Методы ландшафтных исследований

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство науки и образования Российской Федерации

Сибирская государственная геодезическая академия

Кафедра экологии и природопользования

ландшафт районирование природоведение

Курсовая работа по ландшафтоведению

на тему:

Методы ландшафтных исследований

г. Новосибирск

2008 г.

ПЛАН

Введение

Общие положения

Ландшафт как геосистема

Методика изучения ландшафтов

Методы районирования и классификации ландшафтов

Экспедиционные, стационарные, дистанционные методы

Ландшафтный подход в природоведении

Модели в ландшафтоведении

Схема ландшафтного исследования

Заключение

Список используемых источников

Приложение

Введение

Весь окружающий нас мир - от микроорганизмов до планеты - и ее Ближайшего Космоса, все явления и процессы, происходящие в нем, связаны совокупностью взаимозависимых и взаимообусловленных причинно-следственных отношений. Ничто не исчезает и не появляется бесследно. Каждая мельчайшая частица вещества является частью более крупной субстанции, та - еще более крупной и т. д. Любые явления или процессы, как негативные, так и позитивные, обусловлены обычно не одной, а многими причинами. Они в совокупности своего взаимодействия создают систему динамичных природно-территориальных единиц, вложенных друг в друга и стремящихся к равновесному состоянию с окружающей средой, но, как правило, находящихся обычно в состоянии неустойчивого равновесия или даже его отсутствия. Поэтому всякое внешнее воздействие на какую-либо территорию или ее элемент влечет за собой нарушение установившихся связей и изменение их облика, причем далеко не всегда в предсказуемом виде.

Общие положения

В настоящее время, когда человек на высоком уровне развития науки и производительных сил своей деятельностью коренным образом изменяет компоненты природы, появляется проблема сосуществования человеческого общества и окружающей его среды. Отношения человека и природы должны обеспечить гармоничное сочетание суверенных интересов человека и общества со столь же суверенными «интересами» природы.

Человек в своей жизнедеятельности не может отказаться ни от использования природы, ни от изменения компонентов природы, ни от научно-технического прогресса. Следовательно, необходимо познание и использование в практической деятельности законов формирования и функционирования особых социоприродных или, по географической терминологии, техноприродных систем. Необходимо научное обоснование синтеза природных процессов и деятельности человека. Законы формирования, функционирования и развития техноприродных систем не являются ни чисто природными, ни чисто социальными, они дают знания об особых процессах при взаимодействии человека и природы. Учет этих законов как раз и должен обеспечить коэволюцию, т. е. совместное развитие природы и человеческого общества. Отношения человека с природой можно разделить:

на природоведение - познание объективных законов возникновения, развития, функционирования отдельных компонентов природы и их совокупности в виде природно-территориальных комплексов или геосистем различной значимости;

природопользование - вовлечение в общественное производство вещества, энергии и информации, содержащихся в компонентах природы, получение определенных услуг для удовлетворения материальных и культурных потребностей человеческого общества;

природообустройство - согласование требований природопользователей и свойств природы, придание ее компонентам новых свойств, повышающих потребительскую стоимость или полезность компонентов природы, восстановление нарушенных компонентов и защита их от негативных последствий природопользования.

В природообустройство входит мелиорация земель разного на-значения: сельскохозяйственных, водного и лесного фондов, по-селений, промышленности, транспорта, связи; рекреационного, оздоровительного, историко-культурного, научного, оборонного назначения.

Составляющая природообустройства - восстановление свойств компонентов природы или даже самих компонентов после их использования: рекультивация земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых, в результате строительства; восстановление растительного покрова; восстановление (возобновление) запасов и качества подземных и поверхностных вод; очистка загрязненных территорий и т. п.

Элементом природообустройства является природоохранное обустройство территорий: воссоздание экологической инфраструктуры на водосборах; борьба с водной и ветровой эрозией; восстановление естественной гидрографической сети, особенно малых рек, водоохранных зон; защита от некоторых природных стихий (наводнений, подтоплений, оползней, размыва берегов, суховеев).

Природообустройство глубоко вмешивается в ход природных процессов, вызывает порой необратимые изменения в развитии и функционировании природных систем, связано с расходованием большого количества материальных, энергетических, трудовых и денежных ресурсов, поэтому оно должно проводиться в условиях гласности, на определенной правовой основе, после всесторонней независимой высокопрофессиональной экспертизы, его последствия должны надежно прогнозироваться и контролироваться после осуществления.

Научная теория оптимизации человеческого воздействия на природу была выдвинута В. И. Вернадским и развита его последователями в концепции ландшафтного подхода как одного из важнейших направлений географии.

Становление и развитие ландшафтоведения как науки неразрывно связано с именами выдающихся ученых: А. Гумбольдта (1769-1859), К. Риттера (1779-1859), В.В.Докучаева (1846-- 1903). Идея единства и взаимосвязи природных явлений на Земле была развита в трудах немецкого ученого Александра Гумбольдта. Российский ученый В. В. Докучаев сформулировал представление о закономерных связях между компонентами природы, обосновал учение о почве как особом природном объекте, дал комплексную характеристику природных зон России.

В дальнейшем изучение физико-географических комплексов разного ранга нашло развитие в трудах Г. Н. Высоцкого (1865-- 1940), Г. Ф.Морозова (1867-1920), Л.С.Берга (1876-1950), А. А. Борзова (1874-1939), Р. И. Аболина (1886-1939). Л. С. Берг первым дал научное определение понятия «ландшафт», выделил на территории России ландшафтные зоны, ввел разделение ландшафтов на природные и культурные.

Теоретические основы ландшафтоведения в дальнейшем были развиты в работах С. С. Неуструева (1874--1928), Б. Б. Полынова (1877-1952), Л. Г. Раменского (1884-1953), С. В. Калесника (1901--1977), В. Н.Чукачева (1880--1967) и других исследователей.

Большое значение для теории и практики географических и ландшафтных исследований имеют труды Н.А.Солнцева, А.Г.Исаченко, Д. Л. Арманда, Ф. Н. Милькова, В. С. Преображенского, В. А. Николаева, А. М. Шульгина, В. С. Аношко, К. Н. Дьяконова, В. М. Чупахина, М. В. Андриишина, В. Б. Сочавы, М. А. Глазовекой и др.

Ландшафтоведение как раздел физической географии является методологической основой для усовершенствования и обустройства ландшафтов, разработки методов и способов использования нетронутых или антропогенно измененных ландшафтов, их восстановления. Ландшафтоведение как наука не обходится без географического изучения природного устройства территории по компонентам (растительности, почвам, водам, литогенной основе, воздушной среде). Ландшафтоведение обладает необходимыми теоретическими и методологическими разработками, накопленным практическим опытом для решения проблем исследования территорий в целях их охраны и использования. Наиболее содержательную информацию о естественных ресурсах территории, ее специфике заключают в себе природно-территориальные комплексы - ландшафты.

Последние также рассматривают в качестве своеобразного природно-ресурсного района. Главная цель рационального природообустройства и природопользования заключается в конструировании культурных ландшафтов, т. е. в целенаправленном изменении природно-территориальных комплексов на научной основе в интересах общества. Для достижения этого в ландшафтоведении разработан ряд основополагающих принципов:

сотворчество с природой, т. е. максимальное использование естественных ресурсов ландшафта, структуры, динамики в настоящем и будущем с учетом интересов природы;

необходимость полифункциональности хозяйственной организации ландшафтов и их морфологической структуры;

учет естественных возможностей ландшафтов, как среды для проживания и пригодности к производственной деятельности;

пространственная физико-географическая дифференциация ландшафтов для рационального природопользования;

организация геосистемного мониторинга;

внимание к экологической экспертизе (анализ, прогноз предупреждение).

Рациональное отношение к природе исключает нежелательные последствия, ущерб самим ландшафтам, здоровью и безопасности людей, способствует гармоничному развитию природы и общества.

Независимо от практических целей изучение ландшафтов и других геосистем как фрагментов объективной реальности важно для познания организации природы Земли и общей картины состояния мира. Человечество живет в среде, где успехи и неудачи любой науки воздействуют на сложно организованную систему (географическую оболочку) и ее части (ландшафты).

Сложность ландшафтов обусловлена много элементарностью и полиструктурностью, гетерогенностью входящих в состав элементов частей неживой и живой природы, человека, многообразием внутренних и внешних связей, многообразием состояния, иерархичностью, типологическим разнообразием и неповторимостью каждого ландшафта. Изучение этого обычного для человека мира, соразмерного с человеком и его деятельностью, порождает впечатление обыденности, общедоступности и кажущейся легкости познания ландшафтов, объяснений на уровне здравого смысла. Оценивая сложность ландшафтов, А. Г. Исаченко писал, что ландшафтоведение - это отнюдь не легкая наука, а значительно более трудная, чем любая из отраслевых дисциплин. Познание ландшафтов увеличивается и углубляется.

Ландшафт как геосистема

Все объекты, изучаемые ландшафтоведением, объединены понятием «геосистема» или природно-территориальный комплекс (ПТК). Геосистема охватывает все природные географические единства, от географической оболочки Земли до самых простых, элементарных структур. Геосистема - это не простое сочетание компонентов, а сложное, целостное материальное образование с определенной организацией вещества Земли. Геосистема - это пространственно-временная система географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое. Объект изучения ландшафтоведения - геосистемы разных уровней. Термин «геосистема» предполагает особую системную сущность объекта, его принадлежность к системам, выраженным в универсальной форме организации природы. Вся природа - системная организация, состоящая из систем разных типов и порядков. Системная концепция отражает всеобщую взаимосвязь и взаимодействие предметов и явлений природы. Поэтому геосистему следует рассматривать как систему особого класса, высокого уровня организации, со сложной структурой и взаимной обусловленностью компонентов, подчиняющихся общим закономерностям. Если под ландшафтом понимают реальный, многообразный природный объект, то под системой - его структуризированный, лаконичный образ. Соотношение между ландшафтом и геосистемой приблизительно такое же, как между природным процессом и его математическим описанием. Любая геосистема имеет следующие особенности: состоит из набора взаимосвязанных элементов; является частью другой, более крупной системы; состоит из подсистем более низкого уровня.

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 ландшафтоведение 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.

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.

Модели в ландшафтоведении

Моделирование - мощный инструмент познания природы. Модель подобна оригиналу. Она замещает объект изучения на определенное время. Построение моделей основано на двух принципах: редукционизма, т. е. разложения сложного объекта на элементы для упрощенного его изучения, интегратизма, объединения этих элементов для синтеза. Это незаменимый способ исследования таких сложно организованных объектов, как ландшафты. Существует образное выражение характеристики функций моделей: «Модель - это мост между наблюдением и теорией». Используют следующие классы моделей: вербальные, матричные, графические, математические. Математические модели имеют большое значение в решении задач ландшафтоведения. Целесообразно использовать все классы моделей.

Вербальные модели. К классу вербальных моделей относятся модели-образы, дефиниции, законы науки, названия типов ландшафтов. Вербальными моделями можно замещать в исследовании изучаемый объект. В моделях-образах создается достаточно простое подобие изучаемого ландшафта. Основная функция моделей-образов - помочь нахождению аналогии (изоморфизма) между ландшафтом и другими хорошо изученными объектами для познания ландшафтов, подходов и методов исследования.

Дефиниции - понятия, определения, воспринятые в сознании исследователя. Они участвуют в формировании графических, картографических, математических моделей. Важность дефиниций заключается в мысленной программе исследований, сопряженном анализе внешних факторов изменения ландшафта, оценке взаимосвязи его компонентов.

Законы науки - эмпирические (о связи явления А с явлением В) и теоретические - также выступают в роли моделей. Например, общий закон о связи компонентов ландшафта между собой позволил по растительности судить о почвах и о климате.

Географические названия типов ландшафта - горный, дюнный, моренный, пойменный. Основная их функция - «портретная» - заменить подробное описание моделью, т. е. представлением о типе ландшафта. Названия типов ландшафтов включают в себя:

характеристики свойств компонентов (типы рельефа, почв, растительности, основные параметры климата, литологический состав);

характеристики процессов функционирования (сезонная продуктивность растительности, почв, климата, снежный покров, ре-жим увлажнения, паводки и т. д.);

характеристики динамики и представления о неритмичных процессах (эрозия, сели, лавины, подтопление, затопление и т.д.);

элементы прогноза будущих состояний ландшафтов.

Матричные модели. Они являются промежуточным звеном между вербальными, блоковыми, а иногда и картографическими моделями. В основном их применяют в качестве инструмента типологической группировки ландшафтов, где столбец и строка - две группы признаков типизации, например тепло- и влагообеспеченность. Матричные модели используют для изучения приграничных ландшафтов, объясняя размещение ландшафтов относительно друг друга, и для оценки связи: воздействие - изменения - последствия.

Графические модели. В этот класс моделей входят блоковые и картографические. Блоковые модели занимают промежуточное место в ряду: вербальные - блоковые - математические. Они графически отражают реальную связь между элементами и частями систем и системой в целом, между системой и ее окружением. Они выразительно, явно (в отличие от математических) и наглядно отражают идею и концепцию. Системный подход позволил разработать обобщенные модели ландшафта как системы, состоящей из взаимосвязанных компонентов, и системы взаимосвязанных комплексов низшего ранга. Разрабатывают модели природных, природно-технических, антропоэкологических, рекреационных геосистем и процессов их исследования. Язык модели - это не просто сочетание геометрических фигур и стрелок, а графическая запись знаний, идей, планов, содержание которой передается формой, размером и порядком значков. Под элементами модели (природные, техногенные) подразумевают характеристики компонентов. Связи между компонентами обозначают стрелками, характеризующими их направленность. Завершение связи происходит в трансформации моделей компонентов, в модели круговоротов вещества, энергии и информации. Систему обозначают замыкающим (охватывающим) элементы и внутренние связи контуром. Его замкнутость символизирует целостность системы, наличие контура, охватывающего элементы, выражает выделенность системы. Часть системы - совокупность элементов, обладающую некоторой общностью, чаще всего функциональной (управляемая часть, биотическая часть и т. п.), выделяют замкнутым пунктирным контуром. Пунктир обозначает меньшую, чем в целом для системы, связность элементов, несамостоятельность частей.

Принятая унификация знаков и порядок их использования являются средством коммуникации между пользователями.

Основное содержание моделей ландшафтов отражает состав элементов системы и их активность, характер изменений системы. В состав элементов природы входят: литосфера, гидросфера, биосфера, атмосфера, почва. В этой цепочке преобладает вертикальная составляющая: между литосферой и атмосферой, атмосферой и гидросферой, почвой и биотой. В горизонтальной составляющей основное внимание уделяют пространственной организации ландшафта.

В модели природно-технической геосистемы основные подсистемы - природа и технические устройства. Это уже новый объект проектирования - геотехническая система (геотехсистема). Природный комплекс здесь рассматривают как ресурсовоспроизводящую систему, которая может ограничивать или ставить под угрозу работу технического устройства. Концепция моделирования геотехнической системы направлена на проектирование целостной территориальной природно-технической системы, а не только на вписывание и согласование действий технических устройств с природными процессами. При этом проектируют и организуют не только технику, но и природу. Современные блоковые модели разрабатывают как для междисциплинарных, так и отраслевых условий. Разрабатываемые в рамках ландшафтоведения блоковые модели природных и природно-технических систем показывают большое разнообразие, широту содержания, высокий уровень абстракции в ходе решения проблем.

Блоковая модель социофункционального анализа ландшафта является моделью отношений общества к природе, которые можно рассматривать или в качестве подсистем одной системы, или как равноправные системы. Модель базируется на представлениях о связях потребностей общества, свойствах ландшафта, действий общества по удовлетворению потребностей, изменениях свойств ландшафта, положительных или отрицательных последствиях, действий общества в оценке последствий, корректировке предшествующих действий. Функциональный анализ модели включает два блока: первый характеризует предмет исследования - ландшафт и суперсистему (общество) и их элементы; второй - действия аналитика. Основа анализа - отношения ландшафтов и суперсистемы. Ландшафт, его элементы со свойствами определяют возможность выполнения ими требуемых функций: улучшение выполнения своих функций при воздействии мелиорации, способность к изменениям; устойчивое выполнение возложенных функций: возобновимость положительных свойств при нагрузке, средовоспроизводящих функций; сохранение связей компонентов (линейные, цикличные, ветвящиеся); сохранение природных механизмов самоорганизации и саморегулирования; сочетание саморегулирования и управления (для природно-технических систем).

Значительное внимание уделяют не просто свойствам, а способности изменять и воспроизводить состояния. Поэтому рассмотрение второго блока содержит действия, связанные с «опережающим отражением действительности», рассматривает то, что может произойти со свойствами исследуемого объекта.

В модели учитывают и элементы субъект объектных отношений, которые могут быть идеальными, оптимальными, нормальными (допустимыми), критическими, катастрофическими. Это оценки последствий выполнения ландшафтами функций при нагрузке, некотором воздействии. Для рассматриваемых отношений целесообразно охарактеризовать: объем потребностей на единицу времени, соотнесенных с единицей учета «потребления» (человек, единица производства продукции); нагрузку на ландшафт в единицу времени (на единицу территории). Важны понятия: польза, полезность, возможность выполнения функций, опасность, вредность, затруднение в выполнении функций, надежность.

В задачи социофункционального моделирования входят: инвентаризация полезных качеств, оценивание, слежение за изменением состояния (мониторинг), проектирование, конструирование, прогнозирование, нормирование, экспертирование, регулирование. Они имеют свою методологическую и теоретическую базу.

Картографические модели и профили картографической модели ландшафта начинают создавать с ландшафтной карты на этапе полевых ландшафтных исследований. Ландшафтная карта и профиль позволяют изучить внутреннюю структуру комплексов, установить взаимосвязь между компонентами ландшафта и между самими ландшафтами, выявить сложность, разнообразие, контрастность, расчлененность границ, взаимную удаленность или соседство. Ландшафтная карта и профиль как своеобразная информационная система в свернутом виде содержат данные о компонентах природы. Для повышения информационной емкости картографическая модель ландшафта дополняется сопровождающим карту текстом - легендой, в которой описывают основные признаки природно-территориальных комплексов: геологическое строение, мощность, литологический состав, возраст, генезис, засоленность горизонтов до регионального водоупора, рельеф (крутизна, длина, форма, экспозиция склонов, линий токов, возраст форм рельефа), почвенный покров (его структура, входящие в него генетические разности почв), грунтовые воды (глубина залегания в естественных условиях и при мелиорациях, тип водного питания, тип химизма, степень минерализации, направление бокового притока или оттока), поверхностные воды (общая характеристика и их соотношение с грунтовыми водами, водный режим и баланс), растительность (современное состояние и характерные виды, предположительное сообщество, бывшее на месте пашни или выгона). Емкость повышают за счет обогащения контуров индексами и цифрами, раскрывающими характеристики компонентов в легенде. Ландшафтное картографирование и профилирование раскрывают природное «содержание» исследуемой территории. Кроме этого выделяют инфраструктурные контуры, дороги, лесополосы и т. д. Существует направление, способное повысить информативность ландшафтной картографической модели путем перехода от единой карты к серии карт, к сложной картографической модели. Контуры ландшафтов в этом случае рассматривают как операционные территориальные единицы, которые группируют и типизируют по свойствам или по отношению к человеческой деятельности. Например, формируют модели, состоящие из двух карт: ландшафтной и современной антропогенной.

Аэроснимки и космические снимки. Важными и ценными знаниями о ландшафтах выступают модели - заместители местности, полученные в результате различного вида дистанционных съемок (фото, тепловой, лазерной, радарной). Эти модели особые, так как разрешающая способность приборов определяет меру замещения местности отделением существенных и несущественных черт. Снимки содержательны, но они выполняют функцию модели-протокола, но не модели-гипотезы или модели-синтеза, так как занимают определенное место в ряду: местность блоковая модель снимок карта. Работа с подобными моделями находится на начальной стадии.

Общая схема ландшафтного исследования

ландшафт районирование исследование

Естественно, что в число оснований науки входит и представление о процессе исследования, т. е. о путях добычи знания. Однако это одно из наиболее подвижных и практических задач, углубления знаний о свойствах ландшафтов, в связи с изменением углубленной разработки вопросов теории знания менялись представления о содержании и стратегии исследований. На протяжении 40 лет (практически одного-двух поколений в науке), от первых опытов ландшафтной съемки до 1985 г., произошли большие перемены.

Для периода становления наук был характерен своеобразный «синкретизм», нерасчлененность ландшафтных публикаций, когда одновременно освещались теоретические и методические вопросы, прикладные и региональные результаты.

Первая линия развития исследований шла от универсальных ландшафтосъемочных работ, при которых сведении о свойствах ландшафтов вовлекались в изучение лишь для решения задач генетической или морфологической классификации природных комплексов, служащих основной легендой карты, к строго ориентированным работам, в центре которых лежало изучение отдельных важных, сложных и малоизученных свойств. Эта тенденция хорошо просматривается также в переходе от экспедиционных к стационарным исследованиям. В исследовательских программах это также сопровождается переходом:

от программ, принципиально нацеленных на осуществление одним человеком, к программам, рассчитанным на работу коллективов;

от программ, в которых все свойства ландшафта как научного объекта считались ясными и предусматривалось лишь нахождение регионального или локального и индивидуального их проявления, к программам, ориентированным на исследование именно малоизученных свойств.

Вторая линия характеризует переход самого типа исследовательских программ от полевых методик, содержащих «рецепты» - перечни действий, вопросов, на которые надо ответить, структуру и содержание бланков и ведомостей, к своего рода методологическим проработкам, предметом которых является выявление системы исследовательской деятельности. Эта линия сопровождается расширением спектра рассматриваемых действий от съемки и сбора материала до эмпирических и реже - теоретических обобщений.

Необходимость осмысления уже не отдельных действий, а исследовательской деятельности в целом предопределена лавинообразным ростом новых фундаментальных и прикладных задач, технических средств и общенаучных подходов. Невозможно дать рецепты решения каждой задачи заранее. Возрастает и сложность специализированной аппаратуры наблюдения, измерений и обработки данных. Исследователю постоянно приходится принимать участие в разработке новых методов решения ранее не решавшихся задач. Отсюда необходимость обобщения предшествующего опыта и необходимость овладения методологическими подходами и пониманием закономерностей исследовательской деятельности.

Хотя мы и сосредоточили внимание на эволюции методических работ от простого к сложному, особо подчеркнем принципиальную невозможность исключения работ какого-либо типа из нашего арсенала. Разнообразие их - богатство ландшафтоведения, которое надо беречь, и приумножать. Универсальные методики-рецептуры крайне важны для подготовки кадров грамотных полевых работников - будущих теоретиков и практиков. Конкретно ориентированные методики, с одной стороны, и методологические разработки - с другой, необходимы для исследователей, решающих уникальные задачи.

Кроме содержания программ, важна последовательность действий, отражающая процесс исследования. В зависимости от жесткости стоящих задач она рассматривалась в методических работах по схеме: предполевые - полевые - завершающие исследования (предмет ясен - изучается лишь его территориальное разнообразие); либо по схеме, отражающейуровни позниния: эмпирический - теоретический; либо по схеме: постановка проблемы - экспериментальная часть - обсуждение результатов.

Очень широкая, охватывающая разные этапы исследования схема сложилась в ГДР. Здесь принято рассмотрение по схеме: анализ - диагноз - прогноз, суть, которой - охват всей сферы исследований от изучения до выработки конкретных предложений. Под ландшафтным анализом понимается комплекс методов изучения свойств ландшафтов, морфологической структуры и пространственной дифференциации процессов в ландшафте, его современной динамики и развития. В ходе ландшафтного диагноза определяются соотношения природных и технических системных связей и общественных потребностей, степень выполнения ландшафтом заданных ему социально-экономических функций. Цель ландшафтного прогноза - предсказание и оценка возможных изменений в ландшафте, разработка рекомендаций для более полного выполнения заданных функций, предложения по его оптимальному устройству. В последние годы эта схема была модернизирована (рис. №1): в нее был включен дополнительно этап выбора объекта исследования и, что более важно, ландшафтный прогноз был разделен на этапы: построение моделей и управление территорией. Таким образом, схема объединяет воедино естественно-исторические, технологические и социально-экономические задачи.

Переходя к обобщению схемы ландшафтного исследования, отметим, что она опирается на представления об объекте исследования и его связях с другими объектами и сторонами реальной действительности; на общие закономерности теории познания, познавательной деятельности, реальный опыт ландшафтных исследований. При этом в нее, как минимум, должны войти два блока: а) отражающий объект исследования (отношение между его элементами и частями, отношение с другими объектами реальности); б) характеризующий цели, действия, средства и знания исследователя. К настоящему времени сложилась общая схема-модель исследования (модели, представления, знания) и исследователя.

Имеются объект исследования и некоторые знания о нем.

Имеется в той или иной мере осознанная необходимость получения о нем дополнительных более полных и новых знаний, т.е. проведение научного поиска или научно-технических разработок. Как правило, исследователю приходится перевести часто «размытое» представление о необходимости пополнения или получения нового знания в четко очерченную цель исследования (или уточнить цель, если задача относится к числу стандартных). Выбираются средства исследования (модели, подходфы, понятийный аппарат, методы), и разрабатывается программа (формируется система вопросов).

Проводятся натурные наблюдения, эксперементы или сбор материалов предшествующих наблюдений.

Сентезируются материалы наблюдений и имевшихся ранее знаний.

Проводится проверка полученных знаний.

Полученные знания внедряются в производство или переводятся в общедоступную форму.

Обратим внимание на то, что в ходе реализации схемы неоднократно происходит возврат от последующих этапов к предыдущим. Например, в ходе синтеза материала может возникнуть необходимость дополнительных проработок. Таковы общие контуры схемы. Естественно, что ее конкретизация - полнота набора этапов, большее или меньшее внимание к каждому из них, степень детализации и характер наполнения их реальными действиями - зависит прежде всего от предмета исследования и задач работы.

На данном этапе развития науки особенно существенные различия сложились в исследовании двух классов задач:

естественноисторические исследования ландшафтов;

социофункциональный анализ ландшафтов.

Конечно, нельзя не видеть некоторой условности этого разделения, в конкретных исследованиях они нередко переплетаются. Часто для того, чтобы на современном научном уровне провести социофункциональный анализ, необходимо или предварить его, или включить в него рассмотрение многих, казалось бы, чисто естественно исторических вопросов. И, напротив, в ходе социофункционального анализа нередко выявляются ранее неизвестные стороны жизни ландшафтов.

И все же целесообразно выделение этих двух классов задач. Связано это с тем, что естественноисторические исследования имеют целью выявление нового знания о природных и природно-антропогенных ландшафтах как элементах организации современной географической оболочки, социофункциональный же анализ направлен в большей мере на выявление рои ландшафтов в жизни общества и требует выхода за рамки естественноисторического рассмотрения. Естественно, что это накладывает отпечаток на стратегию изучения.

Заключение

Методика представляет собой важное основание науки. Она осуществляет связь между объективной реальностью и знанием о ней, между теоретическим и эмпирическим уровнем обобщения знаний об изучаемом объекте. Методика ландшафтоведения представляет собой комплекс общенаучных подходов. Именно комплекс (который, можно полагать, по мере совершенствования способен превратиться в стройную систему), а не о простой совокупности подходов, поскольку важной составляющей методики является взаимосвязь методов, отражающая как взаимосвязь изучаемых объектов и их свойств, так и взаимодействие географических наук. Методика ландшафтоведения непрерывно и быстро развивается за счет привлечения новых методов естественных, технических и общественных наук, позволяющих полнее исследовать существенные стороны ландшафтных систем.

Список используемых источников

Казанцев В. А., Быкова О. Г. - Н.: СГГА, 2008. - 104с.

Преображенский В. С., Александрова Т. Д., Купрянов Т. П. - М.: Наука, 1988 г. - 192с.

Интернет источник: http://revolution.allbest.ru/geology/00058475_0.html

Приложение

Рис. №1 Общая методология ландшафтного анализа, диагноза и управления

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на Allbest.ru