Файл: Курс лекций _Методы геоэкологических исследований_.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.09.2020

Просмотров: 1547

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

21

На

 

современном

 

этапе

 

развития

 

методов

 

наблюдений

 

результаты

 

представляются

 

в

 

виде

 

изображений

  (

снимков

пространственно

-

временных

 

диаграмм

карт

и

 

баз

 

данных

 

на

 

компьютерных

 

носителях

 

информации

которые

 

вместе

 

с

 

программами

 

обработки

 

входят

 

в

 

со

-

став

 

геоинформационных

 

систем

каталогов

таблиц

Географические

 

информационные

 

системы

 (

ГИС

)

 

 

это

 

средство

 

моделирования

 

и

 

познания

 

природных

 

и

 

социально

-

экономических

 

систем

Как

 

указывает

 

А

М

Берлянт

,  

понятие

 «

географические

» 

обо

-

значает

 

в

 

данном

 

случае

 

не

  «

пространственность

» 

или

  «

территори

-

альность

», 

а

 

комплексность

 

и

 

системность

 

исследовательского

 

похо

-

да

ГИС

 

применяется

 

для

 

исследования

 

всех

 

тех

 

природных

общест

-

венных

 

и

 

природно

-

общественных

 

объектов

 

и

 

явлений

которые

 

изу

-

чают

 

науки

 

о

 

Земле

 

и

 

смежные

 

с

 

ними

 

социально

-

экономические

 

нау

-

ки

а

 

также

 

картография

дистанционное

 

зондирование

В

 

технологи

-

ческом

 

аспекте

 

ГИС

 (

ГИС

-

технология

предстает

 

как

 

средство

 

сбора

хранения

преобразования

отображения

 

и

 

распространения

 

простран

-

ственно

-

координированной

 

географической

 

информации

С

 

производ

-

ственной

 

точки

 

зрения

 

ГИС

 

является

 

комплексом

 

аппаратных

 

уст

-

ройств

 

и

 

программных

 

продуктов

  (

ГИС

-

оболочек

), 

предназначенных

 

для

 

обеспечения

 

управления

 

и

 

принятия

 

решений

важнейший

 

эле

-

мент

 

этого

 

комплекса

 

 

автоматические

 

картографические

 

системы

ГИС

 

одновременно

 

рассматривается

 

как

 

инструмент

 

научного

 

иссле

-

дования

технология

 

и

 

продукт

 

ГИС

-

индустрии

.  

В

 

геоэкологических

 

исследованиях

 

ГИС

 

используются

 

для

 

реше

-

ния

 

следующих

 

основных

 

задач

рационального

 

использования

 

природных

 

ресурсов

мониторинга

 

геоэкологических

 

ситуаций

 

и

 

опасных

 

природных

 

явлений

оценки

 

техногенных

 

воздействий

 

на

 

среду

 

и

 

их

 

последствий

обеспечения

 

экологической

 

безопасности

 

регионов

а

 

также

 

при

 

проведении

 

экологической

 

экспертизы

 

проектов

 

хозяйственной

 

и

 

иной

 

деятельности

контроля

 

условий

 

жизнедеятельности

 

населения

в

 

научных

 

исследованиях

 

и

 

образовании

геоэкологическом

 

картографировании

  (

комплексном

 

и

 

отраслевом

). 

Наиболее

 

полная

 

информация

 

о

 

состоянии

 

окружающей

 

среды

 

получается

 

в

 

результате

 

мониторинговых

 

наблюдений

Существуют

 

различные

 

подходы

 

к

 

классификации

 

мониторинга

  (

по

 

характеру

 

ре

-

шаемых

 

задач

уровням

 

организации

природным

 

средам

 

за

 

которыми

 

ведутся

 

наблюдения

). 

Система

 

геоэкологического

 

мониторинга

 

нака

-

пливает

систематизирует

 

и

 

анализирует

 

информацию

 

о

 

состоянии

 

ок

-


background image

 

22

ружающей

 

среды

источниках

 

и

 

факторах

 

воздействия

допустимости

 

изменений

 

и

 

нагрузок

 

на

 

среду

.  

Система

 

мониторинга

 

реализуется

 

на

 

нескольких

 

уровнях

кото

-

рым

 

соответствуют

 

специально

 

разработанные

 

программы

импакт

-

ном

  (

изучение

 

сильных

 

воздействий

 

в

 

локальном

 

масштабе

); 

регио

-

нальном

  (

проявление

 

проблем

 

миграции

 

и

 

трансформации

 

загряз

-

няющих

 

веществ

совместного

 

воздействия

 

различных

 

факторов

ха

-

рактерных

 

для

 

экономики

 

региона

); 

фоновом

 (

на

 

базе

 

биосферных

 

за

-

поведников

где

 

исключена

 

всякая

 

хозяйственная

 

деятельность

). 

Про

-

граммы

 

наблюдений

 

формируются

 

по

 

принципу

 

выбора

 

приоритет

-

ных

  (

подлежащих

 

первоочередному

 

определению

загрязняющих

 

ве

-

ществ

 

и

 

интегральных

  (

отражающих

 

группу

 

явлений

процессов

 

или

 

веществ

характеристик

.  

Методы

 

нахождения

 

эмпирических

 

зависимостей

 

характеризуют

 

способ

 

познания

 

объекта

К

 

ним

 

относятся

 

уже

 

рассмотренные

 

обще

-

научные

междисциплинарные

 

и

 

специфические

 

методы

 

исследова

-

ния

Наибольшую

 

роль

 

в

 

физико

-

географических

 

исследованиях

 

иг

-

рают

 

сравнительный

картографический

исторический

 

и

 

математиче

-

ский

 

методы

взаимодействующие

 

между

 

собой

В

 

геоэкологических

 

исследованиях

 

большое

 

значение

 

также

 

имеют

 

геохимический

ланд

-

шафтный

системный

 

и

 

экологический

 

подходы

Методы

 

предсказания

 

поведения

 

объекта

.

 

Процесс

 

прогнозиро

-

вания

 

начинается

 

с

 

определения

 

его

 

цели

 

и

 

объекта

так

 

как

 

именно

 

они

 

определяют

 

тип

 

прогноза

содержание

 

и

 

набор

 

методов

 

прогнози

-

рования

его

 

временные

 

и

 

пространственные

 

параметры

.

 

Логические

 

методы

 

прогнозирования

 

основаны

 

на

 

применении

 

определенной

 

по

-

следовательности

 

мыслительных

 

операций

 (

индукции

дедукции

экс

-

пертных

 

оценок

аналогий

системного

 

анализа

). 

Формализованные

 

методы

 

основаны

 

на

 

использовании

 

источников

 

фактографической

 

информации

 (

прогнозной

 

экстраполяции

 

и

 

интерполяции

статистиче

-

ский

аналитический

моделирования

 

и

 

др

.). 

Выбор

 

методов

 

прогнозирования

 

в

 

каждом

 

конкретном

 

случае

 

определяется

 

рядом

 

условий

среди

 

которых

 

наиболее

 

важны

цель

 

и

 

задачи

 

прогноза

величина

 

прогнозируемого

 

периода

специфика

 

про

-

гнозируемого

 

объекта

полнота

 

и

 

достоверность

 

исходной

 

информа

-

ции

Для

 

геоэкологического

 

прогнозирования

 

необходим

 

также

 

учет

 

масштаба

 

территории

на

 

которую

 

распространяется

 

прогноз

На

 

теоретическом

 

уровне

 

выделяется

 

метод

 

моделирования

разнообразие

 

возможностей

 

которого

 

обусловлено

 

использованием

 


background image

 

23

принципов

 

анализа

 

и

 

синтеза

 

элементов

 

и

 

подсистем

 

модели

В

 

ряду

 

вербальные

 

 

графические

 

 

математические

 

модели

особое

 

место

 

занимают

 

графические

 

блоковые

По

 

характеру

 

активности

 

субсистем

 

выделяют

 

класс

 

объектных

 

моделей

традиционных

 

для

 

изучения

 

природных

 

геосистем

и

 

субъект

 

 

объектных

 

моделей

 

природно

-

антропогенных

 

геосистем

включая

 

геотехнические

 

и

 

интегральные

 

«

природа

 

 

хозяйство

 

 

общество

». 

Объектные

 

модели

 

выступают

 

со

-

временной

 

теоретической

 

базой

 

стационарных

 

исследований

 

геосис

-

тем

 

и

 

наиболее

 

широко

 

используются

 

в

 

ландшафтном

 

картографиро

-

вании

В

 

субъект

 

 

объектных

 

моделях

 

субъект

 

обладает

 

ценностны

-

ми

 

критериями

способностью

 

преобразовывать

 

объект

Применение

 

этого

 

класса

 

моделей

 

характерно

 

для

 

геоэкологических

 

оценок

Воз

-

можное

 

многообразие

 

состояний

 

субъекта

 

и

 

связей

 

с

 

объектом

 

создает

 

ряд

 

методических

 

трудностей

обусловленных

 

чрезвычайно

 

большим

 

объемом

 

анализируемой

 

информации

 

и

 

невозможностью

 

передачи

 

множества

 

состояний

 

подобных

 

систем

 

с

 

помощью

 

единой

 

картогра

-

фической

 

модели

По

 

числу

 

субсистем

 

выделяют

 

моносистемные

 

модели

в

 

которых

 

элементами

 

выступают

 

компоненты

 

природы

 

или

 

хозяйства

и

 

поли

-

системные

 

модели

где

 

акцентируется

 

внимание

 

на

 

взаимосвязях

 

гео

-

комплексов

 

более

 

низкого

 

ранга

На

 

выбор

 

методики

 

исследований

 

существенное

 

влияние

 

оказывает

 

понимание

 

исследователем

 

форм

 

причинности

 

наблюдаемых

 

явлений

 

 

однозначной

 

или

 

многознач

-

ной

жестко

 

детерминированной

 

или

 

вероятностной

Сфера

 

анализа

 

различия

 

и

 

сочетания

 

проявлений

 

форм

 

причинности

 

в

 

геосистемах

 

относится

 

к

 

важнейшему

 

направлению

 

теоретических

 

исследований

Исходной

 

позицией

 

и

 

некоторым

 

итогом

 

теоретических

 

поисков

 

является

 

система

 

определений

 

научной

 

дисциплины

от

 

качества

 

ко

-

торой

 

во

 

многом

 

зависит

 

успех

 

дальнейшего

 

развития

 

теории

В

 

связи

 

с

 

этим

 

актуальны

 

методы

 

логического

 

анализа

 

и

 

формализации

 

суще

-

ствующих

 

понятий

Классы

 

задач

решаемых

 

в

 

процессе

 

комплексных

 

физико

-

географических

 

исследований

Все

 

многообразие

 

задач

 

комплекс

-

ных

 

физико

-

географических

 

исследований

 

может

 

быть

 

сгруппировано

 

(

по

 

В

К

Жучковой

Э

М

Раковской

в

 

четыре

 

класса

в

 

зависимости

 

от

 

предмета

 

изучения

 

ПТК

 (

табл

. 3). 

Первые

 

три

 

класса

 

задач

 

направлены

 

на

 

изучение

 

пространствен

-

но

-

временной

 

организации

 

ПТК

 


background image

 

24

Таблица

 3 

Соотношение

 

целей

задач

 

и

 

методов

 

исследования

  

 

Классы

 

решаемых

  

задач

 

Аспект

 

изуче

-

ния

 

ландшафт

-

ной

 

структуры

 

Цель

 

Основной

 

метод

 

сбора

 

фактиче

-

ского

 

материала

 

Основной

 

специ

-

фический

 

метод

 

решения

 

задачи

 

Изучение

 

свойств

 

и

 

пространственного

 

размещения

 

ПТК

 

Пространст

-

венный

 

Описание

 

Маршрутный

 

Ландшафтное

 

картографиро

-

вание

 

Изучение

 

станов

-

ления

 

ПТК

 

Генетиче

-

ский

 

Объясне

-

ние

 

Ключевой

 

Ретроспектив

-

ный

 

анализ

 

Изучение

 

функ

-

ционирования

 

ПТК

 

Функцио

-

нальный

 

Предска

-

зание

 

Стационар

-

ный

 

Метод

 

ком

-

плексной

 

ор

-

динации

 

Исследования

 

для

 

прикладных

 

целей

 

Прикладной

 

Использо

-

вание

 

Камеральный

 

Оценочные

 

методы

 

Они

 

раскрывают

 

свойства

 

и

 

особенности

 

ПТК

 

как

 

целостных

 

об

-

разований

вопросы

 

их

 

происхождения

специфику

 

функционирования

 

и

 

динамики

тенденции

 

изменения

 

в

 

будущем

Цель

 

этих

 

общенауч

-

ных

 

исследований

 – 

все

 

более

 

глубокое

 

познание

 

сущности

 

ПТК

без

-

относительно

 

каких

-

либо

 

конкретных

 

целей

 

использования

 

их

 

свойств

Четвертый

 

класс

 

задач

 

 

это

 

исследования

 

для

 

прикладных

 

целей

Здесь

по

 

мнению

 

В

К

Жучковой

изучают

 

внешние

 

связи

 

ПТК

 

с

 

об

-

ществом

 

в

 

рамках

 

сложной

 

суперсистемы

  «

природа

 

 

общество

». 

Природные

 

комплексы

 

выступают

 

здесь

 

как

 

элементы

 

более

 

высокого

 

уровня

 

организации

для

 

изучения

 

связей

 

которого

 

необходимо

 

кроме

 

знаний

 

свойств

 

самого

 

ПТК

получаемых

 

в

 

результате

 

общенаучных

 

исследований

учитывать

 

требования

 

общества

 

к

 

этим

 

свойствам

 

и

 

способность

 

ПТК

 

их

 

удовлетворять

Изучение

 

же

 

самой

 

проблемы

 

прикладных

 

исследований

их

 

методологии

 

и

 

методики

 

является

 

об

-

щенаучной

 

задачей

В

 

настоящее

 

время

 

этот

 

класс

 

задач

 

трансформировался

 

в

 

новое

 

научное

 

направление

 

 

геоэкологию

научные

 

интересы

 

которой

 

включают

 

в

 

себя

 

такие

 

крупные

 

разделы

как

 

геоэкологическая

 

оценка

 

качества

 

окружающей

 

среды

состояния

 

ПТК

природно

-

ресурсного

 

потенциала

 

территории

прогноз

 

развития

 

геотехнических

 

систем

эколого

-

геохимические

 

и

 

эколого

-

геофизические

 

исследования

 

и

 

др

.  

Выбор

 

методики

 

исследований

 

зависит

 

от

 

природных

 

особенно

-

стей

 

и

 

социально

-

экономического

 

назначения

 

геосистем

масштабов

 

исследования

что

 

определяет

 

логическую

 

схему

 

исследований

выбор

 


background image

 

25

различных

 

операционных

 

единиц

 

анализа

показателей

 

и

 

методов

 

оценки

Отличительной

 

особенностью

 

геоэкологических

 

исследова

-

ний

 

является

 

широкое

 

применение

 

оценочных

 

приемов

.  

Подытоживая

 

рассмотренные

 

подходы

выделим

 

следующие

 

на

-

правления

 

геоэкологической

 

оценки

:  

 

оценка

 

сложившихся

 

геоэкологических

 

ситуаций

 

через

 

анализ

 

и

 

картографирование

 

территориальных

 

элементов

 

геосистем

 

различ

-

ного

 

социально

-

экономического

 

назначения

;  

 

изучение

 

в

 

них

 

направленности

 

и

 

интенсивности

 

антропоген

-

ных

 

потоков

 

вещества

 

и

 

энергии

;  

 

оценка

 

качества

 

среды

 

обитания

 

человека

  (

качества

 

природ

-

ных

 

сред

комфортности

 

условий

 

жизни

безопасности

 

для

 

здоровья

);  

 

оценка

 

ПТК

 

через

 

компоненты

индикаторы

 

его

 

геоэкологиче

-

ского

 

состояния

Последовательность

 

в

 

перечне

 

основных

 

классов

 

задач

 

определя

-

ется

 

их

 

логической

 

и

 

исторической

 

связью

Задачи

 

каждого

 

после

-

дующего

 

из

 

общенаучных

 

классов

 

могут

 

быть

 

решены

 

достаточно

 

полно

 

и

 

глубоко

 

лишь

 

на

 

основе

 

использования

 

результатов

 

преды

-

дущего

 

этапа

Прикладные

 

исследования

 

могут

 «

надстраиваться

» 

над

 

любым

 

из

 

этапов

 

общенаучных

 

исследований

в

 

зависимости

 

от

 

зна

-

ний

необходимых

 

для

 

решения

 

практических

 

прикладных

 

задач

По

 

критерию

 

научной

 

новизны

 

методы

 

подразделяют

 

на

 

тради

-

ционные

к

 

которым

 

относятся

 

сравнительно

-

описательный

карто

-

графический

новые

 

 

ландшафтный

геохимический

геофизический

новейшие

 

 

геоэкологический

информационных

 

технологий

Таким

 

образом

совокупность

 

методов

 

физико

-

географических

 

исследований

применяемых

 

в

 

геоэкологии

рассмотрена

 

по

 

следую

-

щим

 

критериям

 

степени

 

их

 

универсальности

 

 

общенаучные

междисципли

-

нарные

специфические

;  

 

уровню

 

познания

 

 

эмпирические

теоретические

;  

 

способу

 

изучения

 

 

полевые

 

и

 

камеральные

 

исследования

;  

 

классам

 

задач

 

 

методы

 

изучения

 

пространственного

 

размеще

-

ния

становления

функционирования

 

геосистем

оценки

 

их

 

геоэколо

-

гического

 

состояния

;  

 

научной

 

новизне

 

 

традиционные

новые

новейшие