【按】 我与我学生乐群副教授、 吴静副研究员撰写的《理论地理学》已经付印了，这是它的序。我高兴的是，身为年轻人的他们参与撰写，虽然是一部分，但是此事标志着沿着洪堡的Physics路线研究的中国理论地理学后继有人；我高兴不深的是，第一版出版21年了， 才有机会修改出版此书， 还是利用我病了不能跑野外的机会才最后完成。2013年从上海华山医院出院到北京，我妻子把我跑野外穿的翻毛皮鞋扔了，从这点看，我要谢谢她。

第二版 序

洪堡当年在发展古典地理学为近代地理学时就提出要建立像physics那样的地理学。物理学的发展后来产生了一个理论分支——理论物理学；完全类似，地理学的发展也需要发展类似理论物理学那样的理论地理学。毫无疑问，理论地理学就是类似理论物理学那样，用具有科学严密性和演绎功能的数学形式表达理论，，而不是用哲学性的叙述来代替理论地理学。在地理学中，国际上最早出版的理论地理学专著是邦奇《理论地理学》（邦奇，1991）。原书出版于1962年。他从地图分析和过程的物理对比认识角度展开了理论地理学。1970年Scheidegger(1970)依据物理学过程出版了《Theoretical Geomorphology》，他们开创了理论地貌学传统。Scheidegger，J.A.可以说是第一个真正的成功者。因为该书理解的理论地理学就是洪堡传统的。在这些专著中，两位伟大的作者，试图归纳总结地理现象的数学模型，把他们表达为具有普适分析功能的地理观念的表达，建立地理学作为一门科学赖以成立的理论地理学。

有一种对地理学一知半解的说法是：“地理学是一门没有理论的学科，因此也没有理论地理学”。这让我想起小时候我妈妈给我讲的一个笑话。故事说，有一个小学生开始去上学，第一天学了个“一”，第二天，他学了“二”、“三”两个字。第三天他不去上学了，因为他认为原来“几”就是划几划。他妈妈说，你写个零吧，他开动脑筋，居然划了个圈。他妈妈笑着说，这次算你对了。现在你给万兆千伯伯写封信，请他明天来吃饭。这个孩子真的很聪明，灵机一动，用他妈妈的梳子来划线条，可是到了晚上他只画了几百下，这回他哭了。那些说“地理学是一门没有理论的学科”的人，实际上就是这个会写一、二、三的孩子。他们只看到了最表面的东西，自以为聪明得很，其实就浮光掠影地懂一点。当然那些认为“地理学是一门没有理论的学科”的人，往往振振有词地强调地理学用的一些模型和方法是其他学科的。其实这是他们不懂科学学的原因。物理学用的方法，甚至一些概念都是数学的，难道物理学没有自己的理论吗？没有理论物理学吗？恰恰相反，物理学理论是最丰富的，理论物理学是强大的。在我的学生时代，李政道在一次给同学们讲演时说，搞物理，这里最关键的是要有物理观念。数量方法仅仅是工具而已。对地理学来说，这同样成立，只不过地理学除了数学外还用了其他学科的一些成果，理论地理学存在吗？其实，关键的是，地理学有自己的观念。我认为地理学最根本的观念有两个：第一是空间，地理事物是定义在地球表层空间的，它的表象依赖于空间；第二是景观，相互间密不可分的地理事物互相作用形成了外在表象，这就是景观。相互作用变了，景观也就变了。本着这种思想，从我做博士生时，就开始了理论地理学探索。希望本书能够得到让学界同仁理解淹没在各种模型后面的地理观念。

回顾历史，地理学在1960年代出现计量革命，伴随着出现理论地理学，这说明理论地理学强调定量表达。接着，地理学1980年代发生系统革命后，特别是1990年代兴起出现地球系统科学思潮后，显得明显的不够充分了。此后国际上再没有出现以“理论地理学”命名的专著，究其原因，是新的地理观念尚未完备。鉴于这种情况，1987年AAAG发表文章呼吁“理论是绝对必要的！”这样出现了理论地理学探索潮流。经过将近30年的探索，地理学的这个工作已经基本完善了。今天我们可以有一本新的理论地理学。

由于种种原因，理论地理学的在中国发展，一直走的是“青年路线”，1988年，当时的青年人王铮、保继刚、沈建法组织了理论地理学研讨会，会后王铮、吴必虎、沈建法、章可奇编辑出版了《理论地理学纲要》，试图提出一种理论地理学框架。1992年牛文元出版《理论地理学》，总结和发展了一些地理学理论模型，提出了他自己的新框架。1993年，王铮、丁金宏在自然科学基金支持下，沿着Scheidegger的传统把理论地理学从动力学过程角度作了阐述，出版了《理论地理学概论》。本书是我与丁金宏等合作于1993年出版的《理论地理学概论》的修改版。

出书是一件会令人遗憾的事。第一版的《理论地理学概论》虽然于2000年做过一些修改，但是那次的修改主要是勘误性质的。又经过14年的发展，地理学在理论方面又有了明显的进步，今年我已经步入老年了，所以不再补充修改，将会令人遗憾一生，这是我2006年躺在阜外医院住院部最强烈的感受。于是我有了出版第二版的打算。可惜没有课题支持。幸运的是2008年刘燕华教授支持蔡运龙教授组织了创新方法研究项目，于是有了我关于理论地理学系列暨《理论地理学》第二版的写作。这里奉献给大家的《理论地理学》（第二版），各章节作者如下：第一章，王铮；第二章，王铮、乐群；第三章，王铮；第四章，乐群、吴静、王铮；第五章，王铮、吴静；第六章，王铮，第七章，王铮、刘昌新；第八章，王铮。夏海斌、刘清春、黄蕊也参与了个别章节的撰写。全书由王铮提出大纲并且最后统稿。这里要向孙翊、顾高翔致歉的是，由于我压缩本书原来的体系，他们二位完成的初稿，没有纳入。

这次完成的第二版，内容的增补主要集中在经济地理学领域，因为这是最近20年地理学进步最大的领域，也是地理学最活跃的领域。在这里的第二版中，我做了区域过程与空间（经济）过程的区分，这是源于Krugman的一次讲演。Krugman1999年有个著名的讲演，叫《空间：最后的前缘》。受他的影响，更重要的是根据中国区域发展的现实，2008年我在康奈尔大学，我发表了一个讲演，叫《首先是区域，其次才是空间》，在这个讲演中，我提出必须把区域从空间中区别开来作为独立的经济概念加于研究，区域作为经济地理学对象，有其独立的特性。1949年来，中国地理学家正是把区域作为不同于空间经济学，或者是不同于传统经济地理学的概念才在中国经济发展中发挥了重要作用。事实上，区域科学也正是以区域为核心概念发展起来的。我的一个基本思想是，以空间为对象的经济地理学，实际上是微观经济基础的经济地理学，而以区域为对象的经济地理学，几乎是宏观经济意义上的经济地理学。这个认识反映在我出版的《理论经济地理学》中。

第二版的修改的另一个重点是关于气候过程和地生态过程内容的修改和补充。这一方面是由于地球系统科学的发展，特别是全球变化问题的突出，关于气候过程和地生态过程的研究，地理学取得了丰富进展。另一方面是在这里我总结了973项目的一些成果，在本书中我力求反映国际上这方面的最新进展，也反映我们的前缘研究。实际上一个学者只有真正经历前缘研究，他才能够开展理论创新的工作。值得一提的是，地球系统科学是多学科发展的结果，所以本书关于气候过程和地生态过程以及全球模型的内容，或多或少超出了地理学范畴，然而他们确实作为地理学理论发展，特别是地理学人地关系协调的思想渗透到了这个两个分支学科的研究中，而且任何一个学科，画地为牢是不能创新的。

相比而言，地理学的地貌过程、水文过程的发展是平稳的，可能由于我工作限制，我没有更多关注最近20年这两个领域取得的革命性成果，不过，由于计算机技术的发展，地貌过程、水文过程过去理论发展的瓶颈被打破了，地貌过程、水文过程的进展是明显的。

与第一版比较，本书这次删除了《资源与人口》一章，这里有两个原因：其一是《资源与人口》一章人口过程的主要作者丁金宏教授，因为忙，没有时间参与新版写作；其二是因为资源与人口方面的研究进展，几年来主要是经济学领域的，我还需要地理学思考，完成地理观念的在组织。

本书还删除了第一版的《环境与区域》一章，因为关于他们的一些内容已经放在《地生态过程》和《区域过程》中，关于全球问题的内容，单独成为一章。

作为本书的一个遗憾是本书仍然没有“文化地理与社会地理”内容的章节，这主要是因为我专业水平限制造成的。在过去几年，我试图从创新与文化模式方面来了解和发展这方面的内容，我也指导我的学生吴静、初钊鹏、戴霄晔从人口和创新扩散、文化模式角度做了人口迁移、文化制度对区域发展影响和创新的空间复杂性的毕业论文，但是我始终没有形成完整的思想，特别是2013年当我动笔写作的时候，一场突发的疾病把我送进了医院，这是一种不能大量耗费脑力的疾病。在停笔一年后，我决定把现在这个版本带着遗憾先给大家，因为过去的20年，理论地理学实在需要总结了。遗憾的是，由于没有地理学各种丰富理论学说的阐述，因此本书只能认为是以解析理论表达为主的狭义的理论地理学。

这里，我想简单讨论一下理论地理学的发展问题。洪堡以后，地理学中形成了physical geography，它试图像物理学那样发现地理现象的基本规律和规则。physical geography后来发展为今天的自然地理学，没有完全建立像physics那样的地理学。这里有两个原因。第一是因为地理现象的复杂性，特别是它本身是事物相互作用的结果，而且这种相互作用不可忽视，可以忽视了的就不是地理事物了。而物理学发展的“隔离体”观念在这里与实在的地理学事物，正好矛盾。其次，洪堡时代，牛顿、莱布尼茨刚刚发明微积分不久，数学工具还不足以支撑建立像physics那样应用数学工具于地理学。因此理论地理学在地理学中，迟迟得不到发展，到目前为止，限于作者所见，国外仅仅出现过一本以《理论地理学》命名的专著。21世纪后半叶的发展使得两个基础正在被克服：首先是系统论为地理学输入了新思想，面对地理事物，科学不仅不用像当年物理学采用的隔离体方法，而是正好发挥系统分析的特长。其次，计算方法的发展使得地理学分析避开了解析分析的困难，目前无论数值分析还是非数值分析都在地理学里有很好的发展，形成了计算地理学分支。事实上侧重原理数学表达、建模好的理论地理学和侧重模拟、计算的计算地理学共同承担了理论地理学的功能。

本书是我完成的地理学理论建设的是“三部曲”之一，《普通地理学》阐述了地理学的基本概念和观念，我在那里试图把观念严谨化；《计算地理学》，讲述地理学特别是它的理论的模拟与计算方法，在那本书中我们尽量反映地理学涉及的计算方法，我试图发展像数学物理方法那样支撑理论地理学的学科，以支撑理论地理学。《理论地理学》阐述地理学理论和模型的数学与算法表达，这里我避开了地理学理论的哲学讨论，而把地理理论研究落实在地理意义明确的模型基础上。

刘燕华、蔡运龙两位学兄启动或主持了地理学创新方法研究项目，并邀请我负责理论与计算地理学研究，作者十分感谢。华东师范大学于明兰工程师和我的学生蒋欣绘制了全部图件，在此，特表谢意。

最后，我要特别感谢华东师范大学胡焕庸教授对我开展理论地理学探索的热烈肯定和北京大学王恩涌教授对我从事理论地理学的坚定不移的支持。

鉴此，我们瑾将此书献给胡焕庸先生和王恩涌先生，也将此书献给我的导师们，他们是严钦尚、黄秉维、许世远、梅安新、张丕远。 

今年正值我发起创立《青年地理学家》三十周年，谨以本书献给当年第一批携手创立《青年地理学家》的青年同仁保继刚（北京大学）、韦省民（西北大学）、王一鸣（西南大学）、李定强（中山大学）、梁韬（北京师范大学）、宫鹏（南京大学）、周应华（华东师范大学）、辛晓梅（东北师范大学）、孙胤社（北京大学）、赵荣（西北大学）、曹金喜（华东师范大学）、吴必虎（华东师范大学）、杨惠民（中山大学）、薛普文（华东师范大学）、丁岩（南京大学）、戈韬（华东师范大学）、路紫（河北师范大学）、刘希林（成都地理研究所）。

王铮    2014年8月31日于中关村

附: 第一版 序

       每一门学科都需要一个理论体系．在人口、资源、环境和发展如何协调的问题向地理学挑战的年代，在理论上认识到了地球表层作为一个系统或客体存在的年代，地理学需要新的理论体系．最近几年国内外对这个问题均作了探索．在国际上，Morrill 1987年提出了“理论是绝对必要的”呼唤，陆续有一些分支学科(如理论地貌学)理论专著出版．在国内，牛文元发表了《理论地理学》一书，杨吾扬在北京大学开设了“理论地理学”课程，1991年华东师范大学举办了“理论地理学研讨班”；针对国际上的观点，吴传钧提出“地理学研究核心是人地关系地域系统，”张丕远提出“模式是绝对必要的”，张超就具体问题发表了理论专著《地理系统工程论》．所有这些都表明理论地理学研究在中国势不可挡．我是在不知不觉中走入这一行列的．

   1984年l0月初，我与我的同班同学沈建法、章可奇发表了三篇文章讨论了地理学的一些发展问题，提出以地理事物为对象发展理论．所谓地理事物指的是这样一类事物：它仅可能存在于地球表层(或直接依赖于地球表层)，它们之间有不可忽视的相互作用，其运动规律与这种相互作用密不可分．在最后的一文中，我的观点有所退步，认为地理学是一门带有明显应用色彩的科学，并对可能发展地理学理论的问题表示了怀疑．我的同学黄卫凯博士激烈地批判了我的观点，并举了一个反例．这个反例说明有可能建立一类地理现象的普适模式．这使我认识到可能对地理现象建立理论模型．1986年，中国地理学会在《青年地理学家》编委会和《地理新论》编委会推动和协助下，召开了第一届青年学术会议．会上，左大康先生提出要发展理论地理学．1987年中，我有幸结识了来自南京大学的丁金宏博士，他有丰富的科学哲学头脑，他提出了地理事物二象性的概念，这一认识，至少使我在纠缠不清的地理问题中理出了一条建立普适模式的思想路线。同年，Morrill发表了《理论是绝对必要》的论文，鼓舞了我．1988年在刘树人、牛文元、郭来喜三位先生资助下，并经当时的地理学会秘书长瞿宁淑先生同意，我和沈建法、保继刚、周钜乾在昆明主持召开了“首届理论地理学青年讨论会”，会上，代表们就理论地理学基本问题、具体模型作了交流，使我们在许多问题上加深了理解．这次会议的结果是由我和吴必虎主编出版了《理论地理学进展》一书，书中发表了《理论地理学纲要》一文．

   1990年我有幸到中国科学院一国家计划委员会地理研究所作博士后研究，得到了黄秉维、张丕远、左大康、杨吾扬先生的指导．并且获得了博士后基金的资助以研究“区域发展中的理论地理学问题”，不久又获得了国家自然科学基金的资助，以研究“区域发展的模式”．

   在两个基金资助下，我与丁金宏博士开始了理论地理学研究．在体系问题上，我们分别请教了胡焕庸、黄秉维、严钦尚、吴传钧和王恩涌等先生．章可奇、吴必虎、周钜乾也对本书的结构给予了关心．1991年盛夏，本书初稿得于完成，10月在华东师范大学召开的“全国地理科学建设”讨论会上作了介绍．许世远教授、梅安新教授、金庆祥教授对本书的初稿作了较多的指导，严钦尚先生还专门就“地理系统分析”的问题约我谈话，并认为书中在阐述地理系统分析模式方面存在不足．在这些意见基础上，我们又修改和重写了初稿，这里奉献给大家的就是第二稿．二稿在地理系统分析方面，甚至较初稿还有退步，原因在于在丰富了地理过程与地理系统内容后，篇幅大为增加．考虑到出版资助费用的限制，我们仅在这里介绍了地理系统分析的一般原理和环境、区域表象的一般性质，并计划今后的著作中重点阐述地理系统分析的模式．因此，本书具有导论的性质．

   本书在格局上遵循一般理论学科的原则，即以地理学概念为中心，解析理论为内容，与理论物理学不同，由于地理事物的独特性，这里的解析理论更多地可以称之为模型或模式．“模式是绝对必要的”，这可能是理论地理学与理论物理学的重大差别．

   本书第一章介绍理论地理学方法论．方法论严格地讲不是理论地理学的内容，所以立志于从事理论地理学的青年同仁，不要去钻入方法论的怪圈，钻怪圈是地理学的顽症．这里所以要讨论方法论，盖因地理学处于一个变革时期，早年以区域地理学为核心的地理学体系的方法论如此深入人心以至于我们不得不为理论地理学寻找哲学基础．第二章至第六章阐述了主要地理过程的一般原理和解析模式，我们力图把这种模式总结为可操作的内容，就象理论物理学中的麦克斯韦方程、薛定谔方程一样，不过这里形式上为模型或模式．第七章、第八章中从地理系统论角度阐述常见的地理事物的分析原理和实例．八章内容构成了理论地理学的一个基本体系．

   同一切理论专著一样，书中的具体内容并不全部甚至大部不是来自作者的发现和发明．但是本书中包含了我们的一些发展，并贯彻了我们的认识体系．希望学术同仁提出宝贵意见．本书介绍的模式，绝大部分是各国科学家近年发表于权威杂志的，将它们整理出来并纳入理论地理学体系是否合适就是一个涉及作者理解力的问题，还望指正．

   由于地理学科学与众多的学科有联系，我们在引用各学科术语时会发现不同学科术语上的差异，本书中尽可能按统一原则使用术语，但也注意顺应各分支学科习惯，在不同的章节，对同一概念使用了其原始学科的术语．这个问题如何在地理学中最后解决，有待发展．

   本书由王铮统筹并负责统稿．各章作者如下：第一章，王铮、丁金宏；第二章，王铮、勒长兴(2．1节前半部分)、许秀元(2．2节部分)；第三章，王铮；第四章，周清波、刘啸雷、王铮；第五章、第六章，王铮；第七章，丁金宏，王铮；第八章，王铮．文稿、图稿由我的妻子以及她的同事张景云、何清小姐誊、绘．科学出版社扶植基础科学研究，编辑出版此书，在此一并致谢．

   谨将本书献给以爱心待我们的师长和学界同仁．

                                                                王铮

1992年8月于北京中关村

重  印  序

   《理论地理学概论》出版至现在已经7年了。7年来不断收到读者来信函要此书，因为一些学校把它作为研究生教材，这完全超出了我的预料。最初我以为这本书大概只是那些青年地理学家们感兴趣，因为用数学方法来表达理论，为一些中老年学者所不习惯，没想到此书出版以后受到了他们的欢迎。特别是黄秉维、吴传钧院士对本书给了很高评价，在此，顺致谢意。

   7年来，我一直希望能出本书的第二版，但是苦于经费无着落，这件事就拖下来了，在1999年中国地理学会庆祝它成立90周年的会议期间，内蒙古师范大学的宝音教授和郑州解放军测绘学院的一位老师(非常抱歉，我没记住他的名字)建议重印此书，他们的建议说服了科学出版社的编辑，于是有了现在这个本子。

   此次重印勘校了书中一些错误，对我来说，因为时间过去7年了，本书的基本内容还是稳定的，也是一种安慰。7年来；我从地理研究单位转到了管理研究单位，没有充分的时间来跟踪理论地理学的动态，我正在努力，希望经过一个不太长的时间，推出一个新的版本来，不过，作为研究生教材，本书几乎包含了地理学理论研究的各个方面(除了带有哲学色彩的人地关系理论)，所以它作为研究生教材，还是合适的，这是我7年来的经验所致。

                                                         王铮

2000．2．1于中关村