下面，我們將談?wù)劦乩韺W(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史，了解一下地理學(xué)是如何形成一門學(xué)科的，以及在過去的發(fā)展中究竟經(jīng)歷了什么。這樣更有助于我們理解地理學(xué)在當(dāng)今社會(huì)的作用和價(jià)值。

16世紀(jì)以前，人們就認(rèn)識(shí)到地球是一個(gè)圓球，或稱之為地圓說。其實(shí)，我們現(xiàn)在知道，不光地球是圓的，宇宙中的大部分天體都是圓的。地球是球形這一概念，最先可追溯到公元前五、六世紀(jì)古希臘的一位哲學(xué)家畢達(dá)哥拉斯。不過，他的這種信念，主要是因?yàn)樗J(rèn)為圓球在所有幾何形體中最完美，并不是根據(jù)任何客觀事實(shí)得出的。之后，亞里士多德總結(jié)出三個(gè)科學(xué)方法來證明大地是球形：越往北走，北極星越高；越往南走，則相反，而且可以看到一些在北方看不到的新的星星。遠(yuǎn)航的船只，先露出桅桿頂，慢慢露出船身，最后才看得到整艘船。在月食的時(shí)候，地球投到月球上的形狀為圓形。中世紀(jì)的時(shí)候，還有人專門為地球繪制了這張圖，圖上不同的色塊表示地球上不同的資源。

在中國，也有相關(guān)地球是球形的認(rèn)識(shí)。我們這里來看一下中國古代有關(guān)宇宙的認(rèn)識(shí)，并稱為“論天三家”，分別是蓋天說、渾天說和宣夜說。其中，蓋天說最早出現(xiàn)西周時(shí)期，認(rèn)為天尊地卑，天圓地方，“天圓如張蓋，地方如棋局”，就是我們左邊這張圖的樣子。渾天說最早起源于戰(zhàn)國時(shí)期，之后經(jīng)過不斷的發(fā)展和補(bǔ)充，逐漸完善，東漢天文學(xué)家張衡對(duì)渾天說有很大貢獻(xiàn)，他指出天是一個(gè)圓球，而不是蓋天說中的半圓，地球在天之中類似于雞蛋黃在雞蛋內(nèi)部，正如我們右邊這張圖的樣子。宣夜說也是出現(xiàn)在東漢年間，認(rèn)為宇宙有無限廣度的空間，天體飄浮在虛空之中，互相遠(yuǎn)離，受“氣”的推動(dòng)而運(yùn)行。

地理學(xué)研究的是地球表面的地理環(huán)境產(chǎn)生、形成、發(fā)展的演變規(guī)律。在漫長的歷史時(shí)期，人們一直渴望知道地球表面的形狀、結(jié)構(gòu)、變化。數(shù)千年來，人類創(chuàng)造了一系列的特有研究方法，大致包括肉眼觀察，描述歸納，文學(xué)式表述，這是萌芽時(shí)期和初創(chuàng)時(shí)期的地理學(xué)研究方法。最早的肉眼觀察，視力所及為圓圈，人們由此推論，地球是圓形；后來發(fā)現(xiàn)，圓圈視力范圍適于任何地點(diǎn)，由此推論地球是個(gè)球體，因?yàn)檫@種現(xiàn)象只有在球體上才可能發(fā)生。后來人們?yōu)榱藬U(kuò)大視野，發(fā)現(xiàn)視野會(huì)隨著高度的增加而擴(kuò)大，因此就盛行一種鳥瞰觀察，并延續(xù)了數(shù)千年歲月；但是鳥瞰受地面高程和障礙物的限制，仍然只能解決極小范圍的觀察，大范圍的觀察只能靠小塊范圍的疊加來完成。

正如我們前面所看到的，16世紀(jì)以前，人們就認(rèn)識(shí)到地球是一個(gè)圓球，并以此來預(yù)報(bào)日食和月食等近地球的天體自然現(xiàn)象；到了16世紀(jì)，哥白尼日心說對(duì)地球及其在宇宙中的位置有了相當(dāng)準(zhǔn)確的描述，很多航海家開始在全球航行，并對(duì)地球的許多參數(shù)進(jìn)行測(cè)量；17世紀(jì)，牛頓建立了加速度與力之間的關(guān)系，闡明了包括地球轉(zhuǎn)動(dòng)、月球引潮力和太陽引潮力在內(nèi)的行星動(dòng)力學(xué)；18世紀(jì)，富蘭克林研究了大氣中的電現(xiàn)象，開創(chuàng)了電學(xué)史的新紀(jì)元，赫頓在這個(gè)時(shí)期建立了地質(zhì)時(shí)間概念并推斷地球內(nèi)部有熱機(jī)的存在；19世紀(jì)初葉，萊伊爾在建立地質(zhì)史中采用動(dòng)力學(xué)研究方法，達(dá)爾文將萊伊爾的方法與生物變化的原始觀測(cè)相結(jié)合，建立了生物進(jìn)化學(xué)說；20世紀(jì)初，魏格納提出了大陸漂移說；可見，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，尤其是空間技術(shù)和大型電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，使人類對(duì)地球的整體探索成為現(xiàn)實(shí)。

此后，西方大多數(shù)人都認(rèn)可大地是球形的，托勒密還在此基礎(chǔ)上建立了地心說：地球位于中心保持不動(dòng)，天體則圍繞它旋轉(zhuǎn)。中世紀(jì)時(shí)，羅馬教會(huì)將地心說奉為正統(tǒng)思想進(jìn)行傳播。如果地球是球狀的，將球狀的地球表面畫到一張偏平的地圖上意味著有很多錯(cuò)誤和扭曲，因此托勒密對(duì)此進(jìn)行了研究，并創(chuàng)立了將球體投射到平面上的技術(shù)。這一技術(shù)無疑是需要極大的耐心及數(shù)學(xué)知識(shí)的。他同時(shí)還自制了許多觀測(cè)儀器，并繪制世界各地的地圖，我們現(xiàn)在看到的這張圖是1486年根據(jù)托勒密的地圖所繪制的世界地圖的復(fù)制版。

腓尼基人是一個(gè)古老民族，公元前一千年，生活在今天地中海東岸一帶，他們創(chuàng)立了腓尼基字母，今天我們熟悉的26個(gè)英文字母，源頭就是腓尼基人的22個(gè)字母；腓尼基人善于航海與經(jīng)商，在全盛期曾控制了西地中海的貿(mào)易。腓尼基人不但是精明的商人，更是勇敢的航海家，他們踏波地中海，還穿過直布羅陀海峽，經(jīng)常出沒波濤洶涌的大西洋。他們當(dāng)時(shí)的認(rèn)識(shí)是：已知世界是一個(gè)島嶼，它的四面八方都被海水所圍繞。這對(duì)古代的地理學(xué)思想產(chǎn)生了重大的影響。

公元前336年，年僅20歲的亞歷山大當(dāng)上馬其頓了國王，不過，他英年早逝，35歲就病亡了。在他短短的人生中，有11年時(shí)間在征戰(zhàn)，更奇妙的是從未打過一次敗仗，所以他執(zhí)政期間擁有了當(dāng)時(shí)全球最大的版圖。他不但要征服世界，而且要把世界的未知部分都認(rèn)識(shí)清楚。隨從亞歷山大遠(yuǎn)征的還有許多學(xué)者，一直在發(fā)現(xiàn)新土地，探索新海域，解決地理學(xué)之謎。亞歷山大的學(xué)者們最大的貢獻(xiàn)還體現(xiàn)在動(dòng)物地理學(xué)和植物地理學(xué)上，他們?cè)诿枋鲋参飼r(shí)，總是將它們放在所處的地理環(huán)境中來進(jìn)行分析，也就是說，重視植物與地理環(huán)境的相互關(guān)系。

公元前1~2世紀(jì)開辟的這個(gè)連接中西方的商道，稱為絲綢之路，一般分為陸上絲綢之路和海上絲綢之路。陸上絲綢之路源于西漢，漢武帝派張騫出使西域開辟，以首都長安為起點(diǎn)，經(jīng)甘肅、新疆，到中亞、西亞，并連接地中海各國的陸上通道。它的最初作用是運(yùn)輸中國古代出產(chǎn)的絲綢。海上絲綢之路是古代中國與外國交通貿(mào)易和文化交往的海上通道，該路主要以南海為中心，所以又稱南海絲綢之路。海上絲綢之路形成于秦漢時(shí)期，發(fā)展于三國至隋朝時(shí)期，繁榮于唐宋時(shí)期，轉(zhuǎn)變于明清時(shí)期，是已知的最為古老的海上航線。明代中期以后，政府采取了閉關(guān)鎖國的政策，與此同時(shí)，造船技術(shù)和航海技術(shù)不斷發(fā)展，海上交通代之而起，使絲綢之路貿(mào)易全面走向衰落。

這是1500年刊刻的四?？倛D，其實(shí)也就是中國人的世界地圖，代表了古代中國人的世界觀和天下觀。天下以中國為核心，中國的四周是一些島國，其中既有現(xiàn)實(shí)存在的地方，又有想象中的地方，諸如大人國、小人國、長臂國等，島國之外是無邊的大洋。大家注意到?jīng)]有，這幅地圖是圓形的，是古代中國極少見的圓形地圖，因?yàn)樗未詠淼闹袊?，地圖幾乎都是方形的。其實(shí)我們所見的多數(shù)地圖也是方的。

說到四?？倛D，我們順便來了解一下古代中國的地理學(xué)。古代中國的地理學(xué)，主要是經(jīng)驗(yàn)性的記述，并留下了豐富的地理學(xué)信息。除了這里所列舉的《水經(jīng)注》和《天下郡國利病書》，還有《尚書·禹貢》、《管子·地員》、《史記·河渠書》、《漢書·地理志》和《徐霞客游記》，以及浩如煙海的地方志……，形成了“經(jīng)世致用”和“究天人之際”的傳統(tǒng)。

近代地理學(xué)的發(fā)展，可概括為如下三個(gè)方面：首先，地理學(xué)觀測(cè)引入了儀器，無論在廣度，還是深度，都較僅憑肉眼的觀察有了質(zhì)的進(jìn)步，加之交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展與進(jìn)步，地理學(xué)家的觀察范圍，受距離遠(yuǎn)近的約束已越來越小，未被地理學(xué)家直接觀察到的地方也越來越少。在分析中，已能做到定性，因果關(guān)系、發(fā)生學(xué)原理。對(duì)規(guī)律的可能性探查也日益完善，引入了定量分析，在某些如氣候?qū)W、水文地理學(xué)、工業(yè)、交通運(yùn)輸、城市等地理學(xué)分支中，已建立了數(shù)理系統(tǒng)。在表述中引入了歸納法，無數(shù)的地理學(xué)家所觀察到的許許多多的現(xiàn)象，被歸納成要素的規(guī)律和地域的規(guī)律，使人類對(duì)其賴以生存的地球表面的環(huán)境，有了認(rèn)識(shí)和了解，在利用和改造方面也能在尊重自然規(guī)律的條件下，更能發(fā)揮主觀能動(dòng)性。

進(jìn)入儀器時(shí)代，望遠(yuǎn)鏡增加了人類視力的距離，經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、平板儀等增加了視力的精度，實(shí)現(xiàn)了觀察手段的飛躍與發(fā)展。盡管如此，還是需要大量的人力，觀測(cè)速度也非常緩慢，還由于受到自然環(huán)境的種種限制，都使這種借助儀器的觀察遇到許多困難，地理學(xué)的理想觀察手段，仍然不能就此止步。而且，這些儀器還無法代替人們感官的觀察，特別是地表物質(zhì)的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)，還須采取眼觀、手敲、腳量、鼻臭、口嘗、耳聽等種種直觀手段，野外實(shí)地考察仍然具有舉足輕重的地位。

在地理學(xué)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，一件令地理學(xué)大廈始料未及的事兒發(fā)生了。創(chuàng)立于1904年的哈佛大學(xué)地理系，本來在美國地理學(xué)界享有非常高的地位，但是這個(gè)曾經(jīng)輝煌的地理系居然在1948年轟然滅亡了。無獨(dú)有偶，遭此厄運(yùn)的還有建立于1903年的芝加哥大學(xué)的地理系。自此，歐美的一流大學(xué)也紛紛取消地理系，隨后中國大學(xué)中的地理學(xué)系1980年代以來也紛紛改名。為什么為出現(xiàn)這樣的情況呢？有人對(duì)此進(jìn)行了分析。首先，地理學(xué)界長期以來就存在一些固疾：地理科學(xué)本質(zhì)上認(rèn)識(shí)論方法論模糊，天生營養(yǎng)不良，缺乏極具號(hào)召力的主題，從而使地理學(xué)日益被排擠出科學(xué)的圈子；而學(xué)科內(nèi)部又是諸侯林立，還分為人文和自然二個(gè)幫派，且均奉行攘外必先安內(nèi)的政策，內(nèi)部斗爭(zhēng)不斷。更麻煩的是，1939年特例主義開始盛行，并成為經(jīng)典，認(rèn)為地理學(xué)的性質(zhì)在于研究區(qū)域差異，區(qū)域的獨(dú)特性是地理研究的核心。而科學(xué)研究是為了探討普遍性的，這種特例主義的思想顯然與科學(xué)思想有些背道而馳。地理系的滅亡并非完全沒有了蹤影，因?yàn)樗呀?jīng)孕育了很多學(xué)科，如水文學(xué)、土壤學(xué)、氣象學(xué)、地質(zhì)學(xué)、植物學(xué)，這些學(xué)科日益專業(yè)化最后獨(dú)立成新的專門學(xué)問。由地理學(xué)衍生而來的各門學(xué)科都獲得其存在的合法性以后，呢么地理學(xué)獨(dú)立存在的合法性在哪里呢？

隨后，人類進(jìn)入了人造地球衛(wèi)星的時(shí)代。1957年10月4日蘇聯(lián)人造地球衛(wèi)星上天成功；1958年1月31日美國人造地球衛(wèi)星也獲成功，從此，人類對(duì)其賴以生存的地球的整個(gè)面貌可以一覽無余了。中國在經(jīng)歷了及其困難的時(shí)期后，也于1970年成功發(fā)生了東方紅一號(hào)衛(wèi)星。地球資源衛(wèi)星，就是一個(gè)高空照相機(jī)，通過所獲取的圖象來認(rèn)識(shí)地球，具有如下特點(diǎn)：（1）總體性，可反映了地球表面的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)的總體特征；（2）同步性，常發(fā)的和偶發(fā)的地理現(xiàn)象在同一時(shí)間內(nèi)的表現(xiàn)都能在同一個(gè)圖象中得到反映；（3）追蹤性，衛(wèi)星是連續(xù)工作，因此在衛(wèi)星工作期間發(fā)生的一切地理現(xiàn)象，從出現(xiàn)到消失的整個(gè)過程，都能得到清晰的反映。

早期的衛(wèi)星并沒有現(xiàn)代的數(shù)字傳輸技術(shù)，必需利用底片才能拍攝出高清晰度的照片，因此必須讓衛(wèi)星攜帶底片或用回收筒將底片送回地面進(jìn)行沖洗和分析。歷史上，各個(gè)航天大國都曾利用返回式衛(wèi)星進(jìn)行軍事偵察及國土普查。現(xiàn)在，由于可從衛(wèi)星上直接傳送影像數(shù)據(jù)到地面，返回式衛(wèi)星的功能又演變?yōu)檫M(jìn)行需要回收實(shí)驗(yàn)品的空間試驗(yàn)室。

另外，隨著垂直航空攝影技術(shù)的發(fā)展，高程可按人們?cè)O(shè)想的目標(biāo)進(jìn)行設(shè)定，而且不受地面高程的限制。所需的人員少，速度快。同時(shí)伴隨全息攝影技術(shù)的發(fā)展，可進(jìn)行地面綜合景觀的全面反映，不再受要素和地域的限制，精度也不受或少受拼接所產(chǎn)生的誤差的影響。所以，垂直航空攝影技術(shù)和全息攝影技術(shù)，堪稱地理觀測(cè)的一次革命。

與此同時(shí)，計(jì)量革命也開始發(fā)生，并誕生了地理信息系統(tǒng)GIS。1960年代，加拿大科學(xué)家首次使用地理信息系統(tǒng)（GIS）一詞，并在加拿大建立了世界上第一個(gè)GIS系統(tǒng)用于加拿大的土地管理。1972年，美國Landsat衛(wèi)星發(fā)射，人類進(jìn)行各類地球資源管理獲得了可靠的數(shù)據(jù)源。1974年，美國加州大學(xué)圣芭芭拉分校（UCSB）大力招攬人才，成立了美國國家地理信息與分析中心（NCGIA），再加上他們在遙感方面的師資英才輩出，很快就打造為世界一流的地理學(xué)系。

從此，地理學(xué)界的年輕一輩則舉起了計(jì)量革命的大旗。很多老牌地理系因?yàn)橛?jì)量革命的影響而免于滅亡，如加州大學(xué)伯克利分校、威斯康星大學(xué)大學(xué)麥迪遜分校(UW Madision)、華盛頓大學(xué)(UofWashington)等。甚至還激起兩個(gè)新的大學(xué)地理學(xué)的研究，如美國俄亥俄州立大學(xué)(OhioStateUniversity,OSU)、美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的地理系都是在此時(shí)崛起，成為計(jì)量地理學(xué)的研究重鎮(zhèn)。

自哈佛的地理系倒下后，地理學(xué)開始四分五裂。但是當(dāng)今世界面臨的重大問題，如環(huán)境污染、人口劇增、糧食緊缺、能源短缺、生態(tài)危機(jī)等，無一不與地理學(xué)的研究相關(guān)。這些問題的提出，都是從地理環(huán)境系統(tǒng)本身派生出來的高度綜合性課題，以綜合性為特征的地理學(xué)責(zé)無旁待要對(duì)這些課題的解決，提出戰(zhàn)略性的答案。于是，跨學(xué)科、多層次、多形態(tài)、多空間、多兵種、大綜合的研究勢(shì)不可擋，這為地理學(xué)這門兼顧各學(xué)科知識(shí)、汲取各家之長為己用的發(fā)展，創(chuàng)造了條件。形勢(shì)上要求地理學(xué)在研究方法有所突破，即在系統(tǒng)性和定量描述上有所提高。人們同時(shí)也認(rèn)識(shí)到，割裂自然地理學(xué)不利于綜合考察我們生存的環(huán)境——自然地理系統(tǒng)。資源環(huán)境應(yīng)該說是地理學(xué)分裂后形成的一大學(xué)科。從這個(gè)意義上來說，哈佛地理系滅亡也許是好事。

無論如何，哈佛大學(xué)地理系總歸是滅亡了，但不是徹底不玩了，而是發(fā)展為景觀設(shè)計(jì)學(xué)（Landscape Architechture），計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與空間分析實(shí)驗(yàn)室（Laboratory for Computer Graphicsand Spatial Analysis）和地理設(shè)計(jì)（Geodesign）等方向。

雖然地理系從哈佛消失，但是得益于哈佛的學(xué)科交叉、學(xué)科交融，在哈佛先后建立了系統(tǒng)的地理設(shè)計(jì)方法、奠定了景觀生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)、成就了GIS技術(shù)的萌芽，出現(xiàn)了新的地理學(xué)思想、客觀上也成就了地理學(xué)的未來。2006年，地理學(xué)又一次回到哈佛。在美國地理學(xué)會(huì)(AAG)的支持下，哈佛大學(xué)成立了一個(gè)跨學(xué)科的研究機(jī)構(gòu)——地理分析中心，與哈佛大學(xué)的文、法、理、工、農(nóng)、醫(yī)等各個(gè)門類進(jìn)行學(xué)科交叉，因?yàn)榈乩韺W(xué)的空間思維有助于解決很多復(fù)雜的科學(xué)問題。今天，GIS與遙感科學(xué)作為地理學(xué)的重要技術(shù)手段，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于歐美名校的科研與教學(xué)中。

我們不得不說，哈佛地理學(xué)的種子真是生生不息，培養(yǎng)了很多日后對(duì)業(yè)界產(chǎn)生巨大影響的人物，很多人今天已成為當(dāng)代GIS及圖像處理行業(yè)的重要人物。哈佛實(shí)驗(yàn)室的早期成果和人才逐漸從學(xué)術(shù)界走到工業(yè)界，創(chuàng)造出了世界上最為知名的GIS軟件產(chǎn)品。這張圖就是世界上最著名的GIS軟件商ESRI的圖標(biāo)，他們網(wǎng)羅了很多哈佛實(shí)驗(yàn)室的中堅(jiān)分子，而且奠基人Jack Dangermond就是來自哈佛實(shí)驗(yàn)室。

ESRI最大的影響，是開發(fā)了世界上第一款商用GIS軟件ARC/INFO，也就是現(xiàn)在地理學(xué)、環(huán)境科學(xué)和生態(tài)學(xué)等相關(guān)專業(yè)的研究人員必學(xué)的ArcGIS。

之外，還有世界上最著名、也是最領(lǐng)先的遙感圖像處理軟件ERDAS，該公司的兩位創(chuàng)始人也是來自于哈佛實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)在，Erdas成為Intergraph產(chǎn)品線的一部分，Intergraph是全球領(lǐng)先的工程和地理空間軟件供應(yīng)商，這個(gè)公司的漢語名稱可能是大家熟悉的鷹圖公司。

由于這些發(fā)展，地理學(xué)慢慢又被確定為美國學(xué)校教育的核心課程，和自然科學(xué)（Science）與數(shù)學(xué)（Math）相平起平坐了。在一些紛繁復(fù)雜的學(xué)科研究前沿，如城鄉(xiāng)規(guī)劃、區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)、流行病學(xué)、人類學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、保育生態(tài)學(xué)和國際關(guān)系等領(lǐng)域，都開始廣泛應(yīng)用地理學(xué)的視角，應(yīng)用空間與尺度等地理學(xué)概念。比如，美國國家研究院1993年成立“重新發(fā)現(xiàn)地理學(xué)委員會(huì)”，對(duì)近30年來美國地理學(xué)發(fā)展進(jìn)行了綜合評(píng)估，于1997年出版該研究報(bào)告，2002年這本書的中譯本出版。

2010年，美國國家學(xué)術(shù)出版社還正式出版了該委員會(huì)的研究報(bào)告“理解正在變化的星球”《Understanding the Changing Planet: Strategic Directions for the Geographical Sciences》。2011年7月，該書的中譯本出版。

同時(shí)，美國國家科學(xué)院“未來十年地理科學(xué)戰(zhàn)略研究方向委員會(huì)”遴選出了11個(gè)高度優(yōu)先的研究方向，這11個(gè)優(yōu)先的研究方向，歸結(jié)為4個(gè)大類。我們從這個(gè)列表可以看出，這些研究方向具有明確的社會(huì)意義，且對(duì)地理學(xué)科的核心概念至關(guān)重要。

美國前副總統(tǒng)戈?duì)柺且粋€(gè)演講達(dá)人，他1998年1月在加利福尼亞科學(xué)中心的開幕典禮上發(fā)表了一個(gè)演講，題目為“數(shù)字地球：認(rèn)識(shí)二十一世紀(jì)我們所居住的星球”，他當(dāng)時(shí)提出了許多與新高新技術(shù)密切相關(guān)的概念，比如GIS、網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實(shí)，也屬于當(dāng)時(shí)的黑科技了。后來，在戈?duì)柕淖闹校麑?shù)字地球看成是 “對(duì)地球的三維多分辨率表示、能夠放入大量的地理數(shù)據(jù)”。戈?duì)柕臄?shù)字地球?qū)W是關(guān)于整個(gè)地球、全方位的GIS、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。而這樣的一個(gè)設(shè)想，正在我們所熟知的谷歌地球中不斷得到體現(xiàn)。

緒論課的內(nèi)容到此結(jié)束，下面我留下一些思考題供各位在學(xué)習(xí)中參考。本節(jié)課到此結(jié)束。