快速城市化和气候变化正在呈巨大加速度改变地球及其地球系统，文章基于人类世的视角探讨地理学新使命和新领域。地理学作为地球科学的重要学科，跨越自然科学和人文社会科学领域，在人类世新地球科学时期将成为最具发展前景和潜力的学科。界定人类圈时空构成，重建人地关系研究框架，开展人地关系拓扑学研究，尽快回归统一地理学研究传统，基于统一地理学研究框架展开可持续发展研究，是地理学的新使命。面对全球气候变化和可持续发展的世界性科学问题，地理学的重要分支学科人文地理学需要重塑。历史地理学需要更加重视人类活动对地球影响的研究，如史前海洋文明史和大陆文明史以及近代环境污染史等。经济地理学要特别重视金融—贸易—全球化、全球价值链—全球生产链—全球产业链，以及地球南方的经济地理学研究。政治地理学应将从地球地带政治转向地球系统治理，需要创造有效的全球合作的制度框架，关注非常规能源和新能源技术对世界能源地缘政治格局重塑的影响。社会地理学需要重视人类社会群体对全球性问题转变的贡献，特别是人类自身种族、性别、阶级、社会群体地理结构等不平等的作用。文化地理学要特别关注人类使用各种文字和符号学工具后对人类生活的星球及其地方的意义，从中挖掘更加有效的干预快速地球变化的对策。应对巨大加速度的城市化进程、气候变化和地球变化，城市地理学也需要尽快从城市内部结构—城市体系—城市化的研究框架转向基于绿色增长的城市地理学新研究框架。非常可能，人类世地理学将给地理学家一些新学科发展想象空间，例如深海和深空探索、行星地理学，星际殖民和移民等。

基本假设是任何一门科学的逻辑起点，但区域学派认为不需要基本假设，因为地理学更关注区域个性的挖掘和区域差异的分析。显然，这虽然解决了地理学的应用出口，符合问题导向的研究需求，但与科学的一般定义确实有点距离；空间学派的基本假设是均质空间（平原），据此构建出了相应的理论体系，严格说来更符合一般的科学定义。以往学者虽然指出了空间学派过于抽象的缺陷，但后继陷入社会化、微观化的发展之路，显然并没有解决空间学派甚至整个人文地理学的发展之路问题。文章认为，空间学派从均质空间这一基本假设出发，虽然通过空间极化效应解决了（第一个）城市产生的机理问题（经济学视角），但并没有回答（第一个）城市产生的区位问题（地理学视角）。为此，人文地理学的基本假设需要重新定义，即需要由均质空间重构为均质区域，后者较之前者的不同，在于有明确的边界范围，从而拥有区位价值功能属性、区域规模尺度属性、区域开放状态属性等。由此，不仅可以解决现有空间学派的内在缺陷（过于抽象，以至于脱离了地理），也可以为现有区域学派（不拘泥于基本假设，更侧重于应用）补充基本假设的缺失，并在此基础上融合空间极化效应、距离衰减效应、区域边缘效应和异速增长效应的共同作用，构建出由点状要素、线状要素和面状要素共构互融，点状结构理论、轴线结构理论和面域结构理论三位一体的区域空间结构理论体系。

实现乡村地区的可持续发展，数据是最为关键的问题之一。面对辽阔分散和充满地域性差异的乡村，遥感和机器学习等新技术为乡村数据的收集、计算和分析提供了基础。可计算乡村通过系统性地收集乡村自然和人居环境要素的多源数据，建立乡村“图-数”关系；并利用指标计算、数据挖掘和人工智能方法对要素进行定量描述，可以在全域上展现乡村发展水平的空间差异和动态趋势，为乡村研究从“个案”迈向“全局”创造了可能。文章提出了可计算乡村的技术框架，包括：（1）以遥感数据为核心的多源乡村数据的类型和特征；（2）乡村数据的计算方法和“图数”关系智能解译技术；（3）“可计算”结果支持乡村可持续发展。最后，本文还讨论了可计算乡村中仍存在的挑战并展望了未来的研究方向。