地理质量是在较为广泛的意义上,讨论一个地理空间(流域、区域、国家、全球)在组织上和要素上所能达到的最优协调性,以及保持此种协调性的能力。此种最优协调性的具体表现方式很多,例如,生物种的多度,人类居住的适宜度,自然生产潜力的高低,社会的安定程度与发展速度,环境的污染程度,气候的变化幅度,自然灾害发生的频度,物质能量的产投比等,均属于质量研究的范畴。而地理质量的要素和组织的协调性,应当有一个综合的和客观的标准。这个客观的标准,是依据地理质量本身最优组合极限的终极目标函数而定出的。同时应当承认,地理质量本身只是一种抽象的阈值,它必须和地理环境(自然的和人文的)的可解释性与可测量性联系在一起,否则地理质量只能是一种不精确的一般概念,也无法进行预测和指导地理学理论的深化。
在地理环境中,绝大多数要素的适宜度都具有双向界限的特性,其数域取值可以用数轴表示成:
在长期的探索中,逐渐明确了如何规定适宜度的内涵。如果没有统一的客观标准,那么适宜度本身就同时失去了存在的意义。我们不能无缘故地声称沙漠地区对于人类的综合适宜度不好;也不能无缘故地声称某些区域对人类的综合适宜度好。就是对好与不好的概念,亦不能笼统地给予一种不确切的认识,而是希望得到在本质上和数量上的精确表达,其目的在于实行统一基础上的广泛比较。由此,我们才能比较认真地揭示出地理质量的内在含义和评定标准,找到合适的评定途径以及对于地理质量动态演化实施趋势预测等。从这里出发,才可能将公众已经十分熟悉的利用自然、改造自然等术语,以坚实的理论体系的方式加以诠叙。我们十分清楚,自然改造涉及到整个地理环境以及与其相邻空间域的有序化问题;也是调整一个或几个要素,最终使得各类要素的组合效应趋于最优地理质量终极。再进一步讲,改造自然是自然应力的逐渐消失过程,也是人类从遭受自然应力到对自然施予反向应力的过程。这是一个很深刻的认识问题,而其理论基础就建立在对地理质量的研究之上。我们要求能够系统地回答:
(1)人类为什么要改造自然?改造自然与自然平衡的关系如何?
(2)触动自然的行为能否一定产生改造自然的结果?换言之,如何判别自然演化的优劣方向及其强度(大小)和速率(快慢)?
(3)改造自然有否终极目标?如果承认有,那么其终极目标是什么?
(4)如何达到或逼近改造自然的终极目标?
上述问题的系统解决,将为国土整治、经济开发、环境演变等一系列人类所面临的重大实际问题,提供有效的和带有指导性的理论体系。而上述4个问题的核心,集中到地理质量的内在含义是什么?与最优地理质量相关联的各要素的最适宜标准是什么?目前地理区域中的实际质量如何?地理质量是如何随时间变化的?它们与地理质量终极目标之间的差距如何判定?实行自然改造后的区域地理质量究竟提高了还是降低了?提高或降低了多少?如何进行统一的识别?……这一切,从根本上说明了研究地理质量的意义和价值。
我们认为,改造自然的目的,正是为了创造这样一个地理环境,在此种环境下的地理质量,肯定比改造以前的地理质量有所提高,并且更为逼近最优地理质量的理论极值。这个极值正是一个地域的初始生产力接近或达到其最大理论值时,所要求的各项要素的严格组合,并在该组合时所表现出特定的整体协调和有序度,即围绕达到该理论极值时所存在的各类自然要素的“最优组合”。其结果之一,必定使该地理系统中的熵值趋于最小,有序性达到最大,而系统中可利用的自由能达到最大。。?行蛐源锏阶*
一个地域的自然初始生产力现状,是衡量该地域的组织程度和有序性的标志。因为自然生产力的形成,是在该地域中各类自然要素综合作用下的结果。它一般建立在以该区域的能量输入为最高界限的原则之下,由低到高排列其它诸要素的适宜度分布。由于在自然生产力的产生中,各个要素之间所具有的不可代替性及最小因子限制性,因此,每将一个处于最低水平要素的适宜度提高到某个数值,就意味着自然生产力的总体水平向上发展了一步。这一步的大小,唯一地取决于新排列后各要素适宜度分布的下限的位置。由此,不仅给出了自然改造的次序和方向,而且给出了改造自然的定量效果,并且似乎进而揭示了一个地域中改造自然的起点和终点。