中图分类号:K90 文献标识码:A 20世纪我国地理学的成就是空前辉煌的:初步奠定了现代化的科学基础,开拓了宽阔的应用领域,带动或推进了众多分支学科的发展[1]。地理学家活跃在社会经济建设和政府决策、领导部门,担当着科学技术或工程部门的重要岗位,扮演着运筹帷幄、决胜千里的重要角色。高等院校已有8个地理学博士点、9个自然地理博士点,人文地理、区域经济、地图和地图信息系统各3个博士点、92个硕士点,每年培养出来的青年地理专家很可能超过50年代以前中国地理人材的总和,这是多么令人鼓舞的前景啊!人才的储备和素质的提高,是实施科教兴国和可持续发展战略的基本保证。 1 全球化与地球系统科学 社会的需求胜过100所大学。21世纪信息社会即将来临,新经济的涌现,全球化、网络化和知识经济的萌发,为地理科学的发展提供着蓬勃生机[2]。20世纪后期,我国地理界的人力、物力主要集中于解决国家内部经济建设问题,现在面临全球化资源再分配、区域重组、经济管辖区争端等新的挑战,面临加入世界贸易组织(WTO)和组建跨国公司等新问题。地理学界责无旁贷地要加强全球问题的调查研究,掌握世界动态信息,力争与国际接轨。例如“数字地球”战略不仅是关系国家安全、关系全球变化和自然灾害,也和城市化、西部开发、扩大内需密切相关[3]。我们过去没有力量和条件去研究复杂的世界性问题,现在改革开放进一步深化,应该转变观念,把全球研究(Global Study)提到日程上来,积极地投入到地球系统科学中去[4,5]。如果说,地球表层的范畴是上至电离层、下至莫霍面,也就是指信息传输最活跃的圈层,或称智慧圈、人类圈,都是地理学家需要积极参预进行综合研究的范畴。天高任鸟飞,海阔凭鱼跃,地理学的未来生机无限! 地理科学既然是以综合研究地球表层为己任,我们就应该为近百年来众多分支学科的繁荣而欢呼。我曾经比喻地理科学像一颗榕树,丛生的气根越多,就会得到丰富的营养和水分,大榕树就会长得更加高大,也会更加有利于支撑本来扎根不很深的大榕树,增加大榕树抵抗飓风袭击的能力。认为分支学科的发展分散了地理科学的凝聚力,这种担心是多余的,至少是保守的。地球系统科学的体系框架在世纪之交已基本形成,它从研究碳与水的循环及其在太阳能作用下的新陈代谢作用开始,扩展到氮、磷、钾等营养元素和硫、砷、汞等制约元素的迁移,成为当代资源与环境问题的热点。它们影响到叶绿素含量、植被指数以及初级生产力的时、空分布,从而影响到森林蓄积量、草场载畜量、海洋渔获量与农作物产量。用这条主线贯穿着气圈、水圈与岩石圈之间的内外物质与能量的循环,就不必划地为牢、割裂陆地与海洋生态系统之间的联系,而且纲举目张,有助于争取更多学科的融汇与交义,而赢得地学、生命科学乃至社会科学的广泛支持。 对地观测技术系统的进步和时、空分辨率的提高,已使全球准同步动态监测成为现实,几乎可以说,有了卫星遥感,才涌现全球变化的研究浪潮。由于卫星遥感、全球定位系统与地理信息系统的进步,地理科学的综合集成就有了定量化的科学基础与先进技术手段的保证,不再只是概念的描述和哲学理念的思维。纳米级高光谱的遥感数据,用于测定地球化学元素的本底和变异,国内外已经初露锋芒;米级空间分辨率的卫星雷达图像,在水稻田作物识别、湿地水生植物分类、黄金矿藏的远景勘探方面,我国科学家都有所突破。而遥感三维成像适用于城市化监测与数据库的更新,我国也有了专利新产品。 2000年2月升空的美国奋进号宇宙飞船,一次获取除南北极地区以外75%以上地球表层的三维数字图像,总数据量达98T字节,相当于1.5万张光盘,分析与制图约需2年时间。为此,美国五角大楼的中央情报局与国防部的制图机构合并为国家影像制图中心(NIMA),雇员9000名,预算10亿美元,从世界各地收集大量的地图资源,从事数字化三维地图的研究和研制工作。这种高精度的三维数字地图将使美军在全球范围内的精确打击能力又有一个质的飞跃。如果说在1991年海湾战略中,美军精确制导武器还不到10%,而在1999年的科索沃战略中已占到90%。两年内完成的世界地图覆盖面积超过20世纪航空摄影测绘地图的总和。今天开展全球研究,信息资源是极其丰富的,体制创新也是至关重要的。 2 网络化对地理科学的影响 网络世界正在改变人类生活中的时空观念。中国宽带高速互联网(CNCnet)发展迅速,第一期工程已于2000年10月底开通,线长8490km,106个中继站,17个节点,贯通了东南部的17个大城市:北京、天津、济南、合肥、南京、上海、杭州、宁波、福州、厦门、广州、深圳、长沙、武汉、南昌、郑州、石家庄,总传输带宽高达40000M(40Ghps)。作为全国性的高速、宽带IP骨干网络,组成完全的闭环,将承包语言、数据、视频、多媒体等综合业务及增值服务,实现各种业务网络之间的无缝连接。 教育部在10月25日召开的《全国中小学信息技术教育工作》会议上提出:据1999年底不完全统计,全国开设信息技术课程的学校约2万所,拥有计算机165万台,建立了校园网近3000个,但是2亿中小学生中接受信息技术教育的仍不足3000万人。教育部计划2001年前全国普通高中及大中城市初中开设必修课,2003年前普及到全国初中,2005年争取普及到全国90%以上中小学。同时用5~10年时间,使全国90%中小学能够上网或与中国教育卫星宽带网联通。