Методика изучения ландшафтов

Методика ландшафтоведения – это комплекс общенаучных подходов, приемов и способов получения экспериментального и теоретического обобщения в целях познания пространственно-временной организации ландшафтов и их связей с другими объектами. Комплекс подходов – это не просто их совокупность, а стройная система взаимосвязанных методов, отражающая взаимосвязь изучаемых объектов, их свойств и взаимодействие.

Методика ландшафтоведения опирается на:

- применение пространственно-сравнительного подхода, который может проявляться в словесных, блоковых, картографических, математических моделях;

- полисистемные модели, отражающие непрерывно-дискретное строение географической оболочки.

Т.о., выделяют два основных направления в изучении ландшафтов:

Подход сверху (дедуктивный)- разделение территорий на относительно однородные участки (районирование) на основании обобщенных знаний и фактов о тех или иных районах Земли. Часто проводится по одному или нескольким «ведущим» факторам. При этом последовательно сверху вниз крупные районы делятся на все более мелкие.

Подход снизу (индуктивный) - исследование и анализ локальных и мелкорегиональных взаимосвязей между природными компонентами на конкретных территориях, выделение устойчивых сочетаний компонентов и природных комплексов, изучение организации локальных геосистем и их картирование на местности (в поле), их группировка в ПТК более крупных рангов.

Кроме того, выделяют сравнительный подход. Он объединяет комплекс методов, основой которого служит логический прием сравнения, заключающийся в сопоставлении и выявлении сходства и различия организации, свойств, состояний, процессов двух и более ландшафтов. На основе сопоставления делают выводы о закономерностях формирования и развития ландшафтов в пространстве и времени. Такой подход является базовым на этапе экспериментального и теоретического обобщения при разработке классификаций и легенд карт районирования, оценки и прогнозирования. Сравнительный подход усложняется с общим развитием науки и техники и привлекает системный подход и математические методы.

Существуют два направления применения сравнительного подхода: для прогнозирования состояний и поведения геосистем. Первое предполагает сопоставление слабо изученного объекта с хорошо изученным аналогом. Во втором сопоставляют одинаково изученные ландшафтные объекты, находящиеся либо на одной, либо на разных стадиях развития.

Исторический подход. Он широко использует логические операции сравнения состояний. Он объединяет большое число методов и операций. Проводится анализ изменения существенных характеристик либо самого комплекса, либо факторов, его формирующих. Развиваясь, исторический подход трансформируется в более общий - временной. Современный исторический подход обогащен математическими методами обработки и анализа данных, применения моделирования для воссоздания разномасштабных изменений и выявления сущности пространственно-временной организации ландшафтов.

Системный подход. С его помощью в ландшафтоведение внедряют моделирование - совокупность процедур построения экспериментальных и теоретических моделей. Используя модели в процессе изучения ландшафтов, можно переносить полученные знания с моделей на натуру. Системный подход - система определенно упорядоченных процедур.

Картографический подход. Анализ карты в географии служит средством применения пространственно-временного сравнительного подхода. На картах фиксируют наблюдения, устанавливают по ним морфологическую структуру ландшафта (по полевым наблюдениям или дешифрированием аэрофотоматериалов), получая в результате ландшафтную карту, схему ландшафтного районирования. Карты - это знаковая пространственная модель геосистемы. В этом качестве она становится источником новой информации о свойствах ландшафта. Создание и анализ карты состоят из комплекса циклов: наблюдательных, технических, логических, измерительных. Большое значение имеют алгоритмизация и автоматизация процессов построения и изучения карты на основе математической теории распознавания образов.

Существует несколько определений географических информационных систем (ГИС), которые всесторонне характеризуют это понятие. Наиболее распространено определение ГИС как информационной системы, осуществляющей сбор, хранение, обработку и отображение пространственно-распределенной информации. ГИС объединяет информацию, содержащуюся на географических картах, с кадастровыми, экологическими и другими данными в зависимости от ее назначения.

Применение ГИС разнообразно: картография, землеустройство, мелиорация, лесоводство, экология, оценка состояния окружающей среды и др. ГИС позволяет интегрировать информацию по рассматриваемой проблеме, проводить аналитические исследования и служит основой для принятия более обоснованных решений, т. е. ее можно использовать в системах поддержки принятия решений (СППР).

Методы районирования и классификации ландшафтов. В середине XX в. районирование и классификацию рассматривали как основную самостоятельную задачу, как конечный результат ландшафтного исследования. В настоящее время они являются вспомогательными, так как имеют особое значение в систематизации географической информации.

Объектами классификации и районирования служат не только длительные свойства, но также природные и природно-технические системы. Расширение объектов исследования меняет способы получения данных и методы их обработки. Методика районирования включает такие приемы, как визуальный анализ ландшафтной карты, причем большего масштаба, чем планируемое исследование. Также реализуются методы сопряженного анализа компонентов ландшафта и территориальных объектов, отраженных на тематических картах. Для этого проводят выбор признаков, наиболее информативных для конкретных целей районирования (научных или практических), оценивают надежность и достоверность полученного результата, разрабатывают критерии оценки соподчиненности получаемых границ территорий.

Конкретные физико-географические классификации строят на основе многоступенчатого анализа набора признаков геосистем и существующих типизаций. В классификации объектов используют деревья логических, фактических и региональных возможностей, объединяющие отдельные разрозненные классификации. Формализованные методы анализа информации позволяют широко использовать методы моделирования и осуществлять классификацию с помощью компьютеров.

Экспедиционные, стационарные, дистанционные методы. Эти методы направлены на получение исходной информации. Их развитие связано с совершенствованием системы организации исследований и общей методологии ландшафтоведения. Совершенствование стратегии и технической базы исследований (датчиков, самописцев, измерительной и съемочной аппаратуры для аэрокосмических съемок, развитие электроники) привело к тому, что исследователь от непосредственного контакта с изучаемым объектом переходит к дистанционным методам его изучения. В стационарных или камеральных условиях проводят анализ, измерения по топографическим и тематическим картам, аэрокосмическим снимкам, систематизируют литературные и фондовые данные. С помощью экспедиционных методов выясняют неясные свойства исследуемого объекта, решая задачи, связанные с выявлением свойств ландшафта, взаимосвязей его компонентов, пространственной структуры ландшафтов. В результате этого этапа развития ландшафтоведения появился новый класс географических задач - исследование формирования, динамики и функционирования геосистем, поведения составных элементов, механизмов массо-энергообмена в геосистеме, природных режимов. Для этого необходима сеть физико-географических стационаров - экспериментальных баз для проверки рабочих гипотез, накопления сравнимого во времени материала о процессах, отладки отдельных методик.

Стационарам должно отводиться главное место в изучении процессов, механизмов, режимов, смены состояний, движения и времени в ландшафте. Серьезный конкурент этому виду исследований - дистанционное зондирование. Многократные регулярные съемки одних и тех же объектов в различных масштабах, в разных спектральных зонах и диапазонах волн обеспечивают безграничные возможности в решении проблем создания геоинформационных систем.