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地理学以陆地表层系统中的自然、人文要素和地域系统为研究对象，进行分布格局、变化过程和驱动机制的研究。以规律为研究目标的地理学是一门基础学科，但地理学与人类的生产、生活联系极其密切，所提供的知识体系可以直接服务于生态环境建设、区域规划等方面，因而，以地理学为基础诞生了一些应用学科方向。
学科是人类知识体系的基本单元，同时，学科都有其固有的特征。经典地理学有两个基础特性，即区域性和综合性。大量的理论研究和实践工作使地理学的区域性得以不断地完善，形成了一批高质量成果印证了地理学区域性的独特魅力。地理学在从事区域研究的同时，发现任何一个区域，不论大小都是由多种自然和人文要素构成的复杂系统，因而，地理学具有其第二个特性，即综合性。事实上，地理学存在第三个特性，即复杂性。回顾往昔，我们很少看到地理学在综合研究中取得的重要理论和实践成果。究其原因，可以认为是多年来科学界针对陆地表层系统的复杂性尚未提供一套科学的综合方法，以及我们缺少对陆地表层系统的理性认识。诚然，复杂无处不在，其他学科同样存在不同程度的复杂性，是否可以将复杂性理解为多数学科所具有的共同特点呢？非也！20世纪后半叶，复杂性科学开始萌芽，经历了近半个世纪的发展，初步形成针对复杂对象的复杂性科学方法，为以复杂系统为对象的研究提供了方法论基础。地理学关注的陆地表层系统具备复杂系统特征，因而，地理学科的复杂性是针对其研究对象而言，是对地理学研究对象性质的表征，而不是指从事地理研究过程多种方法应用的融合。
与其他学科一样，地理学承载着知识创造、人才培养和社会服务三项任务。作为一门独立的学科，知识创造是认识陆地表层系统的变化规律，形成地理学的基本概念、理论、方法和技术体系，这是地理学存在的重要意义。地理学通过不断完善的知识体系培养具有社会需求的人才，进而利用地理学的知识完成社会服务的任务（图3-3）。
图3-3 地理学科结构示意图
地理学作为学科，具有其独立的学科问题。总体而言，地理学学科问题分为地理现象的空间格局问题、时空变化过程问题和驱动机制问题。针对不同的社会实践需求，地理学需要解决不同复杂程度的系统问题、不同尺度的区域问题和不同陆地表层要素的相互作用问题。由此可见，地理学既是一门基础学科，同时也是解决大量社会实践问题的应用学科。
与其他学科相比，地理学具有完备的技术体系。到目前为止，地理学有三门独特技术（图3-3），即RS、GIS和GPS。对地理学而言，RS的主要功能是生产数据，GPS是定位数据，GIS是组织、管理和分析数据。针对地理学数据，地理学采用线性、非线性、复杂性和人工智能的方法加以分析，从而深入地理解现实的客观世界。由此可见，地理数据是地理研究的关键，科学的研究结论出于数据推演，科学的方法依赖数据证实，科学的理论依靠数据验证。