三、地理数据的特征、质量与功能

摘要：地理数据是开展地理实验研究的基础，地理方法是解决地理问题的核心途径。地理数据与地理方法构成了地理学研究的两大核心要素，它们是探讨地理过程、揭示地理规律、刻画地理机制的重要前提。从经典地理学研究和新技术支持下地理学研究的数据基础出发，解析地理数据的特点、理解地理数据的质量，进而认识地理数据在解决不同地理问题的过程中的功能。

关键词：地理数据；质量；功能

地理学是科学大家族中最古老的学科之一，以地理现象记述作为地理研究的开端可以追溯到千年以前，如《水经注》一书中记载的自然现象包括大小河流1 252条，湖泊、沼泽500余处，泉水和井等地下水近300处，伏流30余处，瀑布60多处，各种地貌包括山、岳、峰、岭、坂、冈、丘、阜、崮、障、矶、原等，川、野、沃野、平川、平原、原隰等，仅山岳、丘阜地名就有近2 000处，喀斯特地貌方面记载的洞穴达70余处，植物地理方面记载的植物品种多达140余种，动物地理方面记载的动物种类超过100种。记载的人文现象中，县级城市和其他城邑共2 800座，古都180座；交通地理包括水运和陆路交通，其中仅桥梁就记有100座左右，津渡也近100处；经济地理方面有大量农田水利资料，记载的农田水利工程名称就有坡湖、堤、塘、堰、堨、墱、坨、水门、石逗等。《水经注》作为一部优秀地理著作，以描述的手法记载了大量地理现象，阐述了地理现象的要素结构、分布特征和空间上的变化特征。但是，它尚未构建学科的理论、方法和技术体系，因而无法从地理科学的视角评价它。科学的发展与学科体系的建立是以现代自然科学的诞生和发展为标志。自西方文艺复兴以来，自然科学的研究日益受到人们的广泛重视，以牛顿力学体系的建立为标志，自然科学进入了一个辉煌的发展时期。由于法国学者皮埃尔·伽森狄（Pierre Gassendi）等人的努力，德谟克利特（Democritus）等人的原子论在17世纪得以复活。然而，此时原子论者感兴趣的问题已经不是设想物质如何组成世界，而是如何在原子论的基础上建立起物理学和化学的基本理论。

从文艺复兴到19世纪上半叶，经典实验科学获得巨大的发展。威廉·哈维（William Harvey）的血液循环学说、伽利略（Galileo）的物理学和动力学、艾萨克·牛顿（Isaac Newton）的经典力学以及之后的热力学、电学、化学、生物学、地质学等等，都是实验科学的典范。20世纪以来，由于现代科学的高度综合性，数学工具和理论思维起着越来越重要的作用，但观察、实验仍然是自然科学发展的基础。实验科学的本质是通过实验的设计，创造能够表达研究对象特征的实验数据，并通过数据的分析进而理解事物本身的运动规律。

当今科学发展进入数据时代，数据在科学研究、社会管理、全民教育和国家安全等方面都显现出越来越重要的作用。对于科学研究，一方面传统学科需要更加强大、高质量的数据支撑；另一方面，新兴学科开启了诸多复杂问题研究，需要更加多元的数据辅助。地理学作为一门传统经典学科，需要通过大量实验的小数据，认识陆地表层系统各要素的运动规律。同时，地理学又是一门引领时代的新兴学科，也需要多源的大数据，实现地理学从科学研究到社会决策的跨越。