1.3.10. Картографічні методи

Використання карт в гідрології має не менш давні корені ніж в географії, оскільки природні води є важливою складовою природних комплексів. Але складання спеціальних гідрологічних карт відноситься вже до нашого часу. Дещо раніше воно отримало розвиток в океанології, а у XX столітті в гідрології суходолу та гідрогеології. Сучасна картографія це складний комплекс наук. Вона вивчає об’єкти способом відображення за допомогою знакових систем (картографічних символів). Різноманітність картографічних творів досить велика (площинні та просторові зображення, інформаційні системи, серії карт, атласи). Відповідно розвивається і гідрологічне картографування.

Тим не менше найбільш розповсюдженими є гідрологічні карти ізоліній певних характеристик або параметрів, що відображають поля їх розподілу, карти розповсюдження певних гідрологічних явищ, карти районування, серії карт просторового та якісного розвитку явищ та процесів, карти використання вод, забруднення, охорони водних об’єктів та інші традиційні види.

У зв’язку із відносно плавним, неперервним розподілом океанологічних характеристик, їх картографічні зображення також розповсюджені і важливі. Важливим напрямком в океанологічних дослідженнях є також вивчення синоптичних (крупномасштабних) явищ. Синоптичний метод тісно пов’язаний з картографічним. Існують карти поділу, районування океану будови та рельєфу дна, донних відкладів, різноманітних ресурсів, екологічного стану, морського господарства та інші.

Значна частина сучасних карт складається на основі аерокосмічної інформації.

Гідрогеологічні карти подібні до геологічних, вони складаються на основі гідрогеологічних зйомок та інших матеріалів. Вони поділяються на кондиційні, некондиційні, оглядові, дрібно-, середньо-, крупномасштабні, детальні, загальні, спеціальні, суміщені, розділені та ін.

Крім карт в океанології та гідрогеології широко використовують вертикальні розрізи.

Основними (традиційними) прийомами використання карт є: 1) візуальний аналіз; 2) графічні прийоми; 3) картометричні. Існує спеціальний метод досліджень — картографічне моделювання. До складання певних видів карт пред’являють відповідні вимоги (точність, повнота, конкретність та інші).

1.3.11. Географо-гідрологічні методи

Природні води є складовою частиною природних комплексів, геосистем і, в силу цього, підкоряються не тільки фізичним та хімічним законом, але і географічним.

Ідеї географо-гідрологічного підходу (методу) розвивали В.Глушков, Б.Аноллов, П.Кузін, В.Бабкін та інші дослідники. За Глушковим, він «встановлює причинний зв’язок всіх вод даного району, за виключенням чужих, прийшлих, з географічним ландшафтом в цілому... та на основі цього зв’язку виявляє характеристики властивостей самих вод...».

Найбільш розповсюдженими застосуваннями такого підходу є: метод гідрологічної аналогії, географічної інтерполяції, водного балансу, ізохрон стоку, районних емпіричних коефіцієнтів, гідролого-гідро-геологічний, зонально-ландшафтний.

Метод гідрологічної аналогії застосовується при вивченні стоку води і базується на перенесенні даних про невивчений об’єкт (або період розвитку об’єкту) на невивчені (або майбутні). Таким чином він використовується як в гідрологічних розрахунках, так і у прогнозах. При виборі аналогів основна увага повинна бути приділена повноті аналогії провідних факторів формування стоку води з водозборів. Існують різновиди цього методу: прямої та непрямої, повної та часткової аналогії. Пряма аналогія використовується в основному для слабо вивчених районів, коли шукане значення стоку визначається безпосередньо за даними про стік басейну-аналога, або із врахуванням поправок. Непряму аналогію використовують в тому випадку, коли на досліджуваний водозбір переносяться лише певні параметри стоку. Метод аналогії широко використовується при визначенні норми стоку та відновленні пропусків у рядах стоку. Існують також методи динамічної аналогії (при застосуванні математичного моделювання).

Метод географічної інтерполяції частіше всього використовують при побудові карт стоку. Великий внесок в його розвиток зробив Д.Кочерін. У 20-х роках XX століття він побудував карту середнього багаторічного стоку східноєвропейської рівнини. Методологічною основою для цього було твердження про те, що поскільки середні багаторічні опади та випаровування характеризуються закономірним розподілом по території, то і їх різниця — стік води також підкоряється цій закономірності. Метод географічної інтерполяції враховує зміни річкового стоку зі змінами географічного ландшафту та передбачає неперервність цих змін по території. Це дозволяє складати карти ізоліній багатьох гідрологічних параметрів. При відносно добрій вивченості району можлива пряма інтерполяція між пунктами спостережень. Лінійна інтеполяція також може бути застосована, якщо характеристика досить плавно змінюється по території. В більш складних випадках використовують різновиди нелінійної інтерполяції.

Зонально-ландшафтний метод полягає у використанні можливостей перенесення інформації про вивчені відносно невеликі, типові для ландшафту місцевості водозбори, на інші, не вивчені, але подібні за ландшафтними умовами. Він відрізняється від методу гідрологічної аналогії розглядом не пунктів спостережень, а цілих водозборів. Головне застосування методу стосується малих та середніх річок. Площі їх водозборів на рівнині орієнтовно складають до 1-3 тис. км² (малі) та до 30-50 тис. км² (середні). В горах: до 100-200 км² та до 500-1000 км². Малі та середні річки, що протікають переважно по одній місцевості, характеризуються відносно простим режимом і добре відображають риси зональності, властиві всім іншим складовим ландшафту.

Метод гідрологічного районування відповідає загальногеографічному методу районування. Останній, в свою чергу, є застосуванням методу класифікації для характеристики природних регіонів. Як і класифікація, районування може проводитися за різними ознаками. Вивчення найбільш загальних, комплексних ознак поки-що не завершене. Тому і схеми районування завжди дещо відносні. З іншого боку це пов’язано з нечіткими, плавними, складними межами об’єктів класифікації. Це вносить специфіку у застосування методу.

Районування дає можливість судити про гідрологічні умови слабо-вивчених територій, більш обгрунтовано використовувати методи географічної інтерполяції та гідрологічної аналогії, сприяє виділенню (вивченню) типових рис та закономірностей гідрологічного режиму водних об’єктів та територій. Районування впливає також на оптимізацію розміщення пунктів гідрологічних спостережень, на вирішення деяких практичних питань.

На сучасному етапі розвитку гідрології загальне комплексне районування ще не проводиться. Існують схеми (дослідження) районування за водним режимом річок, стоком наносів, русловим режимом і особливостями руслових процесів, гідрогеологічне районування, районування Світового океану за особливостями водних мас та водного режиму, спроби глобального районування за генералізованими показниками зволоженості та стоку води з територій.

Географо-гідрологічні методи отримують новий розвиток у світлі дослдіжень геосистем, екосистем, природно-технічних систем, географічних та екологічних досліджень природних вод в цілому.