Специфические методы исследования в географии

Междисциплинарные методы в географии

Геохимический метод в физической географии, т.е. применение законов общей геохимии в изучении ландшафтов. Этот метод получил широкое признание благодаря трудам советского почвоведа и географа Б.Б.Полынова. Им бы л предложен метод сопряженного анализа, позволяющий определить содержание и перемещение химических элементов от возвышенных местоположений к понижениям.

Пространственная сопряженность в геохимическом методе сочетается с вертикальной межкомпонентной (анализ химического состава грунтовых вод, почв, растительности, приземного воздуха и др.). Если подобные анализы повторять через определенные промежутки времени, то можно проследить тенденции в изменении геохимии ландшафта – накопление или обеднение его теми или иными элементами. Это ставит геохимический метод в ряд важнейших методов по определению уровня загрязнения ландшафта в результате антропогенного воздействия – промышленными и автомобильными выбросами, внесенными на поля минеральными удобрениями и т.д.

Геофизический метод предполагает изучение ландшафтных комплексов физическими методами. В центре внимания этого метода находится изучение энерго- и массообмена, связывающего ландшафтный комплекс в единое целое. С помощью применения сложных приборов определяют радиационные и тепловые условия земной поверхности, условия увлажнения, термический и водный режим почв, продуктивность биоценозов.

Специфические методы исследования в географии.

Специфическими методами исследования в физической географии являются: 1) сравнительно-описательный; 2) экспедиционный; 3) литературно-картографический; 4) аэрокосмический; 5) палеогеографический; 6) метод балансов; 7) геоинформационный метод

Сравнительно-описательный метод – самый старый в географии, к тому же наиболее соответствующий расшифровке самого названия этой науки. Но, разумеется, на протяжении веков он не оставался неизменным.

В периоды Древнего мира, Средних веков, раннего Нового времени, да и в начале собственно Нового времени в географии преобладало эмпирическое описание, соответствовавшее принципу: «Что вижу, о том и пишу».

Выражением сравнительно-описательного метода служат различного рода изолинии – изотермы, изогипсы, изобары, изогиеты (количество осадков за к.-л. промежуток времени).

Наиболее полное и разностороннее применение сравнительно-описательный метод находит в страноведении. И если раньше исследователи ограничивались ответами на вопросы «что?» и «где?», то в настоящее время таких вопросов по крайней мере пять: что, где, когда, в каком состоянии, в каких взаимосвязях.

«Когда» означает время, исторический подход к изучаемому объекту; «в каком состоянии» - современную динамику, тенденции развития объекта; «в каких взаимосвязях» - воздействие объекта на ближайшее окружение и обратное влияние последнего на объект.

Переход от эмпирического к научному описанию фактически начался только в XVIII в., когда в кругосветных и других крупных экспедициях стали участвовать ученые- естествоиспытатели. В настоящее время интерес к сравнительно-описательному методу повышается, что объясняется увеличением интереса к страноведению, в т.ч. и комплексному, развитием внутреннего и международного туризма, общим повышением «охоты к перемене мест».

Экспедиционный метод исследования называют полевым. Полевой материал (образцы почв, горных пород, растений, пробы воды и т.д.), собранный в экспедициях, составляет хлеб географии, ее фундамент, опираясь на которой только и может развиваться теория.

Экспедиции, как метод сбора полевого материала, берут начало с античных времен.

По мере дифференциации географической науки экспедиции становились более специализированными, с ограниченным кругом задач. Тем не менее проводится много и междисциплинарных экспедиций, в составе которых есть геологи, климатологи, гидрологи, ботаники, зоологи и др. специалисты.

Экспедиционный метод относится к эмпирическим методам, т.е. к методам наблюдения.

Литературно-картографический метод является кабинетным. Этот метод имеет два аспекта.

1-ый – подготовительный, камеральный этап в подготовке экспедиции. При этом проводится предварительное изучение природы района исследования по литературным и картографическим источникам. Это – необходимое условие любых полевых исследований, но при ландшафтных его значение особенно велико. Камеральное литературно-картографическое изучение природы района экспедиции не только поможет выявлению в поле ландшафтных комплексов, но и выявит возможные пробелы в изучении компонентов ландшафта, которые надо восполнить.

2-ой аспект – литературно-картографический метод как основной, начало и конец познания географического объекта. Таким образом создается большинство работ по страноведению. Даже в том случае, когда исследователь хорошо знаком с изучаемой страной на личном опыте, все равно в основе его труда лежит анализ уже имеющегося литературно-картографического материала.

Метод моделирования. Моделирование – это одна из основных категорий теории познания. Сущность его заключается в исследовании каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей. Следовательно, при моделировании изучаемый объект, явление, процесс заменяется другой вспомогательной или искусственной системой. Закономерности и тенденции, выявленные в процессе моделирования, затем распространяются на реальную действительность. Моделирование облегчает и упрощает исследование, делает его менее трудоемким и более наглядным. Кроме того, оно дает ключ к познанию таких объектов, которые не поддаются непосредственному измерению (например, ядро Земли). Все разнообразие применяемых в науке и практике моделей можно свести к двум основным типам, или классам.

Во-первых, это материальные модели, к которым относятся пространственно-подобные модели (макеты, муляжи и пр.), физически подобные модели, обладающее различными видами подобия с оригиналом (модели самолетов, судов, турбин и др.), и математически подобные модели (аналоговые и цифровые машины и пр.).

Во-вторых, это мысленные (идеальные) модели, которые в свою очередь подразделяются на образные модели (зарисовки, фотографии, т.н. гипотетические модели – различные отображения реальной действительности в сознании исследователя), знаковые, или символические, модели (математические, кибернетические) и смешанные, образно-знаковые модели (карты, чертежи, схемы, графики, блок-диаграммы и пр.).

В современной физической географии наибольшее применение находят блоковые (графические) и математические модели. Моделированию подвергаются геоморфологические процессы, морские течения, изменения климата, но в особенности природно-территориальные комплексы.

Акцент делается на более сложные глобальные модели физико-географических процессов. Так, речь идет об усовершенствовании глобальной модели климата и о том, чтобы на основе общей циркуляции атмосферы восстановить глобальный гидроклиматический режим для нескольких временных срезов за последние 18 тыс. лет, а также о глобальной модели географической оболочки.

Аэрокосмические (дистанционные) методы. Эти методы называются дистанционными потому, что Земля (или другие космические тела) изучаются с их помощью на значительных дистанциях, расстояниях. А аэрокосмическим – потому, что для этих целей используются летательные воздушные или космические аппараты. Соответственно различают аэрометоды и космические методы.

К числу аэрометодов относятся, прежде всего, визуальные методы наблюдения, ведущиеся с летательных аппаратов. Но гораздо большую роль играет аэросъемка. Основной ее вид – аэрофотосъемка, которая широко применяется с 1930-х гг. и поныне остается основным методом топографической съемки. Она используется также в ландшафтных исследованиях. Каждый аэрофотоснимок, обладая стереоскопическими свойствами, представляет собой как бы готовую объемную модель ландшафта, позволяя проследить его границы и структуру. Помимо обычной, применяется тепловая, радиолокационная, многозональная съемка.

К числу аэрокосмических методов относятся, прежде всего, визуальные наблюдения – прямы наблюдения за состоянием атмосферы, земной поверхности, наземных объектов, которые с начала космической эры проводили и проводят фактически все космонавты. Также вслед за визуальными наблюдениями началась космическая фотосъемка и телесъемка, затем получили распространение и более сложные виды космической съемки – спектрометрическая, радиометрическая, радиолокационная, тепловая и др.

К числу основных особенностей и достоинств космической съемки относят, прежде всего, огромную обзорность космоснимков (при высоте 250-500 км снимок с корабля «Салют» может охватить территорию 450х450 км и более), большую скорость получения и передачи информации, возможность многократного повторения снимков одних и тех же объектов и территорий, что позволяет анализировать динамику процессов.

Палеогеографический метод. Физическая география – наука пространственно-временная. Все ее объекты от географической оболочки до мельчайшего природного комплекса имеют свою историю развития. Современный облик ландшафтов складывается в результате не только нынешних, но и прошлых, порой очень отдаленных условий. Следы этого прошлого прослеживаются в существовании, например, реликтовых растений и животных.

Для установления возраста пород в палеогеографии проводится спорово-пыльцевой анализ. Посредством этого анализа можно определить не только возраст пород, но и те климатические условия, при которых происходило их накопление.

С помощью палеогеографического метода можно прогнозировать будущее. Например, исследованиями было выявлено чередование холодных и теплых климатических эпох.

Метод балансов. Назначение метода балансов – количественная характеристика динамических явлений по перемещению вещества и энергии в ландшафтах. С помощью этого метода исследуют что (т.е. какие вещества или какие виды энергии) и в каком количестве входит и выходит из ландшафта за определенную единицу времени.

При использовании метода балансов физико-географических исследованиях, прежде всего составляют список статей прихода и расхода, затем проводят количественное измерение каждого фактора, и на последней стадии этой работы подсчитывают приход и расход. Таким образом устанавливают тенденции изменения природного комплекса.

Наиболее широкое применение в физической географии имеют радиационный, тепловой и водный балансы.

Впервые балансовый метод при изучении географических явлений был применен во второй половине XIX века А.И.Воейковым (климатолог). Позднее его внедрение в комплексную физическую географию связано с именем А.А.Григорьева.

Геоинформационный метод. Роль информатики в современном мире хорошо известна.

Информатика – это отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также вопросы ее сбора, хранения, поиска, переработки, преобразования, распространения и использования в различных сферах деятельности.

В последние десятилетия происходит переход от традиционной бумажной к машинной информации, вызванный, с одной стороны, информационным взрывом, а с другой – применением ЭВМ. С Информатизацией общества в его жизнь вошли принципиально новые формы и средства накопления и использования самой разнообразной информации в виде магнитных, лазерных, оптических носителей.

На этом фоне следует рассматривать и появление геоинформатики. Геоинформатика в современном ее понимании возникла не на пустом месте, а явилась результатом длительно эволюции таких традиционных способов представления географической информации, как описания, справочники, библиографические указатели, реферативные журналы, атласы и др. Сначала обработка информации производилась с помощью перфокарт, затем появились первые ЭВМ, возникли банки географических данных, основанные на использовании запоминающих устройств ЭВМ, стали внедряться геоинформационные технологии, а выдача информации осуществляется теперь не только в текстовой, графической, картографической, но и в цифровой формах, в том числе и с использованием электронных сетей, электронной почты, электронных карт и атласов.

Разработка концепции электронных карт и технологий их изготовления была осуществлена в России в первой половине 1990-х гг. Ныне ставиться задача объединить разрозненные электронные карты в единую систему, которая позволила бы создать единую компьютерную модель Земли, имеющую унифицированные условные знаки, содержание и математическую основу. А первым российско-американским комплексным электронным атласом стал атлас «Наша Земля», который тиражируется и распространяется в форме компакт-диска.

Как наука геоинформатика разрабатывает принципы, методы и технологии получения, накопления, передачи, обработки и представления географической информации. Как область практической деятельности, она включает создание, обеспечение текущего функционирования, обновление и развитие способов информации. С точки зрения интересов географии, геоинформатика может рассматриваться в одном ряду с математическими, картографическими, дистанционными методами.

Развитие геоинформатики привело к созданию геоинформационных систем. Географическая информационная система (ГИС) представляет собой комплекс взаимосвязанных средств поучения, хранения, переработки, отбора данных и выдачи географической информации. К настоящему времени разработаны и работают уже сотни и тысячи ГИС, тем не менее это только начальный период их становления.

Массовое внедрение ГИС в географию охватило многие ее отрасли, но в особенности картографию, которая благодаря ГИС претерпела перестройку, сравнимую разве что с переходом от рукописного изготовления карт к картопечатанию. Эта перестройка свое выражение в геоинформационном картографировании. Суть его состоит в информационно-картографическом моделировании природных и социально-экономических геосистем на основе цифровых баз данных, ГИС-технологий и географических знаний.

Геоинформационное картографирование формируется как узловая дисциплина на пересечении автоматизированного картографирования, аэрокосмических методов и геоинформационных систем. В его рамках происходит скрещивание двух ветвей научной картографии – создания и использования карт. ГИС-технологии позволяют свободно трансформировать картографические проекции, варьировать масштабами и компоновкой карт, вводить новые географические переменные и изобразительные средства. Геоинформационное картографирование может быть отраслевым и комплексным, аналитическим и синтетическим, различным по пространственному охвату, масштабу, назначению, степени синтеза. Но во всех случаях в его основе лежит системный подход, а его главная целевая установка заключается в создании прикладных оценочных и прогнозных материалов.

Поиск по сайту: