Файл: Курс лекций _Методы геоэкологических исследований_.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.05.2019

Просмотров: 2702

Скачиваний: 9

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

 

16

изменения  геофизического  состояния  территории  под  влиянием  тех-
ногенных теплового, динамического, электрического полей. 

Геоэкологический метод. В настоящее время наблюдается актив-

ное  формирование  этого  метода.  Его  суть  заключается  в  изучении 
природных  и  природно-антропогенных  геосистем  с  позиций  гумани-
тарно-экологического подхода, в оценке окружающей среды  как сре-
ды жизнедеятельности человека. Отличительной чертой этого метода 
является  качественно  новый  уровень  синтеза  знаний  физико-
географических  и  экономико-географических  наук,  экологического  и 
системного подходов. 

Математические  методы.  В  той  или  иной  форме  математиче-

ские методы применяются практически во всех естественных и соци-
альных науках. В настоящее время все активнее применяются методы 
и принципы теории вероятности, теории информации, теории графов, 
теории игр. Конкретное содержание приемов анализа выбирается под 
влиянием  избранной  модели,  представлений  о  характере  связей  и 
практической цели исследования. 

Важную  роль  в  геоэкологических  исследованиях  играет  матема-

тическая обработка полученных результатов. Полученные в результа-
те наблюдения фактические данные обрабатываются с использовани-
ем  приемов  статистического  анализа.  Математическая  обработка  оп-
ределяет  правила  составления  выборок  и  обработки  вариационных 
рядов.  Характеристика  вариационных рядов  дается  по  группам  пока-
зателей среднего положения, разнообразия признаков, формы распро-
странения, точности опыта, достоверности различия. 

Объяснение эмпирических фактов, выявление закономерностей и 

взаимосвязи  наблюдаемых  явлений  решается  с  применением  различ-
ных  видов  математического  анализа:  корреляционного,  факторного, 
кластерного, регрессионного, информационного. 

Специфические  методы  исследований  включают  сравнительно-

географический,  картографический  (сравнительно-описательный  и 
литературно-картографический,  по  Ф.  Н.  Милькову),  ландшафтный, 
дистанционного зондирования, палеогеографический. Специфические 
методы  также  включают  метод  балансов  (специфический  метод  гео-
физических  исследований)  и  метод  сопряженного  анализа  (специфи-
ческий геохимический метод). 

Сравнительно-географический  метод 

  самый  традиционный, 

остается основным методом отраслевых и комплексных наук физико-
географического  цикла.  Наиболее  распространенными,  но  далеко  не 


background image

 

17

самыми  совершенными  являются  так  называемые  «визуальные  прие-
мы анализа». Как указывает В. С. Преображенский, методические ука-
зания их выполнения сводятся к совету «смотри и сравнивай». Выра-
жением сравнительного метода на картах служат, по Ф. Н. Милькову, 
различного  рода  изолинии 

 изотермы, изогипсы, изобары и др. Ме-

тод применяется для решения задач, связанных с сокращением неоп-
ределенности 

географической 

информации, 

классификацией, 

районированием, оценкой объектов. В настоящее время сравнительно-
географический  метод  активно  обогащается  математическими  мето-
дами  анализа  информации.  Метод  аналогии  является  одним  из  на-
правлений  развития  сравнительно-географического  метода.  Его  сущ-
ность заключается в принципиальной возможности изучения малоис-
следованного объекта по аналогу в другой системе, которая достаточ-
но изучена и знания о которой переносятся на изучаемый объект.  

Картографический метод заключается в создании карты как об-

разно-знаковой модели с пространственно-временным подобием объ-
екту и использовании карт с целью познания отраженных в них явле-
ний.  Картографический  метод  также  позволяет  получать  сведения  о 
качественных  и  количественных  характеристиках  объекта,  изучать 
взаимосвязь  и  взаимозависимость,  устанавливать  динамику  и  эволю-
цию явлений, составлять прогноз.  

Возможность изображения интегральных явлений на карте явля-

ется  важнейшей  основой  развития  геоэкологического  картографиро-
вания.  Геоэкологические  карты  являются  синтетическими,  отражаю-
щими и природно-ресурсное состояние, и формы антропогенного воз-
действия на геосистемы. На геоэкологических картах отображается не 
только статика (инвентаризация) форм и интенсивности загрязнения и 
нарушения  природной  среды,  но  их  динамика.  Результатом  анализа 
данных  наблюдений  являются  оценочные  прогнозные  и  рекоменда-
тельные  карты.  Еще  одно  направление  геоэкологического  картогра-
фирования  связано  с  оценкой  геоэкологических  ситуаций  в  системе 
«природа 

 хозяйство  общество».  

Ландшафтный  метод  направлен  на  комплексное  изучение  про-

исхождения,  структуры,  современного  состояния,  функционирования 
ландшафтов под воздействием природных и антропогенных факторов. 
Ландшафтные исследования опираются на системный подход, сравни-
тельно-географический,  картографический,  геофизический,  геохими-
ческий,  аэрокосмический  и  др.  методы.  Ландшафтная  съемка 

  как 

основа исследований 

 заключается в полевом изучении ландшафтов 


background image

 

18

методами ландшафтного картографирования и профилирования, ком-
плексного описания точек наблюдения. Результатом таких исследова-
ний является составление ландшафтных карт на уровне урочищ и фа-
ций. Большое значение придается изучению функционирования и ди-
намики ландшафтов методами геохимии и геофизики на базе стацио-
нарных  наблюдений,  эколого-геохимической  оценке  состояния  при-
родных и природно-антропогенных комплексов. 

Метод  дистанционного  зондирования  (аэрокосмический)  отно-

сится  к  опосредованным  наблюдениям  и  включает  широкий  спектр 
средств и методов зондирования земной поверхности, способов реги-
страции, доставки и обработки информации. Наблюдения ведутся аэ-
ро-  и  космическими  средствами  с  использованием  фотографических 
систем регистрации информации, к которым относится фотосъемка в 
видимом  диапазоне,  и  нефотографических  систем 

  телевизионная, 

тепловая,  радиолокационная,  сканерная  съемки.  Возможность  с  по-
мощью  этих  методов  проведения  регулярных  наблюдений  является 
базой для различных видов мониторинга, в том числе экологического. 

К  аэрокосмическому  методу  относится  также  анализ  аэрофото-

снимков  для  выявления  и  уточнения  границ  и  структуры  природно-
территориальных комплексов локального уровня. 

В  палеогеографическом  методе  основой  для  физико-

географических  реконструкций  геосистем  выступает  естественно-
исторический  подход.  В  основе  его  лежит  принцип  актуализма,  за-
ключающийся  в  объяснении  процессов  прошлого,  исходя  из  пред-
ставлений о современных процессах и явлениях, и принцип историз-
ма
,  требующий  изучения  предметов  и  явлений  в  конкретно-
исторических  условиях  их  становления  и  эволюции.  Палеогеографи-
ческий метод позволяет изучать прошлое состояние геосистем в кон-
кретных  пространственно-временных  обстановках,  исследовать  на-
стоящее  их  состояние  как  результат  конкретного  пространственно-
временного развития и прогнозировать тенденции будущего развития 
на основе их анализа в прошлом и настоящем. 

Координация и субординация методов исследований. Множе-

ственность  методов  физико-географических  исследований  находится 
в  определенной  взаимосвязи  (координации)  и  соподчиненности  (су-
бординации)  между  собой.  В.  С.  Преображенским  предложена  их 
классификация по положению наблюдателя или приборов, состоянию 
изучаемого  объекта,  отношению  к  техническим  приемам  наук,  мере 
общности и положению в системе этапов познания (табл. 2).  


background image

 

19

Таблица 2 

Классификация групп методов комплексных 

физико-географических исследований  

Группы методов 

по положению на-

блюдателя или при-

боров 

по со-

стоянию 

изучае-

мого 

объекта 

по отношению к 

техническим 

приемам тех или 

иных наук 

по мере 

общности 

по положению в системе 

этапов познания 

Полевые 
Н а з е м н ы е 
Экспедиционные 

линейные 
площадные

 

Полустационар-
ные 
Стационарные 
А э р о к о с м и- 
ч е с к и е 
Камеральные 

Пассив-
ные на-
блюде-
ния 

 
 
 
 
 
 
 

Экспе-
римент 

Физические 
Химические 
Геологические 
Биологические 
 
 
Логические 

Общие 

дедуктив-
ный 
индуктив-
ный

 

 
Частные 

Эмпирический 
уровень 

наблюдение и состав-
ление протоколов на-
блюдений 
нахождение эмпириче-
ских зависимостей 
предсказание поведе-
ния объекта 

Теоретический  
уровень 

выработка идей 
создание теории

 

 

Для  географов  наиболее  привычным  является  представление  о 

разделении  методов  на  полевые  (методы  эмпирических  наблюдений) 
и камеральные (теоретических обобщений).  

Среди полевых методов выделяют аэрокосмические и наземные. 

Наземные  методы  по  положению  наблюдателя  включают  экспедици-
онные, полустационарные и стационарные методы наблюдения. Каж-
дому  из  них  соответствует  свой  класс  решения  задач,  временной  ин-
тервал, масштабы исследования. 

Экспедиционные исследования составляют от нескольких дней до 

нескольких  месяцев  в  году  и  направлены  на  изучение  малоисследо-
ванных ПТК и их состояний. Основным эмпирическим методом явля-
ется  метод  детального  физико-географического  описания  точек  на-
блюдения.  По  форме  выделяют  линейные  и  площадные  методы  на-
блюдения, среди них основными являются: 

  метод  профилирования – точки  наблюдений  закладывают 

вдоль линий, проложенных вкрест простирания основных форм рель-
ефа, от водоразделов к местным базисам эрозии. Метод очень популя-
рен во всех направлениях ландшафтных исследований;  

  метод  произвольных  маршрутов    маршрут  определяется  по 

особенностям  рельефа  и  растительности.  Целесообразно  точки  ком-


background image

 

20

плексных  наблюдений  закладывать  таким  образом,  чтобы  охватить 
все  разнообразие  изучаемых  ПТК.  Метод  широко  применяется  при 
крупномасштабном ландшафтном картографировании; 

  метод геометрической сетки – точки закладывают в вершинах 

геометрических фигур, с образованием сплошной сети. Участки зара-
нее размечают по топографической карте или аэрофотоснимкам. Наи-
более часто метод применяется при ландшафтно-геохимическом  изу-
чении антропогенных комплексов. 

Полустационарные наблюдения проводятся для изучения опреде-

ленных состояний ПТК с частотой позволяющей охватить все типич-
ные состояния, характерные в течение года. Организация таких иссле-
дований проводится уже после экспедиционного этапа, на территории 
с хорошо изученной горизонтальной структурой ПТК. 

Стационарные исследования проводятся на физико-географичес-

ких стационарах или на базе других научных учреждений (например, 
сети заповедников, национальных парков) по специально разработан-
ной программе. Эти исследования отличаются наибольшей детально-
стью  изучения  горизонтальной  и  вертикальной  структуры  ПТК,  изу-
чение  состояний  и  процессов  в  ПТК  проводятся  круглогодично  и 
круглосуточно.  Наиболее  распространенным  методом  стационарных 
исследований является метод комплексной ординации или сопряжен-
ный анализ состояния всех компонентов ПТК. 

На  эмпирическом  уровне  исследований  методы  подразделяются 

на  методы  наблюдения,  нахождения  эмпирических  зависимостей  и 
предсказания поведения объекта (прогноза). 

Все действия, связанные с наблюдением, т. е. обзором и измере-

нием  параметров,  приводят  к  составлению  протокола  наблюдений. 
Среди  их  многочисленных  видов  в  физико-географических  исследо-
ваниях наиболее распространены бланки, полевые дневники и карты. 

Анализируя  развитие  методики  наблюдений,  В.  С.  Преображен-

ский  отмечает  следующие  особенности:  стремление  к  переносу  мно-
гих действий в камеральную обстановку (работа с аэрофотоснимками, 
анализ  отобранных  образцов);  увеличение  полевых  измерительных 
работ,  особенно  связанных  с  изучением  перемещения  потоков  веще-
ства  и  энергии;  взаимопроникновение  экспедиционных  и  стационар-
ных  методов;  усиление  жесткости  (кондиционности)  протоколов  на-
блюдений.