Географический прогноз

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема 7 Географический прогноз

1. Виды и этапы прогнозирования

2. Методы прогнозирования

3. Особенности географического прогнозирования

4. Виды и методы географического прогнозирования

1. Виды и этапы прогнозирования

Практический смысл регионального природопользования в том, чтобы, используя знания о закономерностях развития ТПХС, делать правильные прогнозы возможных изменений в природной среде и обществе в результате реализации тех или иных событий. Например, что будет с природой Марий Эл, если глобальное потепление продолжится? По прогнозу через сто лет здесь будет лесостепь. А как это отразится на нашей жизни? А что будет с природой и экономикой республики, если через неё пройдут отрезки проектируемых магистралей - скоростной железнодорожной Москва-Казань и автомобильной до Китая?

Наиболее пригодны для ответов на подобные вопросы географические прогнозы, т. к. только эта наука накопила достаточное количество знаний и методов для решения комплексных проблем, возникающих на стыке природы и общества. Отсюда и полезность изучения этой темы Вообще говоря, полезен был бы и специальный курс по географическому прогнозированию, но, к сожалению, у нас его пока некому читать..

Как всегда начнём с определений.

Прогноз - вероятностное суждение о состоянии какого-либо явления в будущем, основанное на специальном научном исследовании (прогнозировании) Новейший философский словарь 2009 г. //dic.academic.ru.

По предмету могут быть выделены прогнозирование естествоведческое и обществоведческое. Объекты естествоведческого прогнозирования характеризуются неуправляемостью или незначительной степенью управляемости; предсказание в рамках естествоведческого прогнозирования является безусловным и ориентированным на приспособление действий к ожидаемому состоянию объекта. В рамках обществоведческого прогнозирования может иметь место самоосуществление либо саморазрушение прогноза как результат его учета Там же.

В этом отношении географический прогноз отличается своеобразием, находясь на стыке естествоведческого и обществоведческого. Какие-то процессы мы направлять можем, а к каким-то должны только приспосабливаться. При этом не всегда очевидна разница между теми и другими. Ещё одна проблема в том, что все остальные науки имеют дело с довольно узким предметом исследований и процессы протекают там в однопорядковых интервалах времён. Например, геология имеет дело с процессами длящимися сотни и миллионы лет, метеорология с интервалами от часов до нескольких суток. Соответственно выглядят и горизонты прогнозирования. В географических системах сочетаются процессы с совершенно разными характерными временами. Поэтому трудности начинаются уже с определения разумной продолжительности, на которую можно давать прогноз.

Для целей регионального природопользования лучше всего подходят рекомендации по прогнозированию антропогенных ландшафтов. Здесь выделяют прогнозы.

Краткосрочные на срок 10-15 лет.

Среднесрочные на 15-25 лет.

Долгосрочные - 25-50 лет.

Дальнесрочные более 50 лет.

Срочность прогноза здесь привязана преимущественно к скорости процессов в общественной сфере, но учитываются только сравнительно медленные процессы, происходящие в материальной основе производства сопоставимые с динамикой длинных циклов Кондратьева. В специальных исследованиях региональных систем природопользования могут приниматься и другие сроки.

Успешность прогноза зависит и от сложности объекта, будущее которого мы хотим предвидеть. Из вышесказанного видно, что географический прогноз касается весьма сложных объектов. Но в некоторых случаях задачу удаётся упростить без значительной потери надёжности прогноза, а иногда нас интересует только поведение немногих параметров. В результате в зависимости от сложности и размерности объекта выделяют прогнозы.

Сублокальные с предсказанием по 1-3 переменным.

Локальные по 4-14 переменным.

Субглобальные 15-35 переменным.

Глобальные 36-100 переменным.

Суперглобальные более 100 переменным.

В зависимости от типа прогнозируемых процессов выделяют и два основных типы прогнозов.

Поисковые (генетические). Они направлены от прошлого-настоящего в будущее. Мы изучаем то, что происходило ранее, находим закономерности и, предполагая, что они сохранятся или изменятся предсказуемым образом, делаем вывод о будущем поведении системы. Этот тип прогнозов является единственно возможным для естествоведческого прогнозирования. Примером могут служить всем известные прогнозы погоды. Естественное развитие природы от нашего желания не зависит.

Нормативные (целевые). Эти прогнозы идут от будущего к настоящему. Здесь определяют пути и сроки достижения возможного состояния системы, принимаемого в качестве цели. Изучается ситуация в настоящем, выбирается ее желательное состояние в будущем и строится последовательность событий и действий, которые могли бы это состояние обеспечить. Например, мы хотим избежать глобального потепления. Предполагаем, что его причиной являются выбросы парниковых газов. Задаём цель - через х лет обеспечить их содержание в атмосфере у%. Затем смотрим, какие меры могут обеспечить достижение этого результата и оцениваем реальность их осуществления при тех или иных условиях. На основе чего делаем вывод о вероятности достижения задуманного. Затем вносим изменения или в цели или в способы их достижения. Этот тип прогнозирования более приемлем в обществоведческих исследованиях.

Географический прогноз в силу выше обозначенных особенностей, как правило, имеет смешанный характер с элементами обоих типов.

Для повышения надёжности прогнозов важно соблюдать их процедуру, которая включает следующие этапы.

1. Постановка цели и задач. Это определяет все последующие действия. Если цель не сформулирована, то всё последующее окажется набором нескоординированных и нелогичных действий. К сожалению, далеко не всегда авторы прогнозов задают цель в явном виде.

2. Определение временных и пространственных границ прогноза. Они зависят от цели прогнозирования. Например, если целью является выявление последствий строительства вышеупомянутых магистралей для гидрологического режима, то прогноз может быть краткосрочный, а зона влияния ограничена первыми сотнями метров. Если же мы хотим предсказать социально-экономические изменения, то это будет означать и более длительный срок прогноза и более обширную территорию.

3. Сбор и систематизация информации. Очевидна зависимость от того, что было задано по 1 и 2 пп.

4. При использовании нормативного метода прогнозирования - построение дерева целей и ресурсов. В данном случае задаваемая цель и цель прогноза разные вещи. В приведённом примере нормативный метод может использоваться для любой цели прогнозирования. Но в случае с гидрологическим режимом в качестве генеральной цели должно быть задано какое-то нормативное состояние окружающей среды, а для социально-экономического прогноза какой-то уровень изменений в качестве жизни вовлеченного в зону влияния дороги населения. Генеральная цель в обоих случаях разбивается на подцели всё более низких уровней, пока мы не доходим до необходимых для их достижения ресурсов.

5. Выбор методов, выявление ограничений и инерционных аспектов. Здесь также очевидна зависимость от цели прогноза. В случае с гидрологией и краткосрочным прогнозом преимущественно будут использованы методы из геофизики ландшафта и инженерные расчёты. Во втором случае необходимо использование экономико-географических, экономических и социологических методов. Ограничения и инерционные аспекты тоже будут разные. Одним из ограничений при нормативном методе будет, например, объём средств, которые могут быть выделены для достижения цели. Инерционные аспекты увязываются со сроком прогноза. К ним относятся те, которые меняются за срок значительно больший, чем срок прогнозирования. Неучет инерционности часто приводит к необоснованным прогнозам. Характерный пример - это предсказания быстрого перехода на альтернативную энергетику. Это при том, что срок службы средней тепловой или атомной станции 50 лет, а ГЭС даже больше. Очевидно, что никто их уничтожать не будет, пока они свой ресурс не выработают.

6. Разработка частных прогнозов. Начиная с прогнозов локального уровня сложности, может понадобиться прогноз поведения некоторых входных параметров. Например, при оценке последствий строительства магистралей по нашей территории на размещение населения нужно предвидеть изменения естественного прироста и миграционной подвижности населения.

7. Разработка основных вариантов прогноза. Осуществляется путём сведения воедино и увязки частных прогнозов. Рекомендуется составлять несколько вариантов для разных возможных условий и сценариев развития событий.

8. Экспертиза разработанных вариантов и окончательный прогноз с учётом замечаний, поступивших в результате экспертизы.

9. Использование прогноза, отслеживание его соответствия фактическому течению событий и необходимые корректировки самого прогноза или мероприятий по его реализации, если это нормативный прогноз.

2. Методы прогнозирования

К настоящему времени накопилось множество методов прогнозирования и, как отмечают некоторые специалисты в этой области, нет даже их классификации http://habrahabr.ru/post/177633/. В самом деле, просмотр информации в Гугле дал немногое, а то, что дал весьма противоречиво. Поэтому приводимая ниже версия только одна из возможных, а из множества методов упомянуты лишь те, которые чаще применяются в прогнозировании географических систем.

Итак, всю совокупность методов можно разделить на две большие группы

1. Качественные (интуитивные) методы.

2. Количественные методы.

В свою очередь первая группа подразделяется на:

1.1. Индивидуальные.

1.2. Коллективные

Индивидуальные прогнозы могут делаться как отдельными квалифицированными специалистами, так и едиными группами, работающими как одно целое по общей программе.

В состав индивидуальных методов входят:

· метод «интервью», при котором осуществляется непосредственный контакт эксперта со специалистом по схеме «вопрос - ответ»;

· аналитический метод, при котором осуществляется логический анализ какой-либо прогнозируемой ситуации. При этом могут составляться структурно-логические схемы, из которых видны взаимосвязи между частями системы. Например, схема пищевых взаимодействий в биоценозе позволяет дать прогноз как скажется изъятие из цепи какого-либо звена;

· сценарный метод, который основан на определении логики процесса или явления во времени при различных условиях. В этом случае рассматриваются цепочки последствий совершаемых действий. Например, при устройстве дорожной насыпи перекрыли ложбину стока, следовательно, вода начнёт застаиваться. Далее логично предсказывается отмирание тех видов растений, которые не переносят повышенной влажности и развитие глеевого процесса в почве. Далее идёт смена растительности на гидрофильную, поселение на отмерших деревьях ксилофитных грибов и насекомых, накопление травянистых остатков и начало торфообразовательного процесса. Если нужен более долгосрочный прогноз, то цепочку выводов можно продолжить;

· метод аналогов. Метод построен на подборе объектов, аналогичных изучаемому, но которые уже прошли тот путь развития, который ещё предстоит изучаемому. Например, если на реке создаётся водохранилище, то можно подобрать его аналог - другое водохранилище, которое ранее было создано в подобных природных условиях. Тогда те изменения, которые произошли вокруг ранее созданного, скорее всего произойдут и вокруг проектируемого.

· морфологический анализ. Простой и эффективный способ генерирования альтернатив. Он состоит в выделении всех независимых переменных системы, перечислении возможных значений этих переменных и генерировании альтернатив перебором всех возможных сочетаний этих значений (пример из техники см. Приложение А). В географическом прогнозе применим только для несложных систем, для которых возможны явно выраженные альтернативные состояния переменных, что встречается нечасто. Большинство переменных здесь непрерывные, например, изменение температуры, осадков, содержания гумуса в почве и т. п. Может использоваться на стадии проработки вариантов строительства тех или иных объектов или решения каких-то проблем. Прогноз изменения географической ситуации в этом случае будет даваться под каждый из вариантов.

Коллективные прогнозы как видно из названия даются группой экспертов, которые работают более или менее индивидуально. Как показывает практика коллективные методы эффективнее индивидуальных благодаря тому, что они позволяют предсказать больше вариантов развития, в т.ч. и неожиданных, которые большинству в голову не приходят. В то же время их сложнее организовать и согласовать между собой противоречивые прогнозы разных экспертов. Работа прогнозистов и организаторов процедуры в этом случае при прочих равных условиях более длительная и дорогостоящая.

Основными из этих методов считаются:

Метод «лицом к лицу» состоит в опросе экспертов, который проводится в группе численностью от 10 до 30 экспертов. Организатор лишь следит за тем, чтобы каждый эксперт предлагал свои оценки. Это наиболее простой метод, но из-за ограниченного времени анализируется не вся информация, а наиболее авторитетные участники обсуждения давят своим авторитетом.

Метод комиссий отличается от предыдущего тем, что группа экспертов многократно собирается для обсуждения одного и того же вопроса, поэтому число участников не превышает 12. При использовании метода комиссий предварительно разрабатывается программа обсуждения. Метод комиссий выгодно отличается от метода лицом к лицу тем, что эксперты используют больший объем исходной информации.

Метод дельфи. За рубежом это один из основных коллективных, у нас используется редко. Проводится в заочной форме. Работает группа экспертов до 20 человек. Организационная группа ставит проблему и экспертам рассылается вопрос и предлагается его разбить на подвопросы. Организационная группа отбирает наиболее часто встречающиеся. Появляется общий опросник, который ещё раз рассылается экспертам. Их спрашивают - можно ли добавить ещё что-то; достаточно ли информации; есть ли дополнительная информация по вопросу? На основе этого составляется следующий опросник. Улучшенный опросник вновь рассылается экспертам, которым теперь надо дать свой вариант решения, а также рассмотреть наиболее крайние точки зрения, высказанные другими экспертами. Таким образом, выявляются преобладающие суждения экспертов, сближаются их точки зрения. Всех экспертов знакомят с доводами тех, чьи суждения сильно выбиваются из общего русла. После этого все эксперты могут менять мнение, а процедура повторяется. Операции повторяются, пока не будет достигнута согласованность между экспертами, или не будет установлено отсутствие единого мнения по проблеме. Изучение причин расхождений в оценках экспертов позволяет выявить незамеченные ранее аспекты проблемы и зафиксировать внимание на вероятных последствиях развития анализируемой проблемы или ситуации. В соответствии с этим и вырабатывается окончательная оценка и практические рекомендации.

Метод мозгового штурма. Начинается как обычно с отбора участников 10-12 человек. При большем количестве будет неконтролируемый базар, т.к. всё проходит в очной форме. Процедура начинается с постановки проблемы. Основная задача это генерация идей по её решению. В отличие от ранее рассмотренных методов здесь не только допускаются, но и приветствуются необычные и даже абсурдные идеи. На первом этапе не допускается их обсуждение ни критика, ни одобрение. После того как все идеи иссякли, происходит группировка и оценка идей с отбором наиболее значимых. Мне однажды довелось поучаствовать в таком мероприятии - очень увлекательно.

В целом результативность всех методов, основанных на экспертных оценках, сильно зависит от квалификации экспертов. Интересный результат дал опрос крупных учёных, не связанных с освоением космоса, в СССР, сделанный за три года до запуска первого спутника Земли. Большинство из них предсказывало такой запуск через несколько десятков лет. Хотя специалисты тоже иногда попадают пальцем в небо. Физики-атомщики в начале 60-х гг. 20 в. большинстве своём пророчили, что электростанции на термоядерном синтезе появятся в 80-е гг. того же века. Их нет до сих пор.

Количественные методы пригодны для прогнозирования тех процессов, для которых возможно количественное представление и имеется хоть какая-то теория, которая позволяет моделировать их протекание. В случае субглобальных и более сложных прогнозов эти методы менее затратны. Вероятность их осуществления зависит от степени изученности моделируемых объектов. Краткосрочные метеопрогнозы, например, оправдываются с более, чем 90% вероятностью, а климатические прогнозы больше похожи на гадание на кофейной гуще.

Среди количественных методов можно, в свою очередь, выделить:

2.1. Статистические

2.2. Имитационные

2.3. Натурное моделирование.

Большинство статистических методов построены на анализе временных рядов и являются экстраполяцией прошлого в будущее. Корректное применение экстраполяции требует однородности анализируемого ряда данных, иными словами, отсутствие в них скачков и революционных изменений. Кроме того, ряд должен быть достаточно длинным. В географических прогнозах эта продолжительность зависит от характерного времени процесса, но в любом случае желательно, чтобы ряд состоял хотя бы из 20 наблюдений, соответствующих скорости протекания процесса (в каких-то случаях их надо проводить через день, а в каких-то и через сотни лет).

Выполнить требования однородности и протяженности ряда одновременно получается не всегда. Отсюда ошибки в прогнозах. Например, предсказываемая 50 лет назад численность населения Земли на 2000 г. оказалась преувеличенной, потому что не учли скорость демографического перехода к современному типу воспроизводства населения.

Имитационное моделирование основано на разработке математических моделей поведения сложных систем. Здесь особенно важно знание характера связей и взаимодействий между входными переменными и переменными внутри системы. Если они отражены адекватно, то результаты получаются хорошие. Например, разработанные сейчас модели поведения воздушного потока во многих случаях позволяют отказываться от использования дорогостоящих аэродинамических труб при испытании образцов автомобилей и самолётов. Если хорошей теории нет, то используют стохастические модели, основанные на многократном проигрывании ситуации с разной заданной вероятностью реализации тех или иных событий с последующим выявлением наиболее вероятного итогового поведения системы.

Натурное моделирование используется там, где возможно создание уменьшенной копии природного или техногенного объекта. Например, может быть сделана натурная модель фрагмента речной долины с последующим проигрыванием на ней последствий строительства плотины, дамбы или иного вмешательства в её естественное состояние. Для этого меняется расход воды с имитацией, например, катастрофического наводнения или моделируется прорыв плотины и изучаются его последствия. Сейчас натурные модели из-за их дороговизны всё чаще заменяются имитационными математическими моделями, но окончательно своего значения не потеряли.

3. Особенности географического прогнозирования

Кроме тех фундаментальных отличий географического прогноза от других, которые уже упомянуты, существуют и некоторые более частные, но и более существенные с точки зрения практической реализации прогнозирования. Рассмотрим некоторые, которые приходится учитывать в большинстве случаев.

Уникальность многих, по мнению большинства географов даже всех, географических объектов. Я не сторонник такого сильного утверждения, особенно если иметь ввиду прогнозирование. Да, все объекты уникальны, если рассматривать все их свойства и признаки, но прогнозируем мы не всё, а интересующие нас переменные. А для ограниченного набора качеств объекта аналоги найти можно.

Тем не менее, при использовании метода аналогов всегда надо быть очень осторожным. Нужно быть, во-первых, полностью уверенным в том, что те переменные, поведение которых мы хотим спрогнозировать на нашем объекте аналогичны таковым на эталонном объекте. Во-вторых, желательно исключить ошибки, связанные с неучётом каких-либо свойств сравниваемых объектов, которые мы не намерены прогнозировать, но которые могут оказать влияние на поведение прогнозируемых параметров. Например, мы прогнозируем протекание сукцессий на каком-то участке. Подбираем аналог с такой же почвой, одинаковой литогенной основой, химическим составом, увлажнением, экспозицией и крутизной склона, если это склон и делаем вывод, что через такое-то количество лет растительность на нашем участке будет такой-то. А она возьми, да окажись другой, при этом никаких катастроф и посторонних вмешательств не было. В чём дело? А оказывается на нашем участке на некоторой глубине есть слой погребённых почв и когда до него добрались корни некоторых видов деревьев они получили преимущество, которого не было на эталонном участке.

Территориальность. Только география имеет дело с территорией, как основным предметом своей науки. Другие науки тоже с ней соприкасаются, но она для них не главное. Поэтому только в географическом прогнозе обязателен ответ на вопросы:

Какие новые ареалы охватит процесс? Например, демографы могут просто спрогнозировать уменьшение численности населения России. Большого ума для этого не надо - сейчас есть хорошие модели, которые на время жизни поколения почти безошибочны. А вот географы должны призадуматься, какие новые ареалы страны охватит процесс депопуляции, или они останутся теми же?

Продолжая выше приведенный пример с магистралями. Предполагается их прокладка по территории Марийской низменности - самой лесистой части республики с более или менее сохранившейся естественной средой обитания многих видов. Ареалы их обитания будут фрагментированы. Это неизбежно ускорит процесс вымирания многих из них. В каких новых ареалах?

Где процесс будет проходить, в каком направлении и с какой интенсивностью? Процесс может перекинуться на новые ареалы, а может остаться и в старых, но скорость его протекания может измениться и даже поменять вектор. Это тоже нужно обдумать и отразить в географическом прогнозе. Например, в прогнозах развития систем расселения нужно предсказать, как будет распределяться по территории естественный прирост населения и его миграции. Где и с какой скоростью население будет расти или уменьшаться.

Возвращаясь к магистралям. Как показывает опыт аналогов, вдоль дорог с интенсивным движением частота лесных пожаров в разы больше, чем вдали от дорог. На каких участках конкретно интенсивность пожаров станет больше и насколько?

Где явление будет концентрироваться, а где рассредотачиваться? Это продолжение ответа на два предыдущих вопроса, но он может иметь и самостоятельное значение. Например, изучение миграций чернобыльских радионуклидов показало, что при общем постепенном уменьшении фона на некоторых участках территории или в некоторых почвенных горизонтах он может увеличиваться в связи с геофизическими и геохимическими миграциями вещества. А ну как где-то он достигнет опасных значений? Это мне напомнило историю с американским физиком-ядерщиком Фейнманом (см. Приложение Б). Только в физике такие задачи не часты, а в географии везде.

Где контрасты будут возрастать, а где уменьшаться? В связи с миграциями населения происходит поляризация пространства (об этом мы ещё поговорим в одной из следующих тем). Возникает вопрос: в каких местах будут самые значительные контрасты в заселённости территории? В экологии островных экосистем изучается окраинный (опушечный) эффект, а он возникает именно в местах наибольших контрастов. Предскажем, где они появятся - выявим контуры «островов» - спрогнозируем судьбу популяций некоторых видов. И наоборот, не будет контрастов - исчезнет «остров» - его экосистема сольётся с соседними.

Где и как будут возникать сочетания факторов, объектов? При строительстве нового предприятия с какими природными факторами его окружения придётся иметь дело, какие социальные и экономические предпосылки и ограничения для него будут в месте размещения, а отсюда с какими проблемами придётся столкнуться через какое-то время?

Временная изменчивость. Выше я уже говорил о трудностях, с которыми сталкивается экстраполяция. В географии она дополняется наличием множества циклических и ритмических явлений и в природе и в обществе. Некоторые из них очевидны и постоянны - суточный цикл, другие очевидны, но имеют не столь чёткую протяженность во времени - цикл солнечной активности, цикл экономической активности, третьи вообще предположительны - климатические циклы. Все они друг на друга накладываются в случайных сочетаниях, в которых они могут усиливать или гасить друг друга. Предсказать когда произойдёт катастрофическое наложение, наверное, можно с вероятностью чуть большей, чем выигрыш джек-пота в спортлото. А ведь некоторые гипотезы объясняют начало ледниковых периодов именно наложением и взаимным усилением некоторых циклов.

Территориальная иерархия. Сама по себе иерархичность присуща всем сложным системам, а не только географическим. Особенность географии в полиструктурности, то есть наложении друг на друга разнородных иерерахий. С этим мы столкнулись при обсуждении структуры ТПХС. Если в однородных иерархиях возникает проблема неприменимости закономерностей, выявленных на одном уровне к объяснению процессов, происходящих на другом, то в географических системах ещё и закономерности в каждой подсистеме разные - законы природы и законы общества не причесать под одну гребёнку. При этом несводимость высших уровней иерархии к низшим регулярно игнорируется, в т.ч. в прогнозах.

4. Виды и методы географического прогнозирования

Выше был сделан обзор некоторых общих методов прогнозирования. Географические прогнозы используют их все в обычном или модифицированном виде, но в разных случаях целесообразнее применять разные методы. Применимость методов связана с особенностями объектов прогнозирования. Здесь различат две группы прогнозов:

1. Частные.

2. Комплексные.

Первые касаются прогноза развития отдельных компонентов географической оболочки. В зависимости от степени детализации объекты прогнозирования могут быть как сравнительно простые, так и очень сложные. Среди наиболее часто встречающихся частных прогнозов можно назвать

Гидроклиматические связанные с ними водохозяйственные. Как показало наводнение 2013 г. в бассейне Амура точность прогноза пика паводка очень хорошая. Неплохие результаты прогнозов получены и по серии наводнений на Северном Кавказе, за исключением Крымска, где не были учтены заторные явления. Большое количество жертв кавказских наводнений связано не с неточными прогнозами, а с грубейшими нарушениями правил застройки опасных территорий и никудышной организацией спасательных работ. Но это уже не связано с гидроклиматическим прогнозом. Здесь уже нужен комплексный прогноз.

Индустриально-технологические прогнозы геохимической ситуации. Опираются на известные закономерности миграции различных химических веществ в природных средах и тоже дают хорошие результаты. Разработаны соответствующие компьютерные программы, которые вы могли использовать на практических занятиях на «рабочем месте эколога».

Медико-географические прогнозирующие распространение заболеваний и позволяющие принимать превентивные меры по их распространению.

В перечисленных случаях используются статистические методы и методы моделирования благодаря относительной простоте связей в изучаемых системах и наличию разработанной теории протекания процессов

Биогеографические предсказывающие последствия эксплуатации лесов, пастбищ и т. п.

Геоморфологические, ориентированные на оценку рисков развития склоновых процессов (оползни, обвалы, осыпи, абразия), водной и ветровой эрозии, карста.

Сейсмовулканические связанные с предсказанием извержений вулканов и землетрясений.

Эти прогнозы гораздо меньше оправдываются (особенно последние). При их проведении приходится в большей степени опираться на экспертные заключения.

В социально-экономической географии чаще всего делаются прогнозы хозяйственного освоения и развития территории и развития систем расселения и городов. Даже в условиях социалистического планового хозяйства их надёжность была небольшой, а сейчас и вообще удаётся предсказывать только самые общие тенденции на экспертном уровне.

Вторая группа прогнозов, как видно из названия, охватывает все или несколько взаимосвязанных компонентов географической оболочки. Мало того, эти прогнозы не могут обойтись без привлечения данных, в т.ч. и прогнозных из ряда смежных областей науки. Для прогноза развития ТПХС необходимо знать перспективы экономического, демографического, политического развития, а для систем высокого ранга и долгосрочном и дальнесрочном прогнозировании направления и темпы научно-технического прогресса. Все эти прогнозы, за исключением демографических, и сами-то не отличаются высокой точностью, а на них ещё накладываются сложности географического прогноза.

Тем не менее хотя бы в самом приблизительном, часто и в неявном виде комплексные прогнозы присутствуют в разработках территориальных планов, территориальных комплексных схем охраны природы и других проектировок, касающихся перспектив развития регионов.

Комплексные прогнозы в силу своей сложности требуют привлечения больших команд специалистов разного профиля и большого объёма информации, которая не всегда доступна или вообще существует и её ещё надо как-то получить. Всё это удлиняет сроки прогноза и делает его дорогостоящим мероприятием. Поэтому такие прогнозы делают не часто и, как правило, для мира в целом, стран или их групп и крупных регионов внутри страны.

Для уровня, соответствующего локальной ТПХС, качественные прогнозы последний раз делались в последние годы существования СССР для районов Эстонии. Для этого была использована весьма эффективная процедура матричного прогнозирования, которая сейчас применяется в ОВОС. Она была модифицирована применительно к географическим задачам. Если в стандартном виде матричное прогнозирование применяется в нормативных прогнозах, то здесь в поисковых.

Посмотрим, как этот метод можно применить к анализу развития ТПХС. Напомню, что ТПХС имеет четырёхзвенную структуру, следовательно, мы должны отразить взаимодействие природы, хозяйства, населения и управления. Управление в прогнозировании можно вынести за скобки, т. к. прогноз сам по себе управленческая процедура и его результаты тоже используются в управлении. Поэтому остаются три подсистемы, для которых и составляется исходная матрица, имеющая вид:

	1. Природа	2. Хозяйство	3. Население
1. Природа	1.1	1.2	1.3
2. Хозяйство	2.1	2.2	2.3
3. Население	3.1	3.2	3.3

В матрице по строкам и по столбцам показаны одни и те же подсистемы ТПХС, но по строкам они выступают как активные субъекты, влияющие на объекты в столбцах. Таким образом, на пересечении строк и столбцов образуются следующие блоки:

1.1 Влияние изменений в одних природных компонентах на другие природные

1.2 Влияние изменений в природных компонентах на элементы хозяйственной подсистемы

1.3 Влияние изменений в природных компонентах на население

2.1 Влияние изменений в хозяйственной подсистеме на природу

2.2 Влияние изменений в хозяйственной подсистеме на другие элементы хозяйства

2.3 Влияние изменений в хозяйственной подсистеме на население

3.1 Влияние изменений в населении на природу

3.2 Влияние изменений в населении на хозяйство

3.3 Влияние изменений в населении на другие элементы подсистемы населения

Итого анализу подлежат 9 блоков.

Затем каждый из блоков должен быть в свою очередь представлен в виде матрицы.

Например, блок 2.1. можно представить в следующем виде. По строкам записываются отрасли, виды деятельности или даже отдельные хозяйственные объекты в зависимости от ранга территории. По столбцам отражаются природные подсистемы, что тоже может быть сделано с разной степенью детализации для разных территорий. Понятно, что для регионов высокого иерархического уровня можно ограничиться анализом по отраслям и крупным природным единицам, а для локального уровня придётся выделить конкретные объекты в хозяйстве и конкретные объекты природы (речки, озёра, отдельные лесные массивы, луга, популяции угрожаемых видов и т.д.).

Условно матрица может выглядеть так:

	Атмосфера	Подземные воды	Поверхностные воды	Рельеф	ПИ	Почвы	Растительность	Животный мир	Ландшафт в целом
Добывающая промышленность
Обрабатывающая промышленность
Растениеводство
Животноводство
Лесное хозяйство
Транспорт
Строительство
Водное хозяйство
Промышленное рыболовство и рыбоводство

На пересечении строк и столбцов записываются все возможные последствия воздействия отрасли на соответствующий природный компонент с прогнозом возможных изменений в нём.

Аналогично расписываются остальные блоки.

На этом первая итерация заканчивается.

Мы предполагали, какие изменения могут произойти в природе под влиянием хозяйства. На следующей итерации мы уже природу рассматриваем как активный субъект и прогнозируем с помощью соответствующих матриц, как произошедшие в ней изменения повлияют на другие элементы природы, на разные отрасли хозяйства и население. То же делаем и по всем остальным блокам, меняя местами субъект и объект и завершаем вторую итерацию.

Процедура может продолжаться до тех пор пока не будет достигнута заданная глубина проработки или прогноз перестанет значимо меняться.

Матричный способ представления всех взаимосвязей в системе и чётко прописанная процедура их анализа позволяет избежать случайных пропусков и связанных с этим ошибок. Но понятно, что ручной перебор всех возможных вариантов очень трудоёмок и не всегда возможен. Понятно, почему этот метод в полном виде используется так редко. Для преодоления этого недостатка разрабатываются формализованные математические методы анализа матриц. К сожалению, в географических системах не все взаимодействия и последствия удаётся представить в количественном виде, но прогресс в математике постепенно даёт инструменты для работы и с такими трудно формализуемыми системами. Так что можно надеяться на лучшее.

Практическая работа

географический прогнозирование природопользование ландшафт

Дать прогноз развития ситуации в связи с реализацией предложений по теме дипломной работы.

Определить

1. количество и перечень прогнозируемых переменных

2. оптимальный срок прогноза в связи с характерным временем протекания процесса

3. выбрать метод прогнозирования

Охарактеризовать географические параметры прогноза

Сделать прогноз возможного поведения по каждой из выделенных переменных

Приложение А

Таблица

Пример разработки системы телевизионной связи с использованием морфологического анализа

Независимая переменная	Значения переменной
1. цвет изображения	1. черно-белое 2. одноцветное 3. двухцветное 4. трехцветное 5. четырехцветное 6. пятицветное 7. шестицветное 8. семицветное
2. размерности изображения	1. плоское изображение 2. объемное изображение
3. градации яркости	1. непрерывные 2. дискретные
4. звуковое сопровождение	1. без звука 2. моно 3. стерео
5. передача запахов	1. без передачи запахов 2. с сопровождением запахов
6. обратная связь	1. с обратной связью 2. без обратной связи

Эта таблица порождает 8*2*2*3*2*2= 384 различные возможные системы.

По данным http://www.grandars.ru/student/marketing/morfologicheskiy-analiz.html

Приложение Б

Мне сказали, чтобы я снова приехал к ним через несколько месяцев, и я в самом деле приехал, когда инженеры закончили проект завода. Теперь я должен был на него взглянуть.

Но как взглянуть на завод, когда он еще не построен? Я не знаю. И вот однажды лейтенант Цумвальт, всюду ходивший со мной, потому что я постоянно должен был иметь эскорт, приводит меня в комнату с двумя инженерами и дли-и-и-инным столом, заваленным кипой синек, представлявших различные этажи предполагаемого завода. Я занимался черчением в школе, однако не очень силен в чтении чертежей. И вот передо мной разворачивают всю эту кипу синек и начинают мне объяснять, думая, что я гений. Ну, ладно, одна из вещей, которой надо было избегать на заводе, - это накопления материала. У них были проблемы такого типа: скажем, работает испаритель, собирая очищенный уран, заклинивает клапан или что-то вроде этого, набирается слишком много материала, и тогда все взрывается. Мне объяснили, что завод спроектирован так, что, если заклинит любой из клапанов, ничего не случится. Авария произойдет, если только везде заклинит по крайней мере по два клапана.

Затем они объяснили, как идет процесс. Четыреххлористый углерод поступает сюда, нитрат урана отсюда идет туда, поднимается вверх и уходит вниз, через пол, проходит по трубам, поднимаясь со второго этажа, та-та-та - проходим сквозь кучу синек, вверх-вниз, вверх-вниз, быстро-быстро льются слова и пояснения по очень, очень сложному химическому заводу.

Я полностью ошеломлен. Хуже того, я не знаю, что означают символы на синьке! Там было нечто такое, что я сначала принял за окна. Это квадраты с маленьким крестиком посередине, разбросанные всюду по этому чертову листу. Я думал, это окна, но нет, это не могут быть окна, поскольку они не всегда на крайних линиях, обозначающих стены здания, и я хочу спросить их, что же это.

Возможно, вам тоже приходилось бывать в похожей ситуации, когда вы не решаетесь сразу же задать вопрос. Сразу же - это было бы нормально. Но теперь они проговорили, пожалуй, слишком много. Вы слишком долго колебались. Если спросить их сейчас, они скажут: "Зачем мы тут понапрасну теряем время?"

Что же мне делать? Тут мне в голову приходит идея. Может быть, это клапан. Я тычу пальцем в один из таинственных маленьких крестиков на одной из синек на странице три и спрашиваю: - А что случится, если заклинит этот клапан? - ожидая, что они отреагируют:

- Это не клапан, сэр, это окно.

Но один из парней глядит на другого и говорит:

- Ну, если этот клапан заклинит, - тут он ведет пальцем по синьке вверх-вниз, вверх-вниз, другой парень ведет туда-сюда, туда-сюда; они переглядываются, оборачиваются ко мне, открывают рты, как изумленные рыбы, и говорят:

- Вы абсолютно правы, сэр.

Потом они свернули синьки и ушли, а мы вышли за ними. Мистер Цумвальт, который повсюду следовал за мной, изрек:

- Вы - гений. Я подозревал, что Вы гений, …. но то, что Вы только что сделали, настолько фантастично, что я хотел бы узнать, как Вы это сделали?

Я сказал ему: а попробуйте-ка сами выяснить, клапан это или нет.

Размещено на Allbest.ru

...