методы исследований, книга. Высшее профессиональное образование

• Название: Высшее профессиональное образование
• Анкор: методы исследований, книга.doc
• Дата: 03.12.2017
• Размер: 11.53 Mb.
• Имя файла: методы исследований, книга.doc
• Тип: Документы; #10635
• страница: 28 из 30

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основная задача данного пособия — познакомить с методами комплексных физико-географических исследований, в первую оче­редь полевых, поскольку поле для географа-ландшафтоведа — это основная лаборатория для получения новых научных данных.

Не имея возможности из-за ограниченного объема пособия рас­сказать обо всем, мы остановились на главном. Из традиционных методов выбрали сравнительно-географический и картографиче­ский, реализуемые в виде полевых описаний и карт ПТК, отража­ющих их пространственное распространение и структуру, без чего невозможны сколько-нибудь серьезные дальнейшие исследования природных геосистем.

Из новых методов рассмотрены ландшафтно-геохимический и ландшафтно-геофизический, позволяющие раскрыть внутреннюю сущность процессов, определяющих функционирование и дина­мику ПТК. Из новейших методов коснулись лишь компьютерных. Однако компьютерная техника развивается столь стремительно, что сказанное будет очень скоро (и постоянно) требовать обнов­ления. Впрочем, в какой-то мере это относится ко всем методам. В третьем тысячелетии перед географической наукой встали новые задачи, связанные с глобальными экологическими пробле­мами и разработкой проектов устойчивого развития на всех уров­нях организации общества. В связи с этим сейчас, как никогда ра­нее, остро ощущается необходимость интеграции науки.

А. Г. Исаченко на X съезде Русского географического общества (1995) говорил о большой разобщенности в системе отраслей фи­зической географии, отмечая вместе с тем, что связи физической географии с естественными науками все же теснее, чем со своей «сестрой» — экономической географией. И этот разрыв опасен. Нужны совместные комплексные работы — «двуединая» геогра­фия должна быть единой.

В настоящее время усилились тенденции экологизации и гума­низации географии. Несомненно, что будут изменяться и методы географических, в том числе комплексных физико-географических

исследований.

Развитие географии шло от «арифметики» (сугубой конкрети­ки) к «алгебре» (классификация, типизация). Долго длилась экс­педиционная эпоха, для которой хватало неисследованных земель.

1 1 Жучком 305

После ее завершения настало время перехода к стационарным ис­следованиям, к «дифференциальному и интегральному исчисле- 1 нию», рассмотрению скоростей и ускорений, анализу временных ! и пространственных приращений. Теперь осуществляется переход к кибернетическим системным, нелинейным (фрактальным) яв- 1 лениям. В последние десятилетия открыты формальные законы, I описывающие унифицированное поведение разнообразных при­родных и антропогенных систем, найдены универсальные ко- 1 эффициенты, определяющие условия перехода в новое качество для любых процессов: роста популяции, перехода от ламинарного движения к турбулентному, перехода ритма сердца к фибрилля­ции, химических реакций, вплоть до поведения человека, эконо­мики и политики (X.О.Пайтген, П.Х.Рихтер, 1993). На этой ос­нове грядет новый пересмотр методов, возникает проблема преемственности.

Мы видим только то, что знаем. Человек при восприятии стре­мится к «разложению» сложных конфигураций на более простые и к постоянному синтезу. Восприятие есть воссоздание реальности (Г.Хакен, М.Хакен-Крель, 2002). Из этого следует, что научить видеть, значит, научить воссоздавать образы из деталей. Психо­физиологи установили, что восприятие, во-первых, подчиняется | формальным законам, общим для всех систем (кибернетическим), во-вторых, постоянно самоорганизуется.

Чтобы «переделать образ», например, при обучении, нужно передать умение видеть детали (анализировать) и умение «соби­рать» из этих деталей целое. Одно время характеристика террито-рии давалась методом покомпонентного анализа. Впоследствии этот метод так долго порицали, противопоставляя комплексному, ланд­шафтному видению территории (которое, собственно, и заключа­ется в способности воссоздать целое из частей), что он почти ушел из школьных учебников и уходит из вузовских. Наступила другая '.] крайность. Но ведь это двуединый процесс: без анализа не может быть синтеза. Надеемся, что данное пособие поможет в этом, т. е. поможет «видеть».

Осваивать или разрабатывать новое, осуществлять совместные работы с представителями родственных или отдаленных научных направлений можно только хорошо усвоив азы собственной дис­циплины, наращивая на этом фундаменте все, что потребуется для достижения поставленной цели.

В заключение еще раз о полевых исследованиях. Они ничем не заменимы. Сколько бы мы ни читали литературы, сколько бы ни , изучали самых прекрасных карт, аэрофото- и космоснимков, фо­тографий, мы не получим полного, всестороннего географического представления об объекте исследования. Только благодаря поле­вым работам и последующей тщательной обработке материалов (разумеется, с использованием опыта предшественников) мы до-

306

бьемся того, что наши модели (графические, текстовые, мыслен­ные и прочие) будут более или менее адекватны географической действительности.

Поле формирует начинающего исследователя. От того, в какой ландшафтной обстановке будущий ученый начинал свои полевые исследования или в каких ландшафтах он большей частью рабо­тал, в большой степени зависит характер его научного мышления, теоретических взглядов, концептуальных построений. Вот почему, отдавая преимущественное внимание изучению какого-либо регио­на, всегда полезно поработать и в других. Это расширяет географи­ческий кругозор и позволяет освободиться от ограниченных (иногда не совсем правильных) представлений.

Авторы надеются, что настоящее пособие будет полезным мо­лодым географам, собирающимся заниматься физико-географи­ческими исследованиями.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

Беручашвили Н.Л., Жучкова В. К. Методы комплексных физи­ко-географических исследований. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1997.

Дьяконов К.Н., Касимов Н.С., Тикунов B.C. Современные методы географических исследований. — М.: Просвещение, 1996.

Жучкова В.К. Организация и методы комплексных физико-геогра­фических исследований. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1977.

Жучкова В.К., Раковская Э.М. Природная среда — методы ис­следования. — М.: Мысль, 1982.

Исаченко А. Г. Методы прикладных ландшафтных исследований. — Л.: Наука, 1980.

Макунина Г.С. Методика полевых физико-географических иссле­дований. Структура и динамика ландшафта. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1987.

Дополнительная литература

Авессаломова И. А. Геохимические показатели при изучении ланд­шафтов. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1987.

Альбом образцов топографического дешифрирования аэроснимков // Тр. ЦНИИГАиК. - 1967. - Вып. 180.

Альбом дешифрирования многозональных аэрокосмических снимков. Методика и результаты. — Берлин: Академи-форлаг. — М.: Наука, 1982.

Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. — М.: Мысль, 1975.

Беручашвили Н.Л. Методикаландшафтно-географическихиссле­дований и картографирование состояний природно-территориальных ком­плексов. — Тбилиси: Изд-во Тбилисского ун-та, 1983.

В и д и н а А. А. Методические вопросы полевого крупномасштабного ландшафтного картографирования // Ландшафтоведение. — М.: Изд-во АН СССР, 1963. - С. 102-127.

Видина А.А., Джерпетов И.В., Низовцев В.А. Факторы ландшафтной дифференциации и ландшафты Сатинского учебного по­лигона // Комплексная географическая практика в Подмосковье. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1980. — С. 153 — 202.

Викторов А. С. Рисунок ландшафта. — М.: Мысль,1986.

Викторов СВ. Использование индикационных географических ис-следований в инженерной геологии. — М.: Недра, 1966.

Викторов СВ., Илюшина М.Т., Кузьмина И.В. Эколого-генетические ряды растительных сообществ как индикаторы природных процессов // Экология. — 1970. — № 6.

308

Владимиров В.В., Фомин И. А. Основы районной планировки.— М.: Высшая школа, 1995.

Волобуев В.Р. Введение в энергетику почвообразования. — М.:

Наука, 1974.

Географическое обоснование экологических экспертиз. — М.: Изд-во

Московского ун-та, 1985.

Геоэкологические принципы проектирования природно-технических геосистем. — М.: Институт географии АН СССР, 1987.

Глобальные проблемы современности и комплексное землеведение. — Л.: Изд-во АН СССР, 1988.

Гунин П.Д., Востокова Е.А. Ландшафтная экология. — М.: Био-

информсервис, 2000.

Дроздов К.А. Крупномасштабные исследования равнинных ланд­шафтов. — Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1989.

Дьяконов К.Н. Влияние крупных равнинных водохранилищ на леса прибрежной зоны. — Л.: Гидрометиздат, 1975.

Живчин А.Н., Соколов B.C. Дешифрирование аэрофотографи­ческих изображений. — М.: Недра, 1980.

Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое райо­нирование. — М.: Высшая школа, 1991.

Книжников Ю.Ф., Кравцова В.И. Аэрокосмические иссле­дования динамики географических явлений. — М.: Изд-во Московского

ун-та, 1991.

Книжников Ю.Ф. Аэрокосмическое зондирование. Методология, принципы, проблемы. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1997.

Крауклис А.А. Проблемы экспериментального ландшафтоведе-ния. — Новосибирск: Наука, 1979.

Ландшафтное проектирование: принципы, методы, европейский и российский опыт. — Иркутск: Государственный центр экологических про­грамм, 2002.

Мамай И.И. Динамика ландшафтов. — М.: Изд-во Московского

ун-та, 1992.

Мамай И.И. О расчете стоимости ландшафтной съемки // Геогра­фия и природные ресурсы. — 1997. — № 4. — С. 126—132.

Методы дендрохронологии. Часть I. Основы дендрохронологии. Сбор и получение древесно-кольцевой информации / С. Г. Шиятов, Е.А.Ваганов, А. В. Кирдянов и др. — Красноярск: Краен. ГУ, 2000.

Николаев В.А. Классификация и мелкомасштабное картографиро­вание ландшафтов. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1978.

Николаев В.А. Проблемы регионального ландшафтоведения. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1979.

Николаев В.А. Ландшафтоведение. — М.: Изд-во Московского

ун-та, 2000.

О дум Ю. Основы конструктивной географии. — М.: Мир, 1975.

О дум Ю. Основы конструктивной географии. — М.: Просвещение, 1986.

О дум Ю. Основы эколого-географической экспертизы / Под ред. К.Н.Дьяконова, Т.В.Звонковой. — М.: Изд-во Московского ун-та, 1992.

Пайтген Х.О, Рихтер П.Х. Красота фракталов. Образы комп­лексных динамических систем. — М.: Мир, 1993.

309

Петров К.М. Подводные ландшафты: теория, методы исследова-| ния. —Л.: Наука, 1989.

Преображенский B.C., Александрова Т.Д., Куприяно- I в а Т.П. Основы ландшафтного анализа. — М.: Наука, 1988.

Рекомендации по охране окружающей среды в районной планировке. — Я М.: Стройиздат, 1986.

Руководство по ландшафтному проектированию. — М.: Государствен-ный центр экологических программ, 2000. — Т. I; 2001. — Т. II.

Солнцев Н. А. Учение о ландшафте: избранные труды. — М.: Изд-во } Московского ун-та, 2001.

Снытко В. А. Геохимические исследования метаболизма вещества в , геосистемах. — Новосибирск: Наука, 1978.

Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. — Новосибирск: Наука, 1978.

X а н в ел Дж., Н ь ю с о н М. Методы географических исследований / Пер. с англ. — М., 1977. — Вып. 2. Физическая география.

Чалая И.П., Куконенко М.В., Черкасова Л.М. Исследова­ние природных условий для архитектурно-планировочного проектирова­ния. — М.: Стройиздат, 1973.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Вводные замечания

В «Приложениях» дано краткое изложение компьютерных методов и описания электронных приборов, используемых в физико-географиче­ских исследованиях (приложение 1); помещено несколько фрагментов раз­ного масштаба карт физико-географического районирования и ландшафт­ных с легендами, в том числе с табличными (приложения 2 — 6). На этих фрагментах мы пытались показать, как масштаб картографирования влия­ет на содержание карт и, в первую очередь, на ранг изображаемых на картах ПТК. Впрочем, о картах физико-географического районирования можно сказать, что в отношении масштаба они практически «безразмер­ны», так как изображают крупные ПТК (выше таксономического ранга ландшафтов) и могут быть представлены и вполне «читаемы» даже при очень сильном уменьшении. Так, на рис. 1 приложения 2 изображен фраг­мент карты «Физико-географическое районирование СССР» (европей­ская часть), где выделены физико-географические страны, зональные области и провинции. Фрагмент по сравнению с оригиналом уменьшен здесь более чем в два раза и мог бы быть уменьшен еще больше. Похожая ситуация и с рис. 2 приложения 3. Не случайно изображенная карта назва­на «Карта ландшафтов Брянской области», а не «Ландшафтная карта...», потому что оригиналы этой карты созданы в масштабах 1: 500 000 и круп­нее без расшифровки морфологической структуры ландшафтов. Эта кар­та могла бы быть тоже названа картой физико-географического райони­рования.

Два следующих фрагмента (рис. 3 приложения 4 и рис. 4 приложения 5) типичные ландшафтные карты масштабов 1:200 000 и 1:25 000, где изо­бражена морфологическая структура ландшафтов, разумеется, с разной степенью подробности. К обеим названным картам, а также к «Карте ланд­шафтов Брянской области» приложены фрагменты легенд, показыва­ющих компонентную структуру ПТК, а также некоторые другие их харак­теристики.

В приложении 6 (рис. 5 и 6) даны образцы фрагментов карт масштаба 1 :200 000 территории Воронежской области, существенно отличающиеся от приведенных выше (см. сопровождающую текстовую характеристику). Последние три приложения — это образец бланка описания фации (приложение 7), «Эдафическая сетка» (по П. С. Погребняку) с некоторы­ми изменениями, внесенными А.А.Видиной (приложение 9) и «Услов­ные обозначения для полевого крупномасштабного ландшафтного кар­тографирования» (по А.А.Видиной, приложение 8).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ]

1. Компьютерные методы и электронные приборы

1.1. Компьютерные методы

Как и в других дисциплинах, применение компьютеров в географии облегчает расчетные, статистические работы, построение диаграмм и гра­фиков, обработку текста, графических изображений, создание баз дан­ных, задачи математического моделирования. Полезны электронные спра­вочники. Особый интерес для географов представляют ГИС-технологии (куда фактически входит все вышеперечисленное), а также GPS-навига-ция, объединение ГИС с Интернет и сотовыми телефонами.

Новые информационные технологии уже значительно поменяли стиль и методы географических исследований, но основное их внедрение еще только начинается. Можно выделить два аспекта влияния кибернетики: первый — технический и второй — идейный (концептуальный).

Технический аспект. Как и в других дисциплинах, в физико-географи- I ческих исследованиях велика техническая роль компьютеров. Во-первых, в работе географов значительное место занимают редактирование и печать текстов; чрезвычайно важна возможность обработки изображений, фотогра­фий. Во-вторых, особую роль играют методы определения и привязки место­положения объектов на поверхности Земли (GPS-навигация). В-третьих, широки возможности создания автоматизированных систем — анализа­торов геохимических и геофизических параметров для стационарных, полу­стационарных и даже экспедиционных мобильных станций (датчики под управлением компьютера).

Концептуальное влияние. Идейное влияние кибернетики как учения о системах существенно затрагивает саму методологию географии. Долгое время географы объясняли сущность системного подхода свойством эмерджентно-сти (целое есть нечто большее, чем простая сумма частей) и зачастую довольствовались интуитивным пониманием системы, как совокупности элементов с более тесными внутренними связями. Но этим не ограничива­ется специфика системного подхода. Утверждение «все связано со всем» так же неконструктивно, как и «ничто ни с чем не связано»: они оба не дают нам знания, как следует действовать. Весь вопрос в том, как именно связано. Основное методическое преимущество системных исследований — это четкое осознание существования природной «автоматики», выявление природных «программ»: обнаружение системных переключателей, работы обратной связи, замыкающей причинно-следственную цепочку в цикл (см. раздел 2.3); определение их роли в саморегуляции геосистем; возможно­сти точечно адресного антропогенного воздействия на системные регуляторы при минимизации сил и средств; более четкая оценка последствий этого.

Хотя в физической географии (и в ландшафтоведении особенно) все­гда уделялось внимание учету соседства, функционирования геосистем, связи компонентов, тем не менее многое делалось на интуитивном или на предметном уровне (на конкретных географических примерах). Нужен

312

пересмотр (особенно в связи с открытием явления фрактальности) по­нимания системных законов. В технических, экономических и социальных науках находится все больше доказательств значительных аналогий си­стемного устройства природы и общества. Природа — не автоматика, но факт, что многие удивительные природные явления объясняются чистым автоматизмом.

После господства исключительно вещественно-энергетического под­хода трудно дается новая парадигма — понимание того, что передача ин­формации кардинально отличается от передачи вещества и энергии прежде всего своей нелинейностью: воздействие бесконечно малого количества вещества и энергии на «узловые точки» (системные регуляторы) может вызвать бесконечно большие последствия.

GPS-навигация. Определение и «привязка» местоположения объектов (позиционирование) — важная часть любого географического исследова­ния. Долгое время она выполнялась способами наземной триангуляции, потом добавились методы дешифрирования аэрофотоматериалов, в на­стоящее время используют геостационарные (находящиеся на постоян­ных орбитах) спутники Земли. Наиболее популярна и общедоступна аме­риканская G. P. S. — Global Positioning System (система глобального пози­ционирования).

Принцип позиционирования (определения позиции в пространстве) основан на определении расстояния до объекта. Расстояние можно вы­числить, умножив время прохождения сигнала на его скорость (скорость света). Зная лишь расстояние, т.е. радиус сферы вокруг объекта, еще нельзя узнать его местоположение. Но если мы знаем радиусы двух сфер от двух объектов, то можем найти их пересечение (если они пересекаются, то областью их пересечения будет окружность). Зная расстояние до третьего объекта, получим более точный результат и т.д. Для непрерывного слеже­ния нужно все время решать систему уравнений. Ясно, что все это стало возможным лишь благодаря быстродействию вычислительных компью­терных систем и точности определения времени.

Достаточная точность обеспечивается только при применении на спут­никах атомных часов и одновременного функционирования большого количества спутников. Стандартные GPS-приемники могут принимать сигналы от 12 спутников сразу.

Высокая точность (необходимая в первую очередь для военных целей) получается при наличии на геостационарных орбитах около трех десятков спутников, причем определяемый объект должен «видеть» одновременно хотя бы четыре из них, поскольку это диктуют условия распространения коротких волн (1200—1500 МГц). Такие ультракоротковолновые сигналы Распространяются аналогично световым волнам, поэтому на их пути не Должно быть препятствий. «Тень» от высоких домов, сооружений, даже от Деревьев в лесу, снижает точность. Могут быть помехи «переотражения» °т указанных объектов, как от зеркал.

Помехи могут создавать также атмосферные условия: воздушные мас­сы разной плотности и состава могут действовать как линзы; плотность Ионосферы, стратосферы, атмосферы хотя и незначительно, но увеличи­вает время прохождения сигнала. Как и при любом виде навигации, точ­ность ухудшается, если «видимые» спутники находятся в одном направ-

313

лении, и улучшается, если они разнесены по разным направлениям от объекта. Ошибка атомных часов на спутнике тоже очень сильно влияет на точность. Отсюда возможности намеренного искажения: путем ограниче­ния доступа, шифрования сигнала, точности часов, точности самих на­вигационных данных. В основном позиционирование во всем мире сейчас зависит от хозяина спутников — от США.

GPS-приемники применяют как отдельно (для контроля за прохож­дением маршрута), так и в комплекте с ноутбуками или карманными компьютерами, что позволяет сразу наносить маршрут и положение то­чек наблюдения на электронную карту. Обычно, определяя положение на местности, можно рассчитывать на точность около 100 м; специальные методы с участием наземных станций могут повысить ее примерно в де­сять раз.

Система применяется в спасательных службах, навигации (морской, авиационной), в автомобильном и пешем туризме, устанавливается на автомобилях как противоугонная, облегчает работу с картами во многих отраслях науки и практики.