第三章 地理事实的宝库第一节 地表的空间关系

作为地理学对象的地表这个概念，不是很容易确定的。它并非只是固体地表的外形，或者一般地只是一系列任何个别的事实，而是还包括一切自然界：土壤、水、空气、植物界和动物界，人类和它的活动，而在每个自然界中又体现为极端复杂的关系。它不仅包括地表的一切现象，这些现象表现为景观的外貌，而且包括由于它对某个地球地点其它现象的影响而表现为该地点主要性质的那些现象。确切地讲，它完全不是平面，而是一个具有相当厚度的立体形状，而是由固态、液态和气志等部分组成并蕴藏着生命的地球外层。地理学要去理解地表各处的差别，只要这些差别对各该地点是重要的， 就是说，它们在地表的外貌或者在它们对其它现象的影响中有所体现，如果用李特尔的目的论表达方式，则它们是充分起作用的。

关于现实的地表可以有三种不同的概念。真正的地表，即大气的上部界限，只对很少数地理现象有意义，由于它的不确定性，也不能用以确定空间。第二个是最明显的地表，它在一些地方属于固体地壳的界限，在另一些地方是气圈对水圈的界限；它是人类生活以及植物和动物生活的所在，并被习惯地用来表示一个物件是（在地表之上）多高或（在地表之下）多深。第三个地表部分是固体地壳对水圈、部分是固体地壳对气圈的界限；它是真正的固体地表，这个概念具有巨大的科学意义，但是在粗略的直觉中却很不引人注目，以致长时期完全被忽视，而且到现在还有某些地形学者天真地对它不予注意。

固体地表的不规则外形，很早就导致人们去设想固体陆地下侧海面的继续伸展，这个水面（部分是真实的、部分是假想的）作为地球的数学表面被用作测定一切位置和空间的基础。于是一切测量工作的简化，以及地球的这个数学表面对大气的压力现象和运动现象具有的真实意义，都使海平面不可缺少。但是对固体地壳的现象来说，海平面和我们公元纪年的起点相类似， 是一个任意的零点。高和深并不意味着对立。这个零点在不同的国家和对不同的测量，例如对高度和海深的测量，并不相同。地球的数学表面也不象过去人们所相信的那样是一个简单的数学图形，好比一个旋转的均匀物体在凝固时所产生的形状那样，而根据最新的研究，在固体地壳崎岖不平的影响下它构成一个完全不规则的形状，人们把它称为地球体，对它的精确确定现在成为高等测量学的主要任务。

人们借以标志地理位置，或者更确切地说，借以标志地表上或者靠近地表的每个地点的绝对地理位置的坐标，是地球的数学表面，这里所用的“绝对”这个词和用在绝对的物理量时有类似的意义，它要表明区别于相对的位置标志。测定绝对位置的辅助手段是经纬网：地理的经度和纬度表明一个地点的位置，或者在地球的数学表面上的基点的位置，高或深表示与这个基点的垂直距离。地理地点测量、测高和测深，都是其它一切地理知识的必不可少的前提，但却只是一个前提，而不是知识本身。地点测量的精确度必须与对事物认识的广度和深度成正确的比例。

在许多情况下人们给出相对位置。这个位置是通过经纬度差，或者通过天文方位角、磁方位角和距离，用几何方法求出的。这种相对的数据常常是

权宜之计。三角测量和路线测绘，先是求得相对的位置关系，然后必须和至少一个天文点测量相结合，以便取得绝对位置的知识（参阅第三编第二章）。迄今为止，大部分的地理经度测定也是相对的，并且往往精确度很小，因此欧洲以外各国的地图测绘——和我们的地图远远不能相比——很多是不扎实的，只在它本身是正确的，而涉及到绝对经度则是值得怀疑的。即使人们知道绝对位置，还是要使用由方位角和距离确定的相对位置，以表明不同地点相互间的某些关系，为此人们按照自己要求的意图，依靠直线，即在最大的圆上测出最短的距离，或者通常依靠以相同角度与所有经线相交的恒向线确定方位。同时表示出距离和高差，这一点具有特别的意义，因为这样就可以算出坡度。

以不同形式表示的相对位置数据在有些情况下是常用的，即当不同的状态（如陆地和海洋）或不同的国家相互毗邻，或者它对某些固定点（特别是在城市中）的位置很重要的时候。正是这些最粗略的地理位置测定，不仅因为最方便而在日常生活中经常使用，而且因为它们指明某些因果关系而对于地理知识十分有价值。海岸、河道、国界、较重要的城市，可以说构成第二个度网或者坐标系，和数学度网相对应，我们可以称之为地志度网。

大部分地理状态和变化都不是点状的，而是沿一个或者数个方向伸展。因此它们不只有位置，而且有形状和面积，以构成地理形态。某些形态，特别是由固体和液体接触生成的形态，都是可以直接用感官感觉到，人人皆知的，而在地理学中也久已被注意到，另一些形态则是感觉不到的、完全基于抽象的，因而只有在科学继续前进的过程中才会被掌握。这些形态构成研究工作的一个重要对象；但是，对它们的理解容易流于儿戏，导致许多无谓的几何构图。

严格地讲，一切地理的形态都是三维的，即实体的、立体的形态，是空间；但是，实际上在许多、甚至在大部分情况下，人们可以设想把球面削平， 并把位于海平面上或者海平面下的情况投影到这个球面上，这样就把实体的形态转化为平面的图形，以平面的考察代替立体的考察。范围不大的情况常常可以归结为点，或者在某一维占优势时归结为线。大部分地理的形态都是很不规则的，因而难以作数学处理。对于某些研究目的，人们固然可以把它们还原为简单的数学形态，例如科尔在用演绎法研究土地外形对交通和人类聚居所产生的影响时就是这样作的；但是，在这样作时，人们必须仔细注意不要恰好忽略了那些重要的不规则性。

在考察投影到平面上的面或者实体形状时，界线往往特别重要，特别引人注目，因为各种不同类情况的接触会有独特的诱发现象，如波涛拍岸和各种不同种类的平衡现象。拉采尔强调指出，这些界线大都不非常分明，而是表现为一种逐步的过渡，因此在多数情况下不能说是一条界线，只能说是一种边缘。尽管这是正确的，人们还是不得不在给出度量数据时坚持界线这个观念，无论是测定上述边界线的距离（与边界线等距离的点和线），测定所谓边界线的长度和伸展，还是测定面积和测定空间。

地理科学合理地致力于尽量精确地掌握空间的计量，尽可能准确地测定和计算长度和高度、面积和空间体积。由此几乎发展成为一门单独的学科， 称为量图学，因为大部分测量不是在自然界中而是在地图上完成的。但是， 这样作人们往往会失去基础。人们常以同其中所含误差不相称的精确性给出测量结果，这一点特别经常地受到哈默尔的抨击。姑且完全抛开这一点不论，

就是在长度测量上，人们也常常很少意识到，大部分地理上的线是弯曲的线， 它们的长度会因地图比例尺和基于这种比例尺的概括度不同而得出不同的结果，因而把在不同比例尺和精确度的地图上所测出的长度进行比较是荒谬的。这个问题以前已经有一些明理的人多次提出过；但是没有任何解决措施就去测定河流、海岸和边界的长度这种事却反复出现，因此这些测定都是毫无价值的。

地理考察研究的对象如果是孤立的，那么除了往往要完全略去的各个对象的形状和大小外，就是它们的数量和出现的次数。除了种类的差别，我们还要问：在已知的面积上，这个对象的数量有多大，每个对象占有多大的面积，相邻的对象之间的距离有多大？本来应该对每个单个对象都提出这些问题，但是由于对象数量大并因而不可能按照对象的空间关系来个别地研究， 人们就正是从这里迅速地转向概括性考察，这种考察提出的问题是在单位面积上的平均数量（所谓密度），或者是它们占有的平均面积，或者是它们的平均距离。密度是用算术方式表示对象的数量，例如人口数量与单位面积的比例；但是不应该忘记，两种极不同的概念的这样一个算术商只是一个平均值；人口密度的表达本可以因此避免某些不明确的地方。