3.1陸面過程與格局綜合研究
地表系統包括與人類在時間和空間上密切相關的環境、資源和社會經濟的結構、演化、發展和相互作用。它是最復雜、最重要、受人類活動影響最大的。因此，對它的研究是地理科學未來發展的壹個重要領域。目前，人們越來越關註與人類生存密切相關的地表環境狀況及其變化趨勢。從本質上講，陸地表層環境變化是特定區域在人為或自然因素作用下，地表過程方式和強度發生變化的結果。陸面過程的研究將向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。其主要意義在於可以有效地研究開放系統之間的物質、能量和信息交換，從而推動地理學向理論層面的深化；界面過程的研究實際上是系統間界面的研究，它將促進地理學綜合方法的發展，導致跨學科、跨部門的滲透和相鄰學科成果的引進。
陸面系統具有時空分布不均的特點，對全球性問題的認識水平在很大程度上取決於對其區域分異的認識和研究深度。將陸面劃分為不同的地理類型，研究不同地理類型的過程、結構和演變，比較它們的異同，是陸面格局研究的重要內容。在研究陸面的過程中，還要註意陸海相互作用，特別是海洋對陸地過程的影響和作用。從全球環境變化、地球系統科學和全球經濟壹體化的形勢來看，我們也需要壹個更好的、易用的、兼顧自然和人文的區域框架，並根據客觀實際的變化及時更新。中國幅員遼闊，東臨太平洋，西接歐亞大陸腹地。南北橫跨熱帶、亞熱帶和溫帶。山地高原多，季風氣候顯著。既有潮濕的森林，也有極度幹燥的沙漠，形成了三個自然區域並列的獨特格局。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廣闊的舞臺。全面研究地表過程與格局的關系，將推動全球環境變化的區域響應研究，成為陸面系統科學發展的基礎理論。
近期主要研究方向包括:水文循環過程和水分轉化機理及其物理實驗模擬；流域系統物質遷移過程及其對區域環境的影響：坡面侵蝕的發展過程及坡面的改良利用；土地演化過程及其調控機制；土壤-植物-大氣連續系統過程與區域尺度轉換:生命元素、汙染物、重金屬和稀土元素的環境生物地球化學過程及其健康效應；自然地域系統綜合研究；典型地區環境演變過程等。
3.2全球環境變化及其區域反應
由於大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度的增加可能導致全球變暖，因此引起了世界各國公眾和政府的密切關註。針對氣候變化、臭氧層破壞、生物多樣性保護、荒漠化等全球環境變化，制定了相關國際公約，開展合作，促進人類社會可持續發展。地球與地表自然是壹個有機整體，世界各圈層之間有著密切的相互作用。隨著人口增長、社會發展和科技進步，人類活動對地理環境的影響越來越強烈。人類對壹個領域施加的影響會對其他領域產生作用，今天的措施會對未來產生影響。今天的全球環境變化與人類長期活動的緩慢積累過程密切相關。
全球環境變化研究是地理學過去、現在和未來的重要研究領域。在國際地圈生物圈計劃(IGBP)和國際全球變化人為因素計劃(IHDP)的推動下，我們正在不斷探索新的研究領域。全球環境變化及其區域響應涉及古地理環境演化、土地利用與土地覆被變化、自然災害減災、典型區域環境定位研究和全球環境變化對策等多個領域。中國的青藏高原和黃土高原與全球環境變化密切相關，是地理學可以施展其特殊技能和才能的地區。
基於我國國情和地理特點，目前主要研究方向包括:全新世古地理環境演變，特別是近2000年歷史時期氣候環境的變化；對極地、山脈和冰凍圈的綜合研究；土地利用和土地覆被變化及其驅動力；全球環境變化及其對環境脆弱地區的影響和響應；全球環境變化的戰略對策研究。其中，全球環境變化的社會經濟對策涉及自然地帶的變化、土地利用的結構和布局、農林牧業、能源結構的調整、海岸帶的防禦措施、自然資源的合理利用和自然災害的防治。
3.3 .自然資源保護和生態環境建設
水資源、土地資源和生物資源是地球人類家園支持系統的重要組成部分。中國人均自然資源占有量少，空間分布不均。快速的經濟發展增加了對自然資源的壓力。長期的掠奪式開發和不合理的管理導致了自然資源枯竭、環境惡化、生物多樣性喪失等壹系列問題，成為我國社會經濟可持續發展的嚴重障礙。可持續發展要求不同尺度區域的社會經濟發展與人口、資源、環境之間建立和諧、協調的關系。
因此，要綜合研究我國各種自然資源的格局、過程和動態，從整體性的角度研究各種自然資源之間的關系，揭示它們的組合特征和演化規律。研究自然資源與生態環境的關系，不同區域資源與環境的關系，特別是人類活動與資源環境的關系，揭示自然資源的時空變化規律和評價自然資源開發利用的環境效應，闡述人類商業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。土地退化和生態環境惡化存在明顯的區域差異，有必要劃分不同的區域類型，對其成因機制、動態過程和發展趨勢進行全面系統的研究，提出宏觀調控戰略和生態環境建設的總體部署和途徑。
資源與環境領域的主要研究方向有:水循環演化規律、水資源與水環境動態評價的理論方法、水資源高效利用的途徑和優化配置的決策；土地質量演變機制及其可持續利用，水土資源耦合機制及其調控；環境質量評估、預測和分區；典型區域生態環境定位的生態環境公益功能和資產價值評估、動態監測和趨勢預測；生態地理分區和環境脆弱地區研究；重點區域(如黃河流域、西北幹旱區、東南沿海快速發展區)生態環境演變機制與調控。
3.4 .區域可持續發展與人地系統的機制與調控
地球表層存在明顯的地域差異。不同的地區有不同的人口、資源、環境和發展的內涵。區域尺度的可持續發展研究是地理學可以充分發揮優勢的領域。區域經濟增長和社會穩定發展應以有效控制人口增長、合理利用自然資源和逐步改善環境質量為基礎，促進不同類型區域的協調和平衡，縮小區域發展水平的差距。區域可持續發展研究需要把人口、資源、環境和發展作為壹個整體，研究它們的結構功能和相互作用機制，預測它們的發展趨勢，制定調控和管理對策，提出不同類型區域可持續發展的優化模式。
人地系統是人地關系地域系統的簡稱，是由自然、經濟和社會子系統組成的復雜系統。人地關系地域系統是特定區域地球表面“人”(人類及其經濟社會活動)與“地”(自然環境)相互作用形成的動態結構。人地系統包括人對土地的依賴性和人的能動性，它隨著人類社會的發展而變化。歷史經驗表明，人與土地的關系應該是和諧協調的，人類應該按照客觀規律有意識地利用和改造土地(自然環境)，妥善處理二者之間的關系，從而達到可持續發展的目的。人地系統的研究是跨學科的，其中心目標是協調人地關系，重點是人地系統的優化，並落實到區域可持續發展中。在人地關系協調中，人口與經濟社會發展、自然資源與環境之間存在著直接和間接的反饋作用，相互交織。自然資源和自然環境可以促進和控制人類活動；人類在自然系統中投入可控資源，治理自然災害，改善環境質量，開發各種資源，從而實現產出並使之最優化。任何區域發展、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、加速人地相互作用在區域系統中的良性循環為目標。目前更強調研究成果的實用性、前瞻性和指導作用[14]。
目前，該領域的主要研究方向包括:區域可持續發展指標體系；社會經濟要素的空間分異規律及其結構優化；人居環境與城市化研究；人為因素對自然環境的影響及其調控：區域可持續發展機制與區域系統結構的優化調控：人地系統的動力機制，包括人地系統的結構、功能、開放性和穩定性；人地系統類型分析及其區域分異：人地系統演替過程的動態模擬與系統調控。
3.5 .地球信息科學和“數字地球”戰略研究
地球信息科學是地球系統科學、空間技術和信息科學交叉融合的產物。它以信息流為手段，研究地球系統中物質流、能量流、人流的運動狀態和方式。由於地球信息科學的多學科性質，它可以為地球系統中眾多研究領域的綜合集成和大規模地學問題的研究與解決提供強有力的支持，甚至提供全新的研究和解決方案。地理信息科學的形成和發展，作為信息時代地理科學的研究方向，有著廣泛的社會需求[4，12，13]。
隨著對地觀測和信息技術的發展，人類有能力系統地研究全球性問題，推動地球系統科學研究的現代化和信息化。“數字地球”的核心思想是把全球性問題作為壹個整體來研究和解決，通過數字化手段最大限度地利用信息資源。它不僅為地球可視化提供了壹個平臺，也為地球科學實驗提供了壹個基本的模型框架。利用這個框架，我們可以重復整個地球的進化和相互作用的歷史，評估現狀，預測未來。地球信息科學的研究為解決“數字地球”的關鍵技術奠定了科學基礎，它的發展將有助於推動“數字地球戰略與中國對策”的研究。
目前，地球信息科學的主要研究方向包括:①時空信息的認知，時空信息的表達、解釋和反演，地理數據模型和信息機制的研究；②多源數據融合，大型地學數據庫的建設和更新；③地學知識發現、地學信息圖譜、地圖語言與認知、地學信息模型等地學信息時空分析與模型研究；(4)地學數據采集與處理和虛擬仿真基礎設施；(5)信息* * *建設* *享受規範、標準和立法等。
4對策和建議
地理學的五個前沿領域是密切相關和相互支持的。要發揮地理學的綜合優勢，融合自然地理學、人文地理學和地理信息科學技術。
4.1加強基礎工作，完善和建設研究支撐體系。
中國壹些具有全球意義的地區特色鮮明，是地理與國際社會的窗口和橋梁。加強前瞻性基礎研究，承前啟後，鼓勵原始創新。從源頭創新看，在充分利用衛星數據和信息系統的同時，要特別重視和加強野外調查、定位試驗觀測等第壹手科學數據的收集和分析等基礎工作。因此，需要進壹步建設和完善不同類型區域的野外定位觀測基地、精度分析測試、實驗模擬等研究支撐體系，確保實現時空動態分析和模擬，從而提高地理學自身的信息化和現代化水平。
4.2組織自然領域和人文領域的交叉和綜合
地理學兼具自然科學和社會科學的性質，但目前多停留在學科之間的雙邊結合，實現自然和人文領域的交叉還有很長的路要走。要組織實施綜合研究計劃，建立跨學科研究組織，促進相互滲透和多學科融合，努力實現綜合集成。加強信息網絡建設，促進衛星數據、定位觀測和社會經濟統計的綜合利用，提高戰略分析和工程咨詢的現代化水平。
4.3 .重視地理科學知識的普及和成人教育。
全球環境變化和區域可持續發展是當今人類社會關註的重要問題，而地理科學知識、資源和環境問題關系到人們的生活質量和國家生態安全，不僅專業人士需要掌握，管理決策者和公眾也想知道。通過各種教育和科普的媒體和渠道，加強地理期刊的出版，推動地理博物館的籌建，發展網絡和遠程教育，廣泛傳播地理科學知識，促使全社會認識地球、尊重自然，強化環境保護意識，節約資源，樹立可持續發展理念，建設人類美好家園。從而開拓地理學新的應用領域，擴大地理學的社會需求，促進社會對地理學的理解和認識。