自然地理

湖北大学资源环境学院

培养面向21世纪、适应社会主义经济建设需要、德才兼备的地理学高层次专门人才。总体目标是:热爱祖国,遵 纪守法,具有良好的思想品德修养,积极为社会主义现代化建设服务。坚持真理,献身科学事业,具有崇高的学术职业道德、良好的敬业精神和团结协作精神。掌握 一门外国语,能熟练地阅读专业外文资料,具有较好的外语听说和科学论文写作能力。具有健康的体魄和良好的心理素质。结合本学科各专业研究方向的特点,具体 的培养目标,如下:

(1)培养具有综合素质的高层次的自然地理专业人才,要求掌握自然地理学及有关学科的系统理论知识和野外工作及实验技术,了解本领域的研究动态,基本上能独立开展与本学科有关的教学、研究及实际应用工作。

(2)掌握人文地理基本理论和研究方法,了解本学科的前沿发展和国内外研究状况,能运用新理论与新手段研究解决社会实践中的相关问题,具有独立从事科研、教学及在相关部门进行专业技术管理工作的能力。

(3)系统掌握地图学与地理信息系统专业的理论知识和技能,了解本学科以及相关学科的现代理论和技术的发展 水平,对所从事的研究课题有一定的独立见解和创意;熟练掌握相关科研实验技能,能够从事地理信息系统开发与建设、空间分析与应用、遥感监测与调查、地图设 计与应用,以及本学科教学、科学研究或技术管理等方面的工作。

考虑研究方向的综合性、交叉性、前沿性和适应性,结合本校的研究优势以及我国科研和经济建设对地理学科硕士研究生的需求,地理学设置的研究方向如下:

(1)研究生物圈中各种植物和各种植被的地理分布规律、生物圈各结构单元(各地区)的植物种类组成、植被特征及其与自然环境之间相互关系。开展有关植被保护与恢复、保护区规划与建设、城市园林景观设计等应用技术研究。

(2)研究土壤、水体和环境退化与恢复重建的理论及生物工程技术,溶质移动与土壤盐渍化和地下水污染的机理与调控技术,环境动态监测与预警技术体系研究等。

(3)研究土壤圈物质循环及其与农业和环境的关系、土壤和土地资源的信息化管理与3S技术应用、土壤肥力与植物营养及施肥的理论与技术体系、新型肥料的研制与开发。

(1)研究应用人文地理学及相关学科有关区域研究的理论与方法,研究我国及不同层次区域的空间结构、产业结构及其演变规律,探索特定城市与区域在其特定条件下社会、经济、环境可持续发展的最佳途径与模式。

(2)主要侧重于旅游目的地的旅游资源开发与规划、旅游地域结构体系及旅游资源管理等方面的研究。

(3)研究我国及不同层次区域土地资源及其他农业资源空间分布规律、开发利用现状及存在问题,探索新形势下特定区域农业资源可持续利用的最佳途径与模式。

(1)研究地理信息系统在数据管理、空间信息分析、GIS二次开发、城乡规划与管理、政府决策与市政管理中的应用,包括国土资源的信息化、数据化,资源信息共享平台建设,电子地图的设计与制作等。

(2)研究遥感图像处理、资源环境遥感调查,城市化与土地利用变化遥感监测,遥感建模与反演,利用RS和GIS、GPS技术进行农业资源调查、灾害监测和作物估产等。

硕士研究生学习年限为3年。因特殊原因不能按期完成培养计划者,经校批准可延迟半年至一年毕业。完成培养计划且成绩优秀者,可提前毕业或提前攻读博士学位。

总学分不少于30学分,其中公共学位课7学分,专业基础理论学位课8学分、专业方向课4学分,选修课8学分,实践环节2学分。同等学力或跨学科的硕士研究生必须补修两门本科主干课程,不计学分课程设置与学分(分布)见下表。

为培养和提高研究生的素质,本专业硕士研究生在校学习期间须参加实践性教学科研活动。教学科研实践活动主要有如下几种方式和内容:至少 作一次学术报告;至少参加一次课程学习以外的学术会议;参加实验室建设和导师课题研究;结合专业课程,承担相关专业本科教学工作(包括参加指导相关专业的 本科生的毕业设计、教学实验辅导或承担一门课的课件制作和辅导等)。自然地理学专业需要结合有关教学内容,进行自然地理野外考察,以求理论联系实际,培养 硕士生野外观察分析和独立思考问题的能力,时间两周左右,根据研究方向由导师自主安排。实践环节合格者记2学分。

3、基础课及专业课的学习,在导师的指导、督促下进行,充分发挥研究生的积极性、主动性和创造性,以及导师的指导作用。采用“启发式、研讨式的教学方式”,注重理论与实践相结合,引导学生独立解决学位工作中的有关理论与技术问题,鼓励研究生勇于探索,敢于创新;

4、提倡师生间教学相长及研究生间的交流,研究生须参加本学科和相关学科的学术讲座、学术报告、讨论班等学术活动,以利提高研究生综合科学素养;

5、研究生须在导师的指导安排下,参加有关课题研究。科研中注重实验技能和综合、独立处理问题能力的培养和提高;

6、加强对研究生思想工作的领导和生活管理,导师既要教书又要教人;研究生必须积极参加学习和公益活动,认线、按《中华人民共和国学位条例》和《湖北大学授予学位工作细则》对硕士学位论文的总体要求,严格论文的评阅和答辩程序。论文成绩按《湖北大学研究论文评阅方案》计分评定。

课程内容]现代地理学已成为一门研究地球表层自然要素与人文要素相互作用与关系及其时空规律的综合性学科,涵盖自然地理学、人文地理学、环境科学 和地理信息科学多个领域。现代地理学在全球环境变化及区域响应、资源保障与生态建设、区域可持续发展、地球信息科学和数字地球战略等前沿领域开拓创新,为 促进地球系统科学的发展、协调人地关系等做出积极地贡献。

开设《现代地理学研究进展》课程的目的是使研究生了解当前地理学的研究领域和方法,获取现代地理学最新的研究动态和现代化的研究技术, 对当前地理学发展的前沿领域具有深层次的理解和认识。通过学习较全面的掌握现代地理学的理论知识和研究方法,从而扩大学生的知识面,增强学生利用所学知识 发现问题和解决问题的能力。

第二章 现代地理学学科体系。包括现代地理学研究领域的相关学科组成,人文地理学、自然地理学、环境科学和地理信息科学。

第三章 自然地理学研究进展。包括植物、土壤、水文等各种自然地理要素的特征、分布规律及其相互作用,地表自然过程的综合研究,现代自然地理学的研究方法和发展趋势。

第四章 人文地理学研究进展。包括人文地理学的研究对象、研究方法和在地理学科中的地位,地域分异规律与区域系统研究,区域发展研究,人文地理学当前的研究思路和发展趋势。

第五章 环境科学。包括当前环境科学研究方向和领域,区域生态规划,新型污水处方法和理论,生态环境建设。

第六章 地球信息科学和“数字地球”战略研究。包括地理信息科学最新的研究成果与发展动态,3S(RS、GPS、GIS)技术发展与应用,空间数据可视化与“数字地球”技术。

第七章 现代地理学发展趋势。包括相邻学科的交叉渗透与融合,地理学内部的综合研究,地理过程的微观研究的进一步深化,地理学研究领域的拓展与实践,现代地理学研究技术和方法的现代化,理论思维模式的转变与人才培养。

通过该课程的学习对现代地理学的研究体系有较全面的的理解和认识,了解地理学体系中自然地理学、人文地理学、经济地理学、环境科学和地 球信息科学当前最新的研究领域和未来发展趋势,了解现代地理学所运用的新的技术与方法,能够在其中的一个研究方向上有更深层次的发展,能够独立撰写该研究 方向的课程论文。

课程内容]数学方法在现代地理学中有广泛的应用,方法类型多种多样,涉及数学分析、概率论与数理统计、系统科学、物理学、经济学等多个领域。在本课程教学中,根据学时限制,选择在现代地理学研究中常用的数学方法。具体内容如下:

(2)地理学中的统计分析方法 包括相关分析,回归分析,聚类分析,主成分分析,时间序列分析和地统计分析。

教学方式]以课堂讲授和讨论为主。统计分析方法部分涉及多种统计方法,应用面广,将安排相关应用软件上机。

课程内容]RS课程内容主要包括:遥感基本概念;遥感的物理基础,包括电磁波特性、太阳辐射、大气对太阳辐射的影响、 大气窗口的概念、地物反射太阳光谱的特性、地物的热辐射、地物与微波的作用机理;遥感平台,包括主要的气象、海洋和陆地卫星等;遥感的图像处理,包括图像 增强,遥感几何校正,图像变换;遥感影像分类,包括监督和非监督分类;遥感应用。

GIS课程内容主要包括GIS的科学定义、空间数据的基础、空间关系和空间对象的表达、空间数据结构和类型、空间数据的获取和质量控制、空间数据的处理及空间分析原理、空间信息的可视化和制图等;要求学生掌握地理信息系统的基本技术和方法,具有应用ArcGIS软件从事空间数据的采集、存储与管理、处理、分析和图形创造的基本技能。

教学方式]教学方法以课堂讲授为主、实验课程为辅。课堂教授主要让学生掌握遥感及GIS的基本原理,上机实验课程主要让学生加强课堂内容的理解及Erdas imagine、ArcGIS软件的操作。

课程内容]地理学研究的是地球表面的地理环境产生、形成、发展的演变规律,其研究的核心问题是“人——地关系”。数千年来人类为了探寻其规律,创造了该学科特有的研究方法,特别是在近30多 年里,地理学的研究方法有了巨大的进步。地理学研究方法大致上包括观察、分析、表述的方法。地理学的观察在宏观与微观上发生了性变革。在分析中已能做 到定性与定量相结合,并建立了数理系统。在表述中,一系列要素的规律和地域的规律的发现,使人类对其赖以生存的地球表面的环境,有了更深刻的认识。地理学 研究的方法和手段得到极大改善;而方法和手段的革新,则标志着认识的飞跃和学科水平的提高。

本课程将结合现代地理学发展,讲授目前地理学所研究基础问题与前沿问题,综述研究这些问题常用的技术方法与手段,培养学生通过提出地理学科学问题以及使用恰当的方法解决这些问题的能力。

必读书目及参考书]1. 吴传均,刘昌明,吴履平主编:《世纪之交的中国地理学》,北京:人民教育出版社,1999。

课程内容]人文地理学,又称人生地理学,是以人地关系的理论为基础,探讨各种人文地理现象的空间分布及其变化规律。人文地理学分支甚多,既包括第 二次世界大战以后发展最为迅速的经济地理、城市地理、旅游地理学等分支,也包括地理、人口地理和社会文化地理等。本课程主要介绍人文地理学的基本思 想、核心理论、主要学术思想的演变等,着重介绍人地关系思想的形成、演变及其现代化,各主要分支学科的主要理论思想。

课程内容]人文地理学被称为地理学中的社会科学,涉及自然科学和社会科学中的许多学科,且包含人口地理学、农业地理学、工业地理学、城市地理学、 语言地理学、宗教地理学、旅游地理学、地理学、行为地理学等分支学科,因此,人文地理学的研究内容和研究方法也有自身的特点。本课程主要介绍人文地理 学的研究方法,引导硕士生经历本领域从事项目研究的整个过程,包括研究项目规划、选题聚焦以及多种研究方法和技术的运用,特别是采用现代计算机技术介入人 文地理学的研究领域。通过本课程的学习,使硕士生具有初步的相对独立的研究能力。

必读书目及参考书]1. 周尚意:《人文地理学野外方法》(第1版),高等教育出版社,2010年2月。

4. 基钦,泰特,蔡建辉:《人文地理学研究方法(当代地理科学译丛)》,商务印书馆,2007年1月。

课程内容]植物地理学研究植物个体,种群, 群落, 植被系统乃至景观层次与外界环境的关系, 研究植物对环境的响应。植物地理学者强烈关注保护和恢复地球的生物多样性,将从空间格局与时间演变的角度为生物多样性的保护提供理论支撑和实践指导.本课程重点介绍生物多样性的保护特别是研究濒危物种和关键生境的保护, 并为生态系统管理提供有效的服务. 在大尺度范围内,全球变化是生态地理研究的最热门的领域,本课程重点介绍物种和植被类型对气候变化的响应并预测未来气候变化的趋势。同时,本课程强调植物地理学直接为农林牧生产活动提供指导, 比如:优良植物品种引种与培育、外来物种的入侵的有效防止、土地资源的合理配置、复合农业与林业的管理实践、植被的恢复与重建等等。

课程内容]土壤地理学是研究土壤与环境相互关系的科学,本课程的主要内容有:土壤基本性质和组成,土壤形成过程和规律,土壤分类系统和分布规律,我国主要的土壤类型及其利用改良,土壤调查与制图,土壤资源保护与评价,现代新技术在土壤地理学中运用。

5. 龚子同主编:《中国土壤系统分类:理论方法实践》,1999。

课程内容]地理信息系统技术与应用是地理信息系统及相关专业的重点课程之一。随着地球空间技术和计算机软硬件技术的发展,地理信息技术已被广泛应用于测绘、规划、资源管理、国防建设等各个领域,成为人们日常生活中必不可少的一部分。

开设《地理信息系统技术与应用》课程的目的是使研究生了解地理信息技术的基本组成和发展,较全面的掌握地理信息系统的理论知识,掌握地 理信息数据的采集、处理、分析、表达和常见应用的方法,具备应用地理信息系统进行空间问题分析和处理的基本能力,具有一定的地理信息系统软件的应用能力。

第九章 空间数据模型和空间数据结构。包括地理信息空间数据模型,空间数据的常用数据格式、结构及其存储和表达方式。

第十章 空间数据的获取和质量控制。包括GIS常用数据源,空间数据的地理参照系和地图投影以及空间数据的采集获取和质量评价

第十一章 空间数据的处理。包括空间数据基础表达方式,空间数据的拓扑关系、空间数据的编辑处理、坐标变换、投影变换和一些常用的数据处理方法。

第十三章 空间分析和分析模型。包括空间数据的查询,空间数据处理中常用的叠置分析,邻域分析,空间网络分析,地形分析及数字地面模型和空间统计分析。

第十四章 空间信息的可视化和制图。包括空间信息可视化的常用形式和方法,地图的符号和符号化,专题地图和专题信息,电子地图。

第八章3S集成系统。包括全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)相互集成与应用。

第九章GIS在资环环境领域中的应用。包括GIS应用的特点,GIS主要应用对象,以及GIS在资源管理、灾害防治和城市建设等多领域的应用介绍。

上机操作内容:熟练掌握ArcGIS桌面软件及其应用,包括空间数据的创建、输入输出,数据格式转换,投影信息的加载和转换,属性数据的查询和处理, 叠置分析,缓冲区分析,邻域分析以及其他常用的空间数据分析和处理的方法。

通过该课程的学习对地理信息系统技术有深入的理解和认识,掌握地理信息技术应用的方式和方法,能熟练地用地理信息系统专业软件对空间数据进行采集、处理和分析,并能运用ArcGIS软件独立制作各类地图。

必读书目及参考书]1. 王新生,王红,朱超平:《ArcGIS软件操作与应用》,科学出版社,2010年9月。

3. 程雄,王红:《GIS软件应用——ARC/INFO 软件操作与应用》,武汉大学出版社,2004年6月。

课程内容]开设《遥感技术与应用》课程的目的是使研究生了解世界遥感技术的发展状况,了解遥感技术的发展前沿,学习如何利用图像处理、模式识别技 术等方法和通过常用图像处理软件来实现对遥感图像的信息处理与应用,从而扩大学生的知识面和增强学生利用所学知识分析问题和解决问题的能力。