8．4 PRED协调与地理工程

    环境与区域是地理事物的两种表象，对于地球(地球是个大地方)这种地理事物来说，环境问题与区域问题不可分割地联系在一起．区域要发展，必然改变环境，这种改变可能是良好的，也可能是灾难性，在这方面，人类目前还缺少充分的预见条件．反过来保护环境，就不能不限制区域的发展，然而人口在增长，人们生活地欲望不断地提高，人类社会在进步，发展是必不可少的．为此就需要在区域发展中，注意环境问题，合理开发资源，适当地控制人口、保护环境或控制环境向有利于人类的方向演化．总之，要保持人口、资源、环境与区域发展的协调，即PRED协调．

    为了保持PRED协调，我们从地理学原理出发，提出了地理工程的思想，介绍如下(王铮，韦省民等，1987)．

    地理工程指的是在区域发展中，为保持PRED协调，必须提出明确的总体目标与开发模式，按一定步骤和层次分阶段分目标项目地进行，在这个过程中，各阶段和各项目的工作具有相对独立性，但是这些工作必须在整体上协调，以达到总体目标的实现．而总体目标的确定，遵循三条先进原则：1．社会安定优化；2．环境稳健控制；3．社会经济发展与优化．简言之，地理工程就是基于工程观点对区域和环境进行开发、保护、利用和改造，系统工程方法是它的基本方法，地理建设是它的目标形式．我们在这里之所以要提出三条先行原则理由如下：

    地理工程是一种大规模地人类建设形式，它必须在安定的条件下才能进行，因为社会的动荡往往使资源、环境管理和利用陷入混乱，人口过程突变，正常的社会经济发展过程中断，从而使工程偏离原定优化目标，最终将使工程不能贯彻．尤其是社会问题，其影响可能是历史性的，长期而广泛，其发展后果难于估计，地理工程对其不能控制，所以必须力图避免对社会正常过程的大规模冲击．然而安定不是无原则的，它要求在有利于社会进步经济发展上的安定，这就是要求涉及人口、社会问题的地理工程有促进社会发展优化的倾向，而不是阻挠社会进步．

    由于人类对环境及一般地理系统规律认识还远远不够，而且环境有活化的不确定性，不可逆性和相互关联性，我们很难预测环境的准确变化，而环境的演化尽管可能有好的一方面，但它往往带有巨大的风险性，因此，在环境问题上，我们尽可能地对环境不加以冲击．在明确了环境演化规律和风险代价的前提下，地理工程论主张实施局部的环境改造，以与区域发展配合．人类社会的发展就是一个对环境改造的过程，一味地保护环境是不可能的，然而稳健的作法是，决不搞大规模的环境改造并且避开可能引起全球性或大区性环境化的发展策略．

    这是地理工程的常见目标，强调优化，就是要从社会经济结构、人口结构等多面考虑问题，力图最大可能地发展社会经济．

    地理工程设计的基本方法是系统工程方法．我们认为地理工程的设计内容包括下列几个方面：

    它是从地理工程目标、构成和协调方面来完成地理工程的设计．它大致又包括下面三个方面：

    (1)总体目标的确定和方案选择

    对一个地理环境开发、保护、利用和改造，首先要确定这项工作的目标，即要达到什么样的社会经济生态效益(地理效益)．目标确定后，应用地理学家应该提出多种达到总体目标的方案，然后对这些方案进行可行性研究和优化分析，找出实际上可行而在我们确认的优化公理下最优的方案．比如我们确认实现某一地理效益的原则是经济费用最省而不考虑生态结果，我们可选择最省费用的方案．显然如果考虑生态结果，即确认另外的优化公理，我们则可能采用别的方案．

    (2)总体结构确定与子项目的确定

    系统设计的第二步，是要对整个地理工程的构成进行设计．例如省级的国土开发战略研究，存在着几种方案：重点开发东部地区，重点开发西部地区，重点开发热带以亚热带南方地区，重点开发铁路沿线地区等等．假如通过第一步的工作，选定了重点开发东部地区．第二步的工作就应该研究东部地区工农业各部门的发展比重，能源，水资源，运输量需求预测、中心城市的配置、以及相应的社会文化发展计划和生态环境保护计划，等等．总体内部结构确定的同时，也就对各个子项目提出了明确的目标，同时也要求明确实现各个子目标的时间要求．

    (3)系统反馈

    在第二步完成后，有两种可能：一总体目标可以实现，总体方案既可行又达到最优或接近最优；二与总体设计不协调，或者达不到目标，或者不可行，不优化，或者兼而有之，出现第二种可能就要调整总体目标和方案，然后在新的目标和方案下，开展第二步的工作．第二步完成以后，又可能出现两种可能，如果出现第一种可能则执行下面的工作计划，不能返回第一步，如此反复，直至差不多达到第一种可能，就开展下面的工作．

    在第二步和第三步中，最主要的内容是主体工程方案的设计、确定或反馈．主体工程指的是区域地理建设的关键性项目，必须通过反复建模、预测、反馈来确定主体工程的作用．如区域的电网建设是地理建设，涉及工业布局，劳动力转移，土地占用等，电网建设的地理布局就是地理工程的主体工程，必须对电网建设的地理意义建模-预测-反馈模拟，寻找最优方案，其它项一般适应主体项目，但也必须系统考虑．

    参数设计指的是各个确定的子项目，提出科学的语义清楚的可供实施的措施来，犹如工程上各个装置的参数选定那样，明确、细致、毫无疑义．在地理学中，选址问题应该属于这个范畴．“生态设计”工作就属于“参数”设计，它的结论可以为实施部门直接引用．过去我们对黄土高原水土流失问题总讲“种草种树”、“宜农则农、宜林则林、宜牧则牧”，这就不能付诸实施．种草，种什么草，种在什么地方、什么季节种、什么地方宜农、什么地方宜牧，适宜程度究竟如何，必须明确，地理学“战略论”者，往往就是在这一点上趋于失败．不提出具体措施的规划，将会为实施部门拒绝或者放置一边，因为实施部门的领导者不知如何实现这种规划，只能停留在“纸上画画，墙上挂挂”的阶段．

    要做好参数设计，必须有科学根据，必须基于对对象的深刻研究上，这种深刻研究的结论，一方面可以从其它学科吸取而来，这当然是大量的，另一方面由于地理学问题有区域性特点，所以本学科也必须在这方面下功夫．现在作者已经听到了众多的对科学院地理界各种观察站、试验站的批评，认为那不是地理学家的工作，我们是不赞成这种批评的．问题在于重点应发现区域性规律，这对提出具体措施是必要的．现在的许多国土开发与整治的项目研究，缺乏对区域地理特征的深入研究，缺乏对区域地理系统的科学模拟，难以使问题深入下去．没有做过深入研究，就会在提出措施和作决策时，缺少根据而产生“瞎指挥”现象．地理学研究要深入，就把注意力放到中小尺度地理问题上，得到科学的“参数”使我们在实施地理工程时，可以实现“参数”选择和“参数”设计．

    地理问题的复杂性，可能使得同时有几种方案可能实施并且各有优劣，因此需要开展决策分析．决策分析的内容包括两方面，其一是基于地理工程三个先行原则，对各方案直接的经济效益、生态效益、社会效益作出评价，其二是利用预测方法对地理工程的环境、社会、地缘效应作出较长期预测，并对这种可能的长效作风险代价评估．通过决策分析，可能选定最后方案，作出设计决策，这样地理工程即进入实施．地理工程实施的同时也就是对地理状况进行改造，必须坚持三个先行原则．为了保证工程得以完成和保持，必须研究必要的符合宪法、国家法令和人类共同精神的保障地理工程的政策和法令．政策和法令往往起着“硬操作”所不能完成的作用．国外区域科学，特别强调政策研究，已为实践证明是正确的，所以地理工程需要“立法”．立法一般要由当地人民代表大会党委或议会作出，政策由政府控制，科学工作者的任务是提出、分析具体的法令、政策内容，并供有关权力机构最后确定．

    地理工程的内容构成，即实施地理工程，它的目标应包括哪些内容或任务．我们认为地理工程内容上可能包括四项任务：第一是区域社会经济的发展与优化，第二项是环境保护对策，第三项是对区域体系的适应和改善，第四项是实施适应于地理工程的区域自校正．

    第一项任务，我们可以称之为优化任务或发展任务，地理工程的实施无论把发展原则还是生态原则放在第一位，但它总体目标总是指向提高区域的社会经济文化水平，改善人类环境，至少要控制它免于恶化，要使区域的地理状态处于一种比过去更为优良状态．自然，地理工程就是要完成这个优良状态的设计，并且为达到优良状态，应该完成优化的路线设计．

    第二项任务，可以称之为生态环境任务．所以将它与第一项任务并列是因为地理工程是在人的环境中进行的，而生态环境破坏的影响结果将是长远的，一个区域开发的地理效益，不能仅从目前的社会经济效果来评价，要用历史性眼光，最优是一个历史性概念，“竭泽而渔”，局部是最优了，但从历史的眼光看，是最劣的．另一方面，许多应用地理学任务，其直接的目的就是生态环境保护．毫无疑义，地理工程必须承担这方面任务，相应的地理工程的设计内容，就要包括“生态环境设计”．

    第三项任务是区位适应任务．为PRED协调实施的地理工程不是在孤立的“宇宙”中完成的，而是在一个区域体系背景下完成的，它必然与周围环境相互作用，所以我们必不可少地要确定地理工程实施区在区域背景中的地位，这样做一方面改变区域体系的结构和功能，有利于整个大区域的发展；另一方面使自己适应区域背景，不会因大区域结构的反馈，使实施的地理工程目标遭到破坏，整个地理工程趋于失败．区域适应要求首先在设计中考虑区域结构(空间结构)、城市群结构、区域系统结构、资源环境结构为地理工程提供的可能前途和各种方案的区域代价．其中在已初步完成设计后，要评估它对区域结构尤其是地缘结构和经济系统的冲击，以及后者对它的反馈作用，使地理工程从大区域角度有积极的意义，不起破坏大区域发展的结果，至少为背景区域结构所允许．在常见的一些“区域规划”中往往仅考虑区域的内部资源条件，而极少考虑地理背景条件，更谈不上区域适应设计，失败的例子不少，我们应该吸取这个教训．

    除了上述三项设计任务，还应该有一项任务，我们称之为“自校正任务”指的是地理工程的设计要处理这么一个问题，如何在现存的地理状态的基础上，转向新的地理状态，这个历史转变过程的技术路线是什么？应该作为一个设计要求来完成，不可缺少．目前的应用地理学工作，有的做了，有的部分考虑了．有的完全忽视了这一工作，可是实际工作却不可以逃避这一问题．

    一般讲，自校正过程是一个有破有立的过程，因而是一个或多或少痛苦的过程．过去讲不破不立，现在看来不立不破，没有立的可能陷入社会混乱，违反地理工程三原则．

    总之，我们认为一项好的地理工程设计大致要包括四方面的设计内容，这样才能使地理工程在实际上可行，为实施部门接受．从而保障区域发展或环境治理中的PRED协调．

    PRED协调问题是复杂的，作者相信如何有效地优良地作到PRED协调．今后还将有理论模式和学说大量涌现出来．它已经是一个理论地理学与应用地理学的结合点，也将是理论地理学的有前途的可能的生长点．

8．4．3 地理工程的内容构成

    3．决策分析与立法研究

    2．“参数”估计

    1．系统设计

8．4．2 地理工程的设计构成

    3．区域经济发展与优化原则

    2．环境稳健控制原则

    1．社会安定优化原则

8．4．1 地理工程的意义