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从地理科学的角度来看，人地系统的解析离不开五大系统：地球系统、地球表层系统、陆地表层系统、个体系统和智能系统（图3-1）。地球系统关注地球行星的圈层相互作用。地球表层系统（简称地表系统）关注地球表层状态、过程和行为，尤其聚焦海陆相互作用过程。陆地表层系统（简称陆表系统）关注陆地表层系统及其各要素的状态、过程和机制，这个系统复杂，包含了自然和人类行为的相互作用过程，是地理学家研究的核心对象。个体系统是地表学所关注的基本单元，是以结构为核心构建的独立完整的个体单元，如植物个体、小流域等。智能系统是以思维过程为核心的脑系统，地理学在未来的研究中必须不断引入人工智能，了解思维过程且不断利用人脑的复杂思维模式，构建人工智能合理的运算方式，并应用于陆地表层系统研究中。
图3-1 人地系统解析示意图
地理研究的核心是一堆数据、一套方法和一些问题构成的有机体系（图3-2）。
图3-2 地理研究三元要素示意图
扎实的数据是研究的基础，科学的方法是研究的核心，恰当的问题是研究的驱动。只有问题和数据而没有方法的研究缺乏科学性，难以发现问题的本质。只有问题和方法而没有数据的研究如同空中楼阁，缺乏科学的基础。只有数据和方法而缺少恰当的问题支撑的研究，难以推动科学的进步和满足实际需求。高质量的科学研究，即是数据、方法和问题的有机结合。