Система методов современной географии. Информационное обеспечение географо-экологических исследований. Аэрокосмические методы изучения Земли.

Рациональная система методов должна отражать положение каж­дого метода в исследовательском процессе, его связь с другими методами, т. е. отвечать логике и последовательности ступеней процесса познания. История географического познания может быть разделена на три больших этапа: 1) эмпирическое накопление отдельных фак­тов с их фиксацией в описательной и картографической формах; 2) первоначальное, также эмпирическое, изучение связей меЖдУ отдельными фактами; 3) изучение целостных географических си­стем, или комплексов, и построение теории. Таким образом, гео­графическая наука последовательно поднималась на более высо­кие уровни познания, и каждому этапу соответствовали свои ме­тоды исследования, которые постепенно обогащались и совер­шенствовались. Примечательно, что первые классификации ме­тодов географических исследований практически совпадают с этой простой схемой. Так, в 1969 г. В. С. Преображенский предложил трехступенчатую систему методов общей физической географии: 1) наблюдения и их протоколирование; 2) методы выявления эмпирических зависимостей; 3) методы развертывания теории.Эта схема отражает индуктивный подход к научному познанию. Меж­ду тем диалектический принцип требует сочетания индуктивного подхода с дедуктивным. По мере развития науки в ней накаплива­ются обобщения, формулируются постулаты, которые могут слу­жить отправным пунктом для дальнейшей разработки теории. Cледует обратить внимание на отсутствие в рассмат­риваемой трехчленной схеме высших уровней научной методоло­гии - мировоззренческого (философского) и общенаучного. Диалектический метод содержит в себе универсальные прин­ципы познания, общие для отдельных наук и находящие в них содержательную конкретизацию. Категории и законы материали­стической диалектики выступают как методологические принци­пы научно-теоретической деятельности. Единство индуктивного и дедуктивного подходов в познава­тельном процессе- один из примеров всеобщности принципа единства противоположностей, который занимает центральное положение в диалектике Гегеля. В геогра фии при решении методологических и теоретических проблем мы на каждом шагу сталкиваемся с противоречиями, которые на пер­вый взгляд могут по казаться неразрешимыми, например с соот­ношениями между эмпирией и теорией, анализом и синтезом, причиной и следствием, формой и содержанием, внутренним и внешним, единичным и всеобщим, объектом и его средой, час­тью и целым. Диалектический подход к решению подобных про­блем состоит в том, чтобы рассматривать взаимоисключающие противоположности одновременно как взаимопредполагающие друг друга. В этом, в частности, состоит важнейшая методологи­ческая основа подхода к такой фундаментальной географической проблеме, как противоречивые взаимодействия между природой и обществом. Диа­лектический принцип помогает географии глубже понять не толь­ко предмет ее исследований, но и самое себя. Каждый отдельный географический объект дей­ствительно уникален и неповторим. Л. С. Берг постоянно подчер­кивал, что всякий ландшафт неповторим ни в пространстве, ни во времени, и называл ландшафты географическими индивидами. Согласно принципам диалектики, объективный мир состоит из единичных явлений. Но эти явления не изолированы, а суще­ствуют в тесной связи между собой. Единичное немыслимо вне связи с общим и в конечном счете со всей природой. Но и всеоб­щее немыслимо без единичного. Таким образом, единичное, или отдельное, и всеобщее находятся в противоречивом единстве. Идиографический аспект географии проявляется, в частности, в районировании, значение которого нельзя недооце­нивать. Итак, география - наука одновременно номотетическая и идиографическая. Всестороннее познание любой материальной системы предпо­лагает ее рассмотрение в движении, во времени и в пространстве. Движение - одна из важнейших категорий диалектики, нераз­рывно связанная с понятием материи,происходит в пространстве и во времени, которые являются всеобщими формами существования материи. Так, для географии специфическое, хотя и не исключительное, значение имеет хоро­логический подход, связанный с пространством как одной из форм существования материи. Соответственно с категорией времени связан хронологический (временной) подход. Разнообразие форм движения мате­рии определяет множественность и специфичность научных мето­дов их познания (физических, биологических, социальных и т.д.), но трудно найти термин для обозначения обобщающего научного подхода к изучению движения материи. Как изве­стно, категории движения и развития тесно взаимосвязаны. По­знать предмет (явление, систему) в движении - это значит изу­чить его не только во взаимодействии, но и в развитии. Категория развития в отличие от времени относится не к форме существова­ния материи, а к способу существования.Хронологический подход необходим при изучении всякой после­довательной смены событий во времени. Но не всякая последова­тельность событий есть исторический процесс, понимаемый как процесс развития. Хронологический подход имеет универсальное значе­ние и может применяться безотносительно к историческому; с последним он неразрывно связан, но при историческом исследо­вании переходит как бы в подчиненное положение. Кроме рассмотренных общенаучных методологических подхо­дов, существуют подходы, которые можно назвать факультативнымиОдним из примеров может служить антропоцентри­ческик подход "'ВГёОграфии, придающий ей крайне односторон­нюю направленность. Пример иного рода - экологи­ческий подход, который за последние десятилетия получил ши­рокое распространение, по существу, в качестве общенаучного. Приведем еще один пример, а именно поведен­ческий (бихевиористский) подход, имеющий целью изучение осооенностеи осприятия окружающей среды разными группами населения (социальными, профессиональными, этническими и др.) и их предпочтений в выборе мест проживания и отдыха. Это имеет значение для выявления мотивов перемещения населения и прогнозирования миграции. Рассмотренные познавательные методы «верхнего уровню> ­методологические принципы и общенаучные подходы - создают определенную основу для дедуктивного пути построения научных теорий и в то же время способствуют развитию методики эмпири­ческих исследований. Каждому общенаучному подходу соответству­ет типичный набор научных методов и технических приемов эм­пирического исследования. Так, идеальным инструментом хоро­логического подхода с древнейших времен служит карта; в новей­шее время методический арсенал хорологического подхода обога­тился дистанционными и математическими методами, математи­ко-картографическим моделированием. Внедрение исторического подхода в географию сопровождал ось как заимствованием неко­торых методов смежных наук, так и разработкой собственной ме­тодики, например полевых исследований реликтовых образова­ний и «следов» процессов прошлого, методики анализа разновоз­растных карт. Системному подходу присущ наиболее сложный набор исследовательских методов - полевых и камеральных, спе­цифических для географии и заимствованных из физики, химии и других наук. Более подробное рассмотрение путей применения различных научных подходов и методов в географическом иссле­довании служит предметом последующего содержания данной главы.

Хорологическая концепция и хорологический подход - положен А. Геттне­ром в основу разработки методологической концепции, получив­шей широкую известность под именем хорологическоЙ. География, согласно Гепнеру,ограничена рассмотрением настоящего, изучение процессов развития она предоставляет дру­гим наукам. Правда, иногда географ вынужден прибегать к про­шлому для понимания настоящего.А. Гепнер считал, что географа не должны интересовать родо­вые понятия и научные обобщения. «Цель географии ... заключа­ется не в познании каких-то всеобщностей .. , а в познании факти­ческой действительности, отдельных действительных фактов, будь то состояния или процессы» .В конечном счете предметом географии оказываются отдельные ИНдивидуальные пространства и местности. Один из главных тезисов хорологической кон­цепции гласит, что набор изучаемых предметов и явлений приро­ды и духа ничем не ограничен. Другой аспект рассматриваемой проблемы - как разграничить индивидуальные пространства или местности, т. е. речь идет о райо­нировании. Этой теме Геттнер отводит значительное место в сво­их работах. Он отмечает, что наука должна понять причины разли­чий земных пространств и установить принципы их разграниче­ния. Политические, этнические и тому подобные границы, так же как водные рубежи и водоразделы, он считает искусственными и неприемлемыми для географии. Мы не встречаем у Геттнера попытки наметить какие-либо общие закономерности территориальной дифференциации, нет и наме­ка на универсальный характер широтной зональности. Обойден также вопрос об иерархии и таксономии территориальных еди­ниц. Геттнер постоянно оперирует терминами страна, область, ландшафт, местность, но никаких дефиниций или указаний на их соотношения не приводит. Интересная идея о пространственных отношениях различных стран или местностей высказана вскользь и осталась нераскрытоЙ. Остается таким образом сделать вывод, что в рамках хорологической концепции, игнорирующей поня­тия о генезисе, развитии и законах, проблема районирования неразрешима. по его же словам, «ничего постоянного не сушествует.Формально исключая из географии изучение размещения от­дельных явлений, ГeтrHep отводит в своей большой книге до­вольно много места рассмотрению территориальной дифферен­циации и причинных связей в различных географических компо­нентах. География, состоит из двух частей - общей и специальной (страноведения). Гет­тнер считает даже, что в этом отношении география продвину­лась вперед дальше истории. В советской географии не раз возникали дискуссии вокруг хо­рологической концепции, но сущность самой концепции всерьез не обсуждалась. По мнению совет­ских географов В. М. Гохмана и Ю. Г. Саушкина, теоретическая география обобщает теоретические результаты всех частных гео­графических дисциплин, «рассматривает наиболее общие свой­ства различных геосистем, а также пути их моделирования и фор­мализации»2. В других работах Ю. Г. Саушкина теоретическая гео­графия определяется как наука о «логике пространства», о его изучении и картографировании, а также о геосистемах, геострук­турах, геопространствах, их построениях, конфигурациях, рас­стояниях и т.д. Основное направление исследований в рассматриваемой от­расли - изучение и моделирование свойств абстрактного ДВУХ­мерного географического пространства (практически - террито­рии). Согласно Б. Б. Родоману, теоретическая география отличает­ся от других наук тем, что занимается идеальными объектами, которые создаются учеными пугем отбора некоторых черт объек­тивHoй действительности. Речь идет об изоморфных пространствен­ных (хорологических) чертах, т. е. сходстве рисунка, например в виде линейно-узловых сетей, относящихся к объектам разнооб­разного генезиса (гидрографическая сеть, транспортные потоки и т. п.). Подобный изоморфизм дает основание для некоторых обоб­щенных теоретических построений или «идеальных» моделей. Другое направление связано с социальной физикой и сводится к поиску математических моделей, основанных на изоморфизме между социально-экономическими пространственными потока­ми и теми или иными физическими процессами. В последние годы наблюдается оживление интереса к хороло­гической концепции. Некоторые географы продолжают считать ее основой географии, но полагают, что она нуждается внекоторой модернизации. Так, по мнению Д. Н. Замятина, наступило время создания «постхорологической» концепции путем синтеза про­странственного и временного подходов. По Э.Л. Файбусовичу, единство географии основывается на хорологии и к хорологиче­скому принципу следует добавить лишь системный; однако от ис­тории географию следует отделить: взгляды в прошлое допустимы лишь в виде моментальной фотографии. А. Н.Ласточкин поставил своей целью разработать единую си­стемно-морфологическую основу не только для географии, но и для всех наук о Земле (включая и человеческое общество), опира­ясь на хорологическую концепцию2Фундаментальная категория в его концепции - местоположение (геотоп) - отно­сительно однородный по своим геометрическим параметрам эле­ментарный участок земной поверхности. По представлениям это­го географа, в геотопе должны как бы автоматически полностью совмещаться все элементарные подразделения геокомпонентов и геокомплексов. Местоположение определяет функциональные и динамические свойства геокомплекса и его компонентов на всем протяжении истории их развития, со всеми их качественными и количественными преобразованиями .Географические классификации и районирование должны основываться исклю­чительно на морфологических признаках, генетический подход отвергается. В сходстве геометрического рисунка (изоморфизме) А. Н.Лас­точкин стремится найти единство структур и процессов, прису­щих природным И социально-экономическим явлениям. Доказа­тельства такого единства усматриваются в аналогии между глав­ными структурными линиями - соответственно гребневыми и килевыми в естественных структурах и административно-хозяй­ственными границами и транспортными артериями в социально­экономических. Подобные аналогии считается возможным распро­странить на функционирование и развитие систем обоих типов. От хорологической концепции следует отличать хорологический подход, основанный на признании универсального значения про­странственных свойств и отношений, рассматриваемых в диалек­тической связи с другими свойствами географических систем, но без методологической абсолютизации хорологии. Без хорологиче­ского подхода не может быть географии, но хорологический под­ход сам по себе не создает географию.

Основные пространственные географические категории Для географии универсальное практическое значение имеет пред­ставление о трехмерном математическом (эвклидовом) простран­стве. Для решения многих географических задач широко исполь­зуется понятие об условном двухмерном пространстве, проециру­емом на физическую поверхность суши или водоемов; для перво­го случая принят термин территория, для второго - акватория. Попытки использовать в географии представление о многомер­ном пространстве существенных конструктивных результатов не дали. Термин географическое пространство (геопространство) не получил общепринятого толкования, но чаще понимается как пространство, занятое географической оболочкой (эпигеосфероЙ). Каждый географический объект имеет собственное (физическое) пространство, которое характеризуется размерами, формой, ори­ентацией, а также положением относительно друтих объектов. э. Б.Алаев предложил называть ареал, в пределах которого про­является воздействие данного географического объекта на друтие объекты и явления, географическим полем, а собственное физи­ческое пространство вместе с его географическим полем - гео­графическим пространством данного объекта. Собственное пространство географических объектов формиру­ется в процессе их развития и взаимодействия с друтими объекта­ми и характеризуется большей или меньшей изменчивостью во времени. Но, возникнув, оно сушественно влияет на различные свойства объекта. От размеров географиче­ских объектов сушественно зависят их многие свойства. Чем круп­нее площадь массива суши, тем резче проявляется континенталь­ность в его климате. С уменьшением площади островов, как пра­вило, происходит обеднение флоры и фауны, упрощается струк­тура биоценозов. Мелкие водоемы отличаются от крупных услови­ями прогревания и всей гидробиологической обстановкой, влия­ющей на биоту. Размеры геосистемы влияют на ее устойчивость.Многообразны географические следствия формы, т. е. внешних очертаний или конфигураций объекта. От конфигурации континентов зависит направление мор­ских течений; ориентация горных хребтов влияет на циркуляцию воздушных масс и на климат горных склонов, а также прилегаю­щих равнин; изрезанность береговой линии во многом определяет характер взаимодействия суши и моря, а также особенности хо­зяйственного развития приморских территорий и т.д Еще А. Геттнер писал, что каждое явление на поверхности Земли становится понятным только путем установления его положения относительно других частей Земли. В этом заклю ся позицион­ный принцип (по терминологии Б. Б. Родомана), составляющИй-один из важных элементов хорологического подхода. Отсюда узловую роль приобретает понятие географическое положение, под кото­рым понимается совокупностьrтpоетранственных отношений дан­Hoгo объекта ко всем другим объектам, имеющим для него значе­ние. Иначе можно сказать, что географическое положение харак­теризует место данного объекта в системе пространственных свя­зeй и потоков (вещественных, энергетических, информационных) и определяет его отношения с внешней средой. Географическое положение каждого объекта специфично и может быть охарактеризовано лишь множеством показателеЙ. Един­cTBeHHoe универсальное значение имеют геодезические коорди­наты - широта, долгота и абсолютная высота (или глубина), од­нозначно фиксирующие положение любого объекта в трехмерном пространстве эпигеосферы. Уже по этим координатам можно кос­венно и лишь с некоторым приближением судить о возможных свойствах соответствующих объектов. Наиболее разработано понятие экономико-географuческое поло­жение, введенное Н. Н. Баранским. Оно приложимо и К отдельным хозяйственным объектам, и к целым экономическим райо­нам; говорят об экономико-географическом положении относи­тельно баз материального производства, центров экономических ресурсов, рынков сбыта, транспортных сетей и Т.д., о централь­ном, периферийном, глубинном, окраинном и т. п. положении по отношению к стране или району, а также о различных иерархи­ческих уровнях географического положения - микро-, мезо- и макроположении1•Таким образом, по­нятие местоположение объединяет геометрические и топологиче­ские характеристики, определяющие как однородность участка, так и его место в системе локальных пространственных связей, и его можно принять за «точку отсчета,)при изучении последних. Интенсивность пространственных связей между географическими объектами естественно зависит от харак­тера разделяющего пространства (океан, песчаная пустыня, враж­дебные государства и т.д.), в ряде случаев также от ориентации связующих потоков, направлений воздействия (широтное, суб­широтное СВ- ЮЗ и т. п.). Структурная упорядоченность и определенная це­лостность территориальных сочетаний тех или иных географиче­ских объектов дает основание говорить о территориальных систе­мах. Однако это понятие не тождественно географической систе­ме, оно выражает лишь один хорологический аспект последней. Полный охват географической системы предполагает учет взаи­модействий между ее составными частями в широком смысле слова и прежде всего межкомпонентных «вертикальных»), а не только территориальных «<горизонтальных») .Географические объекты и их территориальные системы ха­рактеризуются неравномерным распределением в пространстве эпигеосферы и пространственной (как и временной) изменчи­востью свойств. Весь комплекс проблем, относящихся к размеще­нию и пространственной изменчивости географических объектов и их систем, а также к их пространственным отношениям, можно объединить понятием пространственная географическая дифферен­циация. На практике чаще употребляется термин территориальная дифференциация. Временная изменчивость пространственных рубежей - лишь проявление не­прерывных процессов развития географических объектов и их си- стем всех типов. В данном случае это служит для нас дополнитель­ным свидетельством необходимости историко-генетического под­хода к проблемам, казалось бы, чисто хорологическим. В географическом языке существует серия специальных терми­нов, предназначенных для обозначения пространственных вьще­лов разного типа и масштаба. Один из наиболее употребляемых ­ареал. Под этим термином обычно понимается площадь (террито­рия, акватория) распространения какого-либо явления, объекта или группы однородных объектов (например, черноземных почв, отдельной отрасли промышленности, этноса), т. е. самое общее понятие, относящееся к размещению. Другой общеупотребительный термин - район - относится к компактной территории, характеризуемой каким-либо общим признаком или совокупностью признаков. Но в трактовке этого понятия существуют значительные расхождения. Б. Б. Родоман ви­дит разницу между ареалом и районом лишь в том, что первый может быть разорванным, а второй является сплошным. Таким образом, всякий сплошной ареал, согласно этому автору, назы­вается районом. При этом он не ограничивает делимость террито­рии на районы никакими пределами, с его точки зрения, райо­ном следует именовать, например, участок пашни или любую застроенную площадку.В соци­ально-экономической географии используются количественные критерии ближайшего соседства, показатели территориальной концентрации, локализации и др.

 Время в географии и исторический подход Непрерывная изменчивость географических явлений во време­ни никогда не выпадала из поля зрения географов. В различных отраслях географии сложились специальные разделы и направле­ния, посвященные исследованию BpeMeHHblx изменений изучае­мых объектов, их динамики и развития; разработана необходимая для этого методика, существует соответствующий понятийно-тер­минологический аппарат. Фактор времени занял прочное место в системе географических представлений, несмотря на то, что ока­зался источником «головной боли» для адептов хорологической концепции. Можно различать два взгляда на роль фактора времени и исто­рического подхода в географии. Один из них имеет как бы вынуж­денный характер и вытекает из хорологической концепции, прин­ципиально статической и допускающей учет временных измене­ний в географических объектах лишь для объяснения настоящего. Другой взгляд исходит из осознанного или неосознанного пред­ставления о единстве материи, пространства и времени и из объек­тивной необходимости изучения географических объектов в их развитии.Вместе с понятием о собственном пространстве географиче­ских объектов в географию вошло представление о собственном времени, которое является атрибутом конкретных объектов, зави­сит от их природы и измеряется по собственной шкале. В учении о геосистемах часто используется термин характерное время, одна­ко в него вкладывается разный смысл. Одни специалисты обозна­чают этим термином время существования системы, ее предель­ный возраст, т. е. продолжительность полного цикла развития от возникновения системы до ее отмирания. Другие авторы рассмат­ривают характерное время как время выявления системы, т. е. та­кой хроноинтервал, в течение которого охватывается полный цикл ее функционирования. Этот интервал можно интерпретировать как минимальный промежуток времени, необходимый для наблюде­ния над процессами функционирования геосистемы. По В. Н. Солн­цеву, в течение характерного времени выявляются устойчивые свойства данного участка пространства. Характерное время объек­та или процесс а - хроноинтервал, «внутри которого может реа­лизоваться полный набор частных целостных проявлений объек­тов во времени»2. ДЛя колебательных систем, к каковым относятся и природные геосистемы, - это полный период колебаний. Интервал времени от начала возникновения системы до ее полного распада либо преобразования в новую целостность или, иными словами, весь эволюционный ряд (т. е. то, что другие авто­ры называют характерным временем) В. Н. Солнцев именует не очень удачно фоновым временем. Всем природным процессам эпигеосферы присущи квазипе­риодические (ритмические) колебания. Их внешние импульсы могут иметь строго периодический характер, но в силу большей или меньшей инерционности географических «реципиентов» стро­гая периодичность повторения циклов и их отдельных фаз в эпи­геосфере нарушается. Наиболее четко выражены суточный и годо­вой ритмы поступления инсоляции к земной поверхности, игра­ющие определяющую роль в функционировании геосистем и их компонентов. В. Н. Солнцев считает эти ритмы важнейшим фак­тором упорядочения, хроноорганизации географических явлений и всей географической реальности. Годичный цикл, по-видимо­му, можно считать хроноинтервалом для определения времени выявления геосистемы, или ее характерного времени в более уз­ком понимании. Это именно тот минимальный промежугок вре­мени, который требуется для полного описания геосистемы, с охватом всех ее типичных BpeMeHHbIx состояний, в том числе се­зонных. Для первоначального суждения о климате и водном режи­ме, составления балансов вещества, энергии, биопродукции и даже для простого внешнего описания ландшафта необходим как ми­Hимyм один годовой цикл наблюдений. Вопрос, однако, состоит в том, в праве ли мы распространять изложенные соображения на геосистемы всех размерностей. Хорошо известны 11- и 22 - 23-летние ритмы, обусловленные колебаниями солнечной активности; 1850-летний «ритм А. В. Шнит­никова», который объясняется изменениями взаимного располо­жения тел в системе Земля - Солнце - Луна. С еще более длитель­ными ритмами связывается чередование ледниковых и межледни­ковых эпох. Наконец, установлены геологические ритмы, продол­жительность которых измеряется многими миллионами лет. Ритмические изменения разного генезиса и различной продол­жительности так или иначе проявляются во всех компонентах при­родных геосистем, а также в жизни и хозяйственной деятельнос­ти человека. К исследованию геологического, точнее доисториче­ского прошлого эпигеосферы и слагающих ее геосистем, он бази­руется в основном на методике исторической геологии, допол­ненной некоторыми специальными географическими методами. Наиболее типичный метод - изучение реликтовых образований и следов (отпечатков) процессов геологического прошлого, напри­мер ледниковых форм рельефа, сухих русел бывших рек, следов древних береговых линий, реликтовых растений и животных, па­леонтологических остатков и т.д. Историко-географический подход связан со спецификой гео­графических процессов исторического периода, когда эпигеосфе­ра вступила в новый этап своего развития, начавшийся с появле­нием человеческого общества. К традиционным палеогеографи­ческим методам здесь добавляются археологические, собственно исторические (изучение памятников культуры, древнейших пись­менных документов, архивных и литературных источников). Из специальных географических методов надо отметить сравнитель­ный анализ разновременныIx карт (широко используемый и при динамическом подходе), а также топонимический анализ.

Системный подход. В 60-е гг. хх столетия географОВ,,1ахватило всеобщее увлечение системным подходом, который стал приобретать значение важ­нейшего методологического подхода в различных областях знания. Сущность его основывается на признании системного устройства материального мира, и его можно рассматривать как развитие и конкретизацию философского представления о всеобщей связи предметов и явлений. Необходимо отметить, что для географов принципы так называемой общей теории систем, начало которой относится к концу 40-х гг. хх в. И связьmается с именем австрий­ского биолога л. Берталанфи, не явились чем-то абсолютно но­вым. Согласно Л. Берталанфи, система есть комплекс элементов, находящихся во взаимодействии. В других более развернутых опре­делениях подчеркивается, что система слагается из множества эле­ментов, образующих определенную целостность. Целостность мож­но считать основным свойством всякой системы. Системный под­ход ориентирует исследователя на раскрытие целостности слож­ных объектов, на познание механизмов внутренних связей между их составными частями - отдельными элементами. Системный подход имеет давние и достаточно глубокие корни в лаНдшафтоведении. Самые первые определения лаНдшафта, в том числе определение, сформулированное Л. С. Бергом в 1913 г., содержали указание на системный характер этого объекта (един­cTBo, или целостность, многокомпонентность, наличие взаимо­связей между компонентами), хотя вместо термина система у гео­графов традиционно был принят термин комплекс. Впрочем, сле­дует заметить, что в ландшафтоведении нередко использовались оба термина в качестве синонимов. 1963 г., когда В. Б. Сочава ввел в литера­туру понятие геосистема: «Геосистемы - это природные единства всех возможных категорий от планетарной геосистемы (географи­ческой оболочки или географической среды в целом) до элемен­тарной геосистемы (физико-географической фации»)3. Хотя тер­мин геосистема относится к объектам, традиционным для комп­лексной физической географии, он содержит в себе особый ак­цент, указывающий на принадлежность этих объектов к общена­учной категории «система», И ориентирует географов на освоение принципов и методов общей теории систем. Внедрение системного подхода способствовало усилению вни­мания географов к структурно-динамическим и функциональным свойствам изучаемых объектов, стимулировало работу по упоря­дочению и расширению понятийно-терминологического аппара­та, по совершенствованию научного языка и организации иссле­довательского процесса. Укрепление связи с другими науками обо­гатило географию новыми подходами и методами, содействовало развитию взаимопонимания с другими специалистами, усилению интеграционных тенденций внутри системы географических наук. Однако влияние системного подхода на географию не следует понимать как односторонний процесс. Термин геосистема, введенный в географию В. Б. Сочавой,. бы­стро приобрел широкую популярность у профессионалов-геогра­фов, но некоторые из них стали трактовать его по-своему, игно­рируя принцип приоритета и ясный первоначальный смысл, ко­торый Сочава вложил в этот термин. Высказывалось, в частности, мнение, что под геосистемой следует подразумевать лишь некото­рую абстракцию, или модель реальности, но не саму реальность. А. Ю. Ретеюм разработал оригинальную концепцию нуклеар­ных систем, которые ОТОЖдествляются им с геосистемамиl. В ос­нове этой концепции - убеЖдение в том, что смысл познания систем заключается в определении соотношений между воздей­cTBияMи на них со стороны внешней среды и ответными реакци­яMи. Весь мир - материальный и идеальный, - от Галактики до микрокосмоса - представляется состоящим из сложных образо­ваний, имеющих один и тот же концентрический план строения в виде центрального ядра и периферии (оболочки). Отсюда идея так называемого хориона - нуклеарной системы, состоящей из ядра и периферии. В качестве ядра могут выступать различные матери­альные тела и идеи. «В земных системах, т. е. геосистемах, образо­ванных живым и неживым веществом, функции центра - очага и фокуса, корня и вершины - выполняет, как правило, одно мате­риальное или идеальное начало (тело, россыпь, поле, волна, пла­мя, знак или идея), являющиеся средоточием ее массы, энергии и информации»2. В качестве универсального механизма сопряже­ния центра и периферии в системах рассматриваются цепные ре­акции причинно-следственных связей.С точки зрения А. Ю. Ретеюма, географы, занимаясь разработ­кой комплексного природного районирования, пошли по невер­ному пуги. Районированию он противопоставляет изучение и на­ложение ареалов всевозможных нуклеарных систем: «Вьщеление ареалов и их описание - вот задача районирования с системной точки зрения» 1. Вместо многоступенчатой системы комплексного физико-географического районирования, составляющей одну из главных форм последовательного географического синтеза, пред­лагается процедура ничем не ограниченного механического нало­жения различных ареалов в любых соотношениях (примером слу­жит совокупный ареал речных геосистем с весенним половодьем, нерестящейся семгой и таежными лесами). Системное устройство мира предполагает существование сис­тем разных уровней, классов и типов. Принципы общенаучной клас­сификации и субординации систем еще не разработаны, и место среди них систем, изучаемых географией, не определено. У нас есть все основания считать, что география имеет дело с особым классом достаточно сложных систем и что системы эти многооб­разны, их невозможно свести к какой-либо универсальной моде­ли, например с однонаправленным потоком вещества, подчинен­ным действию силы тяжести, или с центральным ядром. Необходимо определить отличительные признаки систем, от­носящихся к сфере географии, выяснить, что их объединяет и чем они отличаются от систем других не географических классов. Специфической особенностью географических систем является их территориальность. Это понятие содержит не просто указание на приуроченность к двухмерному пространству земной поверхности и на фиксированное положение в нем, но главное - на особое системообразующее значение территориальных связей, т. е. гори­зонтальных, или латеральных потоков субстанции меЖду отдель­ными системами и их частями (блоками, субсистемами, или сис­темами низших порядков). Следует подчеркнуть, что указанный признак является необходимым, но не достаточным для опреде­ления систем географического класса. Территориальные связи в географических системах никоим образом не исключают связей межкомпонентных, объединяющих различные формы субстанции в единое целое. Связи этого рода часто называют вертикальными исходя из типичной для природных систем ярусности взаимного расположения компонентов, но термин вертикальный не всегда следует понимать в буквальном смысле, особенно применительно к общественно-географическим системам. Таким образом, географические системы характеризуются двумя типами внутренних связей. Соответственно различаются две кате­гории структурных подразделений или составных частей системы: 1) качественно разнородные, но взаимосвязанные элементы или компоненты в общепринятом значении (геологический фундамент, почвы и т.Д. В ландшафте, отрасли хозяйства в экономическом районе); 2) территориальные блоки низших порядков (урочища и фации в ландшафте, экономические подрайоны, промышленные узлы в экономических районах). Общественно-географические системы обычно именуют тер­риториальными; этот термин в данном случае не может вызывать возражений, хотя в нем содержится односторонний хорологиче­ский акцент. Признавая множественность географических систем, мы неиз­бежно оказываемся перед вопросом об их соотношениях и реаль­ности интегральных геосистем. Применение системного подхода к исследованию географической оболочки или географического пространства, со всем многообразием тел и явлений и их взаим­ных связей позволяет вычленять множество частных, или парци­альных, систем разного порядка. Уже наличие лишь парной связи дает основание говорить о системе, например: почва - расти­тельность, суша - океан. Но вычленение таких систем можно рас­сматривать лишь как необходимые аналитические этапы на пути к географическому синтезу. Сущность же последнего сводится к по­иску интегральных систем. Интегральной географической систе­мой наивысшего, глобального, уровня считается географическая оболочка. Что же касается возможности разделить ее на целостные территориальные блоки, т. е. подчиненные геосистемы второго и более низких порядков по совокупности системных связей между всеми природными и общественными компонентами, то такая возможность остается проблематичноЙ. Очевидно, к системному географическому синтезу следует идти поэтапно и в первую очередь привести в ясность понятия о при­родно- географических и общественно-географических системах. Несмотря на дискуссионность этих проблем, наличие разных то­чек зрения (о чем дает некоторое представление приведенный выше материал), можно считать, что в физической географии уже раз­работана серьезная методологическая и теоретическая основа в виде учения о природных территориальных комплексах, ландшаф­тах и геосистемах, в котором геосистемы трактуются как интег­ральные пространственно-временныIe природные образования. В общественной географии существуют фундаментальные поня­тия о территориальной организации общества, территориальных системах хозяйства и расселения. Наконец, известны такие поня­тия, как геотехнические, рекреационные системы, которые сле­дует отнести к категории природно-общественных территориаль­ных систем. Перечисленные понятия более подробно оБСУЖдают­ся в следующей главе, здесь же ограничимся некоторыми допол­нительными замечаниями. В. С. Преображенский счи­тал правомерным распространить этот термин на все территори­альные системы, находящиеся в пределах географической обо­лочки, а различия между ними выражать путем добавления соот­ветствующего эпитета (природная, рекреационная и т.д.). Однако э. Б.Алаев признавал, что в социально-экономической географии термин «геосистема» не нашел широкого применения, и не счи­тал целесообразным его использование в этой отрасли. Того же мнения придерживался В. В. ПокшишевскиЙ. В практике геогра­фических исследований и научной литературе за этим термином наиболее прочно укоренил ось то содержание, которое изначаль­но в него вкладывал В. Б. Сочава, и в таком значении мы будем употреблять его в дальнейшем без каких-либо дополнительных при­лагательных.Всякий комплекс есть система, но далеко не о всякой системе можно сказать, что она представляет собой комплекс. Последнее относится, в частности, к парциальным системам типа почва ­растительность; атмосфера - гидросфера и т. п. Любой компонент целостного комплекса, например ландшафта, может участвовать в различных системах, которые таким образом перекрываются меЖдУ собой, чего нельзя сказать о комплексах. Понятие комплекс предполагает не любой, а строго обязательный набор компонен­тов. Компоненты системы могут быть как бы случайными и не находиться между собой в генетической связи, для комплекса же последнее условие, по-видимому, необходимо (во всяком случае в определении природного географического комплекса оно все­гда подчеркивалось). Компоненты комплекса взаимообусловлены, характер каждого из них предопределен (детерминирован) совокупностью всех ос­тальных. Уже в первой половине хх в. в отраслевых географи­ческих дисциплинах получило признание индикационно-прогно­стическое значение этого подхода, основанного на принципе вза­имной связи геокомпонентов. Так, его применение в гидрологии позволило достаточно точно оценивать объем речного стока и его режим при отсутствии прямых гидрологических данных. Мыслен­ная модель ландшафта способствовала изучению многих природ­ных объектов, например почв и явлений, скрытых от глаз наблю­дателя. В настоящее время методологическое значение учения о при­родных территориальных комплексах - геосистемах вышло дале­ко за пределы физической географии. Это учение обеспечивает конкретизацию системного подхода применительно к ряду смеж­ных областей естествознания и к решению многих междисципли­нарных проблем, как относительно частных (например, органи­зация особо охраняемых территорий, экономика природопользо­вания), так и общенаучных проблем взаимоотношения общества и природы и оптимизации природной среды.

АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Аэрокосмические методы - определение, связь с географическими дисциплинами. Снимок - основной источник информации. Физические основы и природные условия получения снимков. Спектральная отражательная способность природных объектов. Регистрируемое излучение. Природные условия получения снимков.
Технические средства получения снимков. Съемочная аппаратура: носители (космические летательные аппараты, самолеты и др.), виды съемок (космическая, аэрофотосъемка). Аэрокосмическая система исследования природных ресурсов Земли и контроля окружающей среды.
Геометрические свойства и фотометрическая обработка снимков. Масштаб аэрокосмических снимков. Фотограмметрическая обработка снимков. Определение размеров по одиночному снимку. Трансформация снимков.
Фотограмметрическая обработка снимков. Связь между спектральной яркостью объекта и тоном его изображения на снимке. Оптическая плотность. Фотограмметрические измерения.
Изобразительные свойства дешифрированных снимков. Разрешение на местности как показатель качества снимков. Генерализация изображения на аэрокосмических снимках.
Прямое и косвенное дешифрирование. Дешифровочные признаки. Индикационное дешифрирование. Аэрокосмические индикаторы и индикаты. Частные, комплексные, системные, динамические индикаторы. Преобразование снимков для дешифрирования: увеличение, квантование, цветокодирование, синтезирование, приборы для этих целей. Виды дешифрирования: визуальное, визуально-инструментальное, измерительное, полевое и камеральное. Приборы для дешифрирования. Эталонирование космических снимков географических объектов. Экстраполяция дешифровочных признаков. Дешифрирование ландшафтов-аналогов. Сравнительный анализ геоэкологических ситуаций на территориях со сходными природно-климатическими и социально-экономическими условиями.
Геоинформационные системы (ГИС). Компьютерная обработка снимков. Общая структура интегрированных ГИС. Применение дистанционной информации в ГИС на этапах ввода, пространственной привязки, классификации, моделирования, получения выходной информации.
Цифрование снимков. Цифровые модели рельефа. Яркостные и геометрические преобразования снимков. Классификация объектов о снимкам. Современные системы автоматизированной обработки снимков. Использование персональных компьютеров.

ФОНД КОСМИЧЕСКИХ СНИМКОВ

Типы космических снимков. Снимки в видимом и инфракрасном (световом) диапазоне - фотографические, телевизионные и сканерные, фототелевизионные, многоэлементные снимки. Снимки в тепловом инфракрасном диапазоне. Снимки в радиодиапазоне - микроволновые радиометрические и радиолокационные. Многозональная съемка. Материалы космических съемок. Фотографические снимки с пилотируемых кораблей, орбитальных станций, автоматических картографических спутников. Тепловые инфракрасные снимки с метеорологических и ресурсных спутников. Микроволновые радиометрические и радиолокационные снимки с метеорологических и океанологических спутников. Перспективы развития съемок в радиодиапазоне.

КОМПЛЕКСНОЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ДЕШИФРИРОВАНИЕ И КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ПО КОСМИЧЕСКИМ СНИМКАМ

Дешифрирование пространственной и временной структуры географических объектов. Основные понятия. Характер и взаимосвязь пространственных структур , геологических систем, форм рельефа, гидрографической сети, почвенного и растительного покровов, типов использования земель; современных и древних структур географических объектов; структур изображения различных таксонометрических уровней. Полиструктура изображения ландшафтов. Временная структура изображения ритмических, динамических, эволюционных изменений природной среды.

Общие вопросы космического картографирования. Использование космической съемки для топографического и общегеографического картографирования фотокарты. Тематическое картографирование с использованием космических явлений. Автоматизация составления карт по космическим снимкам.

Комплексное геоэкологическое космическое картографирование: содержание карт - географическое, геоэкологическое, экологическое; специфика карт, составленных с использованием космических снимков: базовых (фундаментальных), ландшафтных, ландшафтно - исторических, геологических, геоморфологических, прикладных (оценочных), процессов обезлесения, опустынивания, геоэкологических ситуаций, мер по борьбе с негативными явлениями, природоохранных, оперативных (функционирования и направленных изменений), ритмических, динамических. Системное картографирование на базе космической съемки - основа комплексной геоэкологической оценки территории .

ПРИМЕНЕНИЕ АЭРОКОСМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ГЕОГРАФИИ

Основные направления применения аэрокосмических методов. Значение географической оболочки в целом и отдельных геосфер Земли: атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы, ландшафтной сферы. Прослеживание географической зональности и высотной поясности. Анализ ландшафтных систем и их составляющих: геологического уровня, рельефа, поверхностных вод, почвенного и растительного покрова, типов использования земель. Применение аэрокосмических методов в исторической географии. Важнейшие геоэкологические проблемы, изучаемые с помощью аэрокосмических методов. Аэрокосмические методы исследования глобальных проблем: изменение химического состава атмосферы под влиянием деятельности человека, деградация природных систем суши, снижение плодородия почв и биомассы растительности, объема и качества поверхностных вод суши, загрязнения океана. Региональные геоэкологические и аэрокосмические исследования обезлесевания, опустынивания и их последствий. Выделение зон экологического бедствия, оценки состояния природной среды в них. Применение дистанционного зондирования для нужд охраны природы и рационального природопользования.

АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Определение, цели, общая структура, классификация. Глобальный, региональный, локальный уровни мониторинга. Исследовательские, диагностические, дозорные, контрольные, прогнозные, управленческие функции мониторинга. Картографический мониторинг. Мониторинг атмосферы, океана, поверхностных вод суши, наземных экосистем, ландшафтов, хозяйственного использования территории.

АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

вариант дистанционных методов исследования, система методов изучения свойств ландшафтов и их изменений с использованием вертолетов, самолетов, пилотируемых космических кораблей, орбитальных станций и специальных космических аппаратов, оснащенных, как правило, разнообразной съемочной аппаратурой. Выделяют визуальные, фотографические, электронные и геофизические методы исследования. Применение А.м.и. ускоряет и упрощает процесс картографирования и имеет большое значение при организации мониторинга за состоянием окружающей среды.