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吴传钧先生进入地理学研究领域，开始于初中地理老师介绍孙中山先生的《建国方略》的吸引：为了发展我国的实业，大规模地建设国家，不仅要在沿海开辟一系列的大港口，在内地具备条件的地方开设工厂、开发矿藏，还要把铁路修到祖国的四面八方，把贫困落后的中国建成繁荣昌盛的国家。对国土开发和区域规划的憧憬，激发了他学习地理学的兴趣。其本科毕业论文《中国粮食地理》、硕士学位论文《四川威远山区土地利用》、博士学位论文《中国稻作经济》（Rice Economy of China）都是有关粮食和土地利用的研究。
吴传钧先生的科学研究，从土地利用入手，研究区域的核心课题——人地关系。1949年前，吴传钧先生就对西南地区进行了土地利用的典型调查研究。1950年主持编制了我国第一幅大比例尺彩色土地利用图——南京市土地利用图。20世纪50年代，配合铁路建设负责进行兰州—银川—包头新铁路线选线调查，配合水利建设，参加黄河流域初期规划工作。同时，参与康藏、青甘、黄河中游、黑龙江流域综合考察，从事区域综合研究。结合黑龙江流域综合考察进行了东北土地利用和农业区划研究，在中苏两国科学院黑龙江流域水力资源联合综合考察队参加了有关工、农、运输业生产布局的调查。60年代初，受华北局计委的委托调查华北地区工业布局问题，作为生产布局自然条件评价的试点，负责工业和城市用水的调查。70年代初，参加大兴安岭地区宜农荒地资源考察，又到苏、浙、赣、闽、新、甘、青、川、滇等省进行农业生产典型调查。70年代后期，发起组织编写《中国农业地理丛书》，主编《中国农业地理总论》。70年代末80年代初，受中国科学院委托，主持全国1∶100万土地利用图的调研与编制，经过九年努力，终于完成并出版了此项成果，为国家进行土地管理、农业生产和国土规划提供了一项重要依据；与此同时，积极参与国土开发整治研究工作。90年代起，配合《21世纪议程》的实施，进行区域可持续发展的研究。