1.3. Основные направления использования карт в научных исследованиях

Место и значение картографического метода исследова­ния удобно показать на схеме, иллюстрирующей процесс соз­дания и использования карт (рис. 3). Источником исходной информации служит окружающая действительность. При создании карты происходит преобразование исходных данных в карты, причем это преобразование зависит от уровня знаний, изученности объекта картографирования и опыта картографов. Непосредственное влияние на свойства изготовляемой карты оказывают научно-методические принципы картографирова­ния, выбор классификаций, составление легенды, система ус­ловных обозначений, генерализация изображения и другие факторы. В процессе создания карты происходит сложная на­учная обработка исходных данных, в результате чего создается карта или серия карт (картографическая модель действитель­ности).

Для интерпретации, истолкования полученных результа­тов необходимо обратиться к окружающей действительности, соотнести полученные выводы с реальностью, проверить и уточнить возможность их применения и внедрения. Исследо­вания по картам (как, впрочем, и любые другие) требуют обя­зательной проверки практикой.

Рис. 3. Основные связи в системе «картографирование –

использование карт»

В рассмотренной схеме можно выделить две тесно свя­занные между собой части:

1) картографирование или картографический метод ото­бражения действительности, цель которого состоит в переходе от реальной действительности к карте, т.е. в изучении дейст­вительности посредством создания картографических моде­лей;

2) картографический метод исследования, использую­щий для познания действительности готовые карты (картогра­фические модели).

Эти методы не только взаимосвязаны, но и перекрывают­ся, поскольку в орбиту их интересов включается карта. Для первого метода карта - конечный результат, для второго - от­правной.

Пункт исследования. Оба метода скреплены прочными прямыми и обратными связями.

По мере развития наук все более расширяется сфера применения карт, и усложняются задачи, решаемые с их помо­щью. Коротко рассмотрим основные современные направле­ния использования карт в научных исследованиях и их прак­тических приложениях.

Геолого-геоморфологические исследования. Измерения по картам дают сведе­ния о средних, максимальных и минимальных размерах плане­тарных форм: высотах, глубинах, периметрах, площадях, объ­емах, геофизических характеристиках и о связях между ними. Карты служат единственным средством выявления систем планетарных трещин, которые называются линеаментами. Они расчленяют всю поверхность земного шара на крупные блоки.

В геофизике анализ и преобразование карт гравитацион­ных и магнитных полей издавна служат одними из ведущих методов. Сравнение сейсмических карт за разные эпохи позво­ляет изучать и прогнозировать землетрясения. В геологии раз­работаны десятки специальных приемов выявления по картам месторождений нефти и газа, рудных залежей, россыпей, угольных пластов и др. Предполагаемые месторождения, предварительно намеченные на картах, затем проверяются и уточняются в ходе исследований. Это намного снижает затра­ты на геологическую разведку, повышает ее эффективность, сокращает сроки работ.

В планетологии изучение карт Земли, Луны, Марса и первых картографических изображений других планет земной группы позволяет обнаружить сходство в их строении, вы­явить элементы подобия и различия основных планетарных структур и на этой основе предсказать строение и происхож­дение рельефа планет.

Карты рельефа используются в народном хозяйстве для сельскохозяйственного освоения территорий и мелиорации, для проектирования сооружений и разных видов строительст­ва. Важнейшее значение имеют карты при изучении овражности и эрозионных процессов, при разработке и планировании мер по их предотвращению.

Физико-географические и ландшафтные исследова­ния. В научных изысканиях карты применяют для изучения структуры и районирования природных комплексов, для уста­новления взаимосвязей и взаимодействия между отдельными элементами этих комплексов. Например, по сериям карт обыч­ных атласов можно обнаружить многие связи, существующие между такими природными факторами, как климат, раститель­ность, почвы, животный мир и др. По картам вычисляют пока­затели сложности и разнообразия ландшафтов, расчлененности их границ, устанавливают близость или удаленность ландшаф­тов.

Сопоставление ландшафтных карт с другими природны­ми и социально-экономическими картами позволяет получить оценку природных условий с точки зрения их сельскохозяйст­венного освоения, планировки противоэрозионных и гидроме­лиоративных мероприятий, развертывания капитального строительства, создания оздоровительных и туристских ком­плексов.

В физической географии получила развитие методика изучения по картам территорий-аналогов. К таким территори­ям относятся, например, ледниково-аккумулятивные равнины Карелии и Канады, районы распространения кимберлитовых алмазоносных месторождений Якутии и Восточной Африки,

пустынные зоны Средней Азии и Центральной Америки. Де­тально изучив по картам один из районов, можно перенести выявленные закономерности на другую малоизученную или труднодоступную территорию и тем самым дать прогноз ее строения.

Океанологические и гидрологические исследования. В океанологии карты используют для морфометрического изу­чения дна океана, анализа распределения высот и уклонов шельфов, склонов, котловин, крупнейших форм подводного рельефа. Тематические карты применяют для изучения тече­ний, взаимодействия между атмосферой и водными массами, для вычисления объемов осадков в морях и океанах, биомассы, растворенных веществ и т.п.

Использование карт в гидрологии связано с изучением русловых процессов, строения и развития пойм, речных сис­тем и бассейнов. Детальный анализ крупномасштабных топо­графических карт дает сведения о важных гидродинамических характеристиках русла и поймы (размер и кривизна меандр, извилистость и уклоны русла, ширина поймы и т.п.). По кар­там, составленным в разные годы, можно проследить динами­ку процессов, происходящих в речных бассейнах, определить величину и скорость врезания рек, смещение русел, дельт, по­явление новых проток, рукавов и т.п.

Изучение факторов, определяющих сток в речных бас­сейнах, также сопровождается анализом карт. Они служат для установления зависимости стока от количества осадков, от аб­солютных высот и углов наклона рельефа, от почвенно­-растительного покрова и других ландшафтных факторов.

Еще одно направление исследований - изучение гидроло­гических характеристик озер и водохранилищ. По сериям те­матических карт изучается динамика водных масс, условия те­плообмена, испарения с водной поверхности, выполняются гидрологические и водохозяйственные расчеты. Большое практическое значение имеет прогноз по картам размыва и пе­рестройки берегов естественных и искусственных водоемов в связи со строительством гидротехнических сооружений.

Почвенные и геоботанические исследования. Исполь­зование карт в почвоведении и геоботанике имеет много обще­го с ландшафтными исследованиями. Внимание сосредоточи­вается на характеристике структуры почвенного и раститель­ного покрова, на соотношении площадей, занятых теми или иными ареалами, почвами или растительными ассоциациями, на определении по картам степени сложности (расчлененности) покрова. Анализируется взаимосвязь контуров на картах почв, растительности и других природных компонентов. Для этого часто привлекают карты самых крупных масштабов, что позволяет с большой достоверностью исследовать форму, очертания, характер чередования, взаимосвязи почвенных и растительных ареалов.

Одно из важнейших направлений практического исполь­зования карт растительности - индикационные исследования. По картам растительности хорошо прослеживаются многие крупные тек­тонические нарушения, выделяются геологические структуры. Растительность - чуткий индикатор процессов эрозии и акку­муляции в поймах и дельтах рек, в прибрежных частях озер и морей.

Медико-географические исследования. В медицинской географии, как уже отмечалось выше, использование карт ста­ло основным методом во многих исследованиях. Важнейшие проблемы, связанные с изучением пространственного распространения болезней, очагов эпидемии, с разработкой меро­приятий по оздоровлению территории и организацией здраво­охранения, решаются на основе самого широкого использова­ния карт. По картам устанавливают связи между распростра­нением болезней и природными и социальными факторами, обусловливающими их возникновение. Определив по картам социально-экономические усло­вия (например, плотность населения, густоту транспортной сети и др.), можно предсказать скорость распространения ин­фекций по территории.

Социально-экономические исследования. Карты насе­ления, промышленности, сельского хозяйства и транспорта широко используются в научных исследованиях и хозяйствен­ной практике. По картам анализируются особенности расселе­ния, типы населенных пунктов, плотность населения, изучает­ся равномерность сетей обслуживания населения, торговли, здравоохранения, обеспеченность территории транспортом и связью.

Использование карт в экономико-географических иссле­дованиях связано с решением вопросов территориального пла­нирования и долгосрочного прогнозирования народного хо­зяйства, изучением районов сельскохозяйственного освоения, промышленного и городского строительства, с оценкой вари­антов проектов и др.

Историко-географические исследования. Карты слу­жат одним из основных документов для количественной ха­рактеристики явлений исторического прошлого. Изучая ста­рые и старинные карты, сравнивая их с современными, можно составить представление об административно-территориальном устройстве, проследить рост, развитие горо­дов, портов, промышленных районов, торговых связей, путей сообщения, хозяйства, выявить этнический и социальный со­став населения того или иного исторического периода.

Исследования окружающей среды. Широкое применение тематических карт как средства познания необхо­димо для рационального использования и охраны окружающей среды, комплексного исследования океанов и морей, прогно­зирования стихийных бедствий. Для решения этих проблем потребовались карты нового типа, четко ориентированные на практическое применение. Карты окружающей среды должны отражать связи, историю и динамику развития отдельных компонентов и природной среды в целом. Важно показать на них совокуп­ность положительных и отрицательных антропогенных воздействий, а также дать рекомендации по охране ресурсов. Для использования таких карт в исследовательских целях особенно важно иметь систему обозначений, допускающих количест­венную математическую обработку и оценку изучаемого явле­ния.