第一章地理科学基本问题课件.ppt

地理科学导论,主讲教师 杨磊,教学目的与要求,地理科学导论是地理科学类专业学生必修的先导性基础课程。 通过课程教学使学生明确地理科学的研究对象、学科性质和科学体系，确立行星地理观念，初步掌握地表空间与地表环境的基本理论和思想方法，了解地理科学发展简史、发展动态及其科学和实践意义，进而为后续课程奠定必要的专业理论和思想基础。,第一章 地理科学的基本问题,第一节 地理与地理科学第二节 地理科学的研究对象第三节 地理科学的学科性质第四节 地理科学的学科体系第五节 地理科学的学科特征第六节 地理科学的理论结构,第一节 地理与地理科学,什么是地理:物产+地名？什么是地理学,一、地理词源及含义,1、词源中国：“仰以观于天文，俯以察于地理。” 周易系辞公元前11世纪古希腊文:“h”（意为“地球”）和graphein（意为“写”）。 埃拉托色尼（公元前273-前192）英语:geography 源于希腊文的音译。,2、含义 “天有日月星辰谓之文，地有山川陵谷谓之理”。 （东汉.王充） “地有山、川、原、隰，各有条理，故称理也”。（唐.孔颖达） 地理：即全世界或一个地区的山川、气候等自然环境及物产、交通、居民点等社会经济因素的总的情况。 （现代汉语词典1978） 英语Geography是“地球描述”之意。,3、辨析 地 指地球、地球表面（层）或地区（区域）； 理 即事理，指事物、现象之间的内在联系或规律性。 地理的科学内涵：地球表面或某一地区各种事物和现象之间的内在联系。 通常讲的地理，是指地表事象总的情况，以及记述这些情况的学科。,二、地理学的定义(-对象、内容),国外定义举例： 大英百科全书：地理学是描述地球表面的科学。 德国赫特纳：地理学是研究地球表面上区域差异及其空间上关联的科学。 法国白兰士：地理学是关于地方的科学。它研究各国的性质及其潜力，研究与地方差异性相联系的社会多样性。美国哈特向：地理学是描述和理解作为人类世界的地球各地方之间变异特性的科学。 苏联贝格尔：地理学是关于景观的科学。景观是各种事物和现象的综合体。 国际地理学大会（1980）：地理学是研究人类活动与自然环境相互关系的学科。,国内定义举例： 现代汉语词典：地理学是以地理为研究对象的科学。 自然地理学：地理学是研究人类赖以生存和生活的地理环境的科学。 人文地理学概论：地理学是研究地球表面的自然现象和人文现象的空间分布以及人类活动与地理环境相互关系的科学。 吴传钧、郑度等：地理学是研究人地关系地域系统的科学。 陆大道、白光润等：地理学是研究地球表层的科学。 高校地理教学指委：地理学是研究地球表层人地系统的结构、功能、动态、地域分异规律及优化调控的科学。,辨析： “一个概念愈普遍，它愈是频繁地进入我们 的思维中，它同感觉经验愈间接，我们要了 解它的意义也愈困难。”（爱因斯坦文集 245页） 定义众说纷纭的原因： 研究客体内容的庞杂性； 研究主体认知的局限性； 地理学科古老而又年轻。,第二节 地理学的研究对象,地球表层地理事物及其分布地理环境地理系统人地关系地域系统,一、科学研究对象辨析,研究对象是指“行动或思考时，作为目标的人或事物”。（现代汉语词典） “科学研究的区分，就是根据科学对象所具有的特殊矛盾性。因此，对于某一现象的领域所特有的某一种矛盾的研究，就构成了某一门科学的对象。”（毛泽东选集第一卷）各个学科所面对研究的对象都是客观实际，不同学科之间的差别不在于研究对象，而在于它们研究的角度不同，研究的侧面有所侧重。(钱学森：论地理科学),学科区分的条件（教材） 一门学科以自身的特殊性区别于其他学科； 一门学科有内在的认识体系和独特的观察视角，以利于建立理论和思维框架。两个误区地理学是空间科学。地理学不是研究人地关系的科学。著者见解地理学是地球表层这一特殊的物质体系的科学。,二、地球表层陆大道、白光润：地理学是研究地球表层的科学。地球表层是指接近地球海陆表面，由岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和智慧圈等相互作用、相互渗透形成的统一整体。一般认为，地球表层的上界是大气圈的对流层顶，下界是岩石圈的沉积岩底。关于地球表层，有许多不同的提法，如地理壳、景观壳、地球表面（非几何面，有一定厚度）等。,三、地理事物分布,传统的地理学者认为：地理学研究的对象就是自然和人文事象的空间分布。王铮：地理学研究的对象是以环境和区域为代表的地理事物。,1.地理事物的形成地域化原理。当把某一事物与其所在的地域联系起来进行研究时，该事物即成为地理事物。这一过程就是地域化过程。景观化原理。地域化事物与其它地域化事物之间发生联系，显示出某种结构和状态，即为景观。这一过程称为景观化过程。,2.地理事物的属性环境性（或综合性）。地理事物有一种依赖于地域特点，受制于相互联系的运动特性和行为，称之为环境性。区域性（或地域性）。地理事物占据一定的空间范围，分布在一定的地域空间，必然形成一定的地域特色。,3.地理事物的分布分布现象是某事物在地域（空间）上出现的频率（次数），分布意味着运动，运动产生和改变着分布。分布现象包括静态分布和动态分布。前者为地域结构，后者为地域过程。两者整合为地域系统。,4.地理位置的确定概念： 地球表面上某一事物与外在的其他事物的空间关系。 类型：天文地理位置 自然地理位置 经济地理位置 政治地理位置 特性 地理位置的唯一性 地理位置的层次性 地理位置的历史性 地理位置的价值性影响 对社会政治、经济、文化等有着广泛的影响。,四、地理环境,1.地理环境的概念 环境 环境是指以人为中心的一切客观事物的总和。 刘培桐环境学概论 地理环境 E雷克吕（Reclus）把地理环境理解为围绕人类的自然现象总称。 地理学词典及辞海：地理环境，又称自然环境，通常指存在于人类社会周围的自然界。 胡兆量：地球表层是人类生存、社会发展的地理环境。 白光润：地理环境是人类赖以生存和发展的基本环境，相当于地球表层的范围。 人类环境 人类环境是人类活动范围中物质和非物质要素的总和，其主体或核心是地理环境。,2.地理环境的类型自然环境 自然环境是由岩石、土壤、水、气候、生物等自然要素构成的环境。分为天然环境和人为自然环境。 天然环境，是指那些未受人类影响和只受轻微影响、原有自然面貌未发生明显变化的地方，如极地、高山、荒漠、冻原、原始森林等。 人为环境，是指受人类直接影响，自然面貌发生根本变化的环境，如人工草场、人工林地、农田、绿地、人工湖、运河等等。人文环境 人文环境，是指在自然环境的基础上由人类社会构成和创建的环境，又分为经济环境和社会文化环境。 经济环境，是经济活动的环境，包括自然资源、自然条件、劳动力状况、技术条件、交通运输条件等等。 社会文化环境，是社会活动、文化活动的环境，诸如政治、社会、文化、语言等社会文化现象的环境。,3.地理环境的特征组成特征：整体性或系统性 地理环境中的自然要素与社会要素存在在同一个地域，相互联系、相互制约，甚至互为因果，有规律的结合成统一的整体地理环境。分布特征：地域性或地域差异性 地理环境总是赋存于一定的地域空间，由于环境组成要素、内部过程的差异，必然使地域内部发生空间分异。发展特征（一切地理现象都是时间的函数） 历史性（不可逆性）、阶段性（节律性、层次性） 地理环境处在不断的发展与变化过程中，具有不可逆性。 自然界和社会经济活动都具有一定的节律性。如昼夜变化、四季更替（周期性节律）、气候变迁、地貌轮回、大洋演化等自然周期（旋回性节律）；经济活动、技术更新、时代更替等人文周期。,五、地理系统,1.系统论的一般知识系统理论的产生 贝塔朗菲，L.V.（Luduig Von Bertalanffy）加拿大籍奥地利理论生物学家，一般系统论的创始人。他主要观点： 一是系统观点，认为有机体都是一个系统，并把系统定义为相互作用的诸要素的复合体； 二是动态观点。 认为一切生命现象本身都处于积极的活动状态， 活的东西的基本特征是组织：主张从生物体和环境的相互作用中说明生命的本质，并把生命机体看成是一个能保持动态稳定的系统； 三是等级观念，认为各种有机体都是按严格的等级组织起来的，生物系统是分等级的，从活的分子到多细胞个体，再到超个体的聚合体，可谓层次分明，等级森严。,系统的基本概念系统是由相互联系、相互作用的要素（部分）组成的具有一定结构和功能的有机整体。要素是指构成系统的组成部分。它可能也是一个系统，称为原系统的子系统。联系也叫耦合，指各要素之间的因果关系链。联系的内容包括物质流、能量流和信息流。环境是存在于系统之外，与系统发生作用的事物的总称。它为系统提供物质、能量或信息，同时接收系统输出的物质、能量或信息。结构是指系统内部各要素之间具体联系和作用的形式。功能是指系统所发挥的作用。即系统从环境中接收物质、能量或信息，经过系统的变换处理，向环境输出新的物质、能量或信息。,系统的特征 整体性 相关性 结构性 层次性 目的性和有序性 环境适应性 动态性,系统的分类自然系统和人造系统实体系统和抽象(概念)系统 静态系统和动态系统 开放系统和封闭系统,地理系统地理系统思想的产生1962年乔莱首先将系统研究引入地理学领域。前苏联地理学家BB索恰瓦(CoyaBa) 1963年提出用地理系统的概念代替自然地理学的地理壳、景观壳等概念，于70年代发表了地理系统学说导论。20世纪80年代以后，我国地理学家也十分重视用系统论思想研究地理学。1979年吴传钧院士提出人地关系地域系统，1980年牛文元提出自然地理系统概念，1991年我国科学家钱学森在地理学报发表文章说：“地理环境是一个地球表层系统,也就是地理系统”,地理系统的概念白光润：地理系统是自然经济社会复合系统，是各种地理要素相互作用、相互影响，人类及其生存环境有机结合的动态系统。张超：地理系统是指地球表面的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和人类相互作用的物质、能量、信息运动系统。（地理学报1995.1）,牛文元：在地理环境中，一组结构有序、功能独特，有一定自我适应能力和自我调节功能的要素、属性或对象的集合，称之为一般意义上的地理系统。（地理研究1988.1.1-10）,钱学森：从系统科学的观点来看，地球表层是一个系统，它包括了非生物、生物和人。三个部分之间相互联系、制约和相互作用。这个系统称作为地理系统或地球表层系统。,地理系统边界广义的地理系统边界： 在垂直方向上以地球表面为中心，延伸到上下两方的某个位置； 在水平方向上可在自然形态明确发生异构的位置加以划分，也可在行政边界、区域边界、或人为规定的某种边界上加以划分。,全球地理系统边界包围的实体应满足5个条件： 必须是固体、液体和气体充分作用的界面区； 必须是地球内力和外力互相作用的迭加区； 必须是地球四大循环的耦合区； 必须是有机界和无机界强烈作用的交叉区； 必须是人类活动强烈影响的“自然经济社会”复合区。,地理系统的分类按组分性质分类： 自然子系统、经济子系统、社会子系统按等级层次分类： 全球地理系统、区域地理系统、局地地理系统按生态状况分类： 天然生态系统，控制的天然生态系统， 生产生态系统，居住生态系统按结构功能分类： 地理形态系统（相关地理系统） 地理级联系统（过程地理系统） 地理过程响应系统 地理控制系统。,六、人地关系地域系统地理学的研究核心,1、基本概念的分析人地关系中的“人”-即在一定的生产方式下、一定的地域空间内从事各种生产活动和社会活动的人。人地关系中的“地”-是指由自然和人文要素按照一定规律相互交织，紧密结合而构成的地理环境整体。人地关系-就是指人类社会和人类活动与地理环境之间的相互关系。地域系统-是分布在一定地域范围内的空间系统。人地关系地域系统-是以地球表层一定地域为基础的人地关系系统，也就是人与地在特定的地域中相互联系、相互作用而形成的一种动态结构。（吴传钧）（两方面的含义）,2、人地关系的基本表现（生存、生产、生活）人类演化过程中的人地关系 地理环境为人类的进化提供了必要条件; 地理环境对人种的形成有直接的影响。 地理环境对民族的性格形成有影响。人类经济活动中的人地关系 自然环境为人类经济活动提供了自然物质基础。 地理环境是劳动地域分工的客观条件。 人类经济活动必定对地理环境产生多方面的反作用。人类生活中的人地关系 地理环境的差异导致人们生活习惯有很大差异。 地理环境的差异影响人们的生理特征。 地理环境的差异影响人们的心理特征和精神状态。,3. 科学人地观的基本观点相互联系：人与自然都分布于一定的地表空间，两者之间进行着物质、能量和信息的交流。影响强度：总体上讲自然环境是人类社会发展的非决定性条件，在个别具体场合可能成为人类活动的决定性条件。影响方式：自然环境对人类活动存在直接和间接的影响。影响媒介:技术是人地关系的媒介,科技发展的阶段性导致人地关系的阶段性变化。基本原则：人类利用、改造自然必须遵守自然规律。,4.人地系统的结构 人地系统是由地理环境和人类活动两个子系统交错构成的复杂的开放的巨系统，内部具有一定的结构和功能机制。 在这个巨系统中，人类社会和地理环境两个子系统之间的物质循环和能量转化相结合，就形成了人地系统发展变化的机制。,5. 研究人地系统的目标优化调控 研究人地关系地域系统的总目标是为探求系统内各要素的相互作用及系统的整体行为与调控机理。 要协调人地关系，首先要谋求地和人两个系统各组成要素之间在结构和功能联系上保持相对平衡，从而维持整个世界相对平衡的基础；保证地理环境对人类活动的可容忍度，使人与地能够持续共存。 一般而论，优化目标包括资源的合理有效利用、生产力和城镇系统的合理布局、所有经济活动都要谋求经济效益、社会效益和环境效益三方面的结合等等。通过选择对系统演变有决定意义的可控参量，以协调人地之间相互作用关系。,六、地理学的研究视角和科学维度,（一）观察研究问题的视角空间视角 从空间角度探讨地球表面的空间结构特征和分异规律（自然空间结构、社会空间结构、自然-社会综合空间结构）。环境（生态）视角 地球表层环境与人类社会发展的相互关系。,六、地理学的研究视角和科学维度,（二）地理学的科学维度空间秩序 空间秩序是指某一地域内地理现象或地理事物的空间分布模式和空间分布规律。时间序列 时间序列的研究是要揭示出空间秩序是怎样变化发展的，包括变化趋势和变化节律。动因机制 动因机制是指空间秩序和时间序列形成的动力学机制。包括：某一时期的空间秩序保持稳定或维持的动力学原因或机制；时间序列形成的动力学原因或机制。,第三节 地理科学的科学性质,科学性质辨析传统科学分类中的地理学现代科学分类中的地理科学科研与教育实践中的地理学地理学性质再认识,一、科学性质辨析,1.科学及其作用科学是反映客观事实和规律的知识。科学是反映客观事实和规律的知识体系。科学是一项反映客观事实和规律的知识体系相关活动的事业。 科学发展的历程 16世纪以伽利略为代表的个体活动时代 17世纪以牛顿为代表的松散群众组织皇家学会时代 爱迪生（1847-1931）“实验工厂”的集体研究时代 20世纪40年代美国的国家规模建制时代 当今国际合作的跨国建制时代,2.现代科学的特征,研究的完整性。从层次、过程、结构、功能等诸多方面揭示自然界的规律，获得对自然界越来越完整的认识。研究对象的多学科性。采用多学科的方法研究某一物质客体或某一课题，组织多学科联合攻关是高科技研究取得突破性进展的主要形式。是当代科学发展最有前途的方向。学科的多对象性。现代科学研究向横向和纵向两个方面延伸，各门学科不断扩展自己的研究领域。科学研究的信息化。计算机信息处理技术是当代科学技术发展的主导领域，信息处理技术的巨大进步是当代科学革命的核心过程。,3.科学性质的认识所谓科学性质，是指某一学科在人类整个科学知识体系中的基本地位，或隶属关系。人类的科学知识体系是一个整体。科学分类是人为的，造成分类体系的差异。,二、传统科学体系中地理学的跨学科性,1.两分法即分自然科学、社会科学。2.三分法即分哲学、自然科学、社会科学。3.五分法A自然科学B社会科学C数学 D哲学 E边缘科学,三、现代学科分类中地理学的大科学性质,1.现实学科分类中的困惑 20世纪以来，现代科学技术的高度分化与综合。至少有三类科学无法用过去的社会科学、自然科学的老框框去套：一是横断科学,就是各种科学都应用的理论和方法,如系统论、控制论和信息论；二是边缘科学，就是介于两个学科之间的科学，特别是介于一门自然科学和另一门社会科学之间的科学，如数量经济学、生态经济学等等；三是综合科学，兼有自然科学和社会科学两种性质、综合研究某一论题的科学，如环境科学、城市学、人口学等等。,2.教育部1998年学科分类方案哲学 经济学法学 教育学文学 历史学理学 工学农学 医学管理学,3. 钱学森的学科分类思想,学科分类原则 各个学科所面对研究的对象都是客观实际，不同学科之间的差别不在于研究对象，而在于它们研究的角度不同，研究的侧面有所侧重。 一个学科内的各种知识之间存在着纵向的区别，一般需将某学科内知识分为基础理论、技术基础、实际应用三个层次。 学科分类体系不应有千古不变的模式，随着科学的发展，人类的知识将不断完善、不断发展，逐渐形成体系，学科分类不应该是先搭好一个框子把所有知识硬性地装进去。,科学体系构建,4.钱学森的地理科学思想,地理科学不同于传统意义上的地理学，它不是单一的学科，而是一个学科体系，是与自然科学、社会科学等并列的现代科学技术中的一大部门。地理科学既不属于自然科学，也不属于社会科学，它是自然科学与社会科学相结合的科学。地理科学可以划分成三个层次，即基础科学层次、技术理论层次和应用技术层次。地理科学的研究对象是地球表层系统，是一个开放复杂的巨系统。地理科学研究的基本方法是“从定性到定量的综合集成法”地理建设思想。“我们要建设社会主义三个文明，我们要把它的基础条件搞好，不然持续协调稳定发展就很难，这就是地理建设。”,1、地理科学研究既有自然内容，也有人文内容，说明是自然科学与社会科学的汇合。2、地理科学教育国家教育部门在中学课程划分上则把地理划为文科。大学的地理专业把地理看成是理科，或者至少认为是理科知识基础密切相关的学科。国外也有类似情况，有的把地理学归为文学院，有的则把地理学归为理学院。3、地理文献编辑在文献编辑、基础知识教育上又把史地放在一起。地理科学理论的书籍常常分散分布在相关的学科门类之中。,四、教育科研实践中的地理学,五、对地理学性质的再认识,地理学的性质不仅仅是一个概念问题，它涉及到地理学的定义、地理学的研究对象、以及由对象规定的研究内容、研究方法和在科学中的地位，社会发展中的作用等等。 理性的表述应该是：按传统的科学分类体系，地理学是自然科学和社会科学两大领域交汇的跨界学科，兼有自然科学和社会科学的属性。按现代的科学分类观点，地理学是自然科学和社会科学相结合的，并与之平行一个的独立的科学系统。,第四节 地理科学的科学体系,一、传统地理学的科学体系西方传统的地理学分类体系:专论地理学（区域）、通论地理学（部门）前苏联的地理学分类体系：自然地理学、经济地理学区域地理学、系统地理学、数理地理学三大类（P313表4.3.1）。 二、现代地理科学的科学体系（P314表4.3.2） 分三个层次：基础理论层次理论地理学：地理哲学、元地理学和地理学思想史。地球表层学基础地理学：区域地理学、系统地理学和类型地理学。,应用理论层次 建设地理学、区域开发学、国土整治学、生态经济学、自然环境保护学、自然资源学，应用地貌学，应用气候学。应用技术层次 遥感地理技术、地理信息系统、地理制图、景观生态设计、土地管理与规划、城市规划、自然灾害预报等。,三、地理科学的相邻科学地学 环境科学 生态科学区域科学,第五节 地理科学的学科特征,综合性 区域性 动态性 软科学性 工程性,一、综合性,作为研究对象的地球表层系统是一个多种要素相互作用的综合体，决定了地理学是一门综合性的学科。地理学的综合性研究分为不同的层次：两个要素相互关系的综合研究；多个要素相互关系的综合研究；地球表层系统全部要素之间相互关系的综合研究。综合性的特点决定了地理学的性质是一个横断学科。事实上，许多研究地球表面某一圈层或某一圈层中部分要素的学科是从地理学中分化发展而成的。,二、区域性,地球表面自然现象和人文现象空间分布不均一的特点，决定了地理学研究的区域性特点。地理学区域性研究内容，包括区域内部结构和区际关系两个方面。地理学的区域研究分为3个尺度： 大尺度区域研究着重探讨全球或全大陆范围内的分异规律和内部结构特征，从而揭示全球或全大陆的总体特征； 中尺度区域研究是分析国家或大地区范围内区域总体特征和地域分异规律，以及该地区对大尺度区域分异的作用； 小尺度区域研究是揭示局部地区区域特征和分异规律，以及该地区对中尺度区域分异的作用。,三、动态性,地球表面不断变化的特征，决定了地理学须以动态观点进行研究的特点。用动态的观点研究地理学，要求把现代地理现象作为历史发展的结果和未来发展的起点，要求研究不同发展时期和不同历史阶段地理现象的发生、发展及其演变规律。地球表面的复杂性决定了地理学研究方法的多样性。,四、软科学性,地理学作为软科学，主要是指综合地理学在城市规划、区域规划和区域发展方略等研究中所起的作用。在区域发展方略研究方面，地理学可以把区域发展总战略和子战略有机地结合起来进行研究，并将落实与区域地表结构上，同时还可以探讨某些战术性问题。,五、地理学的工程性,所谓地理工程，是指人们对地理环境进行有目的的开发、保护、利用和改造的工作。目前，地理学已经进行了地理工程设计和建设，直接服务于一些具体问题的解决。,第六节 地理学的理论结构,地理基本要素地理基本概念地理学的基本公理地理学的基本理论,一、地理基本要素,方向、位置、距离、覆盖、密度（强度）和时间二、地理基本概念地理事物概念、地理性质概念、地理关系概念区位、区域、景观、时空耦合、网络、等级、模型、循环、相互联系、机制,区位,区位的概念：人类社会事物的空间位置及其结构关系（在什么地点？与什么有关？环境条件如何？）区位的特点：空间性：位置意义。 上海位于中国长江中下游冲积平原长江入海口和我国海岸线的中点，是长江黄金水道与津沪铁路交会点。结构性：事物在空间上与其它事物之间的联系。 上海宝钢位于中国东部经济文化高度发达的地区，有广阔的市场腹地，临海便于从国外特别是利于从澳大利亚进口铁矿石。环境性：自然环境、人文环境 上海地处亚热带长江中下游平原，温暖而湿润。文化性：区位是人类的文化行为的结果。,区域,区域的概念广义的区域是地球表层的一个部分，可以是自然的也可以是社会经济的。狭义的区域是指人类社会经济的空间形式。区域的特征区域空间是具体的：具体、实在的空间与环境区域是连续的：不是位置点，而是一个连续的面区域具有演化特征：不同的社会形态和生产力发展阶段相对应的不同的区域形态结构。,景观,景观的概念“景观”在德语中被解释为“风景”（外貌、视觉感观）、“区域”。地理学中的“景观”多指区域的整体形象而言。不同学者强调的侧面不同：有的认为“景观”专指自然或侧重于自然的整体；有的强调“景观”侧重于区域含义；有的认为“景观”不仅包括自然景观也包括人为景观。景观的定义：综合了地理圈、生物圈和智慧圈的人为事物的人类生活空间的总空间和可见实体。（特罗尔，1971） 景观的含义“景观”在地理学中所包含的含义：整体性：它表示诸多地理要素构成的综合体地域性：它表示地表的整体形象，不能脱离实在的地表物质环境，不是抽象的空间概念。形象性：或称可视性，是可以观察到的形态,三、地理基本公理,集群公理势能扩散公理距离衰减公理序动公理时空对耦公理,集群公理,个体在地理上的靠近、聚集形成群体，各种群体也在一定的地理空间上集聚，称为集群。地球上的一切事物在地理空间上都呈一定的集群状态。（如：生物、流水、人类）自然、人文和社会因素集群的结果： 形成两种地理区域： 均质区域或称形式区域（集群地区内部结构上相似） 功能区域或称作用区域（集群产生势能，对外发生作用的结果）,势能扩散公理,非生命体具有位势能和内部结构势能，生命体除这些之外还具有生物势能不同事物所具有的势能是各不相同的，这包括势能的大小不同以及势能组成种类上的不同。势能扩散是一切事物共有的特性。势能扩散是一切地理运动和地理过程的原动力，各种不同来源的势能作用的结果，造成了复杂的地理现象，形成了错综复杂的地理规律。（如人类集中的场所城市向外扩散势能，从而形成了城市腹地吸引范围）。,距离衰减公理,“距离”指的是地理距离，不只是简单的几何距离或路程，它包含了事物之间接触性和近便性的计量。计量的方式，可以是陆上的、海上的、空间的（如直线几何距离、航空距离），也可以用时间这一指标作间接计量。事物向环境扩散势能，其扩散能量的分布状态随着与扩散中心的地理距离的增加而逐渐衰减，即衰减波的强度同扩散中心的距离成反相关。势能有时可以利用代载体（如科学家的著作）完成其扩散过程。有时可能存在一个势能扩散基距（最短距离），在基距以内不符合距离衰减法则，扩散中心至基距之间的势能扩散强度或随距离增加而增加，或保持不变，或呈无规律的紊乱状态。,序动含义之一，是集群向环境发生作用的地理过程依从一定的程序，先后在不同的空间上发生作用，势能扩散在不同的地理距离上产生作用在时间上是相继的，不可能在地理距离远的地方先发生作用，而在近的地方后发生作用。含义之二，是互相之间密切关联的事物构成的、占有一定地理空间的集群在作用于环境的同时，内部诸事物之间的作用机制也是按照一定的顺序和活动规则运行的，如果次序在前的事物不发生作用，则次序在后的一定不会发生，反之亦然。,序动公理,时空对耦公理,地理综合体是一定时空中的地理体。地理体在时间上的变化（即演替或波动）与地理体在空间上的变化（即更替或共轭）之间存在一定的对应关系。在一定条件下，地理体的更替系列可以反映其演替系列，演替系列可以反映更替系列。,四、地理学的基本理论,地理环境整体性理论（公理基础：统一性公理、集群公理）自然地域分异理论（集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理、节律性公理）人地关系理论（集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理、序动公理）地理区域理论（集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理）地理轮回理论（序动公理、节律性公理）古典区位理论（集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理）中心地理论（集群公理、势能扩散公理、距离衰减公理）重（引）力作用理论（引力理论、距离衰减公理）土壤发生学理论（统一性公理、序动公理）地理演替理论（节律性公理、集群公理、序动公理）地理系统理论（集群公理、势能扩散公理 、节律衰减公理、序动公理）,