Реферат: Подходы к изучению ландшафтов
3. Методика изучения ландшафтов.
Методика ландшафтоведения — это
комплекс общенаучных подходов, приемов и способов получения эмпирического и
теоретического обобщения в целях познания пространственно-временной
организации ландшафтов и их связей с другими объектами. Комплекс подходов —
это не просто их совокупность, а стройная система взаимосвязанных методов,
отражающая взаимосвязь изучаемых объектов, их свойств и взаимодействие
географических наук. Все многообразие методов и приемов, используемых
ландшафтоведением, имеет одну основу — применение пространственно-сравнительного
подхода, который может проявляться в словесных, блоковых, картографических,
математических моделях. Здесь сравнивают элементы, системы, факторы, состояния,
организацию, выявляют общее и индивидуальное, групповые свойства, ищут
изоморфизм (аналогию). Постоянной основой такого подхода является картографирование
ландшафтов. Методика ландшафтоведения опирается и на полисистемные модели,
отражающие непрерывно-дискретное строение географической оболочки.
Сравнительный подход. Он объединяет
комплекс методов, основой которого служит логический прием сравнения,
заключающийся в сопоставлении и выявлении сходства и различия организации,
свойств, состояний, процессов двух и более ландшафтов. Это могут быть как
рядом расположенные или существующие в одно и то же время, так и удаленные в
пространстве и во времени ландшафты, находящиеся под влиянием одних и тех же
или различных факторов. На основе сопоставления делают выводы о
закономерностях формирования и развития ландшафтов в пространстве и во времени.
Такой подход является базовым на этапе эмпирического и теоретического обобщения
при разработке классификаций и легенд карт районирования, оценки и прогнозирования.
Сравнительный подход усложняется с общим развитием науки и техники и привлекает
системный подход и математические методы. Существуют два направления
применения сравнительного подхода: для прогнозирования состояний и поведения
геосистем. Первое предполагает сопоставление слабо изученного объекта с хорошо
изученным аналогом. Во втором сопоставляют одинаково изученные ландшафтные
объекты, находящиеся либо на одной, либо на разных стадиях развития.
Исторический
подход. Он широко использует логические операции сравнения состояний.
Анализируют изменения существенных характеристик либо самого комплекса, либо
факторов, его формирующих. Он объединяет большое число методов и операций.
Развиваясь, исторический подход трансформируется в более общий — временной.
Современный исторический подход обогащен математическими методами обработки и
анализа данных, применения моделирования для воссоздания разномасштабных
изменений и выявления сущности пространственно-временной организации
ландшафтов.
Системный подход. С его помощью в
ландшафтове-дение внедряют моделирование — совокупность процедур построения
эмпирических и теоретических моделей. Используя модели в процессе изучения
ландшафтов, можно переносить полученные знания с моделей на натуру. Системный
подход — система определенно упорядоченных процедур.
Картографический подход. Анализ карты в
географии служит средством применения пространственно-временного
сравнительного подхода. На картах фиксируют наблюдения, устанавливают по ним
морфологическую структуру ландшафта (по полевым наблюдениям или дешифрированием
аэрофотоматериалов), получая в результате ландшафтную карту, схему
ландшафтного районирования. Карты — это знаковая пространственная модель
геосистемы, полученная по определенным законам. В этом качестве она становится
источником новой информации о свойствах ландшафта. Создание и анализ карты
состоят из комплекса циклов: наблюдательных, технических, логических,
измерительных. Большое значение имеют алгоритмизация и автоматизация процессов
построения и изучения карты на основе математической теории распознавания
образов.
Существует несколько определений
географических информационных систем (ГИС), которые всесторонне характеризуют
это понятие. Наиболее распространено определение ГИС как информационной
системы, осуществляющей сбор, хранение, обработку и отображение
пространственно-распределенной информации. ГИС объединяет информацию,
содержащуюся на географических картах, с кадастровыми, экологическими и другими
данными в зависимости от ее назначения.
Географические информационные системы
включают в себя технологию для организации, хранения, представления и анализа
(определения взаимоотношения) пространственных данных с помощью компьютера.
Применение ГИС разнообразно: картография, землеустройство, мелиорация,
лесоводство, экология, оценка состояния окружающей среды и др. ГИС позволяет
интегрировать информацию по рассматриваемой проблеме, проводить аналитические
исследования и служит основой для принятия более обоснованных решений, т. е. ее
можно использовать в системах поддержки принятия решений (СППР).
Создание ГИС включает следующие этапы:
создание (разработка) цифровых баз пространственных данных, связывание баз
данных, визуализация всех видов географически привязанной информации,
выполнение пространственного анализа, составление цифровых карт и отчетов,
построение приложений для конкретного пользователя, составление
сопроводительного обзора функций и возможностей.
Большая потребность в ГИС и рост
популярности таких систем объясняются тем, что пространственные факторы
являются составной частью повседневной человеческой жизни, а также тем, что
реальный мир состоит из многих географических компонентов, которые могут быть
представлены в качестве связанных наборов пространственных данных. ГИС
обладают возможностью связывать различные наборы данных для рассматриваемой
территории и выполнять операции над различными слоями данных (объединять,
накладывать, создавать новые), так как в качестве объединяющего принципа они
используют пространственное (географическое) положение всех данных. Объединение
различных данных дает новую информацию для анализа, а следовательно,
увеличивает ценность этих данных.
Методы районирования и классификации
ландшафтов.
В середине XX
в. районирование и классификацию рассматривали как основную самостоятельную
задачу, как конечный результат ландшафтного исследования. В настоящее время
они являются вспомогательными, так как имеют особое значение в систематизации
географической информации.
Объектами классификации и районирования
служат не только длительные свойства, но также природные и природно-технические
системы. Расширение объектов исследования меняет способы получения данных и
методы их обработки. Методика районирования включает такие приемы, как
визуальный анализ ландшафтной карты, причем большего масштаба, чем планируемое
исследование. Также реализуются методы сопряженного анализа компонентов
ландшафта и территориальных объектов, отраженных на тематических картах. Для
этого проводят выбор признаков, наиболее информативных для конкретных целей
районирования (научных или практических), оценивают надежность и достоверность
полученного результата, разрабатывают критерии оценки соподчиненности
получаемых границ территорий.
Конкретные физико-географические
классификации строят на основе многоступенчатого анализа набора признаков
геосистем и существующих типизации. В классификации объектов используют деревья
логических, фактических и региональных возможностей, объединяющие отдельные
разрозненные классификации. Формализованные методы анализа информации
позволяют широко использовать методы моделирования и осуществлять классификацию
с помощью компьютеров.
Экспедиционные, стационарные,
дистанционные методы.
Эти методы направлены
на получение исходной информации. Их развитие связано с совершенствованием
системы организации исследований и общей методологии ландшафтоведения.
Совершенствование стратегии и технической базы исследований (датчиков, самописцев,
измерительной и съемочной аппаратуры для аэрокосмических съемок, развитие
электроники) привело к тому, что исследователь от непосредственного контакта с
изучаемым объектом переходит к дистанционным методам его изучения. В стационарных
или камеральных условиях проводят анализ, измерения по топографическим и
тематическим картам, аэрокосмическим снимкам, систематизируют литературные и
фондовые данные. С помощью экспедиционных методов выясняют неясные свойства
исследуемого объекта, решая задачи, связанные с выявлением свойств ландшафта,
взаимосвязей его компонентов, пространственной структуры ландшафтов. В
результате этого этапа развития ландшафтоведения появился новый класс
географических задач — исследование формирования, динамики и функционирования
геосистем, поведения составных элементов, механизмов массо-энергообмена в
геосистеме, природных режимов. Для этого необходима сеть физико-географических
стационаров — экспериментальных баз для проверки рабочих гипотез, накопления
сравнимого во времени материала о процессах, отладки отдельных методик.
Стационарам должно отводиться главное
место в изучении процессов, механизмов, режимов, смены состояний, движения и
времени в ландшафте. Серьезный конкурент этому виду исследований —
дистанционное зондирование. Многократные регулярные съемки одних и тех же
объектов в различных масштабах, в разных спектральных зонах и диапазонах волн
обеспечивают безграничные возможности в решении проблем создания геоинформационных
систем.
4. Ландшафтный подход в природоведении.
Ландшафтный подход по отношению к другим
подходам представляет собой ветвь более общего системного подхода и обладает
всеми его чертами. Однако он нацелен лишь к одному обширному классу систем —
земным, подкласс — уже связан с географической оболочкой, а род — с ландшафтной
системой. Ландшафтный подход ориентирован на изучение важнейшей оболочки
Земли. Ее особенность — наличие жизни, которая определяет многие свойства
литосферы, атмосферы, гидросферы, изменяет флору и фауну. Ландшафтный подход
направлен на изучение целостности изучаемого объекта, обусловленной
взаимоотношениями его элементов и связями со средой. Изучая любой объект или
любой процесс на Земле, важно знать, что он либо входит в одну ландшафтную
систему, либо охватывает несколько таких систем. Объект природы или является
проявлением ландшафта, или испытывает его влияние, или сам способен его изменить.
Суть ландшафтного подхода: рассмотрение не только объекта изучения, но и его
среды как иерархически сложно сформированного целого. Например, человеческая
деятельность может так изменить свойства ландшафтов, что эти измененные
свойства будут отрицательно действовать на самого человека. Появление
ландшафтного подхода — большое достижение ландшафтоведения. Его применение — реальное
признание его ведущей роли в современном естествознании. Привлечение
ландшафтного подхода к разработке и решению проблем взаимодействия общества и
природы, проектированию и созданию природно-технических геосистем,
природоохранной деятельности подтвердило его работоспособность в
междисциплинарных научно-технических разработках.
Страницы: 1, 2, 3, 4 |