Лекции_и_тесты_для_подготовки_к_ЕНТ. Лекции по географии для подготовки к ент тема методы географических исследований методы географических исследований способы получения географической информации.
 Скачать 7.12 Mb.
|
|
ЛЕКЦИИ ПО ГЕОГРАФИИ для подготовки к ЕНТ Тема 1. МЕТОДЫ ГЕОГРАФИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Методы географических исследований - способы получения географической информации. При проведении исследований одного метода недостаточно, поэтому используется комплекс различных методов  Полевой (экспедиционный) метод– это исследования, которые проводятся на местности, в окружающей среде, вне помещения. По полевым результатам составляются вертикальные разрезы, профили, планы местности и картосхемы, отражающие особенности исследуемой территорий. Графические работы включают также создание обобщенных схем, различных графиков. Метод описания – самый древний метод географии. Путешественники и исследователи описывали то, что видели. В настоящее время метод возрождается с развитием международного туризма. Сравнительно-географический метод исследований Этот метод можно также отнести к числу традиционных для географии. Он заключается в сравнении географических объектов, процессов и явлений, расположенных на разных территориях, в разное время. В результате устанавливаются пространственные или временные различия. Основоположниками сравнительного метода принято считать в науке Карла Риттера и Александра Гумбольдта. Основными принципами сравнения в географии являются: – возможность сравнения только одномасштабных объектов и только однопорядковых признаков объектов, явлений и процессов; – необходимость сравнения сначала существенных, а затем уже второстепенных признаков; – учет тех объективных условий, в которых сравниваемые объекты развивались и существуют. Сравнительный метод широко использовали в своих исследованиях М.В. Ломоносов, П.П. Семенов-Тян-Шанский, И.М. Пржевальский, А.И. Воейков, В.В. Докучаев и другие классики географической науки. При сравнении географических объектов целесообразно руководствоваться двумя правилами: - во-первых, надо сравнивать такие объекты, между которыми существует какая-либо общность; - во-вторых, сравнение должно проводиться по наиболее важным особенностям объектов.  4. Метод моделирования Модель (лат. modulus — “образец, мера, аналог”) — упрощенное представление объекта, явления или процесса, отражающее их важные черты и связи. Моделирование — процесс, охватывающий все этапы составления модели. В географии различают следующие основные модели: словесные (словесный образ территории), картографические (географические карты), структурные (схемы), графические (схема, график, чертеж, фотографии и т. д), математические (описание объектов, процессов и явлений с помощью формул), материальные (копии природных объектов и явлений, пример: глобус В настоящее время моделирование используется в современных географических исследованиях для решения ряда научных задач.  Знаковое моделирование давно используется при составлении географических карт, а также блок-схем, таблиц и графиков. 5.Метод дистанционного наблюдения (дистанционного зондирования Земли - ДЗЗ) - это получение информации о географических объектах на большом удалении при помощи специальных приборов. К числу таких приборов относятся фото- телеоборудование, радиолокаторы, лазерные локаторы. Зондирование ведется с подводных и надводных судов, воздушных шаров, самолетов, беспилотников, космических аппаратов. Первые страны, сделавшие космические снимки были США и СССР (1950-1960г). В 1970-80гг системы ДЗЗ имели Китай, Франция, Индия, Израиль, Япония. В наши дни таких стран уже свыше 50. Казахстанская космическая система ДЗЗ включает спутники KazEOSat-1, KazEOSat-2 и два наземных центра по приему, обработке, распространению данных и управлением работой спутников. Комплексная программа ERDAS Imaging, разработанная и внедренная в Колорадо, США, является мировым лидером в области дистанционных исследований. LANDSAT и WAAS (англ. Wide Area Augmentation System) – глобальная американская система панарамного обзора. Разработана в США для повышения точности позиционирования и достоверности данных навигационных GPS систем. В Европе и Азии на основе WAAS созданы и функционируют аналогичные системы. EGNOS - что это European Geostationary Navigation Overlay Service – в переводе Европейская геостационарная служба навигационного покрытия Полностью аналогичные WAAS системы функционируют в других районах Земли. • В Европе – European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) • В Японии – Japanese Multi-functional Satellite Augmentation System (MSAS) • В Индии – GPS Aided Geo Augmented Navigation (GAGAN), находится в стадии развертывания. 6. Картографический метод. Карта- уникальный источник информации. Это метод использования карт для познания изображенных на них явлений. Он включает два взаимосвязанных подхода.  7. Метод географического мониторинга Понятие «мониторинг» вошло в научную литературу в начале 70-х годов XX века во время подготовки конференции ООН по окружающей среде. История Организации работ по мониторингу природной среды в Республике Казахстан берет начало с 1972 года. В это время была создана Государственная служба наблюдений за уровнем загрязнения природной среды при Госгидромете. В переводе с лат. «monitor» означает предостерегающий, напоминающий. Мониторинг – система слежения за окружающей природной средой под антропогенным воздействием, помогающая выявить и дать оценку ее состояния, а в дальнейшем и прогноз. Основные части мониторинга антропогенных изменений окружающей природной среды: 1) наблюдение за факторами, воздействующими на окружающую природную среду, и за состоянием среды; 2) оценка фактического состояния природной среды; 3) прогноз состояния окружающей природной среды и оценка этого состояния Выделяют три уровня мониторинга окружающей среды в зависимости от масштаба объекта и задач наблюдений: биоэкологический, геосистемный и биосферный. Биоэкологический (санитарно-гигиенический) мониторинг – это наблюдение за состоянием окружающей среды с точки зрения ее влияния, прежде всего на состояние здоровья людей. По территориальному охвату это преимущественно локальный мониторинг. Геосистемный (природно-хозяйсmвенный) мониторинг – это наблюдения за изменением тех главных геосистем, включая природные экосистемы, из которых состоит окружающая среда, а также преобразовании их в природно-технические (агросистемы, городскую среду, среду индустриальных районов и т. д.), является абсолютно необходимым дополнением к биоэкологическому. По территориальному охвату это преимущественно региональный мониторинг. Биосферный мониторинг обеспечивает наблюдение, контроль и прогноз возможных изменений в глобальном масштабе, т. е. в отношении биосферы в целом как среды жизни всего человечества и ее изменений, вызванных деятельностью общества. 8. Количественный метод в географических исследованиях  Метод картометрии – раздел картографии, изучающий способы измерения по картам различных географических объектов для получения их площадей, длин, объёмов и др. количественных характеристик. Один из основных методов работы с картой – картометрический способ. С помощью этого способа можно рассчитать длину, площади географических объектов и явлений по карте. Эти измерения проводятся с помощью измерительных картографических приборов: циркуль, транспортир, курвиметр, планиметр. При измерении длины прямых линий используются линейка, циркуль. Для расчета береговой линии морей, озер, длины границы, т. е. для расчета расстояния по кривым линиям, используется курвиметр. Расчет площади производится с помощью планиметра. Наиболее простой способ измерения площадей на карте – это метод палетки.   Балансовый метод – способ для отражения соотношений (пропорций) двух групп взаимосвязанных и уравновешенных экономических показателей, итоги которых должны быть тождественны. («затраты-выпуск», «производство-потребление», «ввоз-вывоз», в общем виде «приход-расход» и т.д.). пример: Он + П = р + В + ок, отсюда р = он + П – В – ок, где Он – остаток товаров на начало года; П – поступление товаров; Р – продажа товаров; В – другие источники расхода товаров; Ок – остаток товаров на конец года. Метод баллов – цифровая оценка географических объектов и процессов. Метод баллов предполагает географический прогноз - умение предсказывать последствия, которые могут возникнуть вследствие развития человечества. Этот метод позволяет уменьшить негативное воздействие деятельности людей на окружающую среду, избежать нежелательных явлений, рационально использовать разнообразные ресурсы Статистический метод – основа количественного метода, представляющая собой совокупность количественных методов сбора, обработки и анализа исходных данных. изучение географии населения фактически целиком и полностью основывается на использовании статистических материалов. 13. Метод - географическая экспертиза Фундаментальное теоретическое обоснование географической экспертизы опирается на труды известных географов – Н.Н. Баранского, Н.Н. Колосовского, Ю.Г. Саушкина. Географическая экспертиза включает оценку современного состояния среды и географический прогноз изменения этого состояния под воздействием природных факторов и деятельности человека. Географическая экспертиза воспроизводит реальное состояние природной среды. В   иды географической экспертизы.эколого-географическая экономико-географическая направлена на количественную и качественную оценку влияния хозяйственных и социальных объектов на природную среду и природные ресурсы, а также изменений природной среды в результате деятельности производства и населения. Объектами эколого-географической экспертизы являются территориальные планы хозяйственного развития, проекты по размещению крупных хозяйственных объектов, оказывающих существенное воздействие на окружающую среду. При эколого-географической экспертизе проектов уделяется внимание на возможность ущерба здоровью человека через загрязнения вод, воздуха, почв, на изъятие сельскохозяйственных земель и водных ресурсов, а также на другие природные и социально-экономические последствия при осуществлении проекта. Она включает анализ территориальных проектов (предприятие, отрасль, кластер и т. д.)  14. Матричный метод — метод, основанный на установлении и анализе причинно-следственных связей между источниками воздействия и изменениями в окружающей среде. Его суть состоит в прогнозировании воздействия объекта на природную среду в виде матрицы (таблицы) Матричный метод позволяет охватить все составляющие экосистем: косное, биокосное вещество и биоценоз – растения, микроорганизмы, животные и человек. При этом изучаются масштабы действия, изменение количественных показателей в структурных элементах биосферы, прогноз этих состояний. 15. Метод экспертных оценок Экспертная оценка — это оценка, получаемая путем выяснения мнений специалистов (экспертов). Методы экспертных оценок — это методы организации работы со специалистами-экспертами и обработки мнений специалистов. Методы экспертных оценок делятся на индивидуальные и групповые. Индивидуальные методы основаны на независимых мнениях специалистов. В индивидуальных экспертных оценках используются интервью, аналитические методы и метод сценариев  16. Метод районирования. районирование – важнейший метод географии – единственной науки, для которой он является основным. Районирование – это деление страны на районы, отличающиеся друг от друга историческими, природными, экономическими, геоэкологическими и др. особенностями, условиями жизни людей. Виды районирования: 1. Однородное районирование, под которым понимается поиск и выделение одинаковых районов. Объединение схожих по ряду признаков территорий позволяет выделить синтетические районы. Различают однопризнаковое и многопризнаковое однородные районирования; 2. Узловое районирование, которое предполагает выделение районов по интенсивности хозяйственных связей внутри них. Узловое районирование выявляет сферы влияния городов, транспортных узлов, предприятий. Границы района проводятся там, где показатели влияния принимают минимальные значения. Объединение схожих по одному или нескольким признакам территорий позволяет выделить синтетические районы. Этот вид районирования называется «районирование снизу». Он используется для изучения географического разнообразия относительно небольших по площади территорий. «Районирование снизу» начинается с выбора показателей, по которым будет проводиться выделение, разграничение и осмысление районов. При «районировании сверху» (выделении аналитических районов), проводимом на обширных территориях, в масштабах всего земного шара существование и наличие районов принимается априори. Задача исследователя сводится к выбору признаков, наиболее полно отражающих разграничение районов и их дальнейшее деление  Образец структуры районирования в различных отраслях географии  Тема 2. КАРТОГРАФИЯ И ГЕОИНФОРМАТИКА 1. Понятие и предназначение картографического метода Картографический метод такой же старый как географическое описание. В XIX-начале ХХ века этот метод исследования получил дальнейшее развитие благодаря деятельности А.А. Тилло, П.П. Семенова-Тян-Шанского, Д.Н. Анучина, Ю.М. Шокальского и др. Альфред Вегенер использовал его при разработке своих идей тектоники литосферных плит и дрейфа материков, а Вальтер Кристаллер и Август Лёш выдвинули свою теорию центральных мест на основе использования картометрии. Так складывался, обогащался и усложнялся картографический метод. О его значении для географии писали многие, но убедительнее других это сделал Н.Н. Баранский. «1) карта – альфа и омега географии, начальный и конечный момент географии; 2) карта – стимул к заполнению пустых мест; 3) карта – средство к выявлению географических закономерностей; 4) карта – необходимый посредник между крайне ограниченным в охвате своего непосредственного наблюдения человеком и громадным по своим размерам объектом географического исследования – поверхностью земного шара; 5) карта - «второй язык» географии; 6) карта – один из критериев географичности». Э.Б. Алаев предложил еще более лаконичную формулировку: «Географично то, что картируется». Современный картографический метод исследования располагает определения количественных и качественных характеристик объектов. • Микроскоп и телескоп увеличивают, а карта уменьшает. • Градусная сеть - это уличная сеть земного шара. • Меридианы и параллели на карте - то улицы и переулки в городе. • Изучить географию без учебника трудно, а без карты невозможно. • Карта есть то удивительное изучение земного шара, которое одно только и сможет дать человеку дар проведения. (Ю.М. Шокальский) • Глобус – уменьшенная модель Земли. (М. Бекайм) • Карта – язык географии. Без карты нет географии. (Н.Н. Баранский)  2. Приемы использования карт в экономико-географических исследованиях Картографический метод включает несколько приемов использования карт (рис.1)  Чтение и практическое использование карт для получения полной информации, обобщения, анализа, количественной и качественной оценки – это сфера картометрии, с включением измерений не только по топографическим, но и по тематическим картам. 3. Развитие и совершенствование картографического метода Картографический метод постоянно развивается и совершенствуется. Например, в последнее время географы проявляют все больший интерес к анаморфированным картам, масштаб которых трансформируется и варьирует в зависимости от количественных показателей изображаемого явления, например, размеров территории или численности населения (рис. 2, 3), к картоидам, ментальным («мысленным») картам и т. д.  рис.2 рис. 3 Картоид – буквально «подобный карте» (географической), похожий на неё, однако «настоящей» картой не считается. Географическими картоидами (геокартоидами) называются чертежи, изображающие ту или иную реальную или вымышленную территорию упрощённо. Метод картоидов развивает зрительную память, ускоряет запоминание, помогает выявить территориальные зависимости причины и следствия, находить сходные черты у разных географических объектов и явлений и проводить их типологию Ментальные («мысленные») карты имеют несколько распространенных названий: интеллект карты, майндмепы, карты ума, мысленные диаграммы Впервые концепция ментальных карт была описана Тони Бьюзаном  рис. 4 4. Свойства карты Основными свойствами карты, как наиболее распространенной географической модели являются абстрактность, избирательность, синтетичность, метричность, однозначность, непрерывность, наглядность, обзорность, геометрическое подобие и географическое соответствие. Пример, • математический закон построения – применение специальных картографических проекций, позволяющих перейти от сферической поверхности Земли к плоскости карты; • знаковость изображения – использование особого условного языка картографических символов; • генерализованность карты – отбор и обобщение изображаемых объектов; • системность отображения действительности – передача элементов и связей между ними, отображение иерархии геосистем. Картографические условные знаки обогащают изображение. Они позволяют передать количественные и качественные характеристики объектов (например, указать породы леса, ширину и покрытие автодорог, проходимость болот), отразить объекты, недоступные взору человека (рельеф дна океана, строение земной коры на больших глубинах и т.п.), наглядно показать даже то, что не воспринимается органами чувств (магнитные склонения, аномалии силы тяжести и др.), передать динамику процессов, их ход во времени и перемещение в пространстве (атмосферные вихри, грузопотоки, миграции населения). 5. Классификация карт
Масштаб и проекции составляют математическую основу карт. Картографическая проекция -способы перенесения поверхности эллипсоида или шара на плоскость с помощью точных математических расчетов. Виды проекций
6. Способы картографического изображения  7. Цифровые карты Цифровые карты – это многослойные карты с крупными блоками присоединенной числовой, словесной (атрибутивной) и другой информации. Виды информации, передаваемой на цифровой карте
Классификация цифровых карт
Существует два способа вывода карты на экранную поверхность: растровый и векторный. Цифровая картографическая информация по растровому способу пред ставляет собой матрицу (набор пикселей). Чем больше пикселей на единицу площади содержит изображение, тем более оно детально. Недостатком этого способа является то, что при увеличении масштаба пиксели увеличиваются в размере и четкость изображения уменьшается. При векторном способе изображение картографической информации дается через специальные метрические кривые векторные линии и геометрические фигуры, которые не подвергаются изменениям из-за увеличения или уменьшения масштаба. 2.2. Основы геоинформатики 1. Геоинформационный метод Географическая информационная система (ГИС) представляет собой комплекс взаимосвязанных средств получения, хранения, переработки, отбора данных и выдачи географической информации. Исходя из тематической ориентации, среди ГИС выделяют общегеографические, отраслевые (в т. ч. водных ресурсов, использования земель, лесопользования, рекреации и др.). По пространственному масштабу и охвату они делятся на региональные, общегосударственные и глобальные. Основные функции ГИС-технологии: • ввод и обновление данных; • сохранение и изменение данных; • анализ данных; • обобщение и презентация данных и результатов. ГИС является системой, разработанной прежде всего для географической науки. Она широко используется и в других областях человеческой деятельности.  ГИС используются для решения разнообразных задач: поиск и рациональное использование природных ресурсов; территориальное и отраслевое планирование и управление размещением промышленности, транспорта, сельского хозяйства, энергетики, финансов; мониторинг экологических ситуаций и опасных природных явлений, оценка техногенных воздействий на среду и их последствий, обеспечение экологической безопасности страны и регионов, экологическая экспертиза; контроль условий жизни населения, здравоохранение и рекреация, социальное обслуживание, обеспеченность работой и др.; научные исследования и образование; картографирование (комплексное и отраслевое): создание тематических карт и атласов, обновление карт, оперативное картографирование. Современные ГИС – продукты различаются по территориальному охвату, назначению и другим признакам. По территориальному охвату они делятся на - глобальные (Google Maps, Google Earth) - национальные (GIS Canada) - региональные (геопорталы областей) - местные (геопорталы городов) По назначению выделяют - административные ГИС (органов власти и управления) - корпоративные (предприятий и организаций) - социальные (Яндекс карты) 2. Географические базы данных Географические базы данных (ГбД) – структурированная совокупность взаимосвязанных данных в рамках предметной области «География», предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ и постоянного применения. Существует два главных вида данных в базе данных ГИС. Картографические данные — это совокупность данных, хранящихся в цифровой форме. Они описывают географические объекты на карте. В зависимости от своей специфики они классифицируются как точка, линия, полигон (рис. 5)  Точка применяется только для указания точного местоположения географических объектов (широта, долгота). для отображения конкретного места. Линия соединяет несколько точек и характеризуется только размером длины. К линейным объектам относятся дороги, трубопроводы, границы. Полигон обозначает районы, ограниченные замкнутыми линиями. Полигон обладает двумя размерами, указывающими длину и ширину в зависимости от расположения в пространстве. В качестве примера можно назвать площадь определенного вида почв, озера, леса. 3. Визуализация географических данных Визуализация данных – это представление данных в виде, который обеспечивает наиболее эффективную работу человека по их изучению. Картограмма – это схематическая (контурная) географическая карта или план местности, на которой отдельные территории в зависимости от величины изображаемого показателя обозначаются с помощью графических символов. На картограмме распределение изучаемого признака по территории изображается условными знаками (точками, штриховкой, цветом и т. д.), соответствующими определенным интервалам значений величины данного признака. Картодиаграмма – это сочетание диаграммы с географической картой. Способ картодиаграммы используется для отображения на картах в пределах определенных территориальных единиц абсолютного суммарного показателя какого-либо явления.   рис.6 рис.7 4. Типы графических редакторов: 1. Растровые графические редакторы. Наиболее популярные профессиональные растровые графические редакторы: Adobe Photoshop (для операционных систем Windows и Windows Phone, Mac OS и iOS, Android); 2. Векторные графические редакторы. Наиболее популярные профессиональные векторные графические редакторы: – Adobe Illustrator; Corel Draw 3. Гибридные графические редакторы: RasterDesk для AutoCAD; | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||