地理科学与现代科学技术体系.doc

1 地理科学与现代科学技术体系 1. 钱学森现代科学思想中的地理科学本书在学****与研究钱学森科学思想的基础上,从地理科学切入,尽可能地进行“独立”研究,希望从地理科学的视角也能够达到整个科学技术体系的程度,能够为开放的复杂巨系统的现代科学技术体系添砖加瓦,进一步发展现代科学技术体系。探讨地理科学与现代科学技术体系中的联系。如图 1所示为现代科学技术体系中的地理科学。人体科学地理科学军事科学行为科学建筑科学思维科学系统科学数学科学社会科学自然科学现代科学技术体系图1现代科学技术体系在“论地理科学的发展”一文中,提出了地理科学的学科体系。如图 2所示。基础科学理论地理科学部门地理科学区域地理科学地理信息科学地理计量学地理实验学地理测量学地理观察学产业结构基础设施城乡建设人口调控灾害监测资源调查生态系统环境工程技术科学工程技术图2地理科学的三个层次按系统的复杂程度排序,认为研究人脑系统最复杂,其次是人体系统,再次是社会系统,然后是地理系统和星系系统。研究地理系统的是比较复杂的地理科学,地理科学介于自然科学与社会科学之间,是桥梁科学。如图 3所示 2 地理地理系统桥梁科学事理社会系统生理人体系统社会科学心理星系系统自然科学人脑系统物理图3按系统的复杂度排序现代科学技术体系与中国古文化的整体论也是有关联的。比如地理科学对应的是建筑建筑科学, 两者共同构成一个太极。地理科学用于发现规律,属于阳,建筑科学主要是人为的创造性科学,属于阴。同样地,自然科学与虚拟科学构成一个太极,虚拟科学是人工在计算机内建立的科学。对开放的复杂巨系统的研究,地理系统是初级懂得复杂巨系统,复杂度是比较低的开放的复杂巨系统。由于地理科学中研究了虚拟环境,应用了虚拟技术,根据虚拟技术强劲的发展趋势,增加虚拟科学作为第 12 个门类。由地理系统工程和社会系统工程构成的人地系统工程实际上是社会主义总体设计部。地理建设与物质文明、政治文明、精神文明一起构成社会主义总体设计部。如图 4所示。社会主义建设总体设计部政治文明建设物质文明建设精神文明建设地理建设民主体制法制经济体质思想文明环境生态基建图4社会主义建设总体设计部地理建设实际上是需要地理系统工程与建筑系统工程共同完成的。从地理科学的角度来看,地理环境发展到工业化的阶段,成为自然环境与人工环境两个环境了,而且人工环境成为重要的环境组成部分。如图 5所示。 3 人地系统工程地理系统工程社会系统工程生态文明精神文明政治文明物质文明图5社会主义总体设计部与人地系统工程从地理科学的角度来看,社会主义总体设计部,实际上是地理科学中研究的人地系统。人地系统工程包括地理系统工程与社会系统工程两部分。地理环境又分为自然环境与人工环境两部分,因此地理建设实际上是由地理系统工程与建筑系统工程共同组成的。地理科学将人地关系发展为人地系统,在工程层次上,进一步发展成为人地系统工程。社会是以人为本的,地理系统工程是以人口的需求为基础的;人口是分布在城乡居民点上的,城镇内部与城镇之间的联系都是靠基础设施完成的;基础设施、人民的生产和生活都与产业结构密切相关; 各种城镇建设、基础设施建设和产业的生产,无不需要开发资源,地球上的资源是有限的所以要注意保护与节省;开发资源必定会引发环境问题与生态问题,因此环境保护、生态保护成为资源开发过程中必须同时考虑的问题;人类生活在地球表面,受到的最大危害是自然灾害,随着人类社会在地球表面上占有的面积越来越大,深度开发越来越频繁,自然灾害带来的损失也随之增加。地理系统工程是一个整体,往往是牵一发而动全身。航天技术与计算机技术的应用研究,使得地理科学获得了长足的进步。天地人机信息一体化网络系统遥感卫星系统、遥测卫星系统、定位卫星系统、通信卫星系统、对地观测信息系统、人地信息系统等组成。信息论、控制论、博弈论、运筹学、人工智能等在天地人机信息一体化网络系统中已经用上了。研究开放的复杂巨系统,钱学森提出要用综合集成研讨厅的方法,而且一定是建立在计算机网络基础之上的。 2. 地理科学与建筑科学我们通过地理科学来认识世界,通过建筑科学来改造世界。建筑科学是从地理科学中分离出来的, 两者关系密切。进入到工业社会以后,地理环境分自然环境与人工环境两部分。然而,工业化的过程中地球表面的人工改造痕迹将成为主要的环境。人工环境主要包括城镇系统、生态系统、交通系统、通信系统、产业系统等。从地理科学的视角来看,地理系统中的人工环境与建筑系统的人居环境是交集,当今的人工环境以城市与区域来说已经构成开放的复杂巨系统。三个产业的发展是构筑人工环境的原动力。建筑一方面依靠科学技术,另一方面又反映文化艺术。随着社会生产力的进步,产业的门类增加,从第一产业、第二产业、第三产业、第四产业等的发展,建筑的水平也随之提高。人类创造的人工环境也越来越复杂。我们将