2. Пространство географических объектов

В соответствии с существующими определениями, география – прежде всего наука о пространстве географических объектов, которыми являются геосистемы. В.И.Вернадский в "Очерках геохимии" (с. 46) отметил: "Биосфера – область жизни – с точки зрения характера её пространства, является мозаичной – она составлена из участков разного пространства". Каждая геосистема находится одновременно в разных пространствах: сферическом земного шара, трёхмерном Евклидовом и четырёхмерном пространственно-временном (говорят, в пространственно-временнóм континууме). Сферическое географическое пространство рассматривается в землеведении, океанологии, глобальной метеорологии и физике атмосферы.

Д ля отображения сферической симметрии положения объектов показывается в сферической системе координат. Нулевую поверхность задаёт геоид, имеющий форму неправильной сферы. В то же время, все отклонения от уровня геоида имеют коническую симметрию. Поэтому они отображаются с помощью изолиний. Каждая изолиния замкнута, потому что она образуется сечением определённой уровенной поверхностью неправильного конуса.

Рис. 4.9.Термоизоплеты почвы в годовом разрезе. Пояснения в тексте.

В геосистемной концепции важное значение имеет понятие функционального пространства. Функциональное пространство - это объективно существующее взаимодействие однотипных и одновременных (темпоральных) объектов. Географу такое понятие даёт возможность упорядочить геосистемы и любые другие функционально целостные географические объекты, рассматривая их взаимное розмещение или зависимость относительно какой-то меры (метрики). Термоизоплеты – изолинии равных температур в зависимости от одной из координат пространства и времени. На рис. 4.9 показан пример функционального пространства – термоизоплеты почвы в зависимости от глубины и месяца года (по Снытко, 1982).

Р ис.4.10. Топологическое пространство геосистем мелководья (Лугская губа) (по А.Н.Ласточкину, 2002)

Обозначения: И - И У- местоположения, выделенные по гравитационной экспозиции: верхние с постоянным волновой переработкой; склоны с периодической волновой переработкой; 3 - нижние части склонов с гидродинамическими процессами открытого водоёма; 4-нижние, аккумулятивные части склонов со слабой гидродинамикой. А-В местоположения, выделенные по циркуляционной экспозиции: А - фронтальные, Б - боковые; подветренные. Короткие стрелки определяют циркуляционную экспозицию местоположений по отношению к вдольбереговому направлению.

Пространство взаимного положения (размещения) называют топологическим. Топологическое пространство "не знает" расстояний, площадей, размеров - это пространство взаимных положений, или соседств (в отдельном случае).

Пример: пустыня Атакама существует до тех пор, пока рядом в Тихом океане есть холодное течение Гумбольдта. Как известно из школьного учебника, появление тёплого течения Ель-Ниньо сразу же изменяет состояние ландшафта Атаками. Это пример топологического пространственного отношения. Если оно нарушается (вместо холодного течения Гумбольдта к берегу приходит тёплое Ель-Ниньо), то происходят серьёзные изменения в существовании геосистем (речь идёт об акватории прилежащей части Тихого океана и пустыне) вплоть до необратимого их перерождения.

Известно понятие метрического пространства геосистем. Это пространство размеров: площади, протяжённости (длины), высоты (глубины). Оно отображается соответствующими метрическими мерами. Установлено эмпирическое правило: структура территории тем более сложна, чем больше её метрическое пространство.

В то же время, на малых территориях происходит редукция (упрощение) свойств геосистем.

Из рисунка 4.10 видно, что топологическое положение хорошо отображает размещение относительно характерных свойств и направления действия определённых географических факторов, следовательно, очень важно для географического анализа.

Пространственные отношения моделируются метрически и топологически в виде системы рассредоточенных объектов. Самая известная метрическая модель такого пространства – глобус. Топологическими моделями пространства служат карты. Они, в отличие от глобуса, передают взаимное положение тел (объектов), расположенных в сферическом пространстве Земли, на плоскости. При этом искажаются метрические отношения, хотя и делается это на основе определённых правил, но сохраняется топология пространства.

Пример: измерьте расстояние между двумя объектами на сфере (глобусе) и на карте. Внимательно посмотрите, как проходит кратчайшая линия между объектами на глобусе (возьмите для измерения кратчайшего расстояния нить) и на карте. Для наглядности, возьмите объекты, которые находятся на одной широте. Вы увидите, что кратчайшее расстояние между ними – дуга большого круга. На карте это истинное кратчайшее расстояние выглядит неестественно.

Т опологическое пространство геосистем – это взаимное их расположение по отношению к одному из них, избранному за начало отсчёта. В топологии отсутствуют метрические характеристики, то есть размер геосистемы не суть важен. Имеет значение только её иерархический уровень.

Рис. 4.11. Сравнение метрического континуального пространства, показанного гори-зонталями (слева), и его дискретной топологической модели (справа). Последняя отображена векторными линиями. По А.Н.Ласточкину, 2002.

Вопросы и задания:

1. Что такое онтология? Какой научно-философский термин является к нему антонимом?

2. Какие термины близки по смыслу понятию геотория?

3. Как Вы лично представляете географическое пространство?

4. Как понимать время как аргумент реальности?

5. Зачем в термине «географический ландшафт нужно определение «географический»?

6. Назовите все атрибутивные характеристики географического ландшафта.

7. В чём географическая сущность закона квантитативной компенсации?

8. В чём географическая сущность закона факторной относительности?

9. Составьте сравнительную таблицу понятий «местоположение» и «местообитание».

10. Как объяснить, что пространство является аргументом географической реальности?

11. Пространственное квантование – это исследовательский приём или же свойство реальности?

12. Как понимать термин «пространственно-временной континуум»? Приведите его примеры.

13. Чем различаются понятия район и территория?

14. Чем топологическое пространство отличается от метрического?

15. Чем принципиально отличается пространство в землеведении и ландшафтоведении (из Вашего опыта)?

16. Что такое анизоморфность и в чём она конкретно проявляется в географических объектах?

17. Что такое географическое поле в формальном и физически реальном отношениях?

18. Внимательно проанализируйте изображение топографической поверхности-поля на рис. 4.1.

19. Изложите понятие характерных линий топографической поверхности и проиллюстрируйте его по рисунку 4.2.

20. Проанализируйте таблицу 4.1. Приведите примеры полей разного типа, не упоминавшиеся в тексте.

21. Внимательно просмотрите рис. 4.3. Пользуясь следующим рисунком 4.4. как ключом, объясните морфологию, динамику образования и строение поймы равнинной реки.

22. Как Вы считаете, зависит ли строение речной поймы от поясно-зонального положения участка реки? А от размеров реки?

23. Объясните понятие анизотропии (на примере рисунков 4.7 и 4.8, в частности) и приведите её примеры, которых нет в учебнике.

24. Истолкуйте рисунок 4.9. Приведите примеры возможного использования изоплет для других географических отношений.

Лекция 5