1.经验性的“确定关系”
主要通过对大量数据的统计分析，建立某种并不清楚或不太清楚系统内部机制的经验关系。它是通过某种经验函数y=f（x）的形式加以表达的。与此同时，采用各种技术进行单相关、复相关、多元回归分析等，以便从黑箱分析中得到有用的结果。在一个系统中，输入为x，输出为y，内部机制的综合表达为f，即
只要知道其中任意两项，即可通过黑箱分析中的结果得到第三者并且具有预测功能、识别功能、判断功能等3种基本特性：
此外，这类系统分析方法还要涉及到地理系统的因果关系，虽然这是从成因—结果的方式上加以体认的，但其中却渗入了许多经验性的因素。我们知道，经验性的分析方式总是具有不精确的弱点，也都存在着程度不同的浮泛和不深入的共性，但因它的建立方便，结果可用，故仍然受到极大的重视。
2.理论性的“确定关系”
鉴于经验性的解析所存在的缺陷，人们企图借助于逻辑推断和数学的工具，从纯物理学、化学、生物学、地理学等的基本规律去思考、推导和解释地理系统行为的内部机制，这当然是十分困难的，尤其是对象地理系统这样的超巨系统，其困难更是可想而知。因此，研究者们应用半经验、半理论性的方法，减轻系统分析中的难点，并作为从经验性方法向理论性方法的一种过渡。其中，基本微分方程组的建立、增长关系的借鉴、反馈关系的探讨、过程速率的确定、质能守恒定律的普遍推广等，都纳入了此种范畴的地理系统解析方法。
3.随机关系
这是更接近于现实地理系统行为的分析方法。因为在所有的地理系统中，系统的开放性，系统内部各要素所具有的宏观统计性等，都说明了真正的地理系统为一系列非确定性的随机关系所构成。鉴于此类关系分析中的更大困难，目前还只是在地理系统的个别领域内有些研究和建树，其余绝大部分仍然停留在一般非随机关系分析的阶段之中。
以上简要地叙述了地理系统的基本轮廓，其目的只在于给读者一个很粗浅的印象。至于地理系统的边界，地理系统的动力，地理系统的动态过程，地理系统的分类，地理系统的解析等，在本章各节将有所涉猎。