人类文明是人类社会在历史发展过程中所创造的各种物质和精神文化成果的总和。在人类文明的进化过程中，科学技术起着决定性的推动作用。地理学是聚焦地球陆地表层自然和人文要素的学科，在人类文明演化史中起到了不可替代的重要作用。地球陆地表层多要素在特定区域的共生特征，决定了人类对生存环境的选择、人类的生产和生活方式。地理学作为独立的知识单元，形成学科本身探索世界的特有视角，即区域性、综合性和复杂性。传统地理学围绕陆地表层要素的时间变化变化过程、空间分异规律、多地点网络关系以及区域间生产要素流动创建了系统的研究方法，并将大量的研究成果应用于资源调查、开发与利用，灾害风险防范，多尺空间规划等领域。随着社会需求的不断转向，多要素综合问题的提出，对学科理论、方法和技术提出了更高的要求，传统的还原论思维创建的知识体系难以满足解决综合性、复杂性问题的要求。地理学开始重新审视学科研究对象的特征，发现地理学关注的陆地表层是一个开发的、整体的复杂系统，迫切需要融合技术学科的知识，尤其是需要加强与系统科学等学科的融合，提升解决复杂问题的能力。系统科学作为重要技术学科之一，在上世纪 30 年代后，提出系统论、控制论和信息论，创建了整体研究的方法论体系。然而，“老三论”对于解决机械系统难题起到了巨大的推动作用，而对开放的系统却无能为力。自上个世纪 70 年代，系统科学发展到一个新的阶段，提出了一系列面向开放系统的新理论，如耗散结构理论、协同论、突变论等理论，为开展系统研究奠定了理论基础，也为地理学从区域综合的视角研究提供了可能。为此，当今的地理学开始针对区域空间结构开展复杂性表征研究、针对区域多要素综合体开展多要素非线性耦合研究、针对区域系统行为开展结构与功能研究。地理学研究的系统转向不仅是传统研究的深化，同时也是研究范式的更新，它将为宏观科学的方法论完善提供借鉴意义，也可为解决人类面临综合、复杂问题提供良好支撑。