地理

地球的物理圖
地球的政治地圖

地理(從希臘語γεωγραφία地理。希臘語單詞“ Geo”(地球)和“ Graphien”(描述)的組合,從字面上看“地球描述”)是一個領域科學致力於研究土地,特徵,居民和現象地球.[1]第一次記錄的使用γεωγραφία是希臘學者的書名Eratosthenes(公元前276 - 194年)。[1]地理是一門無所不包的學科,尋求對地球和地球的理解它的人類和自然複雜性 - 不僅僅是物體所在的位置,也不僅僅是它們的變化和變化。儘管地理特定於地球,但許多概念可以更廣泛地應用於該領域的其他天體行星科學.[2]一個這樣的概念,地理第一定律,提出Waldo Tobler,是“一切都與其他所有事物有關,但是附近的事物比遙遠的事物更相關。”[3][4]地理被稱為“世界學科”和“人與人之間的橋樑物理科學。”

介紹

地理是對地球,其特徵和現象發生的系統研究。為了使某物屬於地理領域,通常需要某種空間組件,可以放在地圖, 如坐標,放置名稱或地址。這導致地理與製圖並放置名稱。儘管許多地理學家接受過培訓上詞和貨車學,這不是他們的主要關注。地理學家研究地球的現象,過程和特徵的空間和時間分佈以及相互作用[需要歧義]人類及其環境.[5]因為空間和地點會影響各種主題,例如經濟學,健康,氣候,植物和動物,地理是高度跨學科的。地理方法的跨學科性質取決於對身體和人類現象之間關係及其空間模式之間關係的關注。[6]地理特定於地球,並指定了其他天體,例如“火星地理”,或給出另一個名稱,例如摩擦圖如果是火星。[7][8][9]

地點的名字……不是地理...在內心深處了解一個充滿他們的整個地名者本身不會構成任何地理學家。地理的目標比這更高:它試圖對現象進行分類(就其對待後者而言,與之對待,概括,從效果上升到事業,並在此中,在政治世界和政治世界中相似),並在這樣做,追踪自然定律並標記他們對人的影響。這是“對世界的描述”,這是地理。總之,地理是一門科學,不僅僅是名字,而是因果關係。[10]

- 威廉·休斯,1863年

正如所有現像在及時存在並因此具有歷史一樣,它們也存在於太空中並具有地理位置。[11]

地理作為學科可以大致分為三個主要分支:人文地理學自然地理學, 和技術地理.[12]人文地理學主要關注建設環境以及人類如何創造,查看,管理和影響空間。[12]自然地理學檢查自然環境,以及如何有機體, 氣候,土壤,水,和地貌生產和互動。[13]這些方法之間的區別導致了集成地理,結合了身體和人類的地理,並關注環境與人之間的相互作用。[5]技術地理涉及研究和開發地理學家使用的工具和技術,例如遙感,製圖和地理信息系統.[14]

核心概念

空間

右撇子三維笛卡爾坐標系用於指示空間中的位置。

為了在地理領域中存在的事物,必須能夠在空間上進行描述。[15]因此,空間是地理基礎上最基本的概念。[16][17]這個概念是如此基礎,以至於地理學家通常難以確切地定義它的本質,而是假設每個人都知道他們在說什麼。最基本的絕對空間是正在調查的物體,人員,地點或現象的確切位點或空間坐標。[16]我們存在於太空中。[18]絕對空間導致了世界的視野,當記錄坐標時,一切都凍結了。如今,地理學家被訓練以記住世界並不是地圖上出現的靜態圖像。而是所有過程相互作用和發生的動態空間。[16][19]

地方

地方是地理上最複雜的術語之一。[18][20][21]在人的地理中,位置是地球表面上坐標的合成,發生的活動和使用已發生,並將發生在坐標,以及人類和群體歸因於空間的含義。[15][20]這可能非常複雜,因為不同的空間在不同的時間可能具有不同的用途,並且對不同的人意味著不同的東西。在物理地理學中,一個地方包括空間中發生的所有物理現象,包括岩石圈,大氣,水圈和生物圈。[21]位置不存在於真空中,而是相互之間存在復雜的空間關係,並且位置關注位置如何與所有其他位置相關的位置。[3][4]這樣一來,地理中的一個術語包括在某個位置發生的所有空間現象,人類歸因於該位置的多樣化用途和含義,以及該位置如何影響地球上所有其他位置的影響和影響。[20][21]

時間

A space-time cube is a three-axis graph where one axis represents the time dimension and the other axes represent two spatial dimensions
示例視覺語言時間地理:時空立方體,路徑,棱鏡,束和其他概念。

時間通常被認為是歷史領域範圍內的,但是,在地理學科中,時間是重要的。[22][23][24]在物理,時空沒有分開,並將其合併為時空.[25]地理受到物理定律的約束,在研究時空發生的事物時,必須考慮時間。地理上的時間不僅僅是各種離散坐標發生的事件的歷史記錄;但還包括建模通過太空的人,生物和事物的動態運動。[18]時間促進了穿越空間的運動,最終使事物流經系統。[22]一個人或一群人在一個地方花費的時間通常會影響他們對該地方的依戀和觀點。[18]時間限制了可以通過空間走的可能路徑,給定起點,可能的路線和旅行速率。[26]在製圖方面,在空間上可視化時間具有挑戰性,包括空間prism,高級3D地理學和動畫地圖.[26][27][19]

規模

圖形或條刻度。地圖通常還會以數值給出其比例(例如,“ 1:50,000”是指地圖上的一個cm代表50,000厘米的真實空間,即500米)

在地圖的上下文中的比例是地圖上測量的距離與地面上測量的相應距離之間的比率。[2][28]這個概念是地理學科的基礎,而不僅僅是製圖,因為所研究的現像似乎不同於所使用的規模。[29][30]比例尺是地理學家用來測量空間的框架,最終試圖理解一個地方。[28]

地理定律

通常,有些人對地理和社會科學中法律的整個概念提出異議。[3][31][32]Tobler和其他人已經解決了這些批評。[31][32]但是,這是地理辯論的持續來源,不太可能很快得到解決。已經提出了幾種法律,而Tobler的第一個地理定律是地理中最普遍的。一些人認為,地理定律無需編號。第一個的存在邀請了第二次,許多人提出了自己的建議。還提出,托布勒的第一定律應將其移至第二定律,並替換為另一個。[32]擬議的地理定律中有以下是:

  • 托布勒的第一定律:“一切都與其他所有事物有關,但是近事物比遙遠的事物更相關”[3][31][32]
  • Tobler的第二定律:“感興趣地理區域外部的現象會影響內部發生的事情。”[31]
  • 阿比亞地理定律:“一切都與其他所有事物有關,但是在粗糙的空間分辨率下觀察到的事物比在更精細的分辨率下觀察到的事物更相關。”[29][31][30][33][34]
  • 不確定性原則:“地理世界是無限複雜的,因此任何表示形式都必須包含不確定性的要素,即獲取地理數據中使用的許多定義包含模糊性,並且不可能準確地測量地球表面的位置。“[32]

子學科

地理是探究的一個分支,重點關注地球上的空間信息。這是一個非常廣泛的話題,可以分解多種方式。有幾種做到這一點的方法,包括“四個地理傳統”和分為不同的分支。地理的四種傳統通常用於將地理學家所採取的不同歷史方法分開。相反,地理分支用於描述當代地理學家的方法。

四個地理傳統

地理是一個極為廣泛的領域。因此,許多人認為數十年來提出的地理的各種定義不足。為了解決這個問題,威廉·D·帕蒂森(William D. Pattison)在1964年提出了“四個地理傳統”的概念。[35][36][37]這些傳統是空間或位置傳統,人類或人類環境的互動傳統,區域研究或區域傳統以及地球科學傳統。[35][36][37]這些概念是一系列地理哲學集合在一起。它們是地理學家在學科中組織一系列思想和哲學的眾多方式之一。[35][36][37]

空間或位置傳統

空間或位置傳統涉及採用定量方法來描述位置的空間特徵。[35][36][37]空間傳統試圖利用位置或現象的空間特徵來理解和解釋它。這一傳統的貢獻者是歷史上的製圖師,但現在涵蓋了我們所謂的技術地理和地理信息科學。[37]

區域研究或區域傳統

區域研究或區域傳統涉及對地球表面的獨特特徵的描述,從而導致每個區域的完整自然或元素(如物理和人類環境)的結合。[35][36][37][38]主要目的是了解或定義由自然和人類元素組成的特定區域的獨特性或特徵。注意也要注意區域化,涵蓋適當的空間技術劃界進入地區。

人類環境的互動傳統

人類環境互動傳統(最初是人類土地),也稱為集成地理,關注對人與人之間的空間相互作用的描述自然世界.[35][36][37][39]它需要了解物理和人類地理的傳統方面,例如人類社會如何概念化環境。由於兩個子場或分支的專業化,綜合地理已成為人類和物理地理之間的橋樑。[15]由於由於人類與環境的關係改變了全球化技術變革,需要一種新的方法來了解不斷變化的動態關係。環境地理研究領域的示例包括:緊急管理環境管理可持續性, 和政治生態.

綜合地理學已成為現代地理,因為即使在曾經被認為是人類或物理地理的學科中,對整體理解的需求也增加了,例如氣候研究。[15]

地球科學傳統

地球科學傳統在很大程度上與通常稱為物理地理的內容有關。[35][36][37]該傳統著重於理解自然現象的空間特徵。有人認為地球科學傳統是空間傳統的子集,但是兩者的重點和目標足以保證分離。[37]

地理分支

當今的地理研究和職業是高學科的,該學科現在以多種方式統治集成地理,專注於應用地理。在上面提到的傳統中,地理經常被組織成三個應用分支:人文地理學自然地理學, 和技術地理.[15][14][1][40][41][42]地理學家很少只關注這些主題之一,通常以其主要重點為主要焦點,然後將數據和方法納入其他分支。在描述自己躺在外行時,地理學家更可能與特定的分支或子分支密切相比,而不是具有宏偉的傳統。人類的地理與研究人,文化,經濟和與環境的互動有關他們與太空和地點的關係來研究人們及其社區,文化,經濟和與環境的互動。[15]物理地理與對自然環境中的過程和模式的研究有關氣氛水圈生物圈, 和地質.[15]技術地理位置有興趣研究和應用技術和方法來存儲,處理,分析,可視化和使用空間數據。它是最新的分支機構,也是最有爭議的。這些分支機構使用類似的地理理念,概念和工具,並且通常會顯著重疊。

身體的

物理地理(或生理學)的重點是地理地球科學.[43][44][45]它旨在了解身體問題和問題岩石圈水圈氣氛pedosposphere和全球植物群動物區系模式(生物圈)。物理地理是對地球季節的研究,氣候氣氛土壤,溪流,地面和海洋。[46]物理地理學家通常會致力於識別和監視自然資源的使用。

人類

人地理(或擬人地理)是地理的一個分支,重點是研究塑造人類社會的模式和過程。[47]它涵蓋了人類,政治,文化,社會和經濟方面。在行業中,人類地理學家經常從事城市規劃,公共衛生或業務分析。

隨著時間的推移,人們還出現了各種研究人類地理研究的方法,並包括:

技術的

技術地理涉及研究和開髮用於收集,分析,使用和理解空間數據的工具,技術和統計方法的工具,技術和統計方法。[14][42][41][40]技術地理是最近認可的分支機構的最新且有爭議的。還有其他幾個術語,通常可以互換使用,並與技術地理細分,包括“地理分析技術”,包括“地理分析技術”,[48]“地理信息技術”,[1]地理信息科學地球信息學和信息地理。每個概念和術語都有細微的差異。但是,技術地理是最廣泛的,與其他兩個分支的命名約定是一致的,並且已被該公約使用。聯合國教科文組織生命支持系統百科全書將地理分為主題。[42][41]隨著學術領域越來越專注於其性質,技術地理已經成為專門研究地理方法和思想的地理分支。[14]技術地理的出現通過用作管理該學科的跨學科性質的一組獨特方法,從而為廣泛的地理學科帶來了新的相關性。儘管人類和物理地理學家使用技術地理學家採用的技術,但技術地理學更關注基本的空間概念和技術,而不是數據的性質。[14]因此,它與地理的空間傳統密切相關,同時應用於其他兩個主要分支。技術地理學家可能會擔任GIS分析師,GIS開發人員致力於製造新的軟件工具,或創建包含人類和自然功能的一般參考地圖。

相關字段

  • 行星科學:雖然地理紀律通常與地球有關,但該術語也可以非正式地描述其他世界的研究,例如行星太陽系甚至超越。大於地球本身的系統的研究通常構成天文學或者宇宙學。其他行星的研究通常稱為行星科學。替代術語,例如摩擦圖(火星地理)已被用來描述對其他天體對象的研究。最終,地理可以被認為是行星科學中的子歧視。

技術

所有地理研究和分析都始於問“哪裡”問題,其次是“為什麼”。地理學家首先從托布勒的第一定律,“一切都與其他所有事物有關,但是近事物比遙遠的事物更相關。”[3][4]由於空間相互關係是該概要科學的關鍵,因此地圖是關鍵工具。古典製圖通過一種更現代的地理分析方法加入了,基於計算機地理信息系統(GIS)。

在他們的研究中,地理學家使用四種相互關聯的方法:

  • 分析 - 問為什麼我們在特定的地理區域中發現特徵和人群。
  • 描述性 - 簡單地指定特徵和人群的位置。
  • 區域 - 研究特定區域或地球上位置的類別之間的系統關係。
  • 系統 - 將地理知識分為可以在全球範圍內探索的類別。

定量方法

在1950年代和60年代,地理學中的定量方法在學科中變得尤為影響。這些方法以許多方式振興了該學科,從而允許對假設進行科學檢驗並提出科學的地理理論和法律。[49]

地理

數字高程模型(DEM)

地理與計算機在傳統空間技術中的應用有關製圖地形。類似於術語地理信息科學和技術地理學,地理學從定量革命在1950年代中期的地理。今天,地理方法包括空間分析地理信息系統(GIS),遙感, 和全球定位系統(全球定位系統)。Geomatics振興了一些地理部門,尤其是在北美地區,該部門在1950年代的地位下降。因此,許多人提出,除了身體和人類之外,它可能是地理上的第三個分支。

定量製圖

詹姆斯·庫克1770年新西蘭圖表

製圖是製作地圖的藝術,科學和技術。製圖師使用抽象符號(地圖製作)研究地球的表面表示。儘管地理的其他子學科依靠地圖來介紹其分析,但地圖的實際製作足以分別考慮。製圖從一系列的製圖技術發展到了一門實際的科學。

製圖師必須學習認知心理學人體工程學了解哪些符號最有效地傳達有關地球的信息,以及行為心理學誘使其地圖的讀者對信息採取行動。他們必須學習地球和相當高級的數學,以了解地球的形狀影響投影到平坦表面上的地圖符號的失真。可以說,沒有太多爭議,製圖是地理領域增長的種子。大多數地理學家會引用對地圖的童年迷戀,因為他們最終會進入該領域。

地理信息系統

地理信息系統(GIS)涉及計算機以適合信息目的的準確方式存儲有關地球的信息,以自動檢索。[50]除了地理的所有其他子學科外,GIS專家還必須了解計算機科學數據庫系統。GIS徹底改變了製圖領域:幾乎所有的地圖都在某種形式的協助下完成GIS軟件。使用GIS軟件和GIS技術來表示,分析和預測空間關係的科學稱為地理信息科學(GISC)。[51]

遙感

遙感是從距離進行的測量中獲取有關地球特徵的信息的藝術,科學和技術。[52]遠程感知的數據有多種形式,例如衛星圖像航空攝影,以及從手持傳感器獲得的數據。[52]地理學家越來越多地使用遠程感知的數據來獲取有關地球的信息陸地表面,海洋和氣氛,因為它:(a)在各種空間尺度(本地到全球)提供客觀信息,(b)提供了感興趣區域的概要視圖,(c)允許訪問遠處和無法接近的地點,(d)在可見部分之外提供光譜信息電磁頻譜,(e)促進對特徵/區域如何隨時間變化的研究。可以獨立分析遠程感知的數據,也可以與其他數字數據層(例如,在地理信息系統中)進行分析。通過幫助確定一塊土地上自然發生的事情以及在其中發生了什麼活動,遙感有助於土地覆蓋(LULC)映射。[53]

地統計學

地統計學處理定量數據分析,特別是將統計方法的應用於地理現象的探索。[54]地統計學廣泛用於各種領域,包括水文學,地質,石油勘探,天氣分析,城市規劃,物流和流行病學。地統計學的數學基礎來自聚類分析線性判別分析非參數統計檢驗,以及其他各種主題。地統計學的應用在很大程度上依賴地理信息系統,特別是插值(估計)未得到的點。地理學家為定量技術做出了顯著貢獻。

定性方法

定性地理是描述性的,而不是數值或統計本質。[55][56]它們為概念增加了上下文,並探索了難以或不可能量化的信念和觀點之類的人類概念。[56]人地理比物理更有可能採用定性方法。技術地理學家越來越多地嘗試採用GIS方法來定性數據集。[56][57]

定性製圖

定性製圖採用與定量相同的軟件和技術。[57]可以使用它來告知地圖實踐,或者可視化本質上並非嚴格定量的觀點和思想。[57][56]

人種學

人種學研究技術由人類地理學家使用。[58]文化地理,有一種運用的傳統定性研究技術,也用於人類學和社會學。參與者觀察深入的訪談為人類地理學家提供了定性數據。

歷史

地理的概念都存在於所有文化中,因此該學科的歷史是一系列競爭的敘述,概念在時空和時空的各個點都出現。[59]最古老的世界地圖追溯到古代巴比倫從公元前9世紀開始。[60]最著名的巴比倫但是,世界地圖是Imago Mundi公元前600年。[61]該地圖由Eckhard Unger顯示巴比倫幼發拉底河,周圍環繞著圓形的地表亞述urartu,還有幾個城市,反過來被“苦河”包圍(Oceanus),周圍有七個島嶼,以形成一個七角星。[62]隨附的文字提到了圍繞海洋的七個外部區域。其中五個的描述得以倖存。[63]Imago Mundi,較早的巴比倫人世界地圖可以追溯到公元前9世紀,將巴比倫描繪成離世中心的北部,儘管不確定該中心應該代表什麼。[60]

思想Anaximander(約公元前610 - 545年):後來的希臘作家認為是真正的地理創始人,通過其繼任者引用的片段來到我們身邊。[64]Anaximander被認為是gnomon,簡單而高效的希臘儀器,允許早期測量緯度.[64]Thales也以日食的預測值得稱讚。地理基礎可以追溯到古代文化,例如古代,中世紀和早期現代中國人。這希臘人,第一個探索地理作為藝術和科學的人,通過製圖哲學, 和文學,或通過數學。關於誰是第一個斷言誰的辯論地球是球形的在形狀上,信用要么parmenides或者畢達哥拉斯.anaxagoras能夠通過解釋地球的輪廓是圓形的日食。但是,他仍然認為地球是一個平坦的磁盤,他的許多同時代人也是如此。地球半徑的第一個估計之一是由Eratosthenes.[65]

第一個嚴格的系統緯度和經度線路被記入Hipparchus。他僱用了sexageSimal巴比倫數學。子午線被細分為360°,每個程度進一步細分為60°(分鐘)。為了測量地球上不同位置的經度,他建議使用日食來確定時間的相對差異。[66]廣泛的映射羅馬書正如他們探索的那樣,新土地將後來提供高水平的信息托勒密構建詳細地圖集。他擴展了Hipparchus,在他的地圖上使用網格系統,並採用56.5英里的長度。[67]

從3世紀開始,中國人地理研究和地理文學的寫作方法比當時(直到13世紀)在歐洲發現的方法更為全面。[68]中國地理學家,例如pei xiu賈丹沉庫粉絲欽達周達瓜, 和Xu Xiake寫了重要的論文,但是在中國採用了17世紀的西方風格地理的高級思想和方法。

托勒密世界地圖,重組托勒密地理,寫c.150

在此期間中世紀, 這羅馬帝國的墮落導致地理從歐洲轉變為伊斯蘭世界.[68]穆斯林地理學家穆罕默德·艾德里西(Muhammad al-Idrisi)製作了詳細的世界地圖(例如Tabula Rogeriana),而其他地理學家,例如Yaqut al-Hamawi阿布·雷漢·比魯尼(Abu Rayhan Biruni)伊本·巴圖塔, 和伊本·哈爾登提供了有關他們的旅程和他們訪問的地區的地理的詳細說明。土耳其地理學家Mahmud al-Kashgari在語言的基礎上繪製了世界地圖,後來也是如此皮里·里斯(Piri Reis)Piri Reis地圖)。此外,伊斯蘭學者翻譯了解釋早期的作品羅馬書希臘人並確定智慧之家巴格達以此目的。[69]AbūZaydal-Balkhī, 最初是從巴爾克,建立了陸地映射的“巴爾基學校”巴格達.[70]蘇哈布(Suhrāb等應角投影或圓柱等距投影。[71]

阿布·雷漢·比魯尼(Abu Rayhan Biruni)(976–1048)首先描述了極地等級方位角等距投影天體球.[72]當涉及到繪製城市並衡量它們之間的距離時,他被認為是最熟練的,他為中東和中東許多城市做到了這一點印度次大陸。他經常將天文讀數和數學方程式結合在一起,以通過記錄程度開發銷釘位置的方法緯度經度。當涉及到山的高度時,他還開發了類似的技術山谷,並擴展地平線。他還討論了人文地理學行星宜居性地球的。他還計算了緯度凱特(Kath)khwarezm,使用太陽的最大高度,並解決了複合物大地準確計算的方程式地球的周長,它接近地球圓周的現代價值。[73]他的估計為6,339.9公里地半徑僅比6,356.7公里的現代價值低16.8公里。與他的前任相反,他的前任通過同時從兩個不同的位置看到太陽來測量地球的周長,al-biruni開發了一種使用的新方法三角學基於A之間的角度計算清楚的山頂和山頂對地球的圓周進行了更準確的測量,並使其可以通過單個位置的單個人進行測量。[74]

自畫像亞歷山大·馮·洪堡(Alexander von Humboldt),地理的早期先驅之一是現代意義上的學術主題

歐洲發現時代在16和17世紀,在那裡發現了許多新土地,歐洲探險家(例如克里斯托弗·哥倫布馬可波羅, 和詹姆斯·庫克復興了對歐洲準確的地理細節和更紮實的理論基礎的渴望。探險家和地理學家面臨的問題是找到地理位置的緯度和經度。緯度問題很久以前解決了,但經度仍然存在。同意應零子午線應該是問題的一部分。它留給約翰·哈里森通過發明計時者來解決它H-41760年,後來在1884年國際子午線會議通過公約採用格林威治子午線作為零子午線。[73]

18世紀和19世紀是地理被公認為離散的時代學科,並成為歐洲典型的大學課程的一部分(尤其是巴黎和柏林)。許多地理社會的發展也發生在19世紀,其基礎SociétédeGéographie1821年,皇家地理學會1830年,俄羅斯地理學會1845年,美國地理學會1851年和國家地理學會1888年。伊曼紐爾·康德亞歷山大·馮·洪堡(Alexander von Humboldt)卡爾·里特(Carl Ritter), 和Paul Vidal de la Blache可以將其視為從哲學到學術學科的地理學中的主要轉折點。[75][76][77][78][79]

在過去的兩個世紀中,計算機技術的進步導致了地理以及將參與者觀察和地統計學等新實踐納入地理工具組合中。在20世紀的西方,地理學科經歷了四個主要階段:環境決定論區域地理, 這定量革命, 和關鍵地理。地理與地質科學之間的牢固跨學科聯繫和植物學,以及經濟學,社會學和人口統計,也已經大大成長,尤其是由於地球系統科學試圖以整體觀點理解世界。新的概念和哲學來自計算機,定量方法和跨學科方法的快速發展。1970年,Waldo Tobler提出了地理第一定律,“一切都與其他一切有關,但是近事物比遙遠的事物更相關。”[3][4]該法律總結了地理學家對世界的第一個假設。

著名的地理學家

機構和社會

主要類別:地理組織

出版物

主要類別:地理期刊

也可以看看

參考

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