2026年3月，《地理学报》发表了刘彦随等人的论文《现代地理科学与工程探析》，系统阐述了一种现代地理学的全链条发展范式——Geo-STEP。他试图为地理学补上“工程”一环。

这一想法并非凭空而来。十多年前，在陕北延安黄土丘陵沟壑区的一条条沟道里，刘彦随曾带领团队实地调研，发现一个现实难题：退耕还林让山绿了，但农民的生计怎么办？他提出“山上退耕还林，山下治沟造地”，推动地理学从问题诊断走向工程实践。

一位地理学者为什么要从土地研究走向工程建设？这背后，是刘彦随对地理学边界长达二十多年的思考。

刘彦随

现场的拷问：地理学只能做“旁观者”吗？

延安的山绿了。

1999年开始大规模实施退耕还林，此后20多年，延安累计完成退耕还林1077.5万亩（截至2024年底）。然而，2012年，时任中国科学院地理科学与资源研究所研究员的刘彦随踏上陕北故土时，却看到了生态改善背后的另一重困局：政策补助期一过，树木尚未形成稳定的经济产出，农民“有时间没地种，无钱买粮食吃”，有人重新盘算上山开荒种地。

如何既守住退耕还林的生态成果，又解决农民的生计问题？

刘彦随提出建议：“山上退耕还林，山下治沟造地。”

这份建议后来成为中央支持陕西延安治沟造地重大工程的重要决策依据。2012年，延安治沟造地被列入全国土地整治重大工程，国家批复建设规模50.67万亩，总投资48.32亿元。

在刘彦随看来，这不仅是一个土地整治问题，也提出了一个更深层的问题：地理学家能不能从解释问题走向解决问题？

传统地理学擅长综合分析自然环境与人类活动之间的关系，能够为区域发展提供规划建议，也能在工程完工后评估生态与经济效益。但在工程设计和真正实施的过程中，地理学往往难以发挥主导作用。

“中间真正的工程设计、物理建设、要素调控与全生命周期的干预过程，地理学如果进不去，就谈不上主导。”刘彦随说。

延安的沟道，成为他尝试改变这一局面的实践现场。

刘彦随带领团队开展水文与土体过程诊断。经过十余年退耕还林，坡面植被逐步恢复，水土保持能力增强，降水入渗过程也发生变化，沟道洪水的频次和烈度有所降低。团队据此判断，沟道综合开发的自然条件和治理环境出现了新的变化。

在此基础上，刘彦随向中央和相关部委提交战略专报，进一步提出：“山上退耕还林，山下治沟造地；治沟保生态，造地惠民生！”

这不是简单地把山坡耕地转为林地，把山下沟壑建成农田。团队需要综合考虑地貌、水文、土壤、气候、生物资源和农业机械化等因素，构建“水—土—气—生—机”五位一体的现代农业地理工程技术体系：在山下治理沟道、拦截淤泥，建设连片的高标准坝地；结合当地积温条件和作物生长规律，引入耐瘠高产油菜品种，优化作物配置，集约发展沟道农业，并探索从农业生产到精深加工的全产业链条。

原本单一的干旱沟道治理，由此被赋予了更多功能：春季可以观赏花海与生态旅游，夏秋季开展机械化轮作，后续还可以发展农产品加工。

最终，延安治沟造地重大工程实际完成整治土地55.58万亩，新增耕地11.70万亩。山上的生态修复成果得以巩固，山下新增了耕地和高标准农田，农民也获得了新的生产空间，生活条件得到改善。作为中央支持的陕西延安治沟造地重大工程项目首席科学家，刘彦随主持或参与了项目规划、典型设计、实施方案编制、工程建设和成效监测等工作。

这次工程实践让刘彦随更加确信，地理学不仅要做“支撑决策的建议者”，更要成为“推进落地的建设者”。

从土地到人地系统：一个新范式如何形成？

回看刘彦随二十余年的学术探索，一条逐渐清晰的思想脉络是：从研究土地，到探究人地系统，再到思考地理学如何更直接地回应现实问题。

这一切有师承，也有他对学科责任的理解。

作为著名地理学家、中国科学院院士吴传钧的博士后弟子和科研助手，刘彦随深受老一辈地理学家经世致用的学术传统影响。吴传钧曾系统提出“人地关系地域系统”理论，强调从整体上认识人与地理环境之间的相互作用。

刘彦随常说：“学者除了完成自己的个人学术科研责任外，更必须承担起另外两重责任——探究学科如何做到博大精深，以及在不同发展时期敏锐对接国家战略需求。”

除了延安治沟造地，其他重要实践，也构成了他对现代地理学认识不断深化的过程。

2006—2012年，山东禹城空心村调查和整治：从土地问题看到乡村地域系统复杂性。

面对快速城市化进程中耕地被侵占、乡村空心化的严峻形势，刘彦随带领团队深入山东平原农区。他们通过亚米级遥感影像与进村入户抽样调查，研究揭示了空心村背后“人口、土地、产业、资金、要素流（人—地—业—财—流）”的失衡机理。

面对当时片面追求建设用地指标和一些地方逼农民上楼建新房的盲目倾向，他撰写紧急专报指出：“空心村不整治、新农村难建设,空心村建房不是消费，而是浪费！不能把农民盲目赶上楼。”专报获得决策层高度重视，推动了新型城镇化中“尊重农民意愿、防止农民失地失业”战略导向的形成。

2016—2021年，国家精准扶贫工作成效评估：地理技术进入国家治理实践。

面对“打赢脱贫攻坚战”这一历史性国家战略任务，刘彦随挂帅担任国家精准扶贫工作成效第三方评估专家组组长。他组织来自全国30多所高校和科研机构的专家学者，组建33个分省调研组，连续6年开展第三方评估，参与评估的专家学者累计超过1万人次。他研究提出乡村贫困化的“孤岛效应”等致贫机理，并主持研发了空间分层抽样技术、“六合一”综合调查技术、“精评通”移动智能终端，以及“天上看、实地查、入户核”的多源遥感时空比对与建档核验系统。

面对复杂的基层现实，团队通过分层精准抽样、移动终端采集数据，结合遥感监测和大数据平台，对精准扶贫成效进行交叉核验，提高了第三方评估的准确性和效率。

如果说延安治沟造地让他看到地理学可以通过工程改变土地，那么精准扶贫评估则让他看到，地理学独特的综合研究和现代技术手段，还可以进入更大范围的国家治理实践，而且能够有效发挥全局性的主导作用。

Geo-STEP：现代地理学的“E”字突破

在《现代地理科学与工程探析》一文中，刘彦随等人系统阐述了他们对现代地理科学与工程发展的思考。Geo-STEP中的STEP，分别代表Science（地理科学）、Technology（地理技术）、Engineering（地理工程）和Practice（地理实践）。

“Geo-STEP真正最核心的创意与突破，就在于这个E（地理工程）。”刘彦随强调。

为什么要特别强调“地理工程”？

在刘彦随看来，现实世界中的复杂问题，从来不是按照学科边界划分的。一个区域可能同时面临生态退化、土地抛荒、人口流失和产业衰退等问题，而且这些问题相互关联，单靠某一项技术或工程，很难实现整体改善。

“地理工程不是去替代水利、道路或土木等专门工程，而是立足于区域整体人地系统，开展‘综合诊断—系统设计—协同实施—全生命周期调控’，发挥重要的纽带和载体作用。”刘彦随指出。

不过，Geo-STEP并不是一条从科学到技术、再到工程和实践的单向流水线。刘彦随特别强调，实践不是终点，而是新的起点。

“在工程实践中发现的新偏差、新矛盾，会倒逼理论（S）修正与技术突破。”他认为，地理学应当在实践中发现问题、形成认识，再用新认识指导实践，形成循环往复、螺旋上升的过程。

用他的话说，就是“从实践到认识，再实践，再认识，循环往复以至无穷”。

从这个意义上说，Geo-STEP并不只是给地理学增加一个工程环节，更是试图重新连接科学研究、技术应用、工程建设与实践转化，让地理学形成一个更完整的知识生产和应用体系。

在河南大学：把理念变成学科建设实践

2024年，刘彦随做出一个重要决定：加盟河南大学，出任学术副校长、地理科学与工程学部主任。

河南是全国重要的粮食生产区域，跨越“四大流域”，拥有太行山生态屏障、黄河故道治理、郑州都市圈建设等一系列复杂的人地关系课题。在刘彦随看来，这里为Geo-STEP提供了丰富的科研与实践场景。

“‘得中原者得天下’。河南是全国农业与粮食安全核心主产区，聚集了太行山生态屏障、大别山地理过渡带、黄河故道治理、郑州都市圈建设、引江济淮工程等极具代表性的复合人地系统。这里是检验Geo-STEP范式的天然实验室！”刘彦随说。

在河南大学新成立的地理科学与工程学部，刘彦随希望探索一种不同于传统院系设置的学科组织方式，并将地理科学工程化、地理工程学科化的理念落实到基地建设、人才培养和科研实践中。

首先是组织机制改革。

针对高校学部制容易流于形式、与学院之间可能出现行政摩擦等问题，刘彦随提出“机构为虚、功能为实、机制为要”的治理思路。

按照他的设想，学部不应只是增加一个行政层级，而要在学科规划、资源配置和跨学科协同中发挥实质性统筹协调作用。河南大学地理科学与工程学部尝试打破传统院系壁垒，推动多个理工科学院联动，组建“河南大学地理工程学科交叉中心”，形成地理科学与工程和数学、经济、管理、商学、计算机、人工智能、土木工程等“1+7”交叉学科群，为跨学科研究和重大任务组织提供平台。

其次是学科建制探索。

2024年至2025年，河南大学梳理提出地理学“36X”学科体系和“交叉型、综合性、工程化”发展思路，围绕地理工程学开展特色学科建设，新建地理工程系、兰考地理工程实践基地，获批该学科硕士、博士学位授予点，编写出版《地理工程学》等系列教材。这意味着，地理工程不再只是一个研究理念，也开始形成相对稳定的学科方向、课程体系和人才培养机制。

第三是人才培养改革。

河南大学地理科学与工程学部尝试按照学生未来发展方向开展分类培养：对有志于继续深造的学生，强化科研训练；对有志于进入公共部门的学生，增加空间规划和政策分析等能力训练；对希望进入企业或创业的学生，则加强工程预算、项目管理和现场实践等方面的培养。

学科建设最终还要落到真实土地上。

在兰考黄河故道的仪封镇，刘彦随团队正在将地理工程的综合诊断和协同治理思路用于障碍土体改良。当地部分土地存在沙化、盐碱化、通体沙等问题，团队尝试通过土体营造、土层复配、土质改良这一“三土工程”、优化农业系统的“作土关系”，并结合水肥一体化调控，整体提升耕地质量和农业综合产能。

据团队介绍，部分原本作物生长困难的沙化土地，经过改良后取得了较好的粮食增产成效。

2026年，河南大学地理工程学相关方向首批17名研究生入学。刘彦随介绍，目前已有多所高校关注并践行地理工程理念，安徽滁州学院成立了地理工程学院；在今年河南大学召开的两个全国性学术研讨会上，与会者还倡议发起“国家战略地理学研究联盟”“Geo-STEP模式创新联盟”。

“地理学的本源是人地系统，进入人类世、数智赋能新时代，创新发展人地系统科学与地理工程，创建和运用现代地理学Geo-STEP模式恰逢其时，而且这个模式是可复制、可推广的。”刘彦随说。