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地理科学与现代科学技术体系
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地理科学与现代科学技术体系

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人工系统工程
建筑哲学
理论建筑科学
图7 地理科学、人工-建筑科学的关系
从地理科学的角度来分析建筑科学的技术层次，实际上就是天地人机信息一体化网络系统在建筑科学领域中的作用。地理系统工程主要是在规划管理层面上的，建筑科学却是在规划指导下，具体实施工程建设的。因此，从地理科学的角度来看建筑系统工程，就是在改造世界的具体实施。建筑系统工程，分宏观建筑系统工程和微观建筑系统工程。在地理系统工程与社会系统工程条件下进行宏观人工—建筑系统工程的设计。微观人工—建筑系统工程主要是人居建筑系统与人居环境中的社区山水林苑的建设。人工—建筑系统工程如图8所示。
人工建筑系统工程
微观
宏观
区域与城市山水园林
地理系统工程
社会系统工程
人居空间
人居建筑系统

图8 人工-建筑系统工程
从地理科学的角度看，地理系统中的人工环境与建筑系统中的人居环境是交集；天地人机信息一体化网络系统是共用的；地理系统工程与建筑系统工程共同构成生态文明的地理建设。
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系统科学贯穿于所有的科学之中，由于地理科学研究地理系统，当然也是不可能离开系统科学的。地理科学得益于现代高度发展的航天技术与计算机技术。在高新技术的支持下，地理学得以发展成为地理科学，与从系统科学的视角看到的地理科学就不谋而合了。
地理科学的体系可以分为理论地理科学系统、地理信息系统、地理系统工程系统。理论地理科学系统，包括部门地理科学与区域地理科学两部分。
地理信息科学中的天地人机信息一体化网络系统，实际上已经包含了信息论、控制论、运筹学、博弈论、人工智能等内容。
在系统工程的层次上，地理科学就是地理系统工程。地理系统工程顶层包括8个子系统，每个子系统下还有深度不等的子系统。
系统科学的层次分为系统哲学、理论系统科学、技术系统科学、工程技术。系统科学在基础科学层次上的实例是现代科学技术体系，在工程技术的层次上的实例是社会主义总体设计部，在技术科学的层次上的实例是地理科学中的天地人机信息一体化的网络系统。从地理科学的角度来看，总体设计部实际上是人地系统工程，地理系统工程正好是社会系统工程的系统环境。系统科学对任何一个门类都起作用，地理科学是与任何一个门类都有关联的，两者之间虽然学科差别很大，但是内在联系很多。如表1所示。
表1系统科学与地理科学的比较
比较项目
系统科学
地理科学
哲学思想
局部与整体的对立统一
人地的对立统一
基础理论
简单系统-复杂系统
简单-复杂性科学
信息技术
包含信息技术
天地人机信息一体化网络系统
定性定量
从定性到定量
地理数学
工程管理
社会主义建设总体设计部
人地系统工程
认识地表
地理科学
发现地理规律
改造地表
建筑科学
人工环境-人工科学
跨学科
现代科学技术体系
自然-社会-人文
思维方式
抽象与形象结合
数字图像一体化
由表1可知，地理科学中的天地人机信息一体化网络系统、地理数学、人地系统工程、数字图像一体化条件都是实际和可操作的。这在一定程度上补充了系统科学，为系统科学提供了实际可操作的实例。天地人机信息一体化网络系统，曾经扩展到建筑系统工程、经济系统工程、社会系统工程、人体系统工程、军事系统工程、教育系统工程等方面。天地人机信息一体化网络系统实际上是从地理科学的实际出发，发现了数学科学，系统科学与信息科学在技术科学层次上的交集。

数学科学的体系是十分庞大的，参照钱学森对科学分层的思路，分别是数学哲学、基础数学、应用数学与计算数学4个层次。
从地理学与地理科学的实际出发，研究分析在地理学界运用数学的过程；从定性与定量相结合，到从定性到定量综合集成，再到地理数学的提出，以及关于数学科学的发展等问题。如下图所示
地理现象
定性与定量相结合
定性到定量综合集成
地理数学
地理学中一些简单的问题常用初等数学解决；水量平衡的问题用到高等数学；一些随机性问题常常使用近代数学中的概率论与数理统计；现代数学出现的新方法地理学界也会尝试使用。那么，单一地使用类比逻辑的方法，也是有局限性的。
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定性与定量结合，实际上是对其用一种已经成熟的数学方法去类比、去逼近。单一使用类比逻辑的方法，也有局限性。所以提出从定性的地理现象出发建立一种适合定量描述地理现象的数学，即定性到定量的综合集成。从定性到定