Исаченко А.Г. Теория и методология географической науки

Подождите немного. Документ загружается.

левых дневниках, зарисовки, съемочные планшеты, графические

профили, фотографии. С целью унификации форм записей и при-

дания им большей строгости обычно разрабатываются специаль-

ные бланки в форме таблиц и журналов. Особое внимание должно

быть уделено фиксации количественных показателей.

Чтобы приобрести законченную документальную форму, при-

годную для последующего научного анализа, материалы наблю-

дений должны пройти стадию первичной обработки, включаю-

щую составление и оформление карт на основании полевых план-

шетов, лабораторные анализы образцов почв, вод, горных пород,

определение гербария и т.д. Результаты наблюдений в форме карт,

текстов, таблиц, каталогов, различных графических материалов,

перенесенных на электронные носители, составляют содержание

баз данных.

В современную эпоху мы наблюдаем небывало возросшее, бук-

вально лавинообразное, нарастание информации, используемой

в географических исследованиях. Особенно следует подчеркнуть,

что речь идет об информации не только первичной, непосред-

ственно добываемой самим географом, но и вторичной, поступа-

ющей из различных источников, в том числе из смежных наук.

Возможности дальнейшего накопления фактов собственными си-

лами и средствами у географа слишком ограничены и далеко не

адекватны современным научным задачам. Поэтому необходимо

привлекать дополнительную информацию, преимущественно от-

раслевого характера «из вторых рук». Так, ни один географ не

может обойтись без «готовых», прошедших достаточно трудоем-

кую математическую обработку и систематизацию массовых кли-

матологических и гидрологических данных. К вторичной инфор-

мации следует отнести разнообразные тематические карты, полу-

ченные в результате обработки и соответствующей картографи-

ческой интерпретации первичных полевых или статистических

материалов. На этом фоне повышаются требования к качеству

информации, ее доступности, оперативности получения.

Таким образом, можно говорить о проблеме информационного

обеспечения как составной части методики географических иссле-

дований. При сохранении традиционных способов сбора, обра-

ботки, систематизации, хранения и передачи исходной инфор-

мации создались бы непреодолимые трудности для дальнейшего

прогресса исследовательской деятельности. Подлинная революция

в методике географических исследований связана с развитием

электронных технологий и геоинформатики, которую можно счи-

тать особой методической дисциплиной, разрабатывающей спо-

собы информационного обеспечения научных исследований, а

также потребностей практики. Для хранения и преобразования

полученной научной информации создаются компьютерные базы

данных. Совокупность программ позволяет производить автомати-

110

зированную переработку и систематизацию полевых сведений.

Карты, дистанционные снимки и различные графические мате-

риалы переводятся в цифровую форму, пригодную для введения

в ЭВМ. Выдача информации может осуществляться в цифровой,

текстовой, картографической, графической формах.

Для различных научных и практических целей организуются

геоинформационные системы (ГИС). По территориальному охвату

их можно ранжировать от локальных до глобальных, по назначе-

нию они имеют отраслевую специализацию или ориентированы

на решение каких-либо конкретных проблем. Для географа уни-

версальное "значение имеют ГИС общего, или стандартного, типа,

позволяющие привязывать банки данных к картографической ос-

нове, вычерчивать тематические карты и получать любую карто-

графическую информацию. ГИС интегрируют данные дистанци-

онного зондирования, экологического мониторинга, гидромете-

орологических наблюдений, демографической и экономической

статистики и т.д. Пространственная привязка информации может

основываться как на сети конкретных (населенных и др.) пунк-

тов, так и на различных системах территориального деления (ад-

министративно-политического, ландшафтного, бассейнового и др.).

Отдельные банки данных соединяются компьютерными сетями.

Наиболее мощная и разветвленная глобальная компьютерная

сеть — Интернет (универсальное средство передачи научной ин-

формации), не ограниченная никакими расстояниями и обеспе-

чивающая максимальную оперативность ее получения, в том чис-

ле в режиме реального времени.

2.10. Картографический метод

Разграничение исследовательских методов на те, которые пред-

назначены для сбора научной информации и для поисков эмпи-

рических зависимостей, в значительной степени условно. Уже в

процессе полевой съемки или стационарных наблюдений проис-

ходит осмысление объективных связей и закономерностей. В ходе

обработки протоколов наблюдений, дешифрирования дистанци-

онных снимков, генерализации карт у географа должно склады-

ваться первоначальное представление о типичных для изученной

территории географических закономерностях.

Обзор методов научного объяснения целесообразно начать с

картографического метода, имеющего подлинно универсальное,

«сквозное» значение для географии. Карта сопровождает геогра-

фическое исследование на всех его этапах, выполняя функции

протокола и документа наблюдений, источника информации,

особой модели географических объектов, наиболее наглядного

способа выражения конечных результатов исследований. Эти мно-

111

гообразные функции карты определяются сочетанием ряда

свойств — наглядностью и образностью наряду с математической

строгостью, высокой информативностью наряду с генерализован-

ностью. Способность наиболее полной и точной передачи про-

странственных свойств и отношений географических объектов, а

кроме того и ряда их других системных признаков — структур-

ных, функциональных, динамических — дает основание рассмат-

ривать карту как особый, образно-знаковый тип географической

модели.

Исследование географического объекта, как правило, начина-

ется с фиксации его положения в пространстве и определения его

основных пространственных параметров — конфигурации, раз-

меров, границ, территориальных соотношений с другими объек-

тами. Практически это означает нанесение на карту. Никакой иной

прием (словесный, графический, математический и др.) не мо-

жет конкурировать с картой в качестве пространственно-геогра-

фической модели.

Известно не менее 10 основных способов картографического

изображения, каждый из которых рассчитан на наиболее адекват-

ное отображение предметов и явлений, с их специфическими свой-

ствами и не только пространственными, но также статическими

и динамическими, количественными и качественными. В табл. 1

основные группы свойств картографируемых объектов схемати-

чески сопоставлены со способами изображения. Под выражением

размытая локализация в пространстве подразумеваются ситуации,

при которых нереально или нецелесообразно отображение разме-

щения отдельных дискретных объектов (например, особей живот-

ных или карстовых воронок), и они представлены на карте соби-

рательными обозначениями в виде ареалов или сетью условных

точек. Сюда же отнесены явления в мобильной среде с нечеткими

пространственными очертаниями (ветры, морские течения).

Каждому способу изображения, по существу, соответствует

особый вариант картографической модели. Результативность кар-

тографического анализа в большой степени зависит от выбора

способа изображения, от его адекватности существу изображае-

мого явления. С этим вопросом связана и задача выбора так назы-

ваемой операционной территориальной единицы (ОТЕ), что осо-

бенно актуально для социально-экономической географии, име-

ющей дело с массовой статистической информацией, системати-

зированной по территориальному принципу. Традиционный спо-

соб картографирования подобной информации — картограмма,

которая отображает количественные характеристики в относитель-

ных показателях, обычно в виде плотности на единицу площади

(например, плотность населения).

В качестве ОТЕ, т. е. ячеек картограммы, могут быть использо-

ваны единицы политике-административного деления, природно-

112

Таблица 1

Свойства географических объектов и соответствующие им способы

картографического изображения

Свойства географических объектов

Способы картографического

изображения

Локализация в пространстве стро-

гая

Качественный фон, линейные зна-

ки, внемасштабные знаки, локали-

зованная диаграмма

Локализация в пространстве раз-

мытая

Изолинии, ареал, точечный метод,

картограмма, картодиаграмма, ли-

нии движения

Размеры и форма в двух или трех

измерениях в условиях континуума

Изолинии

Размеры и форма в двух измере-

ниях

Качественный фон

Размеры и форма в одном измере-

нии

Линейные знаки

Размеры и форма собирательной

площади дисперсно-рассеянных

объектов

Ареал, точечный метод, картограм-

ма

Локализация без других геометри-

ческих характеристик

Внемасштабные знаки, локализо-

ванная диаграмма

Качественные признаки

Качественный фон, линейные зна-

ки, внемасштабные знаки, ареал,

линии движения

Количественные признаки в абсо-

лютных показателях

Изолинии, линейные знаки, вне-

масштабные знаки, картодиаграм-

ма, точечный метод, линии движе-

ния, локализованная диаграмма

Количественные признаки в отно-

сительных показателях

Изолинии, картограмма

Пространственная динамика Линейные знаки, линии движения

Пространственно-временная ди-

намика

Качественный фон, изолинии, аре-

ал, точечный метод

Временная динамика

Картодиаграмма, локализованная

диаграмма, внемасштабные знаки

го (ландшафтного) районирования, речные бассейны, трапеции

градусной сетки и даже произвольная сетка квадратов. В социаль-

но-экономической картографии общепринят первый вариант,

113

поскольку вся используемая демографическая, хозяйственная и

другая статистика строится по политико-административному де-

лению. При таком подходе не требуется дополнительных опера-

ций по преобразованию исходных данных (кроме разработки ус-

ловной шкалы) и они автоматически переносятся в ячейки кар-

тограммы. Именно в этой форме картографическое отображение

массовых территориальных количественных характеристик соци-

ально-экономических явлений вошло в учебники, научные моно-

графии и популярные издания. Однако научная и познавательная

ценность подобных картограмм весьма сомнительна. Они служат

лишь иллюстрацией статистической таблицы, притом часто с по-

терей информации, так как большая половина ОТЕ (например,

мелких государств на политической карте мира) может «отсеять-

ся» из-за несоответствия их размеров графической точности мас-

штаба карты. Но еще более существенный недостаток картограмм

этого рода состоит в том, что чем крупнее площадь ОТЕ, тем

сильнее обедняется и утрируется ее характеристика. Как извест-

но, картограмма не передает территориальных различий внутри

контуров. Поэтому картограмма любого показателя, например

плотности населения мира (рис. 1), построенная по государствам,

может дать сильно искаженное представление о таких странах,

как Россия, Китай, США, Канада и др., которым присущи боль-

шие внутренние контрасты в размещении социально-экономи-

ческих явлений.

Если мы ставим своей целью использовать картограмму не в

качестве элементарного придатка к статистической таблице, а как

инструмент научного познания, необходимо начинать с обосно-

ванного выбора ОТЕ. Переход к более низким таксономическим

подразделениям ОТЕ того же класса (например, от государств к

их административно-территориальным единицам первого поряд-

ка) требует существенного увеличения масштаба, но не решает

дела, ибо любые однопорядковые административные образова-

ния могут быть так же несопоставимы по размерам площади и

внутренней сложности, как и государства.

Многочисленные экспериментальные разработки доказали

эффективность использования в качестве ОТЕ при социально-эко-

номическом картографировании системы единиц ландшафтного

районирования. Природные рубежи — широтно-зональные, вы-

сотно-поясные, орографические и др. — определяют наиболее су-

щественные контрасты в расселении и хозяйственной освоеннос-

ти территории. Достаточно наглядным примером может служить

сравнение двух карт плотности населения мира, одна из которых

(см. рис. 1) составлена по традиционному политике-территори-

альному принципу, а другая (рис. 2) — по ландшафтным зональ-

но-секторным регионам (см. разд. 3.7). Особо следует подчеркнуть,

что второй способ приобретает большое принципиальное значе-

114

ние как один из эффективных методов географического анализа

взаимосвязей между обществом и географической средой (этой

проблеме посвящена гл. 4). Однако применение указанного спосо-

ба предполагает проведение достаточно трудоемкой промежуточ-

ной операции по пересчету исходных данных из политико-адми-

нистративной системы в ландшафтную.

Высказывалось мнение, что не существует специального кар-

тографического метода выявления эмпирических зависимостей,

что карта служит лишь особой формой протоколирования наблю-

дений и моделью территории, а тем самым важнейшим материа-

лом для получения таких зависимостей, но другими методами.

Однако такой взгляд представляется односторонним. В процессе

создания карт и особенно при системном картографировании, т. е.

создании серий взаимосвязанных по своему содержанию темати-

ческих карт и комплексных атласов, мы получаем новые знания.

При системном картографировании происходит последователь-

ный переход от анализа ко все более высоким формам синтеза, от

инвентаризации разрозненных фактов к научным обобщениям,

формулируемым на языке карты. В системе карт одна и та же карта

может рассматриваться как синтетическая (например, геоморфо-

логическая по отношению к картам уклонов поверхности или рас-

пространения оврагов) и как аналитическая (та же карта по отно-

шению к ландшафтной).

В качестве вспомогательных моделей для изучения эмпириче-

ских зависимостей полезны так называемые комплексные анали-

тические карты, совмещающие изображение разнотипных, но

взаимосвязанных объектов или явлений (например, типов релье-

фа, растительного покрова и выборочных показателей климата

или типов сельского хозяйства в сочетании с изолиниями тепло-

обеспеченности и увлажнения). По существу, к этой группе сле-

дует отнести и топографическую карту.

Общеизвестна роль картографического анализа при выявлении

закономерностей территориальной дифференциации, простран-

ственных отношений, всевозможных пространственных структур

и территориальных потоков. В первом приближении подобные

закономерности выявляются уже визуально. Приемы картометрии

и морфометрии позволяют существенно уточнить и развить

первоначальные выводы с помощью целой системы количествен-

ных показателей, начиная от простейших (расстояния, абсолют-

ные и относительные высоты, площади, градиенты и т.п.). Ис-

пользование более сложного математического аппарата позволяет

глубже раскрыть разнообразные пространственные отношения.

Процесс пространственного картографического анализа сопро-

вождается созданием разнообразных промежуточных и вспомога-

тельных картографических моделей (густоты и глубины расчлене-

ния, плотности и неравномерности распространения объектов и

115

Рис. 1. Плотность населения

т.д.), которые могут иметь и самостоятельное прикладное назна-

чение.

Применение картографического метода далеко не ограничива-

ется рамками пространственного анализа. На начальной стадии

116

40 0 40

40'

80" 40" 0" 40°

40° 80° 120° 160° 180

40 80 120 160

мира по государствам

выявления эмпирических зависимостей нередко эффективен про-

стейший прием совмещения контуров изучаемых объектов или

процессов в одном и том же масштабе. Конечно, при таких сопо-

ставлениях не исключен элемент случайности; не всякое совпаде-

117

Плотность населения, чел./км

О 1 5 10 25 50 100

Рис. 2. Плотность населения мира

ние картографических изображений обязательно предполагает

наличие причинных связей. Следует также принять во внимание,

что связи между компонентами сложных систем имеют не жестко

детерминированный, а вероятностный характер; при наличии

118

О 40

60'

120°

О 40

по ландшафтным макрорегионам

явной связи между двумя явлениями оба могут быть следствием

некоторого третьего. Картографический анализ, естественно, дол-

жен сочетаться с логическим и дополняться другими географи-

ческими методами. Тем не менее во многих случаях указанный

119

40 80 120 160

Плотность населения, чел./км

О 1 5 10 25 50 100 200

40" 80" 120