古季風和現代季風的演變過程；第三紀是我國自然環境格局形成的關鍵時期，該時期我國氣候普遍比現代溫暖，其后隨著全球性的新生代衰退，溫暖程度逐漸降低；第四紀時期，隨著全球性冷暖期的交替變化，我國自然地帶發生多次推移；全新世暖期盛期，我國東部地區平均溫度較現代高2.5℃左右，增溫幅度北方大于南方；氣候干濕程度變化對我國的影響，不亞于冷暖變化所帶來的影響，中國西部和華北的干旱化趨勢得到認證；第四紀時期，海面隨冰期—間冰期的交替而升降變化，最后冰期時海面低于現代海平面130～150m，與此相應，大規模的海陸變遷成為第四紀東亞地區最顯著的地理變化之一。

我國自然地理學方向的古地理研究恰與國際性的全球變化研究相接軌，積極參與了PAGES等國際研究計劃，正進一步深入研究全球變化在中國的表現與響應、以及中國環境演變對全球變化的影響。主要是關注15萬年來及兩千年來兩個時間尺度的環境演變，注重分析技術的改進、新代用資料的開發、高分辨率序列的建立，及定量化程度的提高。

2　中國綜合自然區劃研究[10]

綜合自然區劃研究是對自然區域的劃分、研究、描述。一個國家的自然區劃水平是反映對自然地理環境認識深度和自然地理研究水平的重要標志之一。

綜合自然區劃是從自然環境的綜合特征出發進行的地域劃分。綜合自然區劃不僅要正確認識地域分異規律，還要深入分析各組成要素之間的相互聯系，是對各級自然綜合體自然環境與資源的全面認識。20世紀50年代以來，隨著各地綜合科學考察的逐漸深入，各類觀測站網的建立，比較全面地、系統地積累了許多基本科學資料，中國綜合自然區劃研究因而有了長足的進展。先后有林超等[11]、羅開富[12]、黃秉維[13～15]、任美鍔等[16，17]、侯學煜[18，19]、趙松喬[20]、席承藩等[21] 以及鄭度等[22～24]、傅伯杰等[25，26] 幾個方案。其中侯學煜、鄭度、傅伯杰等的方案更多地滲入了生態學的觀點。當然，影響最大的還是黃秉維方案。由于該區劃的主要目的是為農、林、牧、水等事業服務，區劃所采取的原則，一是先進行類型區劃，然后進行區域區劃；二是偏重現代的自然特征及其相互關系；三是以地帶性為第一性因素，非地帶性為第二性因素；四是地帶性因素先考察較難以人力改變的溫度，然后考察在一定條件下、一定限度內可以人力改變的水分狀況；五是在擬定溫度帶(原稱熱量帶)和水分狀況地區的界線時，一般先著眼由溫度及水分狀況的地域差異所導致的其他現象的地域差異，然后選取界線，再尋求較能體現地理相關性的界線指標。原則和方法既適合中國特點，又便于與國外相比較。綜合自然區劃的結果顯著地顯示出自然地理地帶性規律，將全國劃分為3大自然區，6個溫度帶，18個自然地區和亞地區，28個自然地帶和亞地帶，90個自然省。這是中國最詳盡而系統的全國性區劃，在世界上也是絕無僅有。60年代和80年代，黃秉維又對該方案進行了系統的修訂。

50年代以來，中國各省區大多先后完成自然區劃研究，并有專著出版。如甘肅省綜合自然區劃[27]，青海省綜合自然區劃。一些特殊區域，如河西走廊、珠江流域、華南熱帶、川西滇北、青藏高原、橫斷山區、干旱及半干旱區、黃土高原等也都作了相應的綜合自然區劃。此外，還有為特殊目的服務的自然區劃，如為水土保持服務的黃河中游黃土區自然區劃[28]，橡膠宜林地區劃，為公路建設規劃服務的全國公路自然區劃[29] 等。

目前，中國學術界對自然區劃的若干基本問題仍然存在著認識上的分歧和不同見解。例如，從時空角度綜合來看，地帶性因素與非地帶性因素相互作用表現出來的形式，是地表最基本的分異規律。因此，在自然區劃中，應該將貫徹始終、影響全局、決定分異本質和過程的地帶性和非地帶性的有機結合關系放在重要位置，作為總的指導思想。但在具體劃分中，往往需要根據不同分異聯系的主導規律，是否應如此就引發了單列系統和雙列系統之爭。發生學原則早在19世紀后半期就已開始應用到區劃實踐中，但迄今國內外學者仍缺乏共同的理解和明確的認識。20世紀60年代，中國學者發表了不少文章闡述對這一問題的看法。此外，關于區域共軛性原則的爭論集中在這一原則的具體應用上等。

對于區劃原則和等級單位體系存在的觀點分歧和方案的不同，集中地反映在各級區劃單元界線劃定上。為了解決熱帶與溫帶之間連續過渡所產生的困難，結合中國亞熱帶性特別顯著的特點，借用氣候學的概念，劃分出一個亞熱帶，可以緩沖和彌補某些缺陷，更正確地刻畫自然界的漸變。竺可楨[30]、黃秉維[31，32] 等多數學者認為中國亞熱帶的北界接近北緯34°，即淮河、秦嶺、白龍江一線。由于這條界線無論在自然條件方面，還是在農業生產上，意義都比較明確，各方面的意見比較一致。但界線的具體擬定仍存在一些分歧。中國的半濕潤地區和半干旱地區地域廣袤，兩者之間無論在自然界的客觀實際還是在農業生產狀況方面都存在顯著不同，把它們區分開來是有意義的，但它們之間的界線劃分至今仍存在較多的分歧和爭議[33～40]。

自然地域分異規律是地表最基本的分異規律，亦是進行自然區劃的基礎。關于地帶性學說，近百年來一直存在著廣義和狹義的兩種不同的理解。黃秉維主張從廣義來理解地理地帶性分異規律，認為自然地理地帶性包括緯度地帶性、經度地帶性和垂直地帶性等3個組成部分。胡煥庸等主張狹義理解，即地帶性主要是指緯度地帶性，而經度地帶性和垂直地帶性屬于非地帶性。中國自然環境異常復雜，在眾多因素的影響和制約下，客觀上存在著地帶性規律難以辨識的困難，黃秉維1959年中國綜合自然區劃方案揭示并肯定了地帶性規律的普遍存在，這對于中國自然地域分異規律研究，是一個歷史性的突破。自然地域分異規律作為各類自然區劃中最基本的理論依據而得到充分反映[41]。

在黃秉維1959年區劃方案中，直至第三級的劃分都遵守生物氣候原則，即根據氣候與土壤、生物、農業的相關性來劃分。所考慮的規律主要是廣義的地帶性，劃分的結果亦基本上是水平地帶性規律的反映。低級區劃單位的地域分異則是地方性差異，主要取決于非地帶因素，以地貌、地質構造與巖性、土壤溫度與土壤水分、地表水、地下水……等因素為劃分依據。

在垂直地帶性規律支配下，具有一定高度的山體所產生的由下而上的帶狀更迭，稱為垂直自然帶。發育在不同地域山體的垂直自然帶具有各自特殊的帶譜性質、類型組合和結構特征。發育在不同水平地帶的垂直自然帶的各類型之間，亦存在一定的聯系，反映出它們在三度空間上的規律變化。黃錫疇[42] 研究了歐亞大陸溫帶山地垂直帶結構類型，劃分出大西洋沿岸垂直帶結構亞綱、大陸垂直帶結構亞綱和太平洋沿岸季風區垂直結構亞綱。姜恕[43] 在劃分川西滇北山地垂直帶類型時，主張將垂直帶譜分為綱、類、型等3級。

多山地和高原是中國自然界的突出特點之一。60年代以后，隨著青藏高原自然區劃工作的開展，高原山地自然區劃問題逐漸被提上日程，并日益深化。應用三維地帶性觀點進行垂直自然帶譜分析，已較廣泛進行。中國幾大高原的地勢結構不一，海拔高度不同，在自然區劃中的位置也不一樣，鄭度等[44，45] 認為，要闡明其自然地域分異，必須對高原各種地貌類型組合的基面的海拔高度進行比較分析，按照不同區域確定代表基面及其海拔高度范圍，以便首先使水平地帶性得到充分反映，然后再體現垂直地帶性的差異。張榮祖等[46] 按照垂直自然帶譜的基帶、帶譜結構、優勢垂直帶以及溫度、水分條件等特點，將青藏高原的垂直自然帶劃分為季風性和大陸性兩類帶譜系統，前者又分為濕潤、半濕潤和高寒半濕潤3個結構類型組，后者又分為高寒半干旱、高寒干旱、高寒極干旱、極干旱、干旱和半干旱等6種結構類型組。鄭度、楊勤業等[41] 認為，熱量平衡隨高度而改變是垂直地帶性的起因，是在能量分布和水分作用等基本分異背景下派生的地域分異規律。垂直自然帶既有與水平地帶相同的成分，但亦有大量相似的和獨特的成分，它不完全重現緯度地帶的序列。同時，垂直帶的類型結構存在于它所處的水平地帶，是在水平地帶的基礎上發育和發展起來的。

水平地帶和垂直自然帶關系的深入研究，為高原山地的自然區劃提供了可能。關于青藏高原地域分異規律，長期存在不同觀點。或認為水平地帶性被垂直地帶性所掩蓋，或認為高原上的地帶僅能由垂直帶辨認，或強調高原非地帶性明顯，不應劃分為自然地帶等。鄭度等[47] 認為，從三維地帶性出發，高原邊緣的垂直帶與毗鄰低地的水平地帶有聯系，在內部其基帶優勢垂直帶在高原面上聯結、展布，反映出自然地帶的水平分異，反過來又制約著垂直自然帶的特點，是三維地帶性在高原上的體現。從上述認識出發，依據大地貌的區域差異，溫度、水分條件的不同組合，地帶性植被、土壤和垂直自然帶結構類型的異同，高原被劃分為9個自然地帶。這一劃分已經成為協調區域資源、環境、人口、發展的重要自然基礎。亦為世界其他高原山地提供了借鑒[48]。

地表的自然地帶性是復雜歷史過程的產物，每一個地帶都有自己的歷史和年齡。由于現代自然地域分異規律是歷史的繼承和發展，因此，四度時空的研究日益受到重視。張榮祖等[46] 研究了上新世以來青藏高原水平地帶和垂直自然帶的變化，以及兩者的相互關系。邢嘉明等[49] 分析了更新世以來華北平原水平地帶的變化。楊勤業等[50] 繪制了黃土高原不同時期自然地帶示意圖，認為現代自然地帶是第三紀以來地質歷史演變的產物。但時間因素或殘遺因素的研究仍然是初步的，尚待今后進一步深入。

3　景觀學與土地科學研究

土地類型的研究對象是自然地理各要素(氣候、水文、地貌、植被、土壤等)相互作用形成的自然綜合體。它是在自然地理要素研究，以及繼綜合自然區劃研究基礎上發展起來的類型研究，因而其形成、發展被看作是20世紀綜合自然地理學發展的一個重要標志。

自20世紀50年代中期起，陳述彭等[51] 就開展了大比例尺景觀調查與制圖的實踐。此后從50年代末至60年代初在廣東鼎湖山、北京懷柔、內蒙古毛烏素、甘肅民勤等地進行大比例尺的土地類型調查與制圖，隨后相繼開展了中比例尺制圖與調查研究工作。60年代以來對許多山區進行的山地垂直帶研究和制圖工作，也是中、小比例尺的土地類型研究[52]。自70年代起，以土地類型為基礎進行土地資源評價，確定土地利用結構并開展農業區劃的應用研究有較大的發展。在林超、趙松喬、陳傳康的倡導和推動下，吸取德、蘇景觀學派和英、澳土地學派的長處，以土地類型為基礎的土地資源、土地評價、土地利用、土地規劃和土地管理決策的系統研究，已經全面發展為土地科學的系統研究。根據1978年制訂的全國自然科學和基礎科學發展規劃，在全國開展了編制1∶100萬土地類型圖、土地資源圖和土地利用圖的研究工作。此期的研究成果，一是提供了宜農荒地自然類型、質量高低、開發條件和面積數量，為國家農業開墾提供了基本依據，二是在土地類型分級和土地系列制圖上積累了經驗，逐步完善和建立了獨立的土地類型學體系，并為土地科學在我國成為一門獨立的學科奠定了基礎。

20世紀80年代我國土地類型調查和制圖研究取得重大進展。在中國科學院地理研究所主持下，1981年1月成立了由39個科研、教學、生產單位組成的中國1∶100萬土地類型圖編委會(主編趙松喬)，參與此項研究的專業人員200余名，至20世紀末，取得的進展包括：第一，確立了土地類型在綜合自然地理學中的地位，明確其研究對象是地理環境中的類型綜合體，具有反映地段綜合特征和屬性的功能。通過系列制圖的實踐，土地類型基本上可分為三級：土地類、土地型和土地單元。從中國國土遼闊、地域差異大的實際出發，中國1∶100萬土地類型圖編委會在土地類之上設立0級單位(土地綱)，作為土地類型分級的控制單位，實際上也是綜合自然區劃的基本單位。土地綱劃分的基本依據是水分、溫度大尺度分異，將全國劃分出：A濕潤赤道帶，B濕潤熱帶，C濕潤南亞熱帶，D濕潤中亞熱帶，E濕潤北亞熱帶，F濕潤半濕潤暖溫帶，G濕潤半濕潤溫帶，H濕潤寒溫帶，I黃土高原，J半干旱溫帶草原，K干旱溫帶暖溫帶荒漠，L青藏高原。土地類為土地類型分級單位的高級單位，反映了主導分異因素地貌的變化，如灘涂，低濕河湖洼地，海積平地，沖積平地……等。適用的制圖比例尺為小于1∶100萬。土地型是土地類下的續分單位，表示植被型(或亞型)，土壤類(或亞類)的組合匹配形式，適于1∶20～1∶50萬比例尺作圖。土地單元是土地類型分級的基層類型單位，表示的是植被群系(或群系組)、土壤屬(或種)的組合，或局部地段的綜合特征，適宜于1∶5萬～1∶10萬比例尺成圖；第二，具有大批同一區域不同比例尺土地類型系列圖件，適于滿足不同管理層次級別的精度需求。至1989年，按國際分幅出版了西寧等8幅彩圖，鑒定評審通過了北京等23幅，覆蓋面積達國土面積的40％以上。各省(區)同期為農業區劃需要編制了大量1∶20～1∶50萬比例尺土地類型圖件，基本制圖單位為土地型。以省區級獨立完成的有寧夏等19個省區，大部完成的有四川等10個省區；第三，擁有大量典型區域以土地單元為制圖對象的資料、圖件，是深入解析不同自然區的地域分異規律和土地合理布局的基本依據；第四，對某些特定條件下形成的土地類型，如沼澤、海涂，荒漠、綠洲等進行調查、制圖，在促進區域開發和環境整治中起到了特殊作用。第五，亦有不少理論方法總結，如《土地類型結構與農業綜合自然區劃的初步研究——以北京市為例》[53]、《貴州省地域結構與資源開發》[54]、《西藏雅魯藏布江中游地區土地系統》[55] 等。

以土地類型為基礎進行不同利用目的的應用研究，在80年代取得了重大進展。應用最為廣泛的是農業合理用地規劃、調整土地利用結構方面。《中國1∶100萬土地資源圖》的編制(主編石玉林)，基本摸清了我國宜農、宜林、宜牧土地質量與數量，并為國家制定土地利用總體規劃和農業發展規劃提供決策依據。在若干地區的研究中，也取得成績。如西藏自治區土地利用的研究[56]，在相當大的范圍內應用航空航天遙感技術，完成大中比例尺的現狀調查，這在全國是沒有先例的。服務于單項目的的土地質量評價研究，亦有很大發展，如對水稻、柑橘、茶葉、橡膠的單項土地適宜性研究，均可視為土地屬性深入研究的成果。80年代后，土地的應用研究領域不斷拓寬，擴展到旅游、城市用地和環境綜合整治方面。旅游質量用地評價依據土地利用的歷史文化價值、藝術觀賞價值、科學研究價值，采用景點、景觀單元、游覽線和景區的結構分析方法進行評價，通過對北京旅游區、烏魯木齊南山風景區、廣東丹霞山風景區、黃果樹瀑布區等的研究，初步確立了我國旅游用地評價體系。城市土地評價在90年代中國房地產業的興起中起到了突出作用，不僅考慮土地的自然屬性，更多地依據城市土地的經濟價值(地租)進行評估，對于建立城市用地合理結構有積極意義。以土地類型生態屬性為基礎開展環境綜合整治的研究，有80～90年代在中國“三北”防護林建設體系的林灌草布局規劃、黃土高原重點產沙區水土流失治理設計、吉林西部退化土地恢復整治生態建設、中國脆弱生態環境綜合整治等。利用土地類型空間結構分析方法進行自下而上綜合自然區劃的工作，80～90年代完成了北京市、貴州省、青海省、云南省、甘青寧“三北”地區、江漢平原區、關中地區、秦巴山地等區域。在土地類型與土地資源評價研究基礎上，80～90年代相繼開展了土地生產潛力與人口承載能力的研究。中國科學院地理研究所等單位開展了以土地評價分等單元為依據的類型等級法，進行了柴達木盆地、黃河大柳樹灌區的研究。這一領域的研究，由靜態研究轉變為跟蹤生產力發展水平和生活水準提高的動態研究，以適應動態管理決策的需求。

由于航空航天遙感資料和計算機的應用，土地研究日益向定量化方向發展。80年代，利用假彩色合成衛星圖像和彩紅外合成航空像片逐漸普及，解譯準確性和制圖精度亦漸趨成熟，90年代開展了超小比例尺航空像片的解譯及應用。利用衛星像片編制1∶50萬土地類型與土地資源圖件在80年代已經成功，利用1∶10萬TM衛星像片編制相應比例尺土地圖件，已較廣泛應用于若干重大項目。利用地理信息系統(GIS)進行土地利用管理決策和ARC/INFO軟件制圖的新技術應用，90年代亦日漸成熟。土地利用/土地覆被變化研究作為全球環境變化研究的重要方面近些年正廣泛開展，并取得可喜成績[57，58]，成為土地系統分析與評價、土地質量指標體系建立與環境效應預測的重要科學基礎。但是，不同驅動力的相互作用，以及不同驅動力尤其是人類活動的定量化表述存在難點，從而嚴重阻礙了土地利用/土地覆被變化的綜合研究以及動態預測模型的建立與運行[59]。

景觀作為科學名詞被引入地理學，具有地表可見景象的綜合與某個限定性區域的雙重含義。最早是19世紀的德國地理學家洪堡倡導景觀研究作為地理學的中心問題，探索由原始景觀變成人類文化景觀的過程。自20世紀30年代景觀生態一詞為C. Troll首先提出，景觀的概念被引入生態學，作為位居生態系統之上的一種尺度單元。景觀生態學是一門在景觀地理學和生態學綜合研究相結合的基礎上發展起來的交叉學科，它以生態學的理論框架為依托，吸收現代地理學和系統科學之所長，研究景觀的結構(空間格局)、功能(生態過程)和演化(空間動態)，研究景觀和區域尺度的資源、環境管理，具有綜合整體性和宏觀區域性的特色，并以中尺度的景觀結構和生態過程關系研究為所長。

景觀生態學的建立源于西歐20世紀30年代，在80年代進一步發展。在我國的發展大體上經歷了兩個階段。1981～1988年是引入介紹階段。1983年林超發表了C. Troll的“景觀生態學”和納夫的“景觀生態學發展階段”兩文的譯文，在國內是首次介紹景觀生態學的代表性文獻。1985年陳昌篤發表“評價Z. 納維等著的景觀生態學”，1986年景貴和發表“土地生態評價與土地生態設計”，陳昌篤發表“論地生態學”，對景觀生態學和地生態學內涵作了有意義的探討。1988年李哈濱等發表“景觀生態學—生態學領域里新概念構架”，重點介紹美國學派的景觀生態學研究進展[60，61]。80年代末，研究工作主要集中于我國景觀生態學的發展方向、景觀空間結構、景觀異質性動態變化、景觀生態類型、遙感和地理信息系統應用、生態過渡帶研究、以及其他方法研究。90年代，出版了幾種景觀生態學教材。以后，景觀生態學作為一門新興的交叉學科被國內同行廣泛接受。

4　現代自然地理過程研究

早在20世紀50年代黃秉維就提出自然地理學要分別研究地表物理的、化學的和生物的自然過程，然后加以綜合。他指出，從更廣闊的視野看，3個方向存在著外延部分疊合的關系，可以將不同尺度的研究結合在一個統一的體系之中，并將導致對地理環境中現代過程及其地域分異秩序的全面了解[62]。這樣，就突破了描述性的、以要素為主體的傳統綜合研究模式，為綜合自然地理學的深入和自然地理綜合研究開創了新路。物理過程包括風力作用、水力作用、地表水分和熱量平衡；水力作用研究包括徑流的形成過程，侵蝕作用與河床過程，則與坡地利用和坡地持續生產力研究相聯系，偏重解決生產實際問題，學科本身的系統研究只是在20世紀末才漸有起色。化學過程原以鹽分平衡開端，水鹽動態著手，后來轉向與人體健康有關的地方病和環境保護研究；生物過程則與農業生產潛力相聯系。后來，發展為土壤—植物—大氣系統(SPAC)的綜合研究。它包括蒸發過程、蒸騰過程、根系吸水過程、土壤水分運動、土壤水與地下水的相互交換過程以及水分在傳輸過程中各環節和界面上的勢能變動和阻力等在內的水分傳輸和能量傳輸研究。1956年，黃秉維就提出要發展自然地理定位觀測與實驗。60年代初相繼在石家莊、德州、衡水和延安、武功、民勤等地開展定位試驗。又于1979年在山東禹城建立了禹城綜合試驗站，80年代籌建了北京農業生態系統試驗站，對太陽輻射能、光量子能量、農田二氧化碳濃度、土壤水分狀況、作物葉面溫度、作物氣孔阻力等進行了為期數年的測定，還對灌水定額和灌溉制度、耕作和輪作制度等方面的問題開展了研究，完全與農業生態系統研究融為一體。隨后幾年研究的主要進展是建立了田間試驗研究網絡。1988年由中國科學院直接主持的田間試驗網絡包括從中溫帶至中亞熱帶，濕潤、半濕潤、半干旱及干旱地區不同生態類型的8個試驗站，在80年代進行了兩整年的同步觀測、其中作為農業生產潛力研究基本組成部分的太陽輻射分光譜(包括紫外、可見光、紅外輻射)觀測研究在國內是首次開展；建立了計算農業自然生產潛力的數學模型。這些定位觀測試驗的部分研究可以認為是黃秉維開創的熱水平衡研究和左大康開創的太陽輻射研究的繼續。但實驗研究和測定技術仍然薄弱。1973年黃秉維首先提出了光合潛力的概念、計算公式及公式中各項系數的數值。認為，光合潛力是在空氣中二氧化碳含量正常，其他環境因素都處于最適宜狀態時，具備最適宜于接受和分配陽光的群體的，高光合效能作物充分利用陽光所能生產的植物質(包括根、莖、葉和繁殖器官含水15％的干物質)。所采用的光合潛力估算方法是將太陽總輻射〔卡/厘米[2]〕數值乘以0.124(后訂正為0.123)便是光合潛力[斤/畝]數值。這個方法很簡單，但每項參數的選擇都經過比較仔細的考慮，又經過一些驗訂，總的傾向是偏保守一些。隨后又完成了光溫潛力、光溫水潛力的分析計算方法，并就全國各區域的情況分別予以討論。此后，農業生產潛力研究被廣泛應用到不同自然區域的綜合研究工作中。過去幾十年，點上的觀測試驗、方法論研究和過程模擬已經相當深入，還可以繼續深入下去，深入是無止境的，但工作內容過細，學科比較單一，已經不像綜合自然地理意義上的試驗研究。似應建立更加綜合的試驗基地，開展自然地理、地貌、水文、氣候、生態等多學科的綜合研究，才是正確的方向。同時，物理過程、化學過程和生物過程的綜合顯得十分不夠，亦需要予以解決[63]。

5　區域自然地理研究

區域研究是自然地理學的重要研究方向之一。全國性的自然地理研究成果主要有：20世紀50年代的中國自然區劃(初稿)叢書、70～80年代的中國自然地理叢書的《總論》、任美鍔主編的《中國自然地理綱要》、《中國自然區域及開發整治》，趙松喬的《Physical Geography of China》以及各大學地理系編撰的《中國自然地理》教科書等。

區域性的自然地理研究成果豐碩。《中國干旱區自然地理》[64] 從綜合自然地理、地貌、氣候、水文、地下水、土壤地理、植被以及動物地理等方面對干旱地區分別進行了概要分析和探討。《新疆綜合自然區劃概要》[65] 分析了新疆自然地理特征、自然資源概況，并對區劃劃分的各個單元進行綜合研究，闡明其基本特征及其利弊，以及開發利用中的問題，和相應的建設性意見。《西藏自然地理》和《中國的青藏高原》[66] 全面闡述了青藏高原基本自然特征、組成自然地理環境的諸多要素，揭示了高原區域的自然地域分異規律。其中，《西藏自然地理》是我國第一部重視從生態學角度進行區域地理闡述的著作，受到國內學術界的關注和贊揚。《橫斷山區自然地理》[67] 討論了橫斷山區地域分異特點、垂直自然帶譜、地形因素以及區劃界線等問題，進行了綜合自然區劃。《雅魯藏布江中游地區土地系統》探討了高原山地地區土地系統的整體性和綜合性特征，分析了土地類型、土地結構、土地分區、土地評價、土地生產潛力、土地發展規劃和土地人口承載潛力等子系統，并討論了它們之間的聯系和作用。《中國綠洲》[68] 比較全面系統地論述了中國干旱荒漠區的基本自然地理過程，綠洲地域系統及其類型、特征和演變，綠洲結構及其功能，綠洲經濟與文化，綠洲發展規劃與管理體系建設等。《中國天山自然地理》[69] 是對我國境內天山全面系統論述的自然地理著作。此外，較具代表性著作還有《湖南自然地理》[70]、《湖北省自然條件與自然資源》[71]、《河南自然條件與自然資源》[72]、《青海省自然地理》[73]、《黃土高原地區自然環境及其演變》、《青海可可西里地區自然環境》[74]、《南迦巴瓦峰地區自然地理與自然資源》[75]、《喀喇昆侖山—昆侖山地區自然地理》[76]、《廣東自然地理》[77] 等。可見，區域自然地理研究大多與綜合考察相結合，始于邊遠、資料缺乏的地區，而后才逐漸向較發達、人口較多的地區延伸。同時，研究亦從單純的自然地理學向自然地理學與人文地理學相結合的方向發展。此外，綜合自然地理學的研究工作還包括資源合理開發利用、退化土地的整治與恢復、坡地改良與利用、土地利用與土地覆被變化、景觀生態規劃與設計、自然災害的綜合研究以及環境脆弱與環境沖突研究等領域亦都取得成績[78～80]。

區域地理學新的發展趨勢包括綜合研究與區域整合、新區域地理學的興起、全球環境變化及其區域響應、區域地理研究的信息化以及區域可持續發展研究等幾個方面。強調自然與人文的結合，關注人在區域性質的產生、延續與演變時所起的作用[81]。