IGBP中國森林樣帶地理范圍
① 地質與水文資料的獲取方式有哪些
一、地質與水文資料的獲取方式：
1、去當地的水文局咨詢獲取，一般這種方式不是得到最新的數據；
2、採用堪探。物探、化探、遙感。、地震波。、電測。、實地調查、類比等手段來獲取最新的數據。
二、地質與水文資料的內容：
（一）土的物理力學性質指標
⒈土的物理性質指標
常用的土的物理性質指標主要有：顆粒組成、比重（Gs）、濕密度(ρ)、干密度(ρd)、含水率(ω)、界限含水率(塑限含水率ωP、液限含水率ωL)、孔隙率n、有效孔隙率ne、飽和度Sr、不均勻系數Cu等。這些均為堤防安全復核計算和除險加固設計時可能用到的資料。
⒉土的力學性質指標
常用的土的力學性質指標主要有：滲透系數（k）、抗滲強度、抗剪強度指標（凝聚力c、內摩擦角Ф）、壓縮系數等。這些指標主要用於滲流及滲透穩定計算、抗滑穩定分析與沉降計算中。
（二）土的水理性質及水質分析
對黃土和分散性粘土應了解其濕陷特性、崩解和濕化特性等。這些特性對工程有重要意義。
水質分析的目的主要是為灌漿材料、防滲牆材料以及減壓井的防化學淤堵設計提供資料。
（三）堤防的工程及水文地質剖面
堤防的工程及水文地質剖面是進行堤防安全復核和除險加固設計所必需的資料，應根據工程及水文地質勘察資料並經概化後得到。主要包括堤身和堤基的土層分布、分層厚度，地下水的分布、運動規律及邊界條件等，加上通過試驗得到的各土層的物理力學性質指標就構成了完整的工程及水文地質剖面圖。
② 描述地下水水文地質條件的基本內容和常用參數
遙感是以航空攝影技術為基礎，在本世紀60年代初發展起來的一門新興技術。開始為航空遙感，自1972年美國發射了第一顆陸地衛星後，標志著航天遙感時代的開始。經過幾十年的發展，目前遙感技術已廣泛應用於資源環境、水文、氣象，地質地理等領域，成為一門實用的，先進的空間探測技術。
遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體性質的，它根據不同物體對波譜產生不同響應的原理，識別地面上各類地物，具有遙遠感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛星等飛行物上的遙感器收集地面數據資料，並從中獲取信息，經記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。
遙感技術主要特點為：
1．可獲取大范圍數據資料。遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右，陸地衛星的衛星軌道高度達910km左右，從而，可及時獲取大范圍的信息。例如，一張陸地衛星圖象，其覆蓋面積可達3萬多km2。這種展示宏觀景象的圖象，對地球資源和環境分析極為重要。
2．獲取信息的速度快，周期短。由於衛星圍繞地球運轉，從而能及時獲取所經地區的各種自然現象的最新資料，以便更新原有資料，或根據新舊資料變化進行動態監測，這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如，陸地衛星4、5，每16天可覆蓋地球一遍，NOAA氣象衛星每天能收到兩次圖象。Meteosat每30分鍾獲得同一地區的圖象。
3．獲取信息受條件限制少。在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達，如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。採用不受地面條件限制的遙感技術，特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。
4．獲取信息的手段多，信息量大。根據不同的任務，遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可採用可見光探測物體，也可採用紫外線，紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性，還可獲取地物內部信息。例如，地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。
用處：
一、遙感在資源調查方面的應用
遙感在資源調查中可發揮很大的作用，特別在自然資源調查中，近年來做了很多工作，取得了豐碩的成果和可觀的效益。其主要表現在國民經濟建設中的農業、林業、地質礦產及水利建設等部門中。
（一）在農業、林業方面的應用
遙感在農林方面的應用主要是在農、林土地資源調查、土地利用現狀調查、農林病蟲害、土壤乾旱、鹽化、沙化的調查及監測，以及農作物長勢的監測與估產、森林資源的清查等方面。近年來，在牧場草場資源調查、短中期農林災害、農用水資源，以及野生動物生態環境調查等方面也相繼開展工作，取得了成果。
遙感在土地資源與土壤調查中，得到廣泛應用。遙感加快了調查工作的進度，工作精度、質量也有很大提高。例如，我國利用560幅陸地衛星圖像，僅用兩年時間完成了全國15種土地利用類型的分析和量算統計工作，提供了全國和分省的土地利用基本數據和有關圖件。
作物估產是體現遙感在農業方面綜合應用的最好例證。自1974年以來，美國、前蘇聯、阿根廷、中國、日本、印度等國先後進行了不同范圍、不同作物的估產工作。美國對世界小麥產量的估產精度已達90%以上，並擴大到對玉米、大豆等八種以上作物的估產。我國於1983—1986年在京津冀進行跨省市的統一網路較大范圍冬小麥遙感估產試驗，精度也超過90%。
遙感在林業上的應用也很廣泛。例如，我國近年完成的「三北」防護林遙感綜合調查。在包括西北大部、華北北部和東北西北部總面積為128萬平方公里的「三北」造林一期工程的調查中，完成了對現有防護林類型、分布、面積和保存率；草地數量、質量和分布；土地資源類型、分布、數量及利用現狀的調查。提供了200餘幅各類遙感專題系列圖，並建成了全區資源與環境信息系統，為掌握防護林區現狀、林區的進一步發展和規劃奠定了基礎。
（二）在地質礦產方面的應用
遙感在地質及其礦產資源方面的應用主要表現在基礎地質工作、礦產地質工作，以及工程地質、地震地質、災害地質的地質綜合調查等方面的應用。遙感已成為地質礦產調查研究中的一種先進工作手段和重要方法。
遙感圖像視域寬闊，客觀真實地反映出各種地質現象及其相互間的關系，形象地反映出區域地質構造，以及區域構造間的空間關系，為跨區域甚至全球的區域地質研究提供了極有利的條件和基礎。例如近年來對雅魯藏布江深斷裂帶的延伸和走向的研究、郯 斷裂的延伸和走向問題的論證，以及重新修編的1∶400萬中國構造體系圖的工作，都是建立在遙感圖像基礎上的新的認識和發現的體現，解決了一些地質學界長期爭論或按常規很難解決的問題。遙感為持不同學術觀點的地質學者提供了一個可共同參照的基礎，推動和促進了地質學的發展。
遙感在礦產地質工作中的應用已取得許多成果，獲得了一致的好評。例如，我國地礦系統採用遙感地質調查方法，在小秦嶺金礦田地區劃分出線性構造1030條，環形構造138個，古采峒1000餘處；綜合化探、物探成果提出13個遠景地段。經檢查發現含金石英脈帶、蝕變構造帶22條，已見金礦3處，全部工作僅歷時一年時間。又如：煤田總公司在東北大興安嶺西坡，採用遙感地質方法圈定出17個含煤盆地，其中4個屬新發現，新增儲量540億噸。類似的實例不勝枚舉，遙感地質方法已成為礦產地質工作的重要方法。
工程地質、地震地質、水文地質以及災害地質等綜合地質調查中也廣泛地應用了遙感這一現代化手段。僅在1980—1985年期間，地礦部遙感地質工作者就為較大工程做了工程穩定性評價課題13個，研究大型滑坡4個。地礦部遙感中心在長江三峽的重慶至宜昌間先後進行了彩色及側視雷達成像飛行。利用獲得的資料對三峽庫區進行了詳細的工程地質判讀分析，對新灘坡體的形態、形成機理及發展趨勢作了較為詳細的分析，為國家提供了有關三峽工程建設的基礎資料。
基於遙感在地質礦產調查中廣泛的應用以及取得的顯著效益，我國地勘部門相繼成立了專業的遙感應用和科研機構，遙感地質隊伍也不斷擴大，成果累累，展現出遙感在地質礦產資源方面美好的發展前景。
（三）在水文、水資源方面的應用
遙感在水文水資源方面的應用，如水資源的調查、流域規劃、水土流失調查、冰雪監測、海口海岸帶及淺海地形調查、海洋調查研究等方面，都能發揮重要作用。特別是在人類足跡難以到達的荒涼地區，遙感技術可成為水文水資源調查的有效手段。例如，我國青藏高原在以往300年來先後經歷了150多次探險考察，曾查出500多個湖泊，而近年來採用航空像片、衛星圖像判讀，不僅對這些湖泊的面積、形狀進行了修正定位，而且還補充了地面考察或地圖上未標明的300多個湖泊。
遙感圖像，特別是紅外遙感圖像在識別含水層、判斷充水斷層、查明富水地段位置方面是很有利的。例如，美國在夏威夷群島，利用紅外遙感發現了200多處地下淡水出露點，從而解決了該島對淡水的需求。我國在大連地區開展航空熱紅外遙感試驗，在該地區沿海共發現22處從未有歷史記錄的淡水泉點，通過對這些泉點的分析，確定了地下淡水排泄地段，為解決沿海地區人畜飲水水源提供了一個重要途徑。
利用遙感圖像進行海岸帶岸線測量、河口及近岸懸浮泥沙運移，以及海洋環境監測，諸如海水溫度、鹽度、水深、洋流、波浪、潮汐等海洋諸要素的測量，都可發揮重要作用，對海洋的開發具有重要意義，特別是遙感圖像可提供大尺度、現實性強、多層次、全天候、客觀逼真的豐富信息，為海洋研究及指導海洋漁業生產提供了基礎。
二、遙感在環境監測評價及對抗自然災害方面的應用
（一）在環境監測方面的應用
遙感在環境監測中主要是利用遙感提供的瞬間成像的大范圍圖像，對大氣污染、水體污染、土地污染以及海洋污染等進行監測。由於遙感所提供的信息快速及時，現實性好，以及真實客觀、形象的特點，可實時地了解和掌握污染源的位置、污染物的性質、污染物的動態變化，以及污染對環境的影響，為及時採取防護或疏導措施，以及環境評價提供了基礎。例如，地礦部水文方法隊與地質遙感中心合作，對長江下游蘇州河口至吳凇口的水污染現狀做了調查研究，他們利用航空熱紅外掃描圖像，共判讀出異常點29處，繪制了約25公里江段的污染判讀圖。他們還對北起大連，南至海南島海岸沿線的港口及海上平台對海水的污染情況進行了航空紅外監測，為國家海洋局執法提供了依據。
長江三峽水利樞紐工程是一項規模宏大、技術復雜、具有重大經濟效益和社會效益的巨大工程，但是，在長江幹流上興建三峽大壩，必將對其生態、環境及社會產生深刻地影響。為此，在系統地開展三峽工程對生態與環境的影響及其對策的研究中，以及在實地調查工作中都採用了遙感綜合分析的方法，充分發揮了遙感在三峽環境論證與信息儲備中的作用。並在庫區環境本底調查、環境演變分析、環境動態監測等方面取得許多明顯成效，為我國三峽工程的科學決策提供了可靠的資料和基礎。
近年來，我國相繼在長春、太原、北京、天津、廣州等大中城市，利用航空遙感進行城市環境的監測和評價，這標志著我國遙感在環境監測方面的應用正向更為廣泛深入的方向發展。
（二）在對抗自然災害中的應用
自然災害是指環境異常或環境的突發性變化，給人類生活和生存帶來的災難。近年來遙感技術在預報災害方面取得很多重要成就，成為預報自然災害的有力工具和手段。
氣象衛星當前已進入業務性運轉，形成多層次的預報網路，在災害性天氣監測、天氣分析預報、氣象研究等方面，發揮了十分重要的作用。我國「風雲一號」「風雲二號」氣象衛星的研製和相繼發射成功，標志著我國的氣象預報技術已從單項、短期、小范圍的預報發展成綜合性、中長期、大范圍的准確預報。為我國的旱情、洪水，以及滑坡、泥石流和病蟲害的准確預報提供了可靠資料，為採取減災措施提供了可靠基礎。
森林火災一直是威脅林業建設的重要災害之一，早在70年代，我國就進行機載遙感—林火探測實驗，在3000米高空通過熱紅外感測器可發現地面 0.1平方米的火源。1987年5月，黑龍江省大興安嶺森林特大火災中，遙感在准確確定火源位置、范圍，以及火源蔓延趨勢，為撲滅大火提供及時准確的火情信息上，以及在監測火勢發展，災後評估火災損失和恢復重建規劃方面，都發揮了重要的作用，獲得顯著的社會經濟效益。
近年來，在利用多時相遙感資料和地理信息系統技術對黃土高原水土流失進行綜合調查和研究；利用全球定位系統（GPS）技術，監測地殼及其板塊的運動，進行大區域的地球動力學研究，探索地震的發生機理，進行地震的中長期預報；利用多時相大比例尺航空遙感圖像結合氣象預報資料和地面勘查進行滑坡、泥石流的調查與監測，保障重點工程及鐵路沿線的安全；以及利用遠距離衛星通訊技術，提高災害預報的及時性和准確性，為救災和決策提供依據等方面，都取得很大成效和重大的進展。
三、遙感在區域分析及建設規劃方面的應用
遙感圖像是地表面一定區域景觀的真實、客觀的記錄和形象顯示。地理學區域分析亦充分利用和發揮了遙感圖像的這一特點和優勢，成為遙感在地理學應用的重要方面。例如，我國早期開展的滕沖、長春、新疆及長江中下游地區的遙感試驗，以及近年來開展的黃土高原遙感綜合調查，「三北」防護林遙感綜合調查等大型遙感工程中，都是以遙感區域分析為先導，以區域分析為基礎，取得的成果。我國在遙感的區域分析應用中，已形成一定特色，進入世界先進水平行列。
近年來隨著城市化及城市建設的熱潮，城市遙感方興未艾。城市遙感可提供諸如城市土地利用現狀，城市用地分析，城市環境監測及評價，城鎮布局結構分析，城市道路交通分析，城市人口分析及城鎮的生態分析等城市發展的基礎信息，為城市建設規劃及決策服務。例如，由北京市政府和地質礦產部、城鄉建設部聯合組織實施的「北京航空遙感（8301工程），於1983年開始遙感飛行，到1986年底，在城市環境地質、城市建設、農業水利建設、生態環境、影像地圖以及文物、古建築等諸多方面，共獲得41項研究成果，有23項填補了北京市基礎資料的空白，取得了良好的經濟效益和社會效益。
繼北京市之後，城市遙感在全國各大、中城市較為普遍地開展起來，並在應用的深度和廣度上有不同程度的提高。特別是隨著城市遙感應用的深化，城市地理信息系統的建立及在城市總體規劃、城市建設的輔助決策中的應用，將城市遙感應用提高到一個更高層次的階段。
四、遙感在全球性宏觀研究中的應用
遙感的全球性研究雖然目前尚未系統地進行，形成規模。但是，隨著社會經濟的發展，特別是諸如世界人口增加，資源危機，環境惡化等一系列涉及全球性的問題，越來越引起人們的關注。全球性研究（Global Study）已提到日程上，得到世界各國普遍的重視，全球性研究必將有一個較大的發展。
全球研究的目的主要是宏觀地、整體性地對人類賴以生存的岩石圈、大氣圈、水圈、生物圈的研究，以此帶動區域性研究的深化，促進全球環境的改善。因此，這無疑為遙感發揮自身的特點和優勢，開拓的又一應用領域。遙感可為全球研究提供各種便利條件，促進全球性研究的進一步開展和深化。例如，可利用遙感全球定位系統（GPS）監測和研究板塊的運移，深大斷裂活動，研究環形構造的成因及其機制；利用氣象衛星資料及其它遙感信息，進行全球性氣象研究及世界災情的預報；海洋動力學研究，地球表面固態水的分布，世界冰川的進退，以及世界大環境的監測和治理等。遙感必將在全球性研究中發揮出更大的作用，做出更大的貢獻。
當前，全球性研究已陸續開展，1992年已確定為國際空間年（ISY）；一種全新的數字式全球變化網路全書將問世，它將說明遙感可以對監測全球變化做出的貢獻。我國已決定積極地參與「地圈與生物圈」（IGBP）、「國際空間年」（ISY）、「國際減災十年」等科技項目合作。承接全球變化地圖集與全球變化電子網路全書等部分項目的工作。中國將對全球性研究作出貢獻。
五、遙感在其它方面的應用
（一）在測繪制圖方面的應用
航空攝影測量一直是測繪制圖的一種主要資料來源和重要的技術方法，形成了完整而系統的學科體系。當代遙感的發展使測繪制圖的資料來源更為多樣化，資料的准確可靠性及其快速及時性和適時動態性等方面都有較大的改觀；成圖周期大為縮短；影像地圖、數字地圖等新圖種和制圖新工藝大量涌現，使測繪制圖產生了新的變化和進展。例如，我國依據近年來所發射的衛星獲得的圖像，完成了黃河三角洲1∶5萬，1∶10萬地圖的編制，繪制完成了我國第一幅南沙群島影像地圖。遙感還能在各種氣候氣象條件復雜，常規方法難於進行工作的地區獲得資料，填補地面工作的空白。例如，巴西亞馬孫河流域有近500萬平方公里的熱帶雨林區，那裡人煙稀少，雲霧終日不散，常規測量工作難於進行。利用遙感側視雷達技術，在不到一年的時間里就完成了該地區1∶40萬雷達掃描成像工作，取得了有價值的資料，為該地區測量制圖提供了基礎。利用遙感圖像進行各種專題圖的編制，以及編制中小比例尺大區域的省（區）、全國乃至大洲影像地圖已較普遍，西歐各國已應用SPOT衛星資料修編和更新1∶5萬地形圖等。隨著遙感信息在空間解析度、光譜解析度以及時相解析度方面的提高，遙感將為測繪制圖技術的發展應用，開拓出更加美好的前景。
（二）在歷史遺跡、考古調查方面的應用
近年來在進行野外考古調查中，配合應用遙感圖像分析，發現了許多重大的歷史遺跡，取得顯著的成果。例如，英國遙感專家通過計算機增強的衛星圖像，在英國倫敦以北約30公里的地下發現了羅馬時代的古城堡遺跡。我國也曾利用遙感提供的信息，進行北京圓明園遺跡考察，長城遺跡的考察，以及內蒙古金代古城的發現等方面取得很好的效果。遙感為野外考古調查帶來了變革，成為考古工作者有力的工具和手段，促進和加快了野外考古工作。
（三）軍事上的應用
遙感在軍事上的應用是不言而喻的。事實上，軍事應用是遙感最早最成功的應用，今天遙感的發展是得利於遙感軍事上成功的應用而迅速發展起來的。目前，發射的繞地球運行的衛星，絕大部分是與軍事有關的。當今戰爭的勝負，不僅決定於軍事實力（人力、武器）的對比上，准確可靠的信息獲取，傳輸和決策對戰爭的勝負起著關鍵性的作用。英國、阿根廷的馬島戰爭、中東戰爭，以及海灣戰爭都充分證實了遙感在軍事戰爭中所起到的至關重要的作用。
③ 當前地球科學關注哪些前沿領域
1當代地理科學的前沿領域與發展趨勢 一、當代地理科學研究的前沿領域
1．全球變化及其區域響應研究
全球變化研究是20世紀80年代國際學術界為迎接人類所面臨的資源、環境和發展問題而設計和實施的研究計劃,是人類歷史上最為龐大的超級科學計劃.研究學科涵蓋大氣、海洋、地理、地質、地球物理、環境、生物、生態、能源、人口、經濟等諸多學科,研究人員涉及自然科學界和社會科學界的科學家以及政府和企業界的管理人員,研究方法強調學科的交叉和理論的集成,並將地球系統科學作為其研究的新方法.全球變化研究目前由世界氣候研究計劃(WCRP)、國際地圈生物圈計劃(IGBP)、全球環境變化人文因素計劃(IHDP)、生物多樣性計劃(DIVER SITAS)等4個正在執行的研究計劃組成,每個計劃包含有一系列核心計劃和交叉計劃.為保障各項計劃的順利進行,相應地設計了一系列數據觀測與採集系統作為技術支撐,主要有：地球觀測系統(EOS)、全球氣候觀測系統(GCOS)、全球海洋觀測系統(GOOS)、全球陸地觀測系統(GTOS)、全球環境監測系統(GEMS)、全球環境調查系統(GOES)等.
全球變化研究在過去、現在和未來,都是地理學的重要研究領域,在國際地圈生物圈計劃和國際全球變化人文因素的推動下,不斷開拓新的研究領域.全球變化及其區域響應涉及古地理環境演變、土地利用和土地覆被變化、減輕自然災害、典型區域環境定位研究以及全球環境變化的對策等眾多領域.我國的青藏高原、黃土高原等區域和全球環境變化關系密切,正是地理學研究可以發揮特長、顯示才乾的領域.
2．陸地表層過程和格局的綜合研究
地理學的傳統研究領域是發生在陸地表層各種自然和人文現象的空間分異和空間組織.認識這種分異和組織的規律,對於合理布局經濟活動,開發利用和保護自然資源,避免和減輕自然災害有著重要的價值.然而,停留在經驗性、描述性范圍的空間格局研究,所能達到的視野有很大的局限性,不能提供為認識和預測地理環境變化所必須的資料.因此20世紀60年代以來,國內地理學界發展了地表熱量與水分平衡、地理環境中化學元素的遷移轉化以及生物群落與其環境之間的物質、能量的交換等三個過程研究的方向,國內外地理學界也發展了用社會科學理論解釋空間格局的人文地理方向.在這些方向上,自然地理學研究注重野外定點觀測和室內的實驗研究,人文地理注重地理空間人流和物流的調查分析.近年來,國內外許多地理學者認識到,要推動地理學的發展,必須在格局與過程的相互作用方面加強研究,地理學家必須強調格局和過程及其間的關系.發生在各種類型和各種尺度的區域中的過程必然產生一定的格局,而格局的變化又會影響到自然、生態、社會發展的進程.這就產生了不同尺度區域之間的相互依賴性.陸地表層系統包括與人類密切相關的環境、資源和社會經濟在時空上的結構、演化、發展及其相互作用,是地球表層最復雜、最重要、受人類活動影響最大的一個子系統.因此,對它的研究是地理科學未來發展的重要趨勢.當前,人們日益關注與人類生存密切相關的陸地表層環境的狀況和變化趨勢.從本質上看,陸地表層的環境變化是特定地域上地表過程的方式和強度在人為或自然因素作用下發生改變的結果.陸地過程的研究將朝微觀深化和宏觀綜合兩個方向發展,關鍵在於地理系統中界面過程的綜合研究.其主要意義在於：能有效地研究開放系統間物質、能量和信息的交換,從而促進地理學向理論方面深入；界面過程研究實際上是系統間介面的研究,將促進發展地理學的綜合方法,導致跨學科、跨部門的相互滲透和相鄰學科成就的引進.
陸地表層系統具有空間分布不均勻的顯著特點,對全球問題的認識水平在很大程度上取決於對地域分異的了解和研究的深度,將陸地表層劃分為不同的地域類型,研究不同地域類型的過程、結構和演化,比較其間的異同,是陸地表層格局研究的重要內容.在研究陸地表層過程中,也要關注海陸相互作用,特別是海洋對陸地過程的影響和作用.從全球環境變化領域、地球系統科學和全球經濟一體化的形勢看,也需要一個比較好的、便於應用的、兼顧自然和人文兩方面的區域框架,並根據客觀實際變化及時更新.我國幅員廣袤,東臨太平洋,西靠歐亞腹地,南北跨越熱帶、亞熱帶和溫帶,山地高原眾多,季風發達,既有濕潤的森林又有極端乾旱的荒漠,形成三大自然區並列的獨特格局.復雜多樣的自然環境為不同區域、類型和自然過程的比較研究提供了舞台.對地表過程和格局相互關系的綜合研究,將促進全球環境變化區域響應的研究,成為發展陸地表層系統科學的基礎理論.
作者：159.226.115.* 2006-10-28 22:37 回復此發言 2當代地理科學的前沿領域與發展趨勢
3．自然資源保障和生態環境建設研究
水資源、土地資源和生物資源是地球人類家園支撐系統的重要組成部分.我國上述自然資源的人均佔有量少、空間分布不均衡,經濟高速發展對自然資源的壓力加大.長期以來掠奪式的開發和不合理的經營管理,導致自然資源枯竭、環境退化和生物多樣性喪失等一系列問題,這些問題成為制約我國社會經濟可持續發展的嚴重障礙.可持續發展要求在不同尺度的區域內,社會經濟發展與人口、資源、環境保持協調的關系.
因此,應綜合研究我國各類自然資源的格局、過程和動態,從整體出發,研究各類自然資源之間的相互關系,揭示其組合特徵和演變規律.研究自然資源和生態環境之間,不同區域的資源與環境之間,特別是人類活動與資源、環境之間的相互關系,揭示自然資源的時空變化規律並評估自然資源開發利用的環境效應,闡明人類經營活動對自然資源和生態環境的影響,提出其調控機制和對策.土地退化生態環境惡化具有明顯的區域差異,要劃分不同的生態類型,對其成因機制、動態過程和發展趨勢進行全面系統的研究,提出宏觀整治戰略及生態環境建設的途徑和措施.
4．區域可持續發展及人地系統的機理和調控研究
1992年6月在巴西里約熱內盧召開的聯合國環境與發展大會上通過了全球可持續發展的總體戰略綱領《21世紀議程》.隨著《21世紀議程》在全球范圍內的貫徹實施,中國政府於1994年制定了《中國21世紀議程——中國21世紀人口、環境與發展白皮書》,可持續發展被納入全國、各省區和一些大城市的國民經濟計劃之中.隨著可持續發展實踐工作的開展,地理學者也展開了對可持續發展理論與實踐相結合的研究.
可持續發展是整個人類社會發展的目標,協調人與自然的關系是實現這一目標的基本手段,而人地關系的協調需要從全球、國家和地區等不同尺度和層次上進行.人口、經濟發展、資源、環境和生態等可持續發展的核心問題以及它們之間的相互關系,無不表現出明顯的區域差異.不同的地域,其人口、資源、環境和發展的內涵也不同.區域尺度的可持續發展研究是地理學更能發揮優勢的領域.
地球上凡是有人類居住的地區,以人類和人類的經濟社會活動為一方,以地球表層包括岩石、大氣、水、土壤、生物為主體的,人類賴以生存的地理環境為另一方,組成相互聯系、相互作用的綜合體,即人地系統.人地系統包括人對地的依賴性和人的能動作用,它隨著人類社會的發展而變化.歷史經驗表明,人和地之間應保持和諧、協調的關系,人類應當自覺地按照客觀規律去利用和改造「地」,妥善處理好兩者的關系,才能達到可持續發展的目標.人地系統研究具有跨學科的特點,人地系統是一個動態的、開放的、復雜的巨系統,為此要從空間結構、時間過程、組織序變、整體效應、協同互補等方面去認識和尋求全球的、全國的或區域的人地關系的整體優化、協調發展及系統調控的機理,為區域可持續發展和區域決策與管理提供理論依據,其中心目標是協調人地關系,重點研究人地系統的優化,並落實到區域可持續發展上.在人地關系協調中,人口與經濟社會發展同自然資源和環境之間,存在著直接和間接的反饋作用並相互交織在一起.自然資源與自然環境對人類活動有促進與抑控作用；人類對自然系統投入可控資源、治理自然災害、改善環境質量、開發各種資源,從而實現產出並予以優化.任何區域開發、區域規劃和區域管理都必須以改善區域人地相互作用結構、開發人地相互作用潛力和加快人地相互作用在地域系統中的良性循環為目標.
5．地球信息科學、技術和「數字地球」研究
地球信息科學是地球系統科學、空間技術和信息科學等交叉、融合的產物.它以信息流為手段研究地球系統的物質流、能量流和人流的運動狀態和方式.由於地球信息科學的多學科性,它能夠為地球系統中許多研究領域的綜合、大型地學問題的解決和研究提供強有力的支持,以至於全新的研究和解決方案.地球信息科學的形成和發展,標志著信息時代地球科學的研究方向,有著廣泛的社會需求.
作者：159.226.115.* 2006-10-28 22:37 回復此發言 3當代地理科學的前沿領域與發展趨勢
地球空間信息技術的發展,使得人類有能力對全球性問題進行系統研究,促進了地球系統科學研究的現代化和信息化.「數字地球」的核心思想是用數字化手段,整體性地研究解決地球問題和最大限度地利用信息資源.它不僅為地球可視化提供平台,而且為地球科學實驗提供一個基本模型框架.利用這個框架,可以重演地球整體各圈層的演變與相互作用的歷史、評價現狀、預測未來.地球信息科學研究則為「數字地球」關鍵技術的解決奠定了科學基礎,其發展將有助於推動「數字地球戰略與中國對策」的研究.
二、地理學的發展趨勢
1．人文地理和自然地理高度綜合
長期以來,自然地理和人文地理割裂對立的二元論阻礙了地理學整體綜合研究的發展.隨著社會經濟的發展和科學技術的進步,人類活動對自然環境的作用越來越大,其影響也愈加顯著.地理學應十分重視人文因素的影響及其反饋的研究,重視和發展與人文因素有關的分支學科,並促進其與自然地理學各學科間的滲透和融合.在人類對自然環境影響日益強烈的今天,人地關系更緊密地交織在一起,並且擴展成為全球環境變化問題.自然地理研究不應該是純自然主義的,它也研究人對自然環境的作用及其反饋,人文地理研究也離不開自然系統和生態學的基礎.多數學者認為,無論從地理學發展史、地理思維和社會實踐看,統一的地理學或綜合地理學是客觀存在的,並且是社會發展所需要的.這種綜合在地理學內部表現為人文地理與自然地理的相互滲透,重大的自然地理過程納入了人類活動因素的驅動力研究,而人文地理研究也將資源環境作為作用因素和決策目標的有機組成部分.在地理學外部則更多地強調地球4大圈層的相互作用關系研究,人類發展與環境問題成為新世紀地球系統科學的共同主題,表現在以人地協調發展為目標,以區域為主要研究對象,實現資源、人口、環境、社會、經濟的持續發展.
2．深化微觀研究,探究地理事物的成因和變化機理
從發展趨勢看,微觀研究的深化主要表現在由靜態、類型和結構的研究轉變向動態、過程和機理的研究以及進一步的動態監測、優勢調控和預測預報等.自然地理側重生物、化學和物理過程的研究,人文地理側重經濟、文化和社會過程的探討.
3．進一步拓展地理學的應用研究領域
地理學,尤其是中國的地理學,屬於應用性較強的學科.特別是在地理信息系統快速發展的最近20多年,地理學不僅在決策支持方面,在涉及區域和空間問題的管理方面也拓展了許多應用領域.20世紀80年代以前,地理學的決策支持研究在我國主要集中在農業發展、工業的資源開發和利用、重大項目的選址、區劃和區域規劃領域.隨著環境問題越來越受到政府和社會的重視,資源保護、環境建設、災害防治、城市和農村發展等問題成為地理學應用研究的熱點,以GIS技術應用為龍頭的地理信息和3S技術應用產業化也以前所未有的速度發展起來,有力地增強了地理學研究成果的應用價值.
4．研究方法和技術的現代化
地理學經歷了從個別地理知識的記載到地理現象的歸納解釋,從定性的文字描述到定量化揭示地理現象發生發展規律的過程,從最初的多元統計與線性規劃的應用,到後來系統科學、灰色描述、模擬實驗在人地相互關系、自然過程模擬、社會發展因子相關分析等方面的應用,到今天對地觀測系統、全球定位系統和衛星網路通訊技術的建立和應用,大大提高了地理研究的效率和質量.地理學的研究對象也從點到面、由微觀到宏觀、由區域到全球.地理學研究技術手段的豐富達到了一個前所未有的高度,可以認為當代地理學也正在從經驗科學走向實驗科學.
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⑤ 對生態學發展的看法
生態學的發展
萌芽期古人在長期的農牧漁獵生產中積累了樸素的生態學知識，諸如作物生長與季節氣候及土壤水分的關系、常見動物的物候習性等。如公元前4世紀希臘學者亞里士多德曾粗略描述動物的不同類型的棲居地，還按動物活動的環境類型將其分為陸棲和水棲兩類，按其食性分為肉食、草食、雜食和特殊食性等類。
亞里士多德的學生、公元前三世紀的雅典學派首領賽奧夫拉斯圖斯在其植物地理學著作中已提出類似今日植物群落的概念。公元前後出現的介紹農牧漁獵知識的專著，如古羅馬公元1世紀老普林尼的《博物志》、6世紀中國農學家賈思勰的《齊民要求》等均記述了素樸的生態學觀點。
形成期 大約從15世紀到20世紀40年代。
15世紀以後，許多科學家通過科學考察積累了不少宏觀生態學資料。19世紀初葉，現代生態學的輪廓開始出現。如雷奧米爾的6卷昆蟲學著作中就有許多昆蟲生態學方面的記述。瑞典博物學家林奈首先把物候學、生態學和地理學觀點結合起來，綜合描述外界環境條件對動物和植物的影響。法國博物學家布豐強調生物變異基於環境的影響。德國植物地理學家人洪堡)創造性地結合氣候與地理因子的影響來描述物種的分布規律。
19世紀，生態學進一步發展。這一方面是由於農牧業的發展促使人們開展了環境因子對作物和家畜生理影響的實驗研究。例如，在這一時期中確定了五攝氏度為一般植物的發育起點溫度，繪制了動物的溫度發育曲線，提出了用光照時間與平均溫度的乘積作為比較光化作用光時度"指標以及植物營養的最低量律和光譜結構對於動植物發育的效應等。
另一方面，馬爾薩斯於1798年發表的《人口論》一書造成了廣泛的影響。費爾許爾斯特1833年以其著名的邏輯斯諦曲線描述人口增長速度與人口密度的關系，把數學分析方法引入生態學。19世紀後期開展的對植物群落的定量描述也已經以統計學原理為基礎。1851年達爾文在《物種起源》一書中提出自然選擇學說，強調生物進化是生物與環境交互作用的產物，引起了人們對生物與環境的相互關系的重視，更促進了生態學的發展。
19世紀中葉到20世紀初葉，人類所關心的農業、漁貓和直接與人類健康有關的環境衛生等問題，推動了農業生態學、野生動物種群生態學和媒介昆蟲傳病行為的研究。由於當時組織的遠洋考察中都重視了對生物資源的調查，從而也豐富了水生生物學和水域生態學的內容。
到20世紀30年代，已有不少生態學著作和教科書闡述了一些生態學的基本概念和論點，如食物鏈、生態位、生物量、生態系統等。至此，生態學已基本成為具有特定研究對象、研究方法和理論體系的獨立學科。
發展期 20世紀50年代以來，生態學吸收了數學、物理、化學工程技術科學的研究成果，向精確定量方向前進並形成了自己的理論體系：
數理化方法、精密靈敏的儀器和電了計算機的應用，使生態學工作者有可能更廣泛、深入地探索生物與環境之間相互作用的物質基。由於世界上的生態系統大都受人類活動的影響，社會經濟生產系統與生態系統相互交織，實際形成了龐大的復合系統。隨著社會經濟和現代工業化的高速度發展，自然資源、人口、糧食和環境等一系列影響社會生產和生活的問題日益突出。
為了尋找解決這些問題的科學依據和有效措施，國際生物科學聯合會(IUBS)制定了"國際生物計劃"(IBP)，對陸地和水域生物群系進行生態學研究。1972年聯合國教科文組織等繼IBP之後，設立了人與生物圈(MABlack Eye國際組織，制定"人與生物圈"規劃，組織各參加國開展森林、草原。海洋、湖泊等生態系統與人類活動關系以及農業、城市、污染等有關的科學研究。許多國家都設立了生態學和環境科學的研究機構。
和許多自然科學一樣，生態學的發展趨勢是：由定性研究趨向定量研究，由靜態描述趨向動態分析；逐漸向多層次的綜合研究發展；與其他某些學科的交叉研究日益顯著。
由人類活動對環境的影響來看，生態學是自然科學與社會科學的交匯點；在方法學方面，研究環境因素的作用機制高不開生理學方法，離不開物理學和化學技術，而且群體調查和系統分析更高不開數學的方法和技術；在理論方面，生態系統的代謝和自穩態等概念基本是引自生理學，而由物質流、能量流和信息流的角度來研究生物與環境的相互作用則可說是由物理學、化學、生理學、生態學和社會經濟學等共同⒄鉤齙難芯刻逑怠?
現代生態學的發展期（20世紀50年代至今）特點
20世紀50年代以來，人類的經濟和科學技術獲得了史無前例的飛速發展，既給人類帶來了進步和幸福，也帶來了環境、人口、資源和全球變化等關繫到人類自身生存的重大問題。在解決這些重大社會問題的過程中，生態學與其它學科相互滲透，相互促進，並獲得的了重大的發展。它有以下一些特點：
1、整體觀的發展
（1）．動植物生態學由分別單獨發展走向統一，生態系統研究成為主流。
（2）．生態學不僅與生理學、遺傳學、行為學、進化論等生物學各個分支領域相結合形成了一系列新的領域，並且與數學、地學、化學、物理學等自然科學相交叉，產生了許多邊緣學科；甚至超越自然科學界限，與經濟學、社會學、城市科學相結合，生態學成了自然科學和社會科學相接的真正橋梁之一。
（3）. 生態系統理論與農、林、牧、漁各業生產、環境保護和污染處理相結合，並發展為生態工程和生態系統工程。
（4）生態學與系統分析或系統工程的相結合形成了系統生態學。
2、生態學研究對象的多層次性更加明顯。
現代生態學研究對象向宏觀和微觀兩極多層次發展，小自分子狀態、細胞生態，大至景觀生態、區域生態、生物圈或全球生態，雖然宏觀仍是主流，但微觀的成就同樣重大而不可忽視。而在生態學建立時，其研究對象則主要是有機體、種群、群落和生態系統幾個宏觀層次。
3、生態學研究的國際性是其發展的趨勢
生態學問題往往超越國界，二次大戰以後，有上百個國家參加的國際規劃一個接一個。
最重要的是60年代的IBP（國際生物學計劃），70年代的MAB（人與生物圈計劃），以及現在正在執行中的IGBP（國際地圈生物圈計劃）和 DIVERSITAS（生物多樣性計劃）。為保證世界環境的質量和人類社會的持續發展，如保護臭氧層、預防全球氣候變化的影響，國際上一個緊接一個地簽定了一系列協定。1992年各國首腦在巴西里約熱內盧簽署的《生物多樣性公約》是近十年來對全球有較大影響力和約束力的一個國際公約，有許多方面涉及到了各國的生態學問題。
（1）. 國際生物學計劃（IBP）：由聯合國科教文組織（UNESCO）提出，1964年開始執行，包括陸地生產力、淡水生產力、海洋生產力和資源利用管理等7個領域，其中心是全球主要生態系統的結構、功能和生物生產力研究。工友97個國家參加，我國沒有參加。
（2）. 人與生物圈計劃（MAB）：由聯合國科教文組織（UNESCO）1970年提出，是一個國際性、政府間的多學科的綜合研究計劃，是IBP的繼續。它的主要任務是研究在人類活動的影響下，地球上不同區域各類生態系統的結構、功能及其發展趨勢，預報生物圈及其資源的變化和這些變化對人類本身的影響，其目的是通過自然科學和社會科學這兩個方面，研究人類今天的行動對未來世界的影響，為改善全球性人與環境的相互關系，提供科學依據，確保在人口不斷增長的情況下合理管理與利用環境及資源，保證人類社會持續協調地發展。有近百個國家加入這個組織，我國已於1979年參加了這個該研究計劃。
（3）. 國際地圈生物圈計劃（IGBP）：由國際科學聯盟委員會（ICSU）於1984年正式提出，1991年開始執行，主要的目標是：解釋和了解調節地球獨特生命環境的相互作用的物理、化學和生物。
學過程，系統中正在出現的變化，人類活動對它們的影響方式。即用全球的觀點和新的努力，把地球和生物作為相互作用的緊密相關的系統了來研究。共包括10個核心計劃和7個關鍵問題。
（4）. 生物多樣性計劃（DIVERSITAS）：由國際生物科學聯盟（IUBS）在1991年最早提出，並在環境問題科學委員會（SCOPE）和聯合國科教文組織（UNESCO）等國際組織參加進來以後，將生物多樣性研究的各個方面加以組織和整合，正式提出DIVERSITAS研究項目並開始執行。1996年7 月，科學指導委員會草擬並通過了當前DIVERSITAS"操作計劃"的最後版本。操作計劃共有10個組成方面的內容，其中5個為核心組成部分。"生物多樣性對生態系統功能的作用"是其最核心的組成部分，生物多樣性的保護、恢復和持續利用既是重要的研究內容又是研究所要達到的最後目的。
4、生態學在理論、應用和研究方法各個方面獲得了全面的發展。
（1）理論方面的進展
①生理生態學研究在60年代IBP及隨後的MAB計劃的帶動下，以生物量研究和產量生態學有關的光合生理生態研究、生物能量學研究較為突出。生理生態的研究也突破了個體生態學為主的范圍，向群體生理生態學發展。在生理生態向宏觀方向發展的同時，由於分子生物學、生物技術的興起，促使其也向著細胞、分子水平發展，涉及某些酶系統，如核糖核酸酶火性的變化用作植物對乾旱脅迫抗性的指標等。
②種群生態學發展迅速，動物種群生態學大致經歷了以生命表方法、關鍵因子分析、種群系統模型、控製作用的信息處理等發展過程。植物種群生態學的興起稍晚於動物種群生態學，它經歷了種群統計學、圖解模型、矩陣模型研究、生活史研究，以及植物間相互影響、植物-動物間相互作用研究的發展過程，近期還注重遺傳分化、基因流的種群統計學意義、種群與植物群落結構的關系等。德國的Lorens（1950）和Tinbergen（1951，1953）在行為生態學的研究方面獲得了諾貝爾獎，把這一領域的研究推向了新階段；Harper（1977）的巨著《植物種群生物學》，突破了植物種群研究上的難點，發展了植物種群生態學，並使長期以來各自獨立發展的動、植物種群生態學融為一體。
③群落生態學研究進入了新階段。群落生態學由描述群落結構，發展到數量生態學，包括排序和數量分類，並進而探討群落結構形成的機理。Daubenmire(1968)的《植物群落椫參鍶郝瀋??Ы壇獺罰琈ueller-Dombois（1974）等著的《植被生態學的目的和方法》，系統闡述了植物群落的研究方法。德國Knapp(1974)主編的《植被動態》，全面論述了植被的動態問題，促進了植被動態的研究，進一步完善了演替理論。英國Monteith(1975)主編的《植被與大氣椩?懟罰?氈咀秈俅篤呃?1977)的《陸地植物群落的物質生產》，美國Lieth (1975)等的《生物圈的第一性生產力》等，綜合論述了群落與環境的相互關系。Whittaker(1978)編著的《植物群落分類》和同年主編的《植物群落排序》，以及加拿大Pielou(1984)所著的《生態學數據的解釋》，Kenneth和John(1964，1973，1985)合著的《定量與動態植物生態學》等著作，強調了植被的"連續性概念"，採用數理統計、梯度分析和排序來研究群落的分類和演替，尤其電子計算機的應用，使植物群落生態學的研究進入了數量化、科學化的新階段。動物群落生態學雖然起步較晚，但也取得了長足的進步，MacArthur（1961）、Conell（1978）、 May（1972）、Ben-Eliahu（1988）等人在動物群落結構、組織與物種間相互關系及環境空間異質性的關系方面開展了大量的工作。目前群落資源分享和群落組織兩方面已成為動物群落生態學研究的中心問題，群落組織是指決定或塑造群落結構的有關機理，Price（1984）稱之為"新生態學"的一個組成部分。
④生態系統生態學在現在生態學中占據了突出地位,這是系統科學和計算機科學的發展給生態系統研究提供了一定的方法和思路,使其具備了處理復雜系統和大量數據的能力的必然結果。E. Om的《生態學基礎》(1953，1959，1971，1983)，對生態系統的研究產生了重大影響。H. Om和Hutchinson(1970)分別從營養動態概念著手，進一步開拓了生態系統的能流和能量收支的研究。英國Ovington(1975)和前蘇聯的Rodin及Bazilevic(1967)相繼研究了營養物質循環。E.Om和Margalef(1967)進一步研究了生態系統中結構和功能間的調節及相互作用。德國的斯特恩和羅廳(1974)合著的《森林生態系統遺傳學》，把生態遺傳學的研究引人生態系統，闡述了森林生態系統的遺傳、進化以及對環境的適應對策等。美國Bormann和Likens(1981)合著的《森林生態系統的格局與過程》，系統闡述了北方針葉林生態系統的結構、功能和發展。美國Shugart和NeiIl(1979)的《系統生態學》，以及Jefers(1978)的《系統分析及其在生態學上的應用》等著作，應用系統分析方法研究生態系統，促進了系統生態學的發展，使生態系統的研究在方法上有了新的突破，從而豐富和發展了生態學的理論。生態系統生態學在其發展過程中，也提出了許多新的概念，如有關結構的關鍵種（keystone species）、有關功能的功能團、體現能（embodied energy）、能質等，這些都有力地推動了當代生態學的發展。
（2）應用方面的進展
應用生態學的迅速發展是70年代以來的另一個趨勢,它是聯結生態學與各門類生物生產領域和人類生活環境與生活質量領域的橋梁和紐帶。近20多年來，它的發展有兩個趨勢：
①經典的農、林、牧、漁各業的應用生態學由個體和種群的水平向群落和生態系統水平的深度發展，如對所經營管理的生物集群注重其種間結構配置、物流、能流的合理流通與轉化，並研究人工群落和人工生態系統的設計、建造和優化管理等等。
②由於全球性污染和人對自然界的控制管理的宏觀發展，如人類所面臨的人口、食物保障、物種和生態系統多樣性、能源、工業及城市問題六個方面的挑戰，應用生態學的焦點已集中在全球可持續發展的戰略戰術方面。
（3）研究技術和方法上的進展
①遙感在生態學上已普遍應用，近20年來，遙感的范圍和定量發生了巨大的變化，尤其是對全球性變化的評價，促使遙感技術去記實細小比例尺的變化格局。
②用放射性同位素對古生物的過去保存時間進行絕對的測定，使地質時期的古氣候及其生物群落得以重建，比較現存群落和化石群落成為可能。
③現代分子技術使微生物生態學出現革命，並使遺傳生態學獲得了巨大的發展。
④在生態系統長期定位觀測方面，自動記錄和監測技術、可控環境技術已應用於實驗生態，直觀表達的計算機多媒體技術也獲得較大發展。
⑤無論基礎生態和應用生態，都特別強調以數學模型和數量分析方法作為其研究手段。
⑥ 什麼是土壤地理學，土壤地理學發展的國際和現狀
土壤地理學是研究土壤與地理環境相互關系的學科。是土壤學和自然地理學之間的邊緣學科。它研究土壤的形成、演變、分類和分布，為評價、改良、利用和保護土壤資源，發展農、林、牧業生產，提供科學依據。 土壤是覆蓋在地球陸地表面上能夠生長植物的疏鬆層。土壤不僅具有自己發生發展的歷史，而且是一個從形態、物質組成、結構和功能上可以剖析的物質實體，它被看作是一個獨立的歷史自然體。
土壤地理學今後的發展，將注重以下幾個方面：
①在方法論方面，將更加重視宏觀研究與微觀研究的結合，注意用生態學觀點研究土壤地理學；
②在研究內容方面，重視土壤學與地理學及其他有關學科的聯系和滲透；
③在具體方法方面，將向指標化、數值化發展；
④土壤制圖和土壤理化分析方面，將向簡便、快速、准確的方向發展。
土壤地理學作為一門獨立的學科時間還不長，但它在國民經濟和科學發展中，已顯示出重要的作用。隨著社會和生產的發展，必將對土壤地理學提出更高的要求。今後，要很好掌握研究方向，推動土壤地理學的發展。
（一）圍繞國民經濟建設的需要發展
土壤是可以再利用的自然資源，在合理開發利用下，保持其良性的生態平衡，是人類世代生存的依託。因此，土壤地理學應該把本身的理論和技術，運用在保護和合理利用土壤資源這一關繫到國計民生的主題上，以滿足國民經濟建設的需要。這里很重要的就是人與土壤資源的關系問題。據測算，到2000年世界人口達61億時，糧食應凈增6億噸，即需在現有耕地15億公頃基礎上擴墾耕地2億公頃。對此，聯合國糧農組織及教科文組織通過對世界陸地生態圖、世界土壤資源圖及世界土壤憲章等項研究，規定了土地資源開墾和保持與改善環境等國際政策；國際地圈計劃（IGBP）也提出影響生態環境的土壤資源在自然條件及人為條件下的變化。這些情況說明，當前國際上對土壤資源及生態環境的研究給予了充分重視。中國人口增長與糧食生產的矛盾也很突出。到2000年，人口若增至12億，在耕地總面積不太可能擴大的情況下，人均糧食按500公斤計，則糧食總產要比1984年增加80%。因此，圍繞滿足21世紀中國人口增長對糧食需求，今後要開展人類活動對中國生態環境影響及其對策的研究。其內容涉及土壤地理學方面的有：在人類活動影響下，中國環境生態良性循環規律與經驗總結，包括高低產土壤肥力的培育與提高、熱帶亞熱帶地區農業的綜合配置、長江流域的多熟制與集約耕作、沙漠的固沙造林、黃淮海平原旱澇鹽鹼綜合治理等；人類活動引起環境生態的惡化趨向，包括土壤退化與不同土壤肥力減退規律、水土流失規律與預測、土壤沼澤化、鹽漬化與沙漠化的演替與發展、森林及草原更替與退化趨勢等；建立高效能、高生產的環境生態良性循環示範模式。包括的地區有熱帶亞熱帶、長江中下游、華北平原、東北平原、東北森林和沼澤及山地丘陵等。通過研究，提出一批中國不同地帶與地區的經濟效益、生態效益及社會效益的環境生態示範模式，為21世紀提高中國土壤資源生產承載能力，滿足人類對生物產品的需求提供科學依據。土壤地理學在解決這些國民經濟建設重大問題的過程中，將充分發揮作用，同時自身也必定得到發展。
（二）搞好本學科的基礎研究
在土壤地理學的今後研究方向上，應當把土壤提到「土壤圈」的認識高度，著重圍繞土壤圈的結構演化和功能開展深入研究。其中研究內容如土壤結構模式，復合農業生態系統和營養元素循環，能量轉換規律，土壤圈與大氣圈、生物圈、水圈的相互關系，在自然與人為條件下，土壤演化模式與演變規律，土壤水分循環等都與土壤地理學有關。國際土壤學研究現在從靜態成土因子的描述，向按熱力學研究土壤中物質運動的方向發展。同時通過長期動態觀察，研究水能和熱能運輸與土壤發生的關系，得出各種典型的土壤發生模式，運用數學及「診斷土層和診斷特性」鑒定法，將土壤分類由定性引向定量與指標化的方向，同時不斷注意將土壤發生分類研究與實際應用緊密結合。為此，今後中國土壤發生分類的研究，應在不同地區（如西北、華北、華南等）長期定位觀測、深入研究土壤動態發生特性和過程的基礎上（重點是不同土壤的元素空間分異、遷移特徵及土壤-植物間元素交換規律），全面建立以診斷層、診斷特性為依據的土壤分類數量指標，逐步完善中國自己的土壤系統分類制。還要建立完整的土壤制圖及土壤資源評價原則和方法。此外，中國土壤侵蝕規律及其防治；土壤鹽漬化的發生與防止；土壤水鹽運動規律及土壤鹽漬化預測預報；土壤生態及環境保護（包括農田、草原、森林生態系統的物質循環及能量傳遞）；城鄉經濟發展的復合生態系統結構、功能及演變，都與土壤發生分類研究有緊密聯系，也是當今國際上共同關注的研究課題。
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（三）加強綜合研究
土壤地理學是一門綜合性很強的科學，其應用范圍也很廣泛。要使土壤地理學發揮更大的作用，必須加強學科的交叉與滲透，運用生態科學和系統科學的方法加強綜合研究。如數學向土壤地理學的滲透，使土壤地理學由定性進入定量階段，並用數理統計方法對土壤進行分類，研究土壤形成過程，建立數學模型，進行系統模擬，進而為人工調控土壤提供最佳方案。土壤信息系統是對土壤及其環境進行綜合分析和應用的系統，目的在於實現土壤及其有關信息的輸入、存儲、檢索、分析、加工及圖像、報告等輸出功能，為加速土壤學研究向數字、定量及模式化方向發展提供新的途徑。當前國際土壤信息系統大都以農業生態環境系統研究為主，著重收集包括土壤、土壤肥力、氣候等環境因子在內的農業與土壤資源信息，以便對施肥、灌溉等各種農業技術進行監控、建模，進而向具有系統分析和人工智慧特色的信息系統方向發展。針對上述情況，中國首先應從農業生態環境信息系統入手，通過對土壤、土壤肥力、氣象、作物品種及農業經濟等數值信息的採集、輸入和加工，從而加速農業生態研究，達到數量化、模式化，為實現農業生產的預報預控創造條件；其次再發展中國的土壤資源信息系統，研究內容包括土壤信息的處理與應用、土壤信息處理中的模式識別和判斷、土壤信息的計算機模擬、土壤資料庫的管理、土壤信息採集和信息本身的標准化、規范化問題等。
（四）積極應用新技術和新方法
土壤地理學的發展，在很大程度上取決於研究方法的完善和技術、設備的改進。現代技術科學的進步，促進了土壤調查和測試技術的發展。如遙感技術，可以改變我們調查研究的程序，即由局部到整體而變成由整體到局部，從而爭取了時間和提高了質量，並能夠研究過去無法探索的領域和問題。儀器分析代替了冗長的化學分析，並提高了分析精度。隨著光譜、質譜、色譜及電化學分析技術向土壤科學的滲透，使得土壤測試新技術有很大推進，並使土壤基本性質的研究愈加深入。隨著偏光顯微鏡、電子計算機、電子顯微鏡等分析儀器技術的不斷進步，土壤微形態學，土壤生態系統的研究，土壤分類的定量化也隨之發展。可以預料，新興技術將促進土壤地理學取得新的突破。
國內外對比
編輯
（一）國外土壤地理學的發展概況
俄羅斯學者B.B.道庫恰耶夫（Докучаев）的是土壤地理學的奠基者，又是地理景觀學說的創始人和現代科學的地理學的奠基者。他的土壤地理學的理論長期指導著世界土壤地理學的發展。1883年他發表了著名的《俄國黑鈣土》一書，在書中他首先提出土壤是獨立的歷史自然體，認為土壤有它自己發生和發育的歷史。於是，土壤研究不再是農業化學和地質學的分支，而成為一門獨立的學科。同時他把土壤形成與環境條件聯系起來，提出有名的成土因素學說。他認為，土壤是五大成土因素（母岩、氣候、生物、地形和時間）綜合作用下的產物，並創立了土壤生成因子公式。這樣就把土壤的發生與地理環境聯系起來。在這個思想指導下，他進一步發現，土壤與地理環境之間辯證的復雜關系，並從歷史發生的觀點發現，地球上的土壤有規律的與緯線平行呈帶狀分布的特點，從而提出土壤地帶性學說。同時他又擬定了土壤地理調查和編制土壤圖的方法。於是，他創立了以發生學觀點來研究和認識土壤的發生學派，為近代土壤地理學的發展奠定了基礎。道庫恰耶夫的土壤發生學理論不僅成為前蘇聯土壤學發展的指導思想，而且對國際的土壤學和自然地理學的深刻影響一直延續至今。他的繼承者B.P.威廉斯（Вильямс）在他的學說基礎上，提出統一的土壤形成過程是生物小循環和地質大循環的對立統一過程，而生物因素和生物小循環起主導作用，同時指出土壤的本質特性是土壤肥力。這種觀點被稱為土壤生物發生學派。
實際上，在土壤發生學建立之前，在西歐已經出現了以J.F.李比希（Liebig）為代表的農業化學土壤學派和以F.A.法魯（Fellow）為代表的農業地質土壤學派。前者是把土壤單純看做一種養料貯存庫，認為土壤生產力決定於所貯存養料的多寡，而植物只是從土壤中吸收養分、消耗土壤肥力的有機體。後者認為，土壤是岩石經風化作用而形成的地表疏鬆層，由此導出隨著土壤的發育，風化和淋溶作用趨於增強，必引起土壤養料越來越少，肥力下降的結論。這兩個學派的基本觀點在土壤發生學派出現以後都被否定。但西歐土壤學者所建立的土壤研究方法如土壤分類體系，微形態學研究等，在西歐和其他一些地區還有一定影響。
美國土壤學發展史上在相當長的時間內是接受土壤發生學派的觀點，美國土壤學者C.F.馬伯特（Marbut）是美國土壤科學的奠基者，他提出的美國第一個土壤分類系統仍然體現了土壤發生學的基本觀點。但他確定的基層分類單元土系是以土壤本身的性態為研究核心。40年代美國學者H.詹尼（Jenny）用函數式定量對土壤和環境因素之間的聯系進行了多相相關分析，隨後將土壤生成因子公式擴大應用到生態系統上，成為狀態因子公式。60年代斯密斯（Smith）等人對土壤形態、屬性和分類進行定量研究，1975年出版了《土壤系統分類學》（SoilTaxonomy），提出按土壤診斷層和診斷特性對土壤進行分類。這一分類制在世界上迅速推廣，與土壤發生學分類制對峙出現在土壤地理學領域中。
（二）中國土壤地理學的發展概況
中國農業有著悠久的歷史，勞動人民在長期的農業生產活動中，隨著生產實踐經驗的積累，對土壤的認識愈來愈深刻。古代有關土壤知識的記載非常豐富。大約在兩千多年前的《尚書·禹貢篇》一書中記載了當時有關土壤的生產性質、地理分布和土壤等級的知識，可以說是世界上有關土壤地理的最早文獻。稍後的《管子·地員篇》對於土壤種類描寫得很詳細，該篇中把九州土壤劃為上、中、下3等，18個類型，每類又分5種，即所謂「九州之土凡九十物」，並敘述了它們的性狀、生產情況等。《管子·地員篇》可說是中國最早的土壤分類文獻。中國其他古書如《周禮》、《汜勝之書》、《齊民要術》等，也都有關於土壤地理知識的記載和總結，中國勞動人民在長期的生產活動中積累的這些寶貴經驗，為中國和世界的農業科學、土壤科學和地理科學的發展提供了寶貴的資料。但是由於長期封建統治的桎梏，中國古代開創的土壤地理研究未能得到很好的發展。
中國近代土壤地理學的發展約有60餘年歷史。1930年前後開展了較大規模的有計劃的土壤調查研究工作，曾調查中國中、東部的土壤，並純粹用地質學方法進行命名。1930—1949年期間，中國土壤科學的發展受歐美土壤學派的影響較大，在這段時間里，先後對中國的主要土壤開展了調查研究，編繪了全國性和地方性的土壤圖，出版了土壤專報、土壤季刊，編譯了《中國之土壤概要》等專著，擬定了中國最早的土壤分類系統（1941），當時受美國土壤分類的影響，建立了2000多個土系。值得指出的是，中國土壤工作者在30年代就把水稻土作為獨立的土類劃分出來，而且明確地指出了水稻土的形成與灰化過程的本質區別，這在當時來說是一個相當重要的成就。
中華人民共和國成立以後，中國土壤地理學有了長足的進步，土壤地理學的研究一直是圍繞國民經濟建設和土壤地理學發展的需要開展的。在土壤資源調查和開發利用方面，先後開展了全國性的土壤普查、黃淮海平原鹽鹼土治理和南方丘陵紅壤綜合利用等，在工作中廣泛採用了遙感航空制圖技術。在土壤發生與環境生態方面，重點開展了中國紅壤、黑土、鹽漬土、水稻土、山地土壤的發生分類研究。近年來還開展定量土壤分類研究。與此同時，不僅開展了生態系統研究，而且還在土壤本底、容量等研究方面，取得明顯的進展。隨著近代物理學等新興科學的發展，土壤測試手段和土壤信息系統研究也有了可喜的進展。
⑦ 遙感是什麼有什麼用處
遙感（remote sensing）是指非接觸的，遠距離的探測技術。一般指運用感測器/遙感器對物體的電磁波的輻射、內反射特性的探容測。是通過遙感器這類對電磁波敏感的儀器，在遠離目標和非接觸目標物體條件下探測目標地物。
可用來獲取其反射、輻射或散射的電磁波信息（如電場、磁場、電磁波、地震波等信息），並進行提取、判定、加工處理、分析與應用的一門科學和技術。
是以航空攝影技術為基礎，在20世紀60年代初發展起來的一門新興技術。開始為航空遙感，自1972年美國發射了第一顆陸地衛星後，這就標志著航天遙感時代的開始。
(7)IGBP中國森林樣帶地理范圍擴展閱讀
遙感通過人造地球衛星、航空等平台上的遙測儀器把對地球表面實施感應遙測和資源管理的監視(如樹木、草地、土壤、水、礦物、農家作物、魚類和野生動物等的資源管理)結合起來的一種新技術。
遙感探測能在較短的時間內，從空中乃至宇宙空間對大范圍地區進行對地觀測，並從中獲取有價值的遙感數據。
獲取信息的速度快，周期短。由於衛星圍繞地球運轉，從而能及時獲取所經地區的各種自然現象的最新資料，以便更新原有資料，或根據新舊資料變化進行動態監測，這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。
⑧ 國內外土地利用研究現狀
一早期的土地利用研究 國外土地利用研究可追蹤到杜能
19世紀前期對德國南部地區的研究，他提出了土地利用的模式。從早期的強調功能、追求理想城市形態的城市規劃理念，到
近代在歐美城市中出現的新古典主義式的城市改建計劃，雖已
經具有可持續發展的雛形，但是為了解決城市問題和滿足城市
功能的城市規劃，出現新的具有代表性的霍華德的「田園城市」
理論、勒·柯布西埃的「集中城市」理論、伊利爾·沙里寧的「有機
疏散思想」等理論。
國外早期土地利用研究主要針對土地利用調查而展開。索
爾等1922年在美國密執安州較早地開展了土地利用綜合調查，
同期，英國眾多學者也開展了土地利用區域調查，波納開展了英
國農業資源的估算，英國於1930年成立了土地利用調查所，在
斯坦普主持下，帶領眾多學生從1931年～1935年間開展了全
國土地利用調查，完成了全國范圍的調查總報告、各郡分報告及
土地利用專題圖等一系列成果Ⅲ。為進一步推廣美、英兩國的研
究成果，1934年8月在波蘭華沙舉行的第14屆國際地理大會
上，鮑曼報告了美國土地利用研究工作，衛那特介紹了大不列顛
的土地利用調查工作。隨後，1938年7月在阿姆斯特丹召開的
第15屆國際地理大會對人口密度和土地利用的關系、農業生產
力等進行了專門的討論，強調土地利用及土地利用圖的重要性，
同時也指出了若干國家的土地沒有很好地加以利用。隨後，亨丁
頓、堪達爾等學者對農業生產力進行了詳細的研究，標志著人們
已開始考慮土地綜合利用效益的問題。
從20世紀40年代起，土地利用研究進入了一個新階段，土
地利用調查與研究在全球廣泛開展。我國學者李春芬在加拿大
留學時的博士論文以「西安大略格蘭德河中游谷地的土地利
用」為題進行土地利用研究。1946年澳大利亞在全國領土的1／3
以上地區完成了大、中比例尺的土地調查。隨後，英國 加拿大、
荷蘭和一些東歐國家，亞洲的日本、印度，拉丁美洲的墨西哥、巴
西等國，先後開展了土地資源調查等研究。在這些土地資源調查
中，土地利用調查和研究是其基礎工作。第二次世界大戰後，由
於土地資源問題的日益突出，國際上逐步開展了土地利用規劃
工作，為政府規劃決策提供基礎資料 ]。
從20世紀70年代起，隨著更廣泛的資源調查和遙感等技
術手段在資源調查中的應用，以及土地利用規劃需求的發展，從
土地清查到土地評價的研究逐漸開展起來。1976年FAO正式公
布了《土地評價綱要》，這是世界上土地評價研究廣泛開展並趨
向成熟的重要標志，但此土地評價的對象還是農業用地，近幾年
來，土地評價研究有了更廣泛深入的發展，不在限於農業用地，
在城鎮、工業區、旅遊區、開發區等均已涉及。隨著可持續發展研
究的深入，國際上有關土地利用方面的研究也都與可持續發展
聯系起來，眾多可持續發展評價的方法也逐漸應用於土地持續
利用評價，在這些研究中，土地利用研究同樣發揮了重要的作
用。
三近期土地利用變化的研究 20世紀90年代以來，土地
利用研究具有了新含義，不僅研究土地利用的數量、狀態與利用
方式，而且將其作為全球變化研究領域的一個重要組成部分。歸
納起來，這時期研究工作的一個重要特點是重視土地利用變化
GansuNongye 52
對生態環境狀況及全球變化的影響。研究區域主要集中於美洲
熱帶雨林、非洲生態脆弱區n]、東南亞農業擴展與城市化快速發
展區等人地關系矛盾尖銳、生態環境脆弱或經濟與人口快速發
展地區。研究內容以揭示土地利用變化對全球氣候變化、生物多
樣性、水土流失等影響為重點。這～階段土地利用研究的重要特
點是受到全球變化研究的驅動，而且土地利用研究逐漸融入全
球變化研究之中，土地利用變化對生物多樣性也產生重大影響，
主要表現在棲息地的破壞、棲息地的破碎化以及森林和森林砍
伐區聯接帶的邊緣效應等三個方面，土地利用與全球環境變化
關系密切。 ，
在1992年聯合國環境與發展大會上，可持續發展要領得到
與會者的共識，從此可持續發展迅速成為地理、環境、經濟、規劃
等學科研究的焦點和前沿課題。伴隨著可持續發展理念越來越
廣泛地為人們所接受，城市規劃的思想理念也產生了極大的變
化，可持續的土地資源管理也被世界各國日益提升到國家的戰
略高度。尤其是20世紀90年代以來，這種變化明顯地體現出
來，出現了一些新的城市規劃理念和城市土地利用思想。如美國
面對土地給社會、經濟、政治帶來的問題，改進土地管理，尤其是
改革規劃法規，希望以規劃的法律能應對土地開發問題，成為學
術界和政府都關心的問題。
三、土地利用國內研究進展
一20世紀9O年代以前的土地利用研究 新中國成立以
前，國內最早開展土地利用研究的專家以地理學家胡煥庸、任美
鍔和農學家張心一為代表。胡煥庸在土地利用調查研究的基礎
上發表了「中國之農業區域」的研究成果：張心～在土地利用調
查工作的基礎上發表了《中國農業統計地圖》研究成果；任美鍔
對四川的農業生產力水平進行了系統研究，並於1948年將「中
國西南部土地利用研究」成果以首篇的形式發表在美國的《經濟
地理雜志》上，這些研究成果奠定了中國土地利用研究在國際上
的地位。
在20世紀50年代後期和60年代初期，廣泛開展了土地建
設規劃研究，20世紀80年代以後，土地利用研究又與廣泛開展
的國土整治工作結合起來，在土地開發利用的基礎上進一步提
出了治理與保護的理念，並提出以協調好人地關系矛盾為基本
思想的土地利用研究理念。特別是由吳傳鈞領銜的全國土地利
用現狀調查和1：100萬全國土地利用圖的編制工作和農業部
組織開展的土地利用調查，提出了影響很大的土地利用分類體
系，全面掌握了我國土地資源的現狀特徵，推動了我國土地利用
研究理論和方法的發展。
三20世紀90年代以來的土地利用變化研究 在土地利用
變化模型構建方面，我國一項開拓性的工作是建立土地利用度、
土地利用動態度指數的定量化模型及區域土地利用程度變化模
型，這些模型為土地利用變化的定量研究奠定了基礎。在區域土
地利用系統模型方面，中國農業科學院資源區劃所與荷蘭瓦赫
寧根農業大學合作，在深入探討土地利用變化驅動因子的綜合
性、土地利用變化的規模相關性的基礎上，建立了中國土地利用變化及其影響模型，並對中國土地利用時空動態變化與糧食生
產的差異進行了有益的探索。在土地可持續利用研究方面，通過
建立衡量土地質量變化的指標體系，及時發現土地質量出現問
題的地區 ]，並提出土地利用優化調控的研究方法及不同空間
尺度下山地土地利用優化配置的模式及優化利用方案。
除以上所提到的幾個方面，近年來我國土地利用研究的另
一重要成就是開展了土地利用變化實證研究。由於中國所處的
特殊自然、社會、經濟、環境條件，中國的土地利用變化的實證研
究將是國際上該領域的重要組成部分。在大尺度的樣帶研究方
面，中國是國際樣帶研究的主要發起與組織國之一。中國東北溫
帶森林草原陸地樣帶1993年被列為IGBP陸地樣帶之一。同時
還開展了社會經濟快速發展的熱點地區及生態環境脆弱區的土
地利用變化研究，如長江三角洲地區、環渤海地區、珠江三角洲
地區、黃土高原區及西南喀斯特岩溶區等地區的案例研究，以及
對城市化最敏感、變化最大和最迅速的城市邊緣區的土地利用
為研究對象，探討城市邊緣區土地利用的空間擴展規律及其誘
因。
就土地資源優化配置和土地資源持續利用研究而言，國內
眾多學者在探討其基礎理論、評價方法和指標構建、利用模式及
區域實踐研究方面作出了重要貢獻。與其相比，我國土地集約利
用研究則起步較晚，主要是從20世紀90年代開始，隨著工業
化、城市化的快速發展，耕地資源短缺和土地粗放低效利用並存
現象十分突出。因此，提高土地使用效率、集約利用城市土地引
起學術界和政府的廣泛關注。
20世紀90年代以來，隨著土地持續利用概念的出現和國
際上研究的蓬勃展開，我國學者對土地持續利用也開展了大量
研究。土地持續利用研究論文也大量出現，尤其是中國土地學會
1997年年會上，許多學者以耕地保護與可持續發展為主題，發
表了一系列土地持續利用研究的最新成果。綜觀我國土地持續
利用研究的專著和論文，主要研究內容集中在以下幾個方面：土
地持續利用的理論研究；土地持續利用評價的指標體系與方法；
農業土地持續利用；城市及其邊緣區土地持續利用；土地持續利
用驅動力；基於景觀生態學的土地持續利用研究；持續土地利用
規劃：遙感和地理信息系統等在土地持續利用研究中的應用；土
地持續利用綜合研究模型。
四、土地利用研究晨望
綜觀國內外土地利用各方面的研究進展，為加強土地利用
科學的研究，筆者認為大體可從以下研究視角、研究內容、研究
尺度和研究方法等四個方面入手。
一研究視角 未來的土地變化研究要加強精度的要求，促
進土地變化科學的發展，同時其研究成果能真正引導土地利用
規劃。另外，區域產業結構與區域土地利用結構的耦合關系有待
於深入探索。產業發展離不開土地資源的支撐，產業的空間結構
在一定意義上可以說就是土地利用的類型結構。反過來說，土地
的利用狀態實質上是各種要素集聚與配置的空間表現，反映了
區域經濟發展的空間結構、集聚特徵和內在機理。對照經濟、社
會、環境資源等綜合效益標准，全面分析評估現有各工業部門的
土地綜合利用效率以及土地集約利用的潛力，進而根據區域未
來經濟社會發展的趨勢和目標，提出調整和優化產業結構，合理
空間布局，為促進土地集約利用與可持續發展提供科學依據和
技術支撐。
三研究內容綜觀研究的歷史，大致可分為兩個階段。在
20世紀90年代以前，土地利用研究主要偏重於土地生產利用
與規劃，滿足於人類土地利用功能目的。20世紀90年代以後，
土地利用變化研究在全球變化研究的熱潮中呈現綜合化研究的
趨勢，偏向於土地利用的生態環境效益的影響與評價，而且逐漸
重視土地利用變化對全球變化、地區生態環境及資源安全與生
態安全的影響等方面。
要發展更好的土地利用變化經濟模型，這需要比較成熟的
空間經濟理論作為支撐，這樣便能更好地解釋移民、僱用增長、
政府行為的時空類型。另外，在跟蹤國際、國內前沿的調查、評價
技術和信息技術的基礎上，以先進的「3S」技術應用為主，輔助常
規內、外業調查手段，准確、及時地獲取我國土地資源集約利用
的基礎數據，建立數據的動態更新機制和共享機制，並對上述調
查內容的調查技術進行規范，為土地資源節約、集約利用重要標
準的制訂提供指南也顯得十分重要。
三研究尺度鑒於我國目前土地利用研究的現狀，筆者認
為應加強開展多層次、分區域，包括大城市以外的中小城市、小
城鎮的農業土地集約利用的研究。
四研究方法 利用相關模型分析土地利用的環境影響評
價、政府決策和政策形成。同時，在土地利用變化研究中，應該注
重多種方法的結合，選擇精度最優的方法來提高研究成果的可
信度與參考性，同時，構建適合我國不同地區自然、社會、經濟和
技術發展水平的土地集約利用潛力評價指標體系及方法，有動
態的空間表達和模擬模擬，也有時間序列的預測分析，通過構建
人工神經網路模型等模擬土地集約利用影響因素的關系，為土
地資源集約利用潛力評價提供技術支撐，加強各種數理模型與
GIS的融合。
⑨ 遙感是什麼
遙感是以航空攝影技術為基礎，在本世紀年代初發展起來的一門新興技術。開始為航空遙感，自1972年美國發射了第一顆陸地衛星後，標志著航天遙感時代的開始。經過幾十年的發展，目前遙感技術已廣泛應用於資源環境、水文、氣象，地質地理等領域，成為一門實用的，先進的空間探測技術。
遙感是利用遙感器從空中來探測地面物體性質的，它根據不同物體對波譜產生不同響應的原理，識別地面上各類地物，具有遙遠感知事物的意思。也就是利用地面上空的飛機、飛船、衛星等飛行物上的遙感器收集地面數據資料，並從中獲取信息，經記錄、傳送、分析和判讀來識別地物。
遙感技術主要特點為：
1．可獲取大范圍數據資料。遙感用航攝飛機飛行高度為10km左右，陸地衛星的衛星軌道高度達910km左右，從而，可及時獲取大范圍的信息。例如，一張陸地衛星圖象，其覆蓋面積可達3萬多km2。這種展示宏觀景象的圖象，對地球資源和環境分析極為重要。
2．獲取信息的速度快，周期短。由於衛星圍繞地球運轉，從而能及時獲取所經地區的各種自然現象的最新資料，以便更新原有資料，或根據新舊資料變化進行動態監測，這是人工實地測量和航空攝影測量無法比擬的。例如，陸地衛星4、5，每16天可覆蓋地球一遍，NOAA氣象衛星每天能收到兩次圖象。Meteosat每30分鍾獲得同一地區的圖象。
3．獲取信息受條件限制少。在地球上有很多地方，自然條件極為惡劣，人類難以到達，如沙漠、沼澤、高山峻嶺等。採用不受地面條件限制的遙感技術，特別是航天遙感可方便及時地獲取各種寶貴資料。
4．獲取信息的手段多，信息量大。根據不同的任務，遙感技術可選用不同波段和遙感儀器來獲取信息。例如可採用可見光探測物體，也可採用紫外線，紅外線和微波探測物體。利用不同波段對物體不同的穿透性，還可獲取地物內部信息。例如，地面深層、水的下層，冰層下的水體，沙漠下面的地物特性等，微波波段還可以全天候的工作。
用處：
一、遙感在資源調查方面的應用
遙感在資源調查中可發揮很大的作用，特別在自然資源調查中，近年來做了很多工作，取得了豐碩的成果和可觀的效益。其主要表現在國民經濟建設中的農業、林業、地質礦產及水利建設等部門中。
（一）在農業、林業方面的應用
遙感在農林方面的應用主要是在農、林土地資源調查、土地利用現狀調查、農林病蟲害、土壤乾旱、鹽化、沙化的調查及監測，以及農作物長勢的監測與估產、森林資源的清查等方面。近年來，在牧場草場資源調查、短中期農林災害、農用水資源，以及野生動物生態環境調查等方面也相繼開展工作，取得了成果。
遙感在土地資源與土壤調查中，得到廣泛應用。遙感加快了調查工作的進度，工作精度、質量也有很大提高。例如，我國利用560幅陸地衛星圖像，僅用兩年時間完成了全國15種土地利用類型的分析和量算統計工作，提供了全國和分省的土地利用基本數據和有關圖件。
作物估產是體現遙感在農業方面綜合應用的最好例證。自1974年以來，美國、前蘇聯、阿根廷、中國、日本、印度等國先後進行了不同范圍、不同作物的估產工作。美國對世界小麥產量的估產精度已達90%以上，並擴大到對玉米、大豆等八種以上作物的估產。我國於1983—1986年在京津冀進行跨省市的統一網路較大范圍冬小麥遙感估產試驗，精度也超過90%。
遙感在林業上的應用也很廣泛。例如，我國近年完成的「三北」防護林遙感綜合調查。在包括西北大部、華北北部和東北西北部總面積為128萬平方公里的「三北」造林一期工程的調查中，完成了對現有防護林類型、分布、面積和保存率；草地數量、質量和分布；土地資源類型、分布、數量及利用現狀的調查。提供了200餘幅各類遙感專題系列圖，並建成了全區資源與環境信息系統，為掌握防護林區現狀、林區的進一步發展和規劃奠定了基礎。
（二）在地質礦產方面的應用
遙感在地質及其礦產資源方面的應用主要表現在基礎地質工作、礦產地質工作，以及工程地質、地震地質、災害地質的地質綜合調查等方面的應用。遙感已成為地質礦產調查研究中的一種先進工作手段和重要方法。
遙感圖像視域寬闊，客觀真實地反映出各種地質現象及其相互間的關系，形象地反映出區域地質構造，以及區域構造間的空間關系，為跨區域甚至全球的區域地質研究提供了極有利的條件和基礎。例如近年來對雅魯藏布江深斷裂帶的延伸和走向的研究、郯 斷裂的延伸和走向問題的論證，以及重新修編的1∶400萬中國構造體系圖的工作，都是建立在遙感圖像基礎上的新的認識和發現的體現，解決了一些地質學界長期爭論或按常規很難解決的問題。遙感為持不同學術觀點的地質學者提供了一個可共同參照的基礎，推動和促進了地質學的發展。
遙感在礦產地質工作中的應用已取得許多成果，獲得了一致的好評。例如，我國地礦系統採用遙感地質調查方法，在小秦嶺金礦田地區劃分出線性構造1030條，環形構造138個，古采峒1000餘處；綜合化探、物探成果提出13個遠景地段。經檢查發現含金石英脈帶、蝕變構造帶22條，已見金礦3處，全部工作僅歷時一年時間。又如：煤田總公司在東北大興安嶺西坡，採用遙感地質方法圈定出17個含煤盆地，其中4個屬新發現，新增儲量540億噸。類似的實例不勝枚舉，遙感地質方法已成為礦產地質工作的重要方法。
工程地質、地震地質、水文地質以及災害地質等綜合地質調查中也廣泛地應用了遙感這一現代化手段。僅在1980—1985年期間，地礦部遙感地質工作者就為較大工程做了工程穩定性評價課題13個，研究大型滑坡4個。地礦部遙感中心在長江三峽的重慶至宜昌間先後進行了彩色及側視雷達成像飛行。利用獲得的資料對三峽庫區進行了詳細的工程地質判讀分析，對新灘坡體的形態、形成機理及發展趨勢作了較為詳細的分析，為國家提供了有關三峽工程建設的基礎資料。
基於遙感在地質礦產調查中廣泛的應用以及取得的顯著效益，我國地勘部門相繼成立了專業的遙感應用和科研機構，遙感地質隊伍也不斷擴大，成果累累，展現出遙感在地質礦產資源方面美好的發展前景。
（三）在水文、水資源方面的應用
遙感在水文水資源方面的應用，如水資源的調查、流域規劃、水土流失調查、冰雪監測、海口海岸帶及淺海地形調查、海洋調查研究等方面，都能發揮重要作用。特別是在人類足跡難以到達的荒涼地區，遙感技術可成為水文水資源調查的有效手段。例如，我國青藏高原在以往300年來先後經歷了150多次探險考察，曾查出500多個湖泊，而近年來採用航空像片、衛星圖像判讀，不僅對這些湖泊的面積、形狀進行了修正定位，而且還補充了地面考察或地圖上未標明的300多個湖泊。
遙感圖像，特別是紅外遙感圖像在識別含水層、判斷充水斷層、查明富水地段位置方面是很有利的。例如，美國在夏威夷群島，利用紅外遙感發現了200多處地下淡水出露點，從而解決了該島對淡水的需求。我國在大連地區開展航空熱紅外遙感試驗，在該地區沿海共發現22處從未有歷史記錄的淡水泉點，通過對這些泉點的分析，確定了地下淡水排泄地段，為解決沿海地區人畜飲水水源提供了一個重要途徑。
利用遙感圖像進行海岸帶岸線測量、河口及近岸懸浮泥沙運移，以及海洋環境監測，諸如海水溫度、鹽度、水深、洋流、波浪、潮汐等海洋諸要素的測量，都可發揮重要作用，對海洋的開發具有重要意義，特別是遙感圖像可提供大尺度、現實性強、多層次、全天候、客觀逼真的豐富信息，為海洋研究及指導海洋漁業生產提供了基礎。
二、遙感在環境監測評價及對抗自然災害方面的應用
（一）在環境監測方面的應用
遙感在環境監測中主要是利用遙感提供的瞬間成像的大范圍圖像，對大氣污染、水體污染、土地污染以及海洋污染等進行監測。由於遙感所提供的信息快速及時，現實性好，以及真實客觀、形象的特點，可實時地了解和掌握污染源的位置、污染物的性質、污染物的動態變化，以及污染對環境的影響，為及時採取防護或疏導措施，以及環境評價提供了基礎。例如，地礦部水文方法隊與地質遙感中心合作，對長江下游蘇州河口至吳凇口的水污染現狀做了調查研究，他們利用航空熱紅外掃描圖像，共判讀出異常點29處，繪制了約25公里江段的污染判讀圖。他們還對北起大連，南至海南島海岸沿線的港口及海上平台對海水的污染情況進行了航空紅外監測，為國家海洋局執法提供了依據。
長江三峽水利樞紐工程是一項規模宏大、技術復雜、具有重大經濟效益和社會效益的巨大工程，但是，在長江幹流上興建三峽大壩，必將對其生態、環境及社會產生深刻地影響。為此，在系統地開展三峽工程對生態與環境的影響及其對策的研究中，以及在實地調查工作中都採用了遙感綜合分析的方法，充分發揮了遙感在三峽環境論證與信息儲備中的作用。並在庫區環境本底調查、環境演變分析、環境動態監測等方面取得許多明顯成效，為我國三峽工程的科學決策提供了可靠的資料和基礎。
近年來，我國相繼在長春、太原、北京、天津、廣州等大中城市，利用航空遙感進行城市環境的監測和評價，這標志著我國遙感在環境監測方面的應用正向更為廣泛深入的方向發展。
（二）在對抗自然災害中的應用
自然災害是指環境異常或環境的突發性變化，給人類生活和生存帶來的災難。近年來遙感技術在預報災害方面取得很多重要成就，成為預報自然災害的有力工具和手段。
氣象衛星當前已進入業務性運轉，形成多層次的預報網路，在災害性天氣監測、天氣分析預報、氣象研究等方面，發揮了十分重要的作用。我國「風雲一號」「風雲二號」氣象衛星的研製和相繼發射成功，標志著我國的氣象預報技術已從單項、短期、小范圍的預報發展成綜合性、中長期、大范圍的准確預報。為我國的旱情、洪水，以及滑坡、泥石流和病蟲害的准確預報提供了可靠資料，為採取減災措施提供了可靠基礎。
森林火災一直是威脅林業建設的重要災害之一，早在70年代，我國就進行機載遙感—林火探測實驗，在3000米高空通過熱紅外感測器可發現地面 0.1平方米的火源。1987年5月，黑龍江省大興安嶺森林特大火災中，遙感在准確確定火源位置、范圍，以及火源蔓延趨勢，為撲滅大火提供及時准確的火情信息上，以及在監測火勢發展，災後評估火災損失和恢復重建規劃方面，都發揮了重要的作用，獲得顯著的社會經濟效益。
近年來，在利用多時相遙感資料和地理信息系統技術對黃土高原水土流失進行綜合調查和研究；利用全球定位系統（GPS）技術，監測地殼及其板塊的運動，進行大區域的地球動力學研究，探索地震的發生機理，進行地震的中長期預報；利用多時相大比例尺航空遙感圖像結合氣象預報資料和地面勘查進行滑坡、泥石流的調查與監測，保障重點工程及鐵路沿線的安全；以及利用遠距離衛星通訊技術，提高災害預報的及時性和准確性，為救災和決策提供依據等方面，都取得很大成效和重大的進展。
三、遙感在區域分析及建設規劃方面的應用
遙感圖像是地表面一定區域景觀的真實、客觀的記錄和形象顯示。地理學區域分析亦充分利用和發揮了遙感圖像的這一特點和優勢，成為遙感在地理學應用的重要方面。例如，我國早期開展的滕沖、長春、新疆及長江中下游地區的遙感試驗，以及近年來開展的黃土高原遙感綜合調查，「三北」防護林遙感綜合調查等大型遙感工程中，都是以遙感區域分析為先導，以區域分析為基礎，取得的成果。我國在遙感的區域分析應用中，已形成一定特色，進入世界先進水平行列。
近年來隨著城市化及城市建設的熱潮，城市遙感方興未艾。城市遙感可提供諸如城市土地利用現狀，城市用地分析，城市環境監測及評價，城鎮布局結構分析，城市道路交通分析，城市人口分析及城鎮的生態分析等城市發展的基礎信息，為城市建設規劃及決策服務。例如，由北京市政府和地質礦產部、城鄉建設部聯合組織實施的「北京航空遙感（8301工程），於1983年開始遙感飛行，到1986年底，在城市環境地質、城市建設、農業水利建設、生態環境、影像地圖以及文物、古建築等諸多方面，共獲得41項研究成果，有23項填補了北京市基礎資料的空白，取得了良好的經濟效益和社會效益。
繼北京市之後，城市遙感在全國各大、中城市較為普遍地開展起來，並在應用的深度和廣度上有不同程度的提高。特別是隨著城市遙感應用的深化，城市地理信息系統的建立及在城市總體規劃、城市建設的輔助決策中的應用，將城市遙感應用提高到一個更高層次的階段。
四、遙感在全球性宏觀研究中的應用
遙感的全球性研究雖然目前尚未系統地進行，形成規模。但是，隨著社會經濟的發展，特別是諸如世界人口增加，資源危機，環境惡化等一系列涉及全球性的問題，越來越引起人們的關注。全球性研究（Global Study）已提到日程上，得到世界各國普遍的重視，全球性研究必將有一個較大的發展。
全球研究的目的主要是宏觀地、整體性地對人類賴以生存的岩石圈、大氣圈、水圈、生物圈的研究，以此帶動區域性研究的深化，促進全球環境的改善。因此，這無疑為遙感發揮自身的特點和優勢，開拓的又一應用領域。遙感可為全球研究提供各種便利條件，促進全球性研究的進一步開展和深化。例如，可利用遙感全球定位系統（GPS）監測和研究板塊的運移，深大斷裂活動，研究環形構造的成因及其機制；利用氣象衛星資料及其它遙感信息，進行全球性氣象研究及世界災情的預報；海洋動力學研究，地球表面固態水的分布，世界冰川的進退，以及世界大環境的監測和治理等。遙感必將在全球性研究中發揮出更大的作用，做出更大的貢獻。
當前，全球性研究已陸續開展，1992年已確定為國際空間年（ISY）；一種全新的數字式全球變化網路全書將問世，它將說明遙感可以對監測全球變化做出的貢獻。我國已決定積極地參與「地圈與生物圈」（IGBP）、「國際空間年」（ISY）、「國際減災十年」等科技項目合作。承接全球變化地圖集與全球變化電子網路全書等部分項目的工作。中國將對全球性研究作出貢獻。
五、遙感在其它方面的應用
（一）在測繪制圖方面的應用
航空攝影測量一直是測繪制圖的一種主要資料來源和重要的技術方法，形成了完整而系統的學科體系。當代遙感的發展使測繪制圖的資料來源更為多樣化，資料的准確可靠性及其快速及時性和適時動態性等方面都有較大的改觀；成圖周期大為縮短；影像地圖、數字地圖等新圖種和制圖新工藝大量涌現，使測繪制圖產生了新的變化和進展。例如，我國依據近年來所發射的衛星獲得的圖像，完成了黃河三角洲1∶5萬，1∶10萬地圖的編制，繪制完成了我國第一幅南沙群島影像地圖。遙感還能在各種氣候氣象條件復雜，常規方法難於進行工作的地區獲得資料，填補地面工作的空白。例如，巴西亞馬孫河流域有近500萬平方公里的熱帶雨林區，那裡人煙稀少，雲霧終日不散，常規測量工作難於進行。利用遙感側視雷達技術，在不到一年的時間里就完成了該地區1∶40萬雷達掃描成像工作，取得了有價值的資料，為該地區測量制圖提供了基礎。利用遙感圖像進行各種專題圖的編制，以及編制中小比例尺大區域的省（區）、全國乃至大洲影像地圖已較普遍，西歐各國已應用SPOT衛星資料修編和更新1∶5萬地形圖等。隨著遙感信息在空間解析度、光譜解析度以及時相解析度方面的提高，遙感將為測繪制圖技術的發展應用，開拓出更加美好的前景。
（二）在歷史遺跡、考古調查方面的應用
近年來在進行野外考古調查中，配合應用遙感圖像分析，發現了許多重大的歷史遺跡，取得顯著的成果。例如，英國遙感專家通過計算機增強的衛星圖像，在英國倫敦以北約30公里的地下發現了羅馬時代的古城堡遺跡。我國也曾利用遙感提供的信息，進行北京圓明園遺跡考察，長城遺跡的考察，以及內蒙古金代古城的發現等方面取得很好的效果。遙感為野外考古調查帶來了變革，成為考古工作者有力的工具和手段，促進和加快了野外考古工作。
（三）軍事上的應用
遙感在軍事上的應用是不言而喻的。事實上，軍事應用是遙感最早最成功的應用，今天遙感的發展是得利於遙感軍事上成功的應用而迅速發展起來的。目前，發射的繞地球運行的衛星，絕大部分是與軍事有關的。當今戰爭的勝負，不僅決定於軍事實力（人力、武器）的對比上，准確可靠的信息獲取，傳輸和決策對戰爭的勝負起著關鍵性的作用。英國、阿根廷的馬島戰爭、中東戰爭，以及海灣戰爭都充分證實了遙感在軍事戰爭中所起到的至關重要的作用。