高一第一冊L1補充資料：地理學發展史之一

地理學發展史，可以分為古代、近代和現代三大階段 　

一、古代地理學（上古時期至18世紀末）

古代地理學是農牧業社會的產物。其特點是以地理知識的描述性記載為主；學科內外分化不明顯；由於環境差異和交通不便，古代地理學的體例和內容具有顯著的地域差異。

古希臘羅馬 　古希臘羅馬地理學繼承了古埃及地理學運用數學探討地理現象的傳統，成為西方地理學發展的源流。其早期重要奠基人，是公元前 5世紀的希羅多德，他最早探索了歷史上的人地關係、討論了區域的界線；希波克拉底創立了人的 4種氣質學說，探討了環境對人類行為的影響。稍後，德謨克利特對宇宙的無窮性、大氣現象的原因、生物對氣候的依存以及地理環境與人類社會的關係，進行了觀察和推測。柏拉圖從唯心論出發，認為圓是最完美的對稱形，演繹出圓的地球位於宇宙中心，這是球形說最早的概念。柏氏的學生亞里士多德，則唯物地認為地球和天體都是原質構成的，從實驗材料和實地觀察中進行了歸納判斷，科學地證實了大地球形說。 


(1)代表性人物主要有古希臘的埃拉托色尼和羅馬時代的斯特拉波、托勒密

1.埃拉托色尼（Eratosthenes，公元前275一前193）生於希臘在非洲北部的殖民地昔勒尼（cyrene，在今利比亞）

被西方地理學界尊為「地理學之父」，他不僅第一次合成了 geographica（意為地理學或大地的記述）這個術語，而且用兩地竿影換算出弧度，計量了地球的周邊是252000希臘里（約摺合為39690公里）,已近於近代的實測值。埃氏不僅是古代數理地理的創始人，還發展了亞里士多德的居住適應地帶學說，將世界分為歐洲、亞洲和利比亞(以後的非洲)3個地區,以及一個熱帶、兩個溫帶和兩個寒帶等5個地帶,並首次根據經緯網繪製世界地圖。

埃拉托色尼被西方地理學家推崇為「地理學之父」，除了他在測地學和地理學方面的傑出貢獻外，另一個重要原因是因為他第一個創用了西文「地理學」這個辭彙，並用它作為《地理學概論》的書名。這是該辭彙的第一次出現和使用，後來廣泛應用開來，成為西方各國通用學術辭彙。

埃拉托色尼(Eratosthenes) 是古埃及亞歷山大圖書館的第三任館長。他最有名的貢獻之一是於240BC，不離亞歷山大城一步，而能於一小時內，就以實驗證明了地球是圓形的，以及計算了地球的圓周。

他所使用的方法相當簡單:

2. 事先知道阿斯旺城 (Aswan，古稱Syene) 是在亞歷山大城的正南方 (見地圖) [即延著地球的同一南北的子午線 (meridian)] (註: 依近代太空測圖，這只是大略正確的假設。)，以及兩城之間的距離。

3. 事先知道 阿斯旺城 位於北回歸線 (Tropic of Cancer) 上。[即在”夏至″正午時，太陽在阿斯旺城的正上方 (a = 0°)]。

   

結論:

1. 由於在亞歷山大城 及阿斯旺城，所測太陽的仰角”a”不同，因而推知地球不是平的 (flat)，而是圓形的 (round)。
2. 假設地球是圓的，以簡單的圓形幾何，我們可以下面公式計算地球的圓周。          因綠色的

地球圓周長=  360D/a 。

只要知道兩城間的距離(D)，及仰角(a)，就可計算出地球的圓周。

用上面公式計算地球圓周的準確性，主要是依靠亞歷山大城 至阿斯旺城之間的距離以及兩城是在同一子午線上兩個假設。如以埃及人當時所知, D = 925 公里，加上所測知的仰角，a = 7°12′= 7.2°, 代入上面公式，我們很容易算出:

地球圓周= 45,931 公里。

現代高科技的測量是: 地球南北方向周長是 40,008 公里。(延赤道東西的圓周長是 40,075公里)。

<兩者之間有14.8%的誤差。此差異的主要原因是由於於下面因素: (1) 古埃及當時測量的從亞歷山大城 至阿斯旺城間的距離(D)不準確，(2) 兩城只是大約在同一子午線上，(3) 地球是橢圓形 (ellipse) 。

如果以現代的測量，兩城間的距離 D = 842.7 公里，我們可得到 “埃拉托色尼”所測的地球圓周應是 41,844公里。這答案就只有4.6% 的誤差，真不錯(not bad for one day’s work) 。

不管如何，埃拉托色尼(Eratosthenes) 在兩千多年前，就有正確的科學觀念。這證明古人跟現代人一樣聰明。智慧是人類天生的本質，不是進化來的。

2.斯特拉波，古羅馬地理學家、歷史學家。約公元前64或前63年生於小亞細亞的阿馬西亞，約公元23年去世。

17

《歷史學》約在公元前20年成書，敘述從迦太基衰落到愷撒之死一段時期的歷史，僅存少數殘頁。《地理學》在斯特拉波去世前不久完成,除第7卷外全部保存下來。該書第1、2卷為緒論，討論了以天文學和幾何學為基礎的數理地理以及研

     

究地表和大氣圈的自然地理學，評論了埃拉托色尼、喜帕恰斯、波西東尼斯等前人的著作，提出了地理學家首先應確定地理學的研究對象等一些原則,描述了海、大陸和氣候帶等。第3～17卷分論當時歐洲人已知的世界各地區，按政治單元進行區域描述，內容包括自然特徵、物產、城市、居民及其生活方式、風俗習慣等。其中8卷寫歐洲，6卷寫亞洲，另一卷可能寫利比亞（今非洲,即第7卷）。《地理學》是西方古代地理學的一部經典著作，對西方地理學的發展有長期的影響。它是引用前人著作彙編而成，有些地區的描述詳簡適宜，雜有一些神話和許多已不存在的地名等。

斯特拉波認為,地理學是對人類居住世界的描述,不僅要研究一個地方的自然屬性，還要研究它們之間的相互關係。他不同於埃拉托色尼、喜帕恰斯等前輩學者，記錄了存在於地面的人、動植物和陸地、海洋，為描述地理學奠定了基礎；對已知世界進行了區劃和分類，成為區域地理研究的代表；把海岸分為岩岸、沙岸和潟湖等類型；研究了陸地上升、下沉和三角洲的形成；第一個描述了非洲沙漠中的綠洲，正確解釋了尼羅河的泛濫，將其歸因於衣索比亞夏季豐沛的雨水；指出火山土、碎屑土和沖積土的肥力不同；提出自然因素對人文現象（如聚落、人口密度和風俗習慣）有很大影響，注意到歷史對地理的作用。

3.托勒密

克羅狄斯·托勒密（古希臘語：ΚλαύδιοςΠτολεμαῖος；拉丁語：ClaudiusPtolemaeus，約90年—168年），又譯托勒玫或多祿某，相傳他生於埃及的一個希臘化城市赫勒熱斯蒂克。古希臘天文學家、地理學家和光學家。托勒密寫下一系列科學著作，當中三部對伊斯蘭世界和歐洲的科學發展有著頗大的影響。第一部是《天文學大成》 （古希臘語：ΗμεγάληΣύνταξις，意謂「巨著」）。第二部是《地理學指南》 ，是一部全面探討希臘羅馬地區地理知識的典籍。而第三部是有關占星學的《四書》 ，書中嘗試改進佔星術中繪製星圖的方法，以便融入當時亞里士多德的自然哲學。

約公元90年生於埃及的托勒馬達伊。曾在亞歷山大城居住和工作，168年去世。一生著述甚多。其中《天文學大成》（13卷），是根據喜帕恰斯的研究成果寫成的一部西方古典天文學百科全書，主要論述宇宙的地心體系，認為地球居於中心，日、月、行星和恆星圍繞著它運行。此書在中世紀被尊為天文學的標準著作，直到16世紀中哥白尼的日心說發表，地心說才被推翻。另一部重要著作《地理學指南》 （8卷）是古希臘有關數理地理知識的總結，主要以馬里努斯的工作為基礎，參考亞歷山大城圖書館的資料撰成。第1卷為一般理論概述，闡述了他的地理學體系，修正了馬里努斯的製圖方法。第2卷至第7卷列有歐、亞、非三大洲8100處地點位置的一覽表，並採用喜帕恰斯所建立的緯度和經度網，把圓周分為360份，給每個地點都註明經緯度坐標。第8卷由27幅世界地圖和26幅局部區域圖組成，以後曾多次刊印，稱為《托勒密地圖》 。

托勒密認為地理學是對地球整個已知地區及與之有關的一切事物作線性描述，即繪製圖形，並用地名和測量一覽表代替地理描述。他在《地理學指南》中採用了波西東尼斯錯誤的地球周長數字，又在繪製陸地向東延伸中增加了誤差。把有人居住的世界想象為一片連續不斷的陸塊，中間包圍著一些海盆，並在地圖上表明：印度洋的南面還存在一塊未知的南方大陸（見古希臘羅馬地理學）。直到18世紀英國探險家J.庫克的探險航行，才消除這個錯誤。他在《地理學指南》中還提出了兩種新的地圖投影：圓錐投影和球面投影。

       
《托勒密地圖》

托勒密總結了希臘古天文學的成就，寫成《天文學大成》十三卷。其中確定了一年的持續時間，編製了星表，說明旋進、折射引起的修正，給出日月食的計算方法等。他利用希臘天文學家們特別是喜帕恰斯（Hipparchus，又譯伊巴谷）的大量觀測與研究成果，把各種用偏心圓或小輪體系解釋天體運動的地心學說給以系統化的論證，後世遂把這種地心體系冠以他的名字，稱為托勒密地心體系。

巨著《天文學大成》十三卷是當時天文學的百科全書，直到開普勒的時代，都是天文學家的必讀書籍。《地理學指南》八卷，是他所繪的世界地圖的說明書，其中也討論到天文學原則。他還著有《光學》五卷，其中第一卷講述眼與光的關係，第二卷說明可見條件、雙眼效應，第三卷講平面鏡與曲面鏡的反射及太陽中午與早晚的視徑大小問題，第五卷試圖找出折射定律，並描述了他的實驗，討論了大氣折射現象。此外，尚有年代學和占星學方面的著作等。

(2)中國最早的地理著作是戰國時代的《尚書·禹貢》和《管子·地員》。《尚書·禹貢》按地理特徵將古代中國版圖分為九州，並概要記載各地自然條件、經濟活動和物產交通，堪稱世界上第一部綜合地理作品。《管子·地員》探索了中國土地的分類和山地植物的垂直帶譜，是世界上最早對土地進行系統分類的作品。

後來的酈道元的《水經注》至今仍為考證中國水資源和水環境演變的要著；沈括的《夢溪筆談》一書提出了河流的侵蝕、搬運和堆積作用，並用以解釋華北平原形成的原因，較西方類似的見地早4個世紀。

(3)近古時期（15～18世紀） 　

本期的重大事件是中國的鄭和「七下西洋」和西方的地理大發現。

哥倫布之後開始了人類歷史的新紀元，即西方由中世紀封建制向近代資本主義的過渡階段。地理大發現給地理學帶來的影響是巨大的,可以從3方面闡明：

①地理大發現期間，成功地在遠程航行中運用了羅盤，並精密地測定了經度，技術的改進和數據的積累導致了地圖學的革新。16世紀初，P.亞皮安繪製了一個地球的心狀圖，其弟子G.墨卡托於1569年繪成了一幅適用於航海的等距圓柱投影世界全圖，成為第一個將整個地球表面描繪在平面上的人，爾後又編繪《墨卡托地圖集》。在中國，義大利傳教士利瑪竇編繪的世界地圖，改變了中國學者沿用的「天圓地方」、「華夏居於寰宇之中」的舊觀念。

     墨卡托地圖集

②通過15世紀末到18世紀的地理探險和發現，出現了一些學術價值較高的地理著作。德國S.明斯特爾的《宇宙誌》於1544年出版，被認為是地理大發現的早期代表作。德國B.瓦倫紐斯的《普通地理學》首次將地理學領域區分為專論和通論兩大部分，前者描述地區特徵，後者揭示全球性法則。中國明末出現資本主義萌芽后，也在同期進行了實地考察和理論探索工作，如徐霞客的《徐霞客遊記》已有不少成因方面的論述；清初劉獻廷提出地理學要闡明「天地之故」，即探討地理現象形成的原因等。但是,沒有成為中國古代地理學的主流,中國古代地理著述多描述性記載，缺少對地球表面整體規律的研究。這是近代中國地理學落後的原因之一。

③15世紀20年代到17世紀20年代，西歐出現了「文藝復興」，藝術和科學得到蓬勃發展，從而使學者能對自然界和人類活動的某些法則進行概括。當時的地理考察和發現，為哲學家和科學家提供了豐富的自然、人文及二者關係的具體素材。另一方面，新生的地理唯物論又給予地理學發展以難以估量的影響。17世紀法國哲學家孟德斯鳩提出的氣候決定論，18世紀德國哲學家I.康德的二元論，均成為近代地理學的方法論基礎。總之，從15～18世紀，地理學處於由古代向近代轉變的時期。西方地理學用了3個多世紀,完成了技術革新、資料積累和建立地理唯物論的哲學基礎3方面的準備,為歐美近代地理學的建立創造了前提。

高一第一冊L1補充資料：地理學發展史之三

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地理學發展史，可以分為古代、近代和現代三大階段 　

現代地理學（20世紀60年代以來）

現代地理學則自美國發起，反過來影響英國和北歐，然後再滲入蘇聯、東歐、日本、西歐和中國。現代地理學的特點：①將人類居住的地球表面看作統一的複合系統，地理學本身的結構和體系已趨向於世界性的一元化。②對地理現象的解釋由單純的類型歸納，過渡到理論演繹、實驗反饋和模式化的方法。③採用定性和定量相結合的方法，對紛紜複雜的地表機理進行確定性研究。

現代地理學的發展過程包括：60年代的數量運動、70年代的行為研究、80年代的綜合趨勢等。總起來，可稱為地理學的理論化和數量化。

在西方出現了地理學的理論化和數量化的3個學派:①以W.L.加里森為組織者、有美國著名經濟地理學者E.L.厄爾曼協助，在美國華盛頓大學地理系舉辦的研究生班──華盛頓小組。這是美國許多數量地理中心的影響最大者，從推廣中心地方論、交通網路理論和其他統計方法開始，培養了W.W.邦奇、B.J.L.貝里等名家。②以R.J.喬利、P.哈格特和D.W.哈維為代表人物的形成於英國劍橋大學的劍橋派。此派繼華盛頓小組而興起，以理論造詣高深而著稱。③以T.哈格斯特朗為首的在瑞典隆德大學興起的隆德派。此派40年代已開始空間擴散的探討，60年代后又開展了時-空地理學工作,均卓有成效。故哈氏被公認為當今最著名的理論和數量地理學者、現代區位論大師。

80年代，由於世界範圍內人口、資源、環境和開發等問題日趨嚴重，在聯合國有關組織號召下，有關科學均介入了上述問題的研究。各國地理學者，廣泛地參與了三大規劃（城市規劃、區域規劃和環境規劃）的工作，在有些方面起了主導作用。這樣，就從實踐中產生了對城市、區域和環境的綜合研究，在理論、模式和決策方面大有進展，發揮了地理學固有的綜合特點，萌發出了一系列的新分支：①理論地理學，包括人與環境、區位論和區域研究3個組成部分，是地理學的基本理論,對其他分支有指導作用；②元地理學，是地理學的科學哲學與科學學，是哲學同地理學中間的承上啟下學科；③應用地理學，是地理學通向實踐的應用分支，早在近代地理學後期開始形成，在現代地理學階段具有了計劃規劃、勘測設計和文化教育 3個方向；④新方法、新技術學科，包括地理數量方法、地理資訊系統、電腦繪圖和地理定位研究。

地理資訊系統（Geographic Information System，簡稱GIS），是近年來快速發展的一個跨學門新科技，它所涵蓋的理論和技術來自於數個傳統的學科，包括：地理學、地圖學、測量學、數學、資訊科學等。就應用層面而言，它所涉及的領域更為廣泛，如：環境影響評估、資源管理、國土規畫、都市和區域計畫、交通管理、森林經營、運輸規畫、生態保育、考古調查等，舉凡需要涉及地理因子或空間資料的問題，都可以利用它來輔助作業，地理資訊系統是決策支援上的重要工具。

什麼是地理資訊系統？

(1)就它的組成和功能而言，GIS是設計用來有效地擷取、儲存、更新、處理、分析及展示各種型式地理資訊的系統，系統組成包括：電腦軟硬體、地理資料庫及操作維護人員。

(2)就它所處理的資料而言，GIS 是用來蒐集、儲存、分析具有地理區位特性事務與現象的資訊系統。

(3)就它的運作而言，GIS 大多是高投資的大規模電腦作業系統，通常是由中央及地方政府出資建造。主要目的是協助行政主管有效地管理自然及人文資源。

(4)就它的功能而言，GIS 是具有整合空間資訊及協助解決真實世界問題的決策支援系統。

(5)就它的分析方式而言，GIS 的主要目的是透過疊圖及空間分析功能，將原始地理資料轉變為能支援空間決策的資訊。

全球定位系統（Global Positioning System, GPS）是由美國國防部所發展的系統，原來的設計目的是為導航飛彈和飛機，近幾年來開始開放給民間使用。這套系統的運作包括三部分: 空中的衛星、地面控制站、使用者所持的接收器。空中衛星計有24顆，每一個衛星都在約 2 萬公里的高空繞行，每半天繞行地球一週。地面使用者必須持有定位衛星的接收器，接收由衛星所釋放的電子訊號，經由接收器內的處理運算，在幾秒鐘內即可以得知所在位置的坐標。利用這種技術，不管任何時間、任何地點，只要視野遼闊，或可接收到定位衛星訊號的地方，都可以迅速精確地定位。所謂定位，就是測定所在地點的位置。以往的測量工作，需花費大量時間和人力來進行定位，使用全球定位系統的工具，便可以輕易地測得每一個地點的坐標。　　

        全球定位系統的發明，徹底改變地理資料蒐集的方式。傳統的測量是以相對位置的測量為主，GPS 則是直接提供絕對位置，可以在極短的時間內測定地面上任意點的經緯度，這種功能對於隨時需要確定地理位置的應用和大量地理資料的調查工作，帶來很大的幫助。在十年前，這可能只是一個夢想：「每一部警車都裝有定位系統，指揮中心可以掌握每部警車的位置，遇有緊急事故發生時，可以隨時調派距離現場最近的警車前往救援。」在今天，這已不是一個夢想，而是國內警政單位已經採用的科技。對於野外資料蒐集和調查工作，以往利用地圖和指南針來標示位置的情形，如今利用GPS可得到更精確的位置。　　

        GPS 技術和地理資訊系統的最大關係是，它大為提升地表資料蒐集的速度和準確性。野外調查者在採集一筆資料之後，可以立即知道採集點的坐標，並直接記錄到電腦中，無須再經過繁複的量測與登錄作業。這種方式不僅省下大量的野外調查時間，也使一些本來因為太費時而無法蒐集的資料，在調查速度提升後變成可行。目前 GPS的應用只是個起步，隨著積體電路的發展，GPS 的體積與價錢正快速地縮減中，目前一臺簡單的 GPS 的價錢在臺幣數千元以內，其體積大小約如一臺隨身聽。 GPS 的普及化將是指日可待，未來勢必會影響人類的工作與生活方式。例如歐美、日本等國的部分汽車廠商，已經將全球定位系統納入汽車的標準配備中，結合光碟片中的電子地圖資料，提供汽車定位與導航的功能。這部分的應用結合GPS的資料庫和地圖展示功能，並且利用到GPS的定位功能，是科技整合的成功範例。

近年來，電腦工業及太空科學等科技的突飛猛進，帶動了航空測量及應用遙感探測技術與衛星影像配合電腦製圖技術之發展，使得地圖測繪之工作邁入了新里程，茲略述如下：

(1)電腦繪圖：所謂電腦繪圖，即完全採用數字化地形模型之處理方式，它包含了資料獲取、資料轉換、資料儲存及資料輸出等程序。

(2)資料獲取：可由航空測量的立體模型中直接讀取獲得，或由現有地圖或外業資料，運用坐標讀取機讀取，將其數據資料傳送到電腦，供資料轉換處理使用。

(3)資料轉換與儲存：數字化地形模型獲得後，則依照所需應用目的的不同，運用電腦做適當之處理，可由一種形式之資料迅速轉換成另一種形式之資料（例如比例尺、投影方式等）；同時亦可運用輕便之磁帶或磁碟，將數據資料全部記錄儲存起來，並可建立一完整之資料庫，以供運用。　

(4)資料輸出：依用圖者之目的，可以輸出多種不同型式的資料（如坐標系統、投影種類、地圖主題、地圖縮尺等），均可運用電腦快速成圖。此外，當地圖編修更新時，可直接將電腦資料庫之內容顯示於終端機之螢光幕上，操縱電筆，經必要之修正後，立即交由自動控制繪製地圖，不但快速、正確、經濟且深具時效性，為其最大特點。

(5)人造衛星全球測量與遙感探測：人類為了解地球形狀大小、質量、地球表面地形地物分布與地下層及海洋狀況，故有大地測量、海洋測量與製圖之科學技術，大量測量依地球重力場以決定其形狀，依測量數據以決定其大小，海洋測量用聲納測量以決定海底深度，更利用航空攝影測量以測量地球上一切地形地物，以求迅速確實等，不一而足，惟始終缺乏整體性、全面性、同期性之全球測量，以致紊亂重複，更因傳統性測量方法不一致，資料不統一，儀器精確度不畫一，數據標準欠規律，乃造成零亂錯綜，缺失甚多。　

　　自從人造衛星測量及遙測技術日益發展以後，因規模宏大，測區廣泛，精度提高，效能增加，故世界性廣大地區測量及各洲際間輿地位置之聯測、海洋島嶼間之聯測，均可迎刃而解。不僅如此，地球上任何地區一切地形地物，當地磁偏狀況及海底地下蘊藏均能用地圖表現，鉅細無遺，其價值之大，效用之廣，實難以估計。　　　

航照圖
 
衛星影像圖

        總之，利用衛星影片電腦製圖，已為當前測量製圖發展之趨勢。過去傳統性製圖，雖然已採用機械與光學儀器等作業，但人工作業仍占甚大之分量，如改用人造衛星測量及遙感探測儀器與技術，並配合電腦製圖連線作業，如此地圖之繪製便可達到更精確、更快速、更低成本的要求。

高一第一冊L1認識地圖補充資料：地理學發展史之三

高一第一冊L1補充資料：地理學發展史之三

地理學發展史，可以分為古代、近代和現代三大階段 　

現代地理學（20世紀60年代以來）

現代地理學則自美國發起，反過來影響英國和北歐，然後再滲入蘇聯、東歐、日本、西歐和中國。現代地理學的特點：①將人類居住的地球表面看作統一的複合系統，地理學本身的結構和體系已趨向於世界性的一元化。②對地理現象的解釋由單純的類型歸納，過渡到理論演繹、實驗反饋和模式化的方法。③採用定性和定量相結合的方法，對紛紜複雜的地表機理進行確定性研究。

現代地理學的發展過程包括：60年代的數量運動、70年代的行為研究、80年代的綜合趨勢等。總起來，可稱為地理學的理論化和數量化。

在西方出現了地理學的理論化和數量化的3個學派:①以W.L.加里森為組織者、有美國著名經濟地理學者E.L.厄爾曼協助，在美國華盛頓大學地理系舉辦的研究生班──華盛頓小組。這是美國許多數量地理中心的影響最大者，從推廣中心地方論、交通網路理論和其他統計方法開始，培養了W.W.邦奇、B.J.L.貝里等名家。②以R.J.喬利、P.哈格特和D.W.哈維為代表人物的形成於英國劍橋大學的劍橋派。此派繼華盛頓小組而興起，以理論造詣高深而著稱。③以T.哈格斯特朗為首的在瑞典隆德大學興起的隆德派。此派40年代已開始空間擴散的探討，60年代后又開展了時-空地理學工作,均卓有成效。故哈氏被公認為當今最著名的理論和數量地理學者、現代區位論大師。

80年代，由於世界範圍內人口、資源、環境和開發等問題日趨嚴重，在聯合國有關組織號召下，有關科學均介入了上述問題的研究。各國地理學者，廣泛地參與了三大規劃（城市規劃、區域規劃和環境規劃）的工作，在有些方面起了主導作用。這樣，就從實踐中產生了對城市、區域和環境的綜合研究，在理論、模式和決策方面大有進展，發揮了地理學固有的綜合特點，萌發出了一系列的新分支：①理論地理學，包括人與環境、區位論和區域研究3個組成部分，是地理學的基本理論,對其他分支有指導作用；②元地理學，是地理學的科學哲學與科學學，是哲學同地理學中間的承上啟下學科；③應用地理學，是地理學通向實踐的應用分支，早在近代地理學後期開始形成，在現代地理學階段具有了計劃規劃、勘測設計和文化教育 3個方向；④新方法、新技術學科，包括地理數量方法、地理資訊系統、電腦繪圖和地理定位研究。

地理資訊系統（Geographic Information System，簡稱GIS），是近年來快速發展的一個跨學門新科技，它所涵蓋的理論和技術來自於數個傳統的學科，包括：地理學、地圖學、測量學、數學、資訊科學等。就應用層面而言，它所涉及的領域更為廣泛，如：環境影響評估、資源管理、國土規畫、都市和區域計畫、交通管理、森林經營、運輸規畫、生態保育、考古調查等，舉凡需要涉及地理因子或空間資料的問題，都可以利用它來輔助作業，地理資訊系統是決策支援上的重要工具。

什麼是地理資訊系統？

(1)就它的組成和功能而言，GIS是設計用來有效地擷取、儲存、更新、處理、分析及展示各種型式地理資訊的系統，系統組成包括：電腦軟硬體、地理資料庫及操作維護人員。

(2)就它所處理的資料而言，GIS 是用來蒐集、儲存、分析具有地理區位特性事務與現象的資訊系統。

(3)就它的運作而言，GIS 大多是高投資的大規模電腦作業系統，通常是由中央及地方政府出資建造。主要目的是協助行政主管有效地管理自然及人文資源。

(4)就它的功能而言，GIS 是具有整合空間資訊及協助解決真實世界問題的決策支援系統。

(5)就它的分析方式而言，GIS 的主要目的是透過疊圖及空間分析功能，將原始地理資料轉變為能支援空間決策的資訊。

全球定位系統（Global Positioning System, GPS）是由美國國防部所發展的系統，原來的設計目的是為導航飛彈和飛機，近幾年來開始開放給民間使用。這套系統的運作包括三部分: 空中的衛星、地面控制站、使用者所持的接收器。空中衛星計有24顆，每一個衛星都在約 2 萬公里的高空繞行，每半天繞行地球一週。地面使用者必須持有定位衛星的接收器，接收由衛星所釋放的電子訊號，經由接收器內的處理運算，在幾秒鐘內即可以得知所在位置的坐標。利用這種技術，不管任何時間、任何地點，只要視野遼闊，或可接收到定位衛星訊號的地方，都可以迅速精確地定位。所謂定位，就是測定所在地點的位置。以往的測量工作，需花費大量時間和人力來進行定位，使用全球定位系統的工具，便可以輕易地測得每一個地點的坐標。　　

        全球定位系統的發明，徹底改變地理資料蒐集的方式。傳統的測量是以相對位置的測量為主，GPS 則是直接提供絕對位置，可以在極短的時間內測定地面上任意點的經緯度，這種功能對於隨時需要確定地理位置的應用和大量地理資料的調查工作，帶來很大的幫助。在十年前，這可能只是一個夢想：「每一部警車都裝有定位系統，指揮中心可以掌握每部警車的位置，遇有緊急事故發生時，可以隨時調派距離現場最近的警車前往救援。」在今天，這已不是一個夢想，而是國內警政單位已經採用的科技。對於野外資料蒐集和調查工作，以往利用地圖和指南針來標示位置的情形，如今利用GPS可得到更精確的位置。　　

        GPS 技術和地理資訊系統的最大關係是，它大為提升地表資料蒐集的速度和準確性。野外調查者在採集一筆資料之後，可以立即知道採集點的坐標，並直接記錄到電腦中，無須再經過繁複的量測與登錄作業。這種方式不僅省下大量的野外調查時間，也使一些本來因為太費時而無法蒐集的資料，在調查速度提升後變成可行。目前 GPS的應用只是個起步，隨著積體電路的發展，GPS 的體積與價錢正快速地縮減中，目前一臺簡單的 GPS 的價錢在臺幣數千元以內，其體積大小約如一臺隨身聽。 GPS 的普及化將是指日可待，未來勢必會影響人類的工作與生活方式。例如歐美、日本等國的部分汽車廠商，已經將全球定位系統納入汽車的標準配備中，結合光碟片中的電子地圖資料，提供汽車定位與導航的功能。這部分的應用結合GPS的資料庫和地圖展示功能，並且利用到GPS的定位功能，是科技整合的成功範例。

近年來，電腦工業及太空科學等科技的突飛猛進，帶動了航空測量及應用遙感探測技術與衛星影像配合電腦製圖技術之發展，使得地圖測繪之工作邁入了新里程，茲略述如下：

(1)電腦繪圖：所謂電腦繪圖，即完全採用數字化地形模型之處理方式，它包含了資料獲取、資料轉換、資料儲存及資料輸出等程序。

(2)資料獲取：可由航空測量的立體模型中直接讀取獲得，或由現有地圖或外業資料，運用坐標讀取機讀取，將其數據資料傳送到電腦，供資料轉換處理使用。

(3)資料轉換與儲存：數字化地形模型獲得後，則依照所需應用目的的不同，運用電腦做適當之處理，可由一種形式之資料迅速轉換成另一種形式之資料（例如比例尺、投影方式等）；同時亦可運用輕便之磁帶或磁碟，將數據資料全部記錄儲存起來，並可建立一完整之資料庫，以供運用。　

(4)資料輸出：依用圖者之目的，可以輸出多種不同型式的資料（如坐標系統、投影種類、地圖主題、地圖縮尺等），均可運用電腦快速成圖。此外，當地圖編修更新時，可直接將電腦資料庫之內容顯示於終端機之螢光幕上，操縱電筆，經必要之修正後，立即交由自動控制繪製地圖，不但快速、正確、經濟且深具時效性，為其最大特點。

(5)人造衛星全球測量與遙感探測：人類為了解地球形狀大小、質量、地球表面地形地物分布與地下層及海洋狀況，故有大地測量、海洋測量與製圖之科學技術，大量測量依地球重力場以決定其形狀，依測量數據以決定其大小，海洋測量用聲納測量以決定海底深度，更利用航空攝影測量以測量地球上一切地形地物，以求迅速確實等，不一而足，惟始終缺乏整體性、全面性、同期性之全球測量，以致紊亂重複，更因傳統性測量方法不一致，資料不統一，儀器精確度不畫一，數據標準欠規律，乃造成零亂錯綜，缺失甚多。　

　　自從人造衛星測量及遙測技術日益發展以後，因規模宏大，測區廣泛，精度提高，效能增加，故世界性廣大地區測量及各洲際間輿地位置之聯測、海洋島嶼間之聯測，均可迎刃而解。不僅如此，地球上任何地區一切地形地物，當地磁偏狀況及海底地下蘊藏均能用地圖表現，鉅細無遺，其價值之大，效用之廣，實難以估計。　　　

航照圖
 
衛星影像圖

        總之，利用衛星影片電腦製圖，已為當前測量製圖發展之趨勢。過去傳統性製圖，雖然已採用機械與光學儀器等作業，但人工作業仍占甚大之分量，如改用人造衛星測量及遙感探測儀器與技術，並配合電腦製圖連線作業，如此地圖之繪製便可達到更精確、更快速、更低成本的要求。