Федеральне агентство з вищої освіти РФ
УГЛТУ
КАФЕДРА ЛАНДШАФТНОГО БУДІВНИЦТВА
Реферат з предмету «Ландшафтознавство»
Тема:
«Підходи до вивчення ландшафтів»
Єкатеринбург 2009 р .
ПЛАН.
1. Загальні положення.
2. Ландшафт як геосистема.
3. Методика вивчення ландшафтів.
4. Ландшафтний підхід в природознавстві.
5. Моделі в ландшафтознавства.
6. Схема ландшафтного дослідження.
7. Список використаної літератури.
1. Загальні положення.
В даний час, коли людина на високому рівні розвитку науки і продуктивних сил своєю діяльністю докорінно змінює компоненти природи, з'являється проблема співіснування людського суспільства і навколишнього його середовища. Відносини людини і природи повинні забезпечити гармонійне поєднання суверенних інтересів людини і суспільства з настільки ж суверенними «інтересами» природи.
Людина у своїй життєдіяльності не може відмовитися ні від використання природи, ні від зміни компонентів природи, ні від науково-технічного прогресу. Отже, необхідне пізнання і використання в практичній діяльності законів формування та функціонування особливих соціоприродних або, по географічній термінології, техноприродних систем. Необхідно наукове обгрунтування синтезу природних процесів та діяльності людини. Закони формування, функціонування та розвитку техноприродних систем не є ні суто природними, ані соціальними чисто, вони дають знання про особливі процесах при взаємодії людини і природи. Облік цих законів якраз і повинен забезпечити коеволюцію, тобто спільний розвиток природи і людського суспільства. Відносини людини з природою можна розділити:
на природознавство - пізнання об'єктивних законів виникнення, розвитку, функціонування окремих компонентів природи та їх сукупності у вигляді природно-територіальних комплексів або геосистем різної значимості;
природокористування - залучення в суспільне виробництво речовини, енергії та інформації, що містяться в компонентах природи, отримання певних послуг для задоволення матеріальних і культурних потреб людського суспільства;
природооблаштування - узгодження вимог природокористувачів і властивостей природи, надання її компонентів нових властивостей, що підвищують споживчу вартість або корисність компонентів природи, відновлення порушених компонентів і захист їх від негативних наслідків природокористування.
У природооблаштування входить меліорація земель різного призначення: сільськогосподарських, водного та лісового фондів, поселень, промисловості, транспорту, зв'язку; рекреаційного, оздоровчого, історико-культурного, наукового, оборонного призначення.
Складова природооблаштування - відновлення властивостей компонентів природи або навіть самих компонентів після їх використання: рекультивація земель, порушених при видобутку корисних копалин, в результаті будівництва; відновлення рослинного покриву; відновлення (поновлення) запасів і якості підземних і поверхневих вод, очищення забруднених територій і т. п.
Елементом природооблаштування є природоохоронне облаштування територій: відтворення екологічної інфраструктури на водозборах; боротьба з водною та вітровою ерозією; відновлення природної гідрографічної мережі, особливо малих річок, водоохоронних зон; захист від деяких природних стихій (повеней, підтоплень, зсувів, розмиву берегів, суховіїв).
Природооблаштування глибоко втручається в хід природних процесів, викликає деколи незворотні зміни у розвитку і функціонування природних систем, пов'язано з витрачанням великої кількості матеріальних, енергетичних, трудових і грошових ресурсів, тому воно повинно проводитися в умовах гласності, на певній правовій основі, після всебічної незалежної високопрофесійної експертизи, його наслідки повинні надійно прогнозуватися і контролюватися після здійснення.
Наукова теорія оптимізації людського впливу на природу була висунута В. І. Вернадським і розвинена його послідовниками в концепції ландшафтного підходу як одного з найважливіших напрямків географії.
Становлення і розвиток ландшафтознавства як науки нерозривно пов'язаний з іменами видатних вчених: А. Гумбольдта (1769-1859), К. Ріттера (1779-1859), В. В. Докучаєва (1846 - 1903). Ідея єдності і взаємозв'язку природних явищ на Землі була розвинена в працях німецького вченого Олександра Гумбольдта. Російський вчений В. В. Докучаєв сформулював уявлення про закономірні зв'язки між компонентами природи, обгрунтував вчення про грунт як особливому природному об'єкті, дав комплексну характеристику природних зон Росії.
Надалі вивчення фізико-географічних комплексів різного рангу знайшло розвиток у працях Г. М. Висоцького (1865 - 1940), Г. Ф. Морозова (1867-1920), Л. С. Берга (1876-1950), А. А. Борзова (1874-1939), Р. І. Аболина (1886-1939). Л. С. Берг першим дав наукове визначення поняття «ландшафт», виділив на території Росії ландшафтні зони, ввів поділ ландшафтів на природні і культурні.
Теоретичні основи ландшафтознавства в подальшому були розвинені в роботах С. С. Неуструєва (1874-1928), Б. Б. Полинова (1877-1952), Л. Г. Раменського (1884-1953), С. В. Калесник (1901 - 1977), В. М. Чукачева (1880-1967) та інших дослідників.
Велике значення для теорії і практики географічних і ландшафтних досліджень мають праці М. А. Солнцева, О. Г. Ісаченко, Д. Л. Арманда, Ф. М. Мількова, В. С. Преображенського, В. А. Ніколаєва, А. М. Шульгіна, В. С. Аношко, К. М. Дьяконова, В. М. Чупахіна, М. В. Андріїшин, В. Б. Сочава, М. А. Глазові-кой та інших
Ландшафтознавство як розділ фізичної географії є методологічною основою для удосконалення та облаштування ландшафтів, розробки методів і способів використання незайманих або антропогенно змінених ландшафтів, їх відновлення. Ландшафтознавство як наука не обходиться без географічного вивчення природного устрою території по компонентах (рослинності, грунтів, вод, літогенної основі, повітряному середовищі). Ландшафтознавство володіє необхідними теоретичними і методологічними розробками, накопиченим практичним досвідом для вирішення проблем дослідження територій з метою їх охорони і використання. Найбільш змістовну інформацію про природні ресурси території, її специфіці містять в собі природно-територіальні комплекси - ландшафти.
Останні також розглядають як своєрідний природно-ресурсного району. Головна мета раціонального природооблаштування та природокористування полягає в конструюванні культурних ландшафтів, тобто в цілеспрямованому зміні природно-територіальних комплексів на науковій основі в інтересах суспільства. Для досягнення цього в ландшафтознавства розроблений ряд основних принципів:
співтворчість з природою, тобто максимальне використання природних ресурсів ландшафту, структури, динаміки в сьогоденні і майбутньому з урахуванням інтересів природи;
необхідність поліфункціональності господарської організації ландшафтів та їх морфологічної структури;
облік природних можливостей ландшафтів, як середовища для проживання та придатності до виробничої діяльності;
просторова фізико-географічна диференціація ландшафтів для раціонального природокористування;
організація геосистемний моніторингу;
увагу до екологічної експертизи (аналіз, прогноз-попередження).
Раціональне ставлення до природи виключає небажані наслідки, шкоди самим ландшафтам, здоров'ю і безпеці людей, сприяє гармонійному розвитку природи і суспільства.
Незалежно від практичних цілей вивчення ландшафтів та інших геосистем як фрагментів об'єктивної реальності важливо для пізнання організації природи Землі і загальної картини стану світу. Людство живе в середовищі, де успіхи і невдачі будь-якої науки впливають на складно організовану систему (географічну оболонку) і її частини (ландшафти).
Складність ландшафтів обумовлена многоелементарностью і поліструктурності, гетерогенністю входять до складу елементів частин неживої і живої природи, людини, різноманіттям внутрішніх і зовнішніх зв'язків, різноманіттям стану, ієрархічністю, типологічним розмаїттям та неповторністю кожного ландшафту. Вивчення цього звичайного для людини світу, розмірного з людиною і його діяльністю, породжує враження буденності, загальнодоступності і здавалося б легкості пізнання ландшафтів, пояснень на рівні здорового глузду. Оцінюючи складність ландшафтів, А. Г. Ісаченко писав, що ланд-шафтоведеніе - це аж ніяк не легке наука, а значно більш важка, ніж будь-яка з галузевих дисциплін. Пізнання ландшафтів збільшується і поглиблюється.
2. Ландшафт як геосистема.
Всі об'єкти, що вивчаються ландшафтознавством, об'єднані поняттям «Геосистема» або природно-територіальний комплекс (ПТК). Геосистема охоплює всі природні географічні єдності, від географічної оболонки Землі до найпростіших, елементарних структур. Геосистема - це не просте поєднання компонентів, а складне, цілісне матеріальне утворення з певною організацією речовини Землі. Геосистема - це просторово-часова система географічних компонентів, взаємообумовлених у своєму розміщенні та розвиваються як єдине ціле. Об'єкт вивчення ландшафтознавства - геосистеми різних рівнів. Термін «Геосистема» передбачає особливу системну сутність об'єкта, його приналежність до систем, вираженим в універсальній формі організації природи. Вся природа - системна організація, що складається з систем різних типів і порядків. Системна концепція відображає загальну взаємозв'язок і взаємодія предметів і явищ природи. Тому геосистему слід розглядати як систему особливого класу, високого рівня організації, зі складною структурою і взаємною обумовленістю компонентів, що підкоряються загальним закономірностям. Якщо під ландшафтом розуміють реальний, різноманітний природний об'єкт, то під системою - його структуризується ванний, лаконічний образ. Співвідношення між ландшафтом і геосистеми приблизно таке ж, як між природним процесом та його математичним описом. Будь-яка геосистема має такі особливості: складається з набору взаємозалежних елементів; є частиною іншої, більш великої системи; складається з підсистем більш низького рівня.
3. Методика вивчення ландшафтів.
Методика ландшафтознавства - це комплекс загальнонаукових підходів, прийомів і способів отримання емпіричного і теоретичного узагальнення з метою пізнання просторово-часової організації ландшафтів та їх зв'язків з іншими об'єктами. Комплекс підходів - це не просто їх сукупність, а струнка система взаємопов'язаних методів, що відображає взаємозв'язок досліджуваних об'єктів, їх властивостей і взаємодія географічних наук. Все різноманіття методів і прийомів, використовуваних ландшафтознавством, має одну основу - застосування просторово-порівняльного підходу, який може проявлятися в словесних, блокових, картографічних, математичних моделях. Тут порівнюють елементи, системи, фактори, стану, організацію, виявляють загальне та індивідуальне, групові властивості, шукають ізоморфізм (аналогію). Постійної основою такого підходу є картографування ландшафтів. Методика ландшафтознавства спирається і на полісистемні моделі, що відображають безперервно-дискретне будова географічної оболонки.
Порівняльний підхід. Він поєднує комплекс методів, основою якого служить логічний прийом порівняння, що полягає в зіставленні та виявленні подібності та відмінності організації, властивостей, станів, процесів двох і більше ландшафтів. Це можуть бути як поруч розташовані або існуючі в один і той же час, так і віддалені в просторі і в часі ландшафти, що знаходяться під впливом одних і тих же або різних факторів. На основі зіставлення роблять висновки про закономірності формування та розвитку ландшафтів у просторі і в часі. Такий підхід є базовим на етапі емпіричного і теоретичного узагальнення при розробці класифікацій та легенд карт районування, оцінки та прогнозування. Порівняльний підхід ускладнюється з загальним розвитком науки і техніки та привертає системний підхід і математичні методи. Існують два напрямки застосування порівняльного підходу: для прогнозування станів і поведінки геосистем. Перше передбачає зіставлення слабо вивченого об'єкта з добре вивченим аналогом. У другому зіставляють однаково вивчені ландшафтні об'єкти, що перебувають або на одній, або на різних стадіях розвитку.
Історичний підхід. Він широко використовує логічні операції порівняння станів. Аналізують зміни істотних характеристик або самого комплексу, або факторів, його формують. Він об'єднує велику кількість методів і операцій. Розвиваючись, історичний підхід трансформується в більш загальний - тимчасової. Сучасний історичний підхід збагачений математичними методами обробки і аналізу даних, застосування моделювання для відтворення різномасштабних змін і виявлення сутності просторово-часової організації ландшафтів.
Системний підхід. З його допомогою в ландшафтове-дення впроваджують моделювання - сукупність процедур побудови емпіричних і теоретичних моделей. Використовуючи моделі в процесі вивчення ландшафтів, можна переносити отримані знання з моделей на натуру. Системний підхід - система виразно упорядкованих процедур.
Картографічний підхід. Аналіз карти в географії служить засобом застосування просторово-часового порівняльного підходу. На картах фіксують спостереження, встановлюють за ним морфологічну структуру ландшафту (по польових спостереженнями або дешифруванням аерофотоматеріалів), отримуючи в результаті ландшафтну карту, схему ландшафтного районування. Карти - це знакова просторова модель геосистеми, отримана за певними законами. У цій якості вона стає джерелом нової інформації про властивості ландшафту. Створення та аналіз карти складаються з комплексу циклів: наглядових, технічних, логічних, вимірювальних. Велике значення мають алгоритмізація і автоматизація процесів побудови і вивчення карти на основі математичної теорії розпізнавання образів.
Існує кілька визначень географічних інформаційних систем (ГІС), які всебічно характеризують це поняття. Найбільш поширене визначення ГІС як інформаційної системи, що здійснює збір, зберігання, обробку і відображення просторово-розподіленої інформації. ГІС об'єднує інформацію, що міститься на географічних картах, з кадастровими, екологічними та іншими даними в залежності від її призначення.
Географічні інформаційні системи включають в себе технологію для організації, зберігання, представлення та аналізу (визначення взаємини) просторових даних за допомогою комп'ютера. Застосування ГІС різноманітно: картографія, землевпорядкування, меліорація, лісівництво, екологія, оцінка стану навколишнього середовища та ін ГІС дозволяє інтегрувати інформацію з даної проблеми, проводити аналітичні дослідження і служить основою для прийняття більш обгрунтованих рішень, тобто її можна використовувати в системах підтримки прийняття рішень (СППР).
Створення ГІС включає наступні етапи: створення (розробка) цифрових баз просторових даних, зв'язування баз даних, візуалізація всіх видів географічно прив'язаної інформації, виконання просторового аналізу, складання цифрових карт і звітів, побудова додатків для конкретного користувача, складання супровідного огляду функцій і можливостей.
Велика потреба в ГІС і зростання популярності таких систем пояснюються тим, що просторові чинники є складовою частиною повсякденного людського життя, а також тим, що реальний світ складається з багатьох географічних компонентів, які можуть бути представлені в якості пов'язаних наборів просторових даних. ГІС мають можливість пов'язувати різні набори даних для даної території і виконувати операції над різними верствами даних (об'єднувати, накладати, створювати нові), так як у якості об'єднуючого принципу вони використовують просторове (географічне) положення всіх даних. Об'єднання різних даних дає нову інформацію для аналізу, а отже, збільшує цінність цих даних.
Методи районування і класифікації ландшафтів.
УГЛТУ
КАФЕДРА ЛАНДШАФТНОГО БУДІВНИЦТВА
Реферат з предмету «Ландшафтознавство»
Тема:
«Підходи до вивчення ландшафтів»
Єкатеринбург
ПЛАН.
1. Загальні положення.
2. Ландшафт як геосистема.
3. Методика вивчення ландшафтів.
4. Ландшафтний підхід в природознавстві.
5. Моделі в ландшафтознавства.
6. Схема ландшафтного дослідження.
7. Список використаної літератури.
1. Загальні положення.
В даний час, коли людина на високому рівні розвитку науки і продуктивних сил своєю діяльністю докорінно змінює компоненти природи, з'являється проблема співіснування людського суспільства і навколишнього його середовища. Відносини людини і природи повинні забезпечити гармонійне поєднання суверенних інтересів людини і суспільства з настільки ж суверенними «інтересами» природи.
Людина у своїй життєдіяльності не може відмовитися ні від використання природи, ні від зміни компонентів природи, ні від науково-технічного прогресу. Отже, необхідне пізнання і використання в практичній діяльності законів формування та функціонування особливих соціоприродних або, по географічній термінології, техноприродних систем. Необхідно наукове обгрунтування синтезу природних процесів та діяльності людини. Закони формування, функціонування та розвитку техноприродних систем не є ні суто природними, ані соціальними чисто, вони дають знання про особливі процесах при взаємодії людини і природи. Облік цих законів якраз і повинен забезпечити коеволюцію, тобто спільний розвиток природи і людського суспільства. Відносини людини з природою можна розділити:
на природознавство - пізнання об'єктивних законів виникнення, розвитку, функціонування окремих компонентів природи та їх сукупності у вигляді природно-територіальних комплексів або геосистем різної значимості;
природокористування - залучення в суспільне виробництво речовини, енергії та інформації, що містяться в компонентах природи, отримання певних послуг для задоволення матеріальних і культурних потреб людського суспільства;
природооблаштування - узгодження вимог природокористувачів і властивостей природи, надання її компонентів нових властивостей, що підвищують споживчу вартість або корисність компонентів природи, відновлення порушених компонентів і захист їх від негативних наслідків природокористування.
У природооблаштування входить меліорація земель різного призначення: сільськогосподарських, водного та лісового фондів, поселень, промисловості, транспорту, зв'язку; рекреаційного, оздоровчого, історико-культурного, наукового, оборонного призначення.
Складова природооблаштування - відновлення властивостей компонентів природи або навіть самих компонентів після їх використання: рекультивація земель, порушених при видобутку корисних копалин, в результаті будівництва; відновлення рослинного покриву; відновлення (поновлення) запасів і якості підземних і поверхневих вод, очищення забруднених територій і т. п.
Елементом природооблаштування є природоохоронне облаштування територій: відтворення екологічної інфраструктури на водозборах; боротьба з водною та вітровою ерозією; відновлення природної гідрографічної мережі, особливо малих річок, водоохоронних зон; захист від деяких природних стихій (повеней, підтоплень, зсувів, розмиву берегів, суховіїв).
Природооблаштування глибоко втручається в хід природних процесів, викликає деколи незворотні зміни у розвитку і функціонування природних систем, пов'язано з витрачанням великої кількості матеріальних, енергетичних, трудових і грошових ресурсів, тому воно повинно проводитися в умовах гласності, на певній правовій основі, після всебічної незалежної високопрофесійної експертизи, його наслідки повинні надійно прогнозуватися і контролюватися після здійснення.
Наукова теорія оптимізації людського впливу на природу була висунута В. І. Вернадським і розвинена його послідовниками в концепції ландшафтного підходу як одного з найважливіших напрямків географії.
Становлення і розвиток ландшафтознавства як науки нерозривно пов'язаний з іменами видатних вчених: А. Гумбольдта (1769-1859), К. Ріттера (1779-1859), В. В. Докучаєва (1846 - 1903). Ідея єдності і взаємозв'язку природних явищ на Землі була розвинена в працях німецького вченого Олександра Гумбольдта. Російський вчений В. В. Докучаєв сформулював уявлення про закономірні зв'язки між компонентами природи, обгрунтував вчення про грунт як особливому природному об'єкті, дав комплексну характеристику природних зон Росії.
Надалі вивчення фізико-географічних комплексів різного рангу знайшло розвиток у працях Г. М. Висоцького (1865 - 1940), Г. Ф. Морозова (1867-1920), Л. С. Берга (1876-1950), А. А. Борзова (1874-1939), Р. І. Аболина (1886-1939). Л. С. Берг першим дав наукове визначення поняття «ландшафт», виділив на території Росії ландшафтні зони, ввів поділ ландшафтів на природні і культурні.
Теоретичні основи ландшафтознавства в подальшому були розвинені в роботах С. С. Неуструєва (1874-1928), Б. Б. Полинова (1877-1952), Л. Г. Раменського (1884-1953), С. В. Калесник (1901 - 1977), В. М. Чукачева (1880-1967) та інших дослідників.
Велике значення для теорії і практики географічних і ландшафтних досліджень мають праці М. А. Солнцева, О. Г. Ісаченко, Д. Л. Арманда, Ф. М. Мількова, В. С. Преображенського, В. А. Ніколаєва, А. М. Шульгіна, В. С. Аношко, К. М. Дьяконова, В. М. Чупахіна, М. В. Андріїшин, В. Б. Сочава, М. А. Глазові-кой та інших
Ландшафтознавство як розділ фізичної географії є методологічною основою для удосконалення та облаштування ландшафтів, розробки методів і способів використання незайманих або антропогенно змінених ландшафтів, їх відновлення. Ландшафтознавство як наука не обходиться без географічного вивчення природного устрою території по компонентах (рослинності, грунтів, вод, літогенної основі, повітряному середовищі). Ландшафтознавство володіє необхідними теоретичними і методологічними розробками, накопиченим практичним досвідом для вирішення проблем дослідження територій з метою їх охорони і використання. Найбільш змістовну інформацію про природні ресурси території, її специфіці містять в собі природно-територіальні комплекси - ландшафти.
Останні також розглядають як своєрідний природно-ресурсного району. Головна мета раціонального природооблаштування та природокористування полягає в конструюванні культурних ландшафтів, тобто в цілеспрямованому зміні природно-територіальних комплексів на науковій основі в інтересах суспільства. Для досягнення цього в ландшафтознавства розроблений ряд основних принципів:
співтворчість з природою, тобто максимальне використання природних ресурсів ландшафту, структури, динаміки в сьогоденні і майбутньому з урахуванням інтересів природи;
необхідність поліфункціональності господарської організації ландшафтів та їх морфологічної структури;
облік природних можливостей ландшафтів, як середовища для проживання та придатності до виробничої діяльності;
просторова фізико-географічна диференціація ландшафтів для раціонального природокористування;
організація геосистемний моніторингу;
увагу до екологічної експертизи (аналіз, прогноз-попередження).
Раціональне ставлення до природи виключає небажані наслідки, шкоди самим ландшафтам, здоров'ю і безпеці людей, сприяє гармонійному розвитку природи і суспільства.
Незалежно від практичних цілей вивчення ландшафтів та інших геосистем як фрагментів об'єктивної реальності важливо для пізнання організації природи Землі і загальної картини стану світу. Людство живе в середовищі, де успіхи і невдачі будь-якої науки впливають на складно організовану систему (географічну оболонку) і її частини (ландшафти).
Складність ландшафтів обумовлена многоелементарностью і поліструктурності, гетерогенністю входять до складу елементів частин неживої і живої природи, людини, різноманіттям внутрішніх і зовнішніх зв'язків, різноманіттям стану, ієрархічністю, типологічним розмаїттям та неповторністю кожного ландшафту. Вивчення цього звичайного для людини світу, розмірного з людиною і його діяльністю, породжує враження буденності, загальнодоступності і здавалося б легкості пізнання ландшафтів, пояснень на рівні здорового глузду. Оцінюючи складність ландшафтів, А. Г. Ісаченко писав, що ланд-шафтоведеніе - це аж ніяк не легке наука, а значно більш важка, ніж будь-яка з галузевих дисциплін. Пізнання ландшафтів збільшується і поглиблюється.
2. Ландшафт як геосистема.
Всі об'єкти, що вивчаються ландшафтознавством, об'єднані поняттям «Геосистема» або природно-територіальний комплекс (ПТК). Геосистема охоплює всі природні географічні єдності, від географічної оболонки Землі до найпростіших, елементарних структур. Геосистема - це не просте поєднання компонентів, а складне, цілісне матеріальне утворення з певною організацією речовини Землі. Геосистема - це просторово-часова система географічних компонентів, взаємообумовлених у своєму розміщенні та розвиваються як єдине ціле. Об'єкт вивчення ландшафтознавства - геосистеми різних рівнів. Термін «Геосистема» передбачає особливу системну сутність об'єкта, його приналежність до систем, вираженим в універсальній формі організації природи. Вся природа - системна організація, що складається з систем різних типів і порядків. Системна концепція відображає загальну взаємозв'язок і взаємодія предметів і явищ природи. Тому геосистему слід розглядати як систему особливого класу, високого рівня організації, зі складною структурою і взаємною обумовленістю компонентів, що підкоряються загальним закономірностям. Якщо під ландшафтом розуміють реальний, різноманітний природний об'єкт, то під системою - його структуризується ванний, лаконічний образ. Співвідношення між ландшафтом і геосистеми приблизно таке ж, як між природним процесом та його математичним описом. Будь-яка геосистема має такі особливості: складається з набору взаємозалежних елементів; є частиною іншої, більш великої системи; складається з підсистем більш низького рівня.
3. Методика вивчення ландшафтів.
Методика ландшафтознавства - це комплекс загальнонаукових підходів, прийомів і способів отримання емпіричного і теоретичного узагальнення з метою пізнання просторово-часової організації ландшафтів та їх зв'язків з іншими об'єктами. Комплекс підходів - це не просто їх сукупність, а струнка система взаємопов'язаних методів, що відображає взаємозв'язок досліджуваних об'єктів, їх властивостей і взаємодія географічних наук. Все різноманіття методів і прийомів, використовуваних ландшафтознавством, має одну основу - застосування просторово-порівняльного підходу, який може проявлятися в словесних, блокових, картографічних, математичних моделях. Тут порівнюють елементи, системи, фактори, стану, організацію, виявляють загальне та індивідуальне, групові властивості, шукають ізоморфізм (аналогію). Постійної основою такого підходу є картографування ландшафтів. Методика ландшафтознавства спирається і на полісистемні моделі, що відображають безперервно-дискретне будова географічної оболонки.
Порівняльний підхід. Він поєднує комплекс методів, основою якого служить логічний прийом порівняння, що полягає в зіставленні та виявленні подібності та відмінності організації, властивостей, станів, процесів двох і більше ландшафтів. Це можуть бути як поруч розташовані або існуючі в один і той же час, так і віддалені в просторі і в часі ландшафти, що знаходяться під впливом одних і тих же або різних факторів. На основі зіставлення роблять висновки про закономірності формування та розвитку ландшафтів у просторі і в часі. Такий підхід є базовим на етапі емпіричного і теоретичного узагальнення при розробці класифікацій та легенд карт районування, оцінки та прогнозування. Порівняльний підхід ускладнюється з загальним розвитком науки і техніки та привертає системний підхід і математичні методи. Існують два напрямки застосування порівняльного підходу: для прогнозування станів і поведінки геосистем. Перше передбачає зіставлення слабо вивченого об'єкта з добре вивченим аналогом. У другому зіставляють однаково вивчені ландшафтні об'єкти, що перебувають або на одній, або на різних стадіях розвитку.
Системний підхід. З його допомогою в ландшафтове-дення впроваджують моделювання - сукупність процедур побудови емпіричних і теоретичних моделей. Використовуючи моделі в процесі вивчення ландшафтів, можна переносити отримані знання з моделей на натуру. Системний підхід - система виразно упорядкованих процедур.
Картографічний підхід. Аналіз карти в географії служить засобом застосування просторово-часового порівняльного підходу. На картах фіксують спостереження, встановлюють за ним морфологічну структуру ландшафту (по польових спостереженнями або дешифруванням аерофотоматеріалів), отримуючи в результаті ландшафтну карту, схему ландшафтного районування. Карти - це знакова просторова модель геосистеми, отримана за певними законами. У цій якості вона стає джерелом нової інформації про властивості ландшафту. Створення та аналіз карти складаються з комплексу циклів: наглядових, технічних, логічних, вимірювальних. Велике значення мають алгоритмізація і автоматизація процесів побудови і вивчення карти на основі математичної теорії розпізнавання образів.
Існує кілька визначень географічних інформаційних систем (ГІС), які всебічно характеризують це поняття. Найбільш поширене визначення ГІС як інформаційної системи, що здійснює збір, зберігання, обробку і відображення просторово-розподіленої інформації. ГІС об'єднує інформацію, що міститься на географічних картах, з кадастровими, екологічними та іншими даними в залежності від її призначення.
Географічні інформаційні системи включають в себе технологію для організації, зберігання, представлення та аналізу (визначення взаємини) просторових даних за допомогою комп'ютера. Застосування ГІС різноманітно: картографія, землевпорядкування, меліорація, лісівництво, екологія, оцінка стану навколишнього середовища та ін ГІС дозволяє інтегрувати інформацію з даної проблеми, проводити аналітичні дослідження і служить основою для прийняття більш обгрунтованих рішень, тобто її можна використовувати в системах підтримки прийняття рішень (СППР).
Створення ГІС включає наступні етапи: створення (розробка) цифрових баз просторових даних, зв'язування баз даних, візуалізація всіх видів географічно прив'язаної інформації, виконання просторового аналізу, складання цифрових карт і звітів, побудова додатків для конкретного користувача, складання супровідного огляду функцій і можливостей.
Велика потреба в ГІС і зростання популярності таких систем пояснюються тим, що просторові чинники є складовою частиною повсякденного людського життя, а також тим, що реальний світ складається з багатьох географічних компонентів, які можуть бути представлені в якості пов'язаних наборів просторових даних. ГІС мають можливість пов'язувати різні набори даних для даної території і виконувати операції над різними верствами даних (об'єднувати, накладати, створювати нові), так як у якості об'єднуючого принципу вони використовують просторове (географічне) положення всіх даних. Об'єднання різних даних дає нову інформацію для аналізу, а отже, збільшує цінність цих даних.
Методи районування і класифікації ландшафтів.
У середині XX ст. районування та класифікацію розглядали як основну самостійне завдання, як кінцевий результат ландшафтного дослідження. В даний час вони є допоміжними, оскільки мають особливе значення в систематизації географічної інформації.
Об'єктами класифікації та районування служать не тільки тривалі властивості, але також природні та природно-технічні системи. Розширення об'єктів дослідження змінює способи отримання даних та методи їх обробки. Методика районування включає такі прийоми, як візуальний аналіз ландшафтної карти, причому більшого масштабу, ніж плановане дослідження. Також реалізуються методи спряженого аналізу компонентів ландшафту і територіальних об'єктів, відображених на тематичних картах. Для цього проводять вибір ознак, найбільш інформативних для конкретних цілей районування (наукових або практичних), оцінюють надійність і достовірність отриманого результату, розробляють критерії оцінки співпідпорядкованості одержуваних меж територій.
Конкретні фізико-географічні класифікації будують на основі багатоступінчастого аналізу набору ознак геосистем та існуючих типізації. У класифікації об'єктів використовують дерева логічних, фактичних і регіональних можливостей, що об'єднують окремі розрізнені класифікації. Формалізовані методи аналізу інформації дозволяють широко використовувати методи моделювання та здійснювати класифікацію за допомогою комп'ютерів.
Експедиційні, стаціонарні, дистанційні методи.
Ці методи спрямовані на отримання вихідної інформації. Їх розвиток пов'язаний з вдосконаленням системи організації досліджень та загальної методології ландшафтознавства. Удосконалення стратегії і технічної бази досліджень (датчиків, самописців, вимірювальної та знімальної апаратури для аерокосмічних зйомок, розвиток електроніки) призвело до того, що дослідник від безпосереднього контакту з досліджуваним об'єктом переходить до дистанційних методів його вивчення. У стаціонарних або камеральних умовах проводять аналіз, вимірювання по топографічним і тематичним картками, аерокосмічним знімкам, систематизують літературні і фондові дані. За допомогою експедиційних методів з'ясовують неясні властивості досліджуваного об'єкта, вирішуючи завдання, пов'язані з виявленням властивостей ландшафту, взаємозв'язків його компонентів, просторової структури ландшафтів. У результаті цього етапу розвитку ландшафтознавства з'явився новий клас географічних завдань - дослідження формування, динаміки та функціонування геосистем, поведінки складових елементів, механізмів масо-енергообміну в геосистеме, природних режимів. Для цього необхідна мережа фізико-географічних стаціонарів - експериментальних баз для перевірки робочих гіпотез, накопичення порівнянного у часі матеріалу про процеси, налагодження окремих методик.
Стаціонарам повинно відводитися головне місце у вивченні процесів, механізмів, режимів, зміни станів, руху і часу в ландшафті. Серйозний конкурент цього виду досліджень - дистанційне зондування. Багаторазові регулярні зйомки одних і тих же об'єктів в різних масштабах, в різних спектральних зонах і діапазонах хвиль забезпечують безмежні можливості у вирішенні проблем створення геоінформаційних систем.
4. Ландшафтний підхід в природознавстві.
Ландшафтний підхід по відношенню до інших підходів являє собою гілку більш загального системного підходу і володіє всіма його рисами. Однак він націлений лише до одного обширного класу систем - земним, підклас - вже пов'язаний з географічною оболонкою, а рід - з ландшафтної системою. Ландшафтний підхід орієнтований на вивчення найважливішої оболонки Землі. Її особливість - наявність життя, яка визначає багато властивостей літосфери, атмосфери, гідросфери, змінює флору і фауну. Ландшафтний підхід спрямований на вивчення цілісності досліджуваного об'єкта, зумовленої взаємовідносинами його елементів і зв'язками з середовищем. Вивчаючи будь-який об'єкт або будь-який процес на Землі, важливо знати, що він або входить в одну ландшафтну систему, або охоплює кілька таких систем. Об'єкт природи чи є проявом ландшафту, чи відчуває його вплив, або сам здатний його змінити. Суть ландшафтного підходу: розгляд не тільки об'єкта вивчення, але і його середовища як ієрархічно складно сформованого цілого. Наприклад, людська діяльність може так змінити властивості ландшафтів, що ці змінені властивості будуть негативно діяти на саму людину. Поява ландшафтного підходу - велике досягнення ландшафтознавства. Його застосування - реальне визнання його провідної ролі в сучасному природознавстві. Залучення ландшафтного підходу до розробки і вирішення проблем взаємодії суспільства і природи, проектування і створення природно-технічних геосистем, природоохоронної діяльності підтвердило його працездатність в міждисциплінарних науково-технічних розробках.
5. Моделі в ландшафтознавства.
Моделювання - потужний інструмент пізнання природи. Модель подібна оригіналу. Вона заміщає об'єкт вивчення на певний час. Побудова моделей засновано на двох принципах: редукціонізму, тобто розкладання складного об'єкта на елементи для спрощеного його вивчення, інтегратізм, об'єднання цих елементів для синтезу. Це незамінний спосіб дослідження таких складно організованих об'єктів, як ландшафти. Існує образний вислів характеристики функцій моделей: «Модель - це міст між наглядом і теорією». Використовують такі класи моделей: вербальні, матричні, графічні, математичні. Математичні моделі мають велике значення у вирішенні завдань ландшафтознавства. Доцільно використовувати всі класи моделей.
Вербальні моделі. До класу вербальних моделей належать моделі-образи, дефініції, закони науки, назви типів ландшафтів. Вербальними моделями можна заміщати в дослідженні об'єкт, що вивчається. У моделях-образах створюється досить просте подобу досліджуваного ландшафту. Основна функція моделей-образів - допомогти знаходженню аналогії (ізоморфізму) між ландшафтом і іншими добре вивченими об'єктами для пізнання ландшафтів, підходів і методів дослідження.
Дефініції - поняття, визначення, сприйняті у свідомості дослідника. Вони беруть участь у формуванні графічних, картографічних, математичних моделей. Важливість дефініцій полягає в уявній програмі досліджень, зв'язаному аналізі зовнішніх чинників зміни ландшафту, оцінці взаємозв'язку його компонентів.
Закони науки - емпіричні (про зв'язок явища А з явищем В) і теоретичні - також виступають у ролі моделей. Наприклад, загальний закон про зв'язок компонентів ландшафту між собою дозволив по рослинності судити про грунти і про клімат.
Географічні назви типів ландшафту - гірський, дюнний, моренний, заплавний. Основна їх функція - «портретна» - замінити докладний опис моделлю, тобто уявленням про типі ландшафту. Назви типів ландшафтів включають в себе:
характеристики властивостей компонентів (типи рельєфу, грунтів, рослинності, основні параметри клімату, літологічний склад);
характеристики процесів функціонування (сезонна продуктивність рослинності, грунтів, клімату, сніговий покрив, режим зволоження, паводки і т. д.);
характеристики динаміки і уявлення про неритмічних процесах (ерозія, селі, лавини, підтоплення, затоплення і т.д.);
елементи прогнозу майбутніх станів ландшафтів.
Матричні моделі. Вони є проміжною ланкою між вербальними, блоковими, а іноді і картографічними моделями. В основному їх застосовують як інструменту типологічної угруповання ландшафтів, де стовпець і рядок - дві групи ознак типізації, наприклад тепло-і вологозабезпеченість. Матричні моделі використовують для вивчення прикордонних ландшафтів, пояснюючи розміщення ландшафтів відносно один одного, і для оцінки зв'язку: вплив - зміни - наслідки.
Графічні моделі. У цей клас моделей входять блокові і картографічні. Блокові моделі займають проміжне місце в ряду: вербальні - блокові - математичні. Вони графічно відображають реальний зв'язок між елементами і частинами систем і системою в цілому, між системою та її оточенням. Вони виразно, явно (на відміну від математичних) і наочно відображають ідею і концепцію. Системний підхід дозволив розробити узагальнені моделі ландшафту як системи, що складається з взаємопов'язаних компонентів, і системи взаємопов'язаних комплексів нижчого рангу. Розробляють моделі природних, природно-технічних, антропоекологічний, рекреаційних геосистем і процесів їх дослідження. Мова моделі - це не просто поєднання геометричних фігур і стрілок, а графічна запис знань, ідей, планів, зміст якої передається формою, розміром і порядком значків. Під елементами моделі (природні, техногенні) мають на увазі характеристики компонентів. Зв'язки між компонентами позначають стрілками, що характеризують їх спрямованість. Завершення зв'язку відбувається у трансформації моделей компонентів, в моделі кругообігів речовини, енергії та інформації. Систему позначають замикаючим (що охоплюють) елементи та внутрішні зв'язки контуром. Його замкнутість символізує цілісність системи, наявність контуру, що охоплює елементи, висловлює виділеної системи. Частина системи - сукупність елементів, що володіє деякою спільністю, найчастіше функціональною (керована частина, біотична частину і т. п.), виділяють замкнутим пунктирним контуром. Пунктир позначає меншу, ніж у цілому для системи, зв'язність елементів, несамостійність частин.
Прийнята уніфікація знаків і порядок їх використання є засобом комунікації між користувачами.
Основний зміст моделей ландшафтів відображає склад елементів системи та їх активність, характер змін системи. До складу елементів природи входять: літосфера, гідросфера, біосфера, атмосфера, грунт. У цьому ланцюжку переважає вертикальна складова: між літосферою і атмосферою, атмосферою і гідросферою, грунтом і біотою. У горизонтальній складової основну увагу приділяють просторової організації ландшафту.
У моделі природно-технічної геосистеми основні підсистеми - природа і технічні пристрої. Це вже новий об'єкт проектування - геотехнічна система (геотехсістема). Природний комплекс тут розглядають як ресурсовоспроізводящую систему, яка може обмежувати або ставити під загрозу роботу технічного пристрою. Концепція моделювання геотехнічної системи спрямована на проектування цілісної територіальної природно-технічної системи, а не тільки на вписування та узгодження дій технічних пристроїв з природними процесами. При цьому проектують і організовують не тільки техніку, але і природу. Сучасні блокові моделі розробляють як для міждисциплінарних, так і галузевих умов. Розроблюються в рамках ландшафтознавства блокові моделі природних і природно-технічних систем показують велику різноманітність, широту змісту, високий рівень абстракції в ході вирішення проблем.
Блокова модель соціофункціонального аналізу ландшафту є моделлю відносин суспільства до природи, які можна розглядати або як підсистем однієї системи, або як рівноправні системи. Модель базується на уявленнях про зв'язки потреб суспільства, властивості ландшафту, дій суспільства щодо задоволення потреб, зміни властивостей ландшафту, позитивних чи негативних наслідках, дій суспільства в оцінці наслідків, коригування попередніх дій. Функціональний аналіз моделі включає два блоки: перший характеризує предмет дослідження - ландшафт і суперсистему (суспільство) і їх елементи, другий - дії аналітика. Основа аналізу - відносини ландшафтів і суперсистеми. Ландшафт, його елементи з властивостями визначають можливість виконання ними необхідних функцій: поліпшення виконання своїх функцій при впливі меліорації, здатність до змін; стійке виконання покладених функцій: відновлювані позитивних властивостей при навантаженні, середовищовідтворне функцій; збереження зв'язків компонентів (лінійні, циклічні, розгалужені); збереження природних механізмів самоорганізації і саморегулювання; поєднання саморегулювання і управління (для природно-технічних систем).
Значну увагу приділяють не просто властивостями, а здатності змінювати і відтворювати стану. Тому розгляд другого блоку містить дії, пов'язані з «випереджаючим відображенням дійсності», розглядає те, що може статися з властивостями досліджуваного об'єкта.
У моделі враховують і елементи суб'єкт-об'єктних відносин, які можуть бути ідеальними, оптимальними, нормальними (допустимими), критичними, катастрофічними. Це оцінки наслідків виконання ландшафтами функцій при навантаженні, деякому впливі. Для розглянутих відносин доцільно охарактеризувати: обсяг потреб на одиницю часу, співвіднесених з одиницею обліку «споживання» (людина, одиниця виробництва продукції); навантаження на ландшафт в одиницю часу (на одиницю території). Важливі поняття: користь, корисність, можливість виконання функцій, небезпека, шкідливість, утруднення у виконанні функцій, надійність.
У завдання соціофункціонального моделювання входять: інвентаризація корисних якостей, оцінювання, спостереження за зміною стану (моніторинг), проектування, конструювання, прогнозування, нормування, експертування, регулювання. Вони мають свою методологічну та теоретичну базу.
Картографічні моделі і профілі картографічної моделі ландшафту починають створювати з ландшафтної карти на етапі польових ландшафтних досліджень. Ландшафтна карта і профіль дозволяють вивчити внутрішню структуру комплексів, встановити взаємозв'язок між компонентами ландшафту і між самими ландшафтами, виявити складність, різноманітність, контрастність, розчленованість кордонів, взаємну віддаленість або сусідство. Ландшафтна карта і профіль як своєрідна інформаційна система в згорнутому вигляді містять дані про компоненти природи. Для підвищення інформаційної ємності картографічна модель ландшафту доповнюється супроводжуючим карту текстом - легендою, в якій описують основні ознаки природно-територіальних комплексів: геологічна будова, потужність, літологічний склад, вік, генезис, засоленість горизонтів до регіонального водоупора, рельєф (крутість, довжина, форма, експозиція схилів, ліній струмів, вік форм рельєфу), грунтовий покрив (його структура, що входять до нього генетичні різниці грунтів), грунтові води (глибина залягання в природних умовах і при меліорації, тип водного харчування, тип хімізму, ступінь мінералізації, напрямок бічного припливу або відтоку), поверхневі води (загальна характеристика та їх співвідношення з грунтовими водами, водний режим і баланс), рослинність (сучасний стан і характерні види, гадане співтовариство, що було на місці ріллі або вигону). Ємність підвищують за рахунок збагачення контурів індексами та цифрами, що розкривають характеристики компонентів в легенді. Ландшафтне картографування і профілювання розкривають природне «зміст» досліджуваної території. Крім цього виділяють інфраструктурні контури, дороги, лісосмуги і т. д. Існує напрямок, здатне підвищити інформативність ландшафтної картографічної моделі шляхом переходу від єдиної карти до серії карт, до складної картографічної моделі. Контури ландшафтів у цьому випадку розглядають як операційні територіальні одиниці, які групують і типізують за властивостями або по відношенню до людської діяльності. Наприклад, формують моделі, що складаються з двох карт: ландшафтної та сучасного антропогенного.
Аерознімків і космічні знімки. Важливими і цінними знаннями про ландшафти виступають моделі - заступники місцевості, отримані в результаті різного виду дистанційних зйомок (фото, теплової, лазерної, радарної). Ці моделі особливі, так як роздільна здатність приладів визначає міру заміщення місцевості відділенням істотних і несуттєвих рис. Знімки змістовні, але вони виконують функцію моделі-протоколу, але не моделі-гіпотези або моделі-синтезу, так як займають певне місце в ряду: місцевість à блокова модель à знімок à карта. Робота з подібними моделями знаходиться на початковій стадії.
6. Схема ландшафтного дослідження.
Шлях отримання знань - найбільш рухлива складова ландшафтознавства, так як в ході зміни наукових і практичних завдань змінюються уявлення за змістом і стратегії досліджень. Перший напрямок досліджень йшло від універсальних ландшафтос'емочних робіт до строго орієнтованим робіт. Відомості про властивості ландшафтів необхідні для генетичної або морфологічної класифікації природних комплексів. Вивчають також окремі важливі, складні і маловивчені властивості. Другий напрямок досліджень характеризується переходом від польових методик, що містять переліки дій, до методологічних опрацювання, де виявляють систему дослідницької діяльності, проводять емпіричні і теоретичні узагальнення. Осмислюють не окремі дії, а дослідницьку діяльність в цілому. Для цього необхідно методологічне узагальнення попереднього досвіду. Розробляють нові методи вирішення задач, не розв'язувалися раніше, йде еволюція конкретно орієнтованих методик і методологічних розробок від простого до складного. Виконані роботи та їх різноманітність становлять багатство ландшафтознавства. Послідовність дій відображає процес дослідження і залежно від завдань, що потребують вирішення, розглядається за схемами: предполевие à польові à завершальні дослідження (тобто предмет вивчення ясний, вивчають лише його територіальне різноманітність); емпіричне à теоретичне (схема відображає рівні пізнання); постановка проблеми à експериментальна частина à обговорення результатів; аналіз à діагноз à прогноз (від вивчення до вироблення конкретних пропозицій). Ландшафтне дослідження включає: вивчення властивостей ландшафтів, морфологічної структури, просторової диференціації процесів у ландшафті, сучасної динаміки і розвитку. Визначають: співвідношення природних і техногенних зв'язків, громадських потреб, ступінь виконання ландшафтом заданих йому соціально-економічних функцій. Ландшафтний прогноз пророкує і оцінює можливі зміни в ландшафті. Цю схему модернізують, включаючи додаткові етапи: вибір об'єкта дослідження, побудова моделей, управління територією. Вона об'єднує природно-історичні, технологічні та соціально-економічні завдання.
До теперішнього часу склалася загальна схема ландшафтного дослідження.
1.Наличие об'єкта дослідження і деяких знань про нього.
2.Необхідна отримання про нього більш повних знань: чіткого формулювання мети дослідження; вибору засобів дослідження: підбирають моделі-підходи, понятійний апарат, методи; розробляють програму: визначають коло вирішуваних питань.
3.Проведення натурних спостережень, експериментів, підбір матеріалів попередніх спостережень.
4.Сінтез матеріалів спостереження та отриманих раніше знань.
5.Проверка існуючих знань.
6.Внедреніе у виробництво або розповсюдження в загальнодоступній формі отриманих нових знань.
На даному етапі розвитку ландшафтознавства виділяють: природно-історичні дослідження ландшафтів і соціофункціональний аналіз ландшафтів.
Мета природно-історичних досліджень - виявлення нового знання про природні та природно-технічних ландшафтах як елементах організації сучасної географічної оболонки; соціофункціонального аналізу - виявлення значення ландшафтів в житті суспільства, що виходить за рамки природно-історичного розгляду.
Список використаної літератури.
1. Ісаченко А. Г. «Ландшафтознавство і фізико-географічне районування». - М.: Вища школа, 1991 р .
2. Колтунов Н. М. «Еколого-ландшафтна організація території». - М.: ІК «Родник», 1988 р .
3. Соколов Ю. М. «Структура ландшафтів». - Київ: УМК ВО, 1992 р .
Об'єктами класифікації та районування служать не тільки тривалі властивості, але також природні та природно-технічні системи. Розширення об'єктів дослідження змінює способи отримання даних та методи їх обробки. Методика районування включає такі прийоми, як візуальний аналіз ландшафтної карти, причому більшого масштабу, ніж плановане дослідження. Також реалізуються методи спряженого аналізу компонентів ландшафту і територіальних об'єктів, відображених на тематичних картах. Для цього проводять вибір ознак, найбільш інформативних для конкретних цілей районування (наукових або практичних), оцінюють надійність і достовірність отриманого результату, розробляють критерії оцінки співпідпорядкованості одержуваних меж територій.
Конкретні фізико-географічні класифікації будують на основі багатоступінчастого аналізу набору ознак геосистем та існуючих типізації. У класифікації об'єктів використовують дерева логічних, фактичних і регіональних можливостей, що об'єднують окремі розрізнені класифікації. Формалізовані методи аналізу інформації дозволяють широко використовувати методи моделювання та здійснювати класифікацію за допомогою комп'ютерів.
Експедиційні, стаціонарні, дистанційні методи.
Ці методи спрямовані на отримання вихідної інформації. Їх розвиток пов'язаний з вдосконаленням системи організації досліджень та загальної методології ландшафтознавства. Удосконалення стратегії і технічної бази досліджень (датчиків, самописців, вимірювальної та знімальної апаратури для аерокосмічних зйомок, розвиток електроніки) призвело до того, що дослідник від безпосереднього контакту з досліджуваним об'єктом переходить до дистанційних методів його вивчення. У стаціонарних або камеральних умовах проводять аналіз, вимірювання по топографічним і тематичним картками, аерокосмічним знімкам, систематизують літературні і фондові дані. За допомогою експедиційних методів з'ясовують неясні властивості досліджуваного об'єкта, вирішуючи завдання, пов'язані з виявленням властивостей ландшафту, взаємозв'язків його компонентів, просторової структури ландшафтів. У результаті цього етапу розвитку ландшафтознавства з'явився новий клас географічних завдань - дослідження формування, динаміки та функціонування геосистем, поведінки складових елементів, механізмів масо-енергообміну в геосистеме, природних режимів. Для цього необхідна мережа фізико-географічних стаціонарів - експериментальних баз для перевірки робочих гіпотез, накопичення порівнянного у часі матеріалу про процеси, налагодження окремих методик.
Стаціонарам повинно відводитися головне місце у вивченні процесів, механізмів, режимів, зміни станів, руху і часу в ландшафті. Серйозний конкурент цього виду досліджень - дистанційне зондування. Багаторазові регулярні зйомки одних і тих же об'єктів в різних масштабах, в різних спектральних зонах і діапазонах хвиль забезпечують безмежні можливості у вирішенні проблем створення геоінформаційних систем.
4. Ландшафтний підхід в природознавстві.
Ландшафтний підхід по відношенню до інших підходів являє собою гілку більш загального системного підходу і володіє всіма його рисами. Однак він націлений лише до одного обширного класу систем - земним, підклас - вже пов'язаний з географічною оболонкою, а рід - з ландшафтної системою. Ландшафтний підхід орієнтований на вивчення найважливішої оболонки Землі. Її особливість - наявність життя, яка визначає багато властивостей літосфери, атмосфери, гідросфери, змінює флору і фауну. Ландшафтний підхід спрямований на вивчення цілісності досліджуваного об'єкта, зумовленої взаємовідносинами його елементів і зв'язками з середовищем. Вивчаючи будь-який об'єкт або будь-який процес на Землі, важливо знати, що він або входить в одну ландшафтну систему, або охоплює кілька таких систем. Об'єкт природи чи є проявом ландшафту, чи відчуває його вплив, або сам здатний його змінити. Суть ландшафтного підходу: розгляд не тільки об'єкта вивчення, але і його середовища як ієрархічно складно сформованого цілого. Наприклад, людська діяльність може так змінити властивості ландшафтів, що ці змінені властивості будуть негативно діяти на саму людину. Поява ландшафтного підходу - велике досягнення ландшафтознавства. Його застосування - реальне визнання його провідної ролі в сучасному природознавстві. Залучення ландшафтного підходу до розробки і вирішення проблем взаємодії суспільства і природи, проектування і створення природно-технічних геосистем, природоохоронної діяльності підтвердило його працездатність в міждисциплінарних науково-технічних розробках.
5. Моделі в ландшафтознавства.
Моделювання - потужний інструмент пізнання природи. Модель подібна оригіналу. Вона заміщає об'єкт вивчення на певний час. Побудова моделей засновано на двох принципах: редукціонізму, тобто розкладання складного об'єкта на елементи для спрощеного його вивчення, інтегратізм, об'єднання цих елементів для синтезу. Це незамінний спосіб дослідження таких складно організованих об'єктів, як ландшафти. Існує образний вислів характеристики функцій моделей: «Модель - це міст між наглядом і теорією». Використовують такі класи моделей: вербальні, матричні, графічні, математичні. Математичні моделі мають велике значення у вирішенні завдань ландшафтознавства. Доцільно використовувати всі класи моделей.
Вербальні моделі. До класу вербальних моделей належать моделі-образи, дефініції, закони науки, назви типів ландшафтів. Вербальними моделями можна заміщати в дослідженні об'єкт, що вивчається. У моделях-образах створюється досить просте подобу досліджуваного ландшафту. Основна функція моделей-образів - допомогти знаходженню аналогії (ізоморфізму) між ландшафтом і іншими добре вивченими об'єктами для пізнання ландшафтів, підходів і методів дослідження.
Дефініції - поняття, визначення, сприйняті у свідомості дослідника. Вони беруть участь у формуванні графічних, картографічних, математичних моделей. Важливість дефініцій полягає в уявній програмі досліджень, зв'язаному аналізі зовнішніх чинників зміни ландшафту, оцінці взаємозв'язку його компонентів.
Закони науки - емпіричні (про зв'язок явища А з явищем В) і теоретичні - також виступають у ролі моделей. Наприклад, загальний закон про зв'язок компонентів ландшафту між собою дозволив по рослинності судити про грунти і про клімат.
Географічні назви типів ландшафту - гірський, дюнний, моренний, заплавний. Основна їх функція - «портретна» - замінити докладний опис моделлю, тобто уявленням про типі ландшафту. Назви типів ландшафтів включають в себе:
характеристики властивостей компонентів (типи рельєфу, грунтів, рослинності, основні параметри клімату, літологічний склад);
характеристики процесів функціонування (сезонна продуктивність рослинності, грунтів, клімату, сніговий покрив, режим зволоження, паводки і т. д.);
характеристики динаміки і уявлення про неритмічних процесах (ерозія, селі, лавини, підтоплення, затоплення і т.д.);
елементи прогнозу майбутніх станів ландшафтів.
Матричні моделі. Вони є проміжною ланкою між вербальними, блоковими, а іноді і картографічними моделями. В основному їх застосовують як інструменту типологічної угруповання ландшафтів, де стовпець і рядок - дві групи ознак типізації, наприклад тепло-і вологозабезпеченість. Матричні моделі використовують для вивчення прикордонних ландшафтів, пояснюючи розміщення ландшафтів відносно один одного, і для оцінки зв'язку: вплив - зміни - наслідки.
Графічні моделі. У цей клас моделей входять блокові і картографічні. Блокові моделі займають проміжне місце в ряду: вербальні - блокові - математичні. Вони графічно відображають реальний зв'язок між елементами і частинами систем і системою в цілому, між системою та її оточенням. Вони виразно, явно (на відміну від математичних) і наочно відображають ідею і концепцію. Системний підхід дозволив розробити узагальнені моделі ландшафту як системи, що складається з взаємопов'язаних компонентів, і системи взаємопов'язаних комплексів нижчого рангу. Розробляють моделі природних, природно-технічних, антропоекологічний, рекреаційних геосистем і процесів їх дослідження. Мова моделі - це не просто поєднання геометричних фігур і стрілок, а графічна запис знань, ідей, планів, зміст якої передається формою, розміром і порядком значків. Під елементами моделі (природні, техногенні) мають на увазі характеристики компонентів. Зв'язки між компонентами позначають стрілками, що характеризують їх спрямованість. Завершення зв'язку відбувається у трансформації моделей компонентів, в моделі кругообігів речовини, енергії та інформації. Систему позначають замикаючим (що охоплюють) елементи та внутрішні зв'язки контуром. Його замкнутість символізує цілісність системи, наявність контуру, що охоплює елементи, висловлює виділеної системи. Частина системи - сукупність елементів, що володіє деякою спільністю, найчастіше функціональною (керована частина, біотична частину і т. п.), виділяють замкнутим пунктирним контуром. Пунктир позначає меншу, ніж у цілому для системи, зв'язність елементів, несамостійність частин.
Прийнята уніфікація знаків і порядок їх використання є засобом комунікації між користувачами.
Основний зміст моделей ландшафтів відображає склад елементів системи та їх активність, характер змін системи. До складу елементів природи входять: літосфера, гідросфера, біосфера, атмосфера, грунт. У цьому ланцюжку переважає вертикальна складова: між літосферою і атмосферою, атмосферою і гідросферою, грунтом і біотою. У горизонтальній складової основну увагу приділяють просторової організації ландшафту.
У моделі природно-технічної геосистеми основні підсистеми - природа і технічні пристрої. Це вже новий об'єкт проектування - геотехнічна система (геотехсістема). Природний комплекс тут розглядають як ресурсовоспроізводящую систему, яка може обмежувати або ставити під загрозу роботу технічного пристрою. Концепція моделювання геотехнічної системи спрямована на проектування цілісної територіальної природно-технічної системи, а не тільки на вписування та узгодження дій технічних пристроїв з природними процесами. При цьому проектують і організовують не тільки техніку, але і природу. Сучасні блокові моделі розробляють як для міждисциплінарних, так і галузевих умов. Розроблюються в рамках ландшафтознавства блокові моделі природних і природно-технічних систем показують велику різноманітність, широту змісту, високий рівень абстракції в ході вирішення проблем.
Блокова модель соціофункціонального аналізу ландшафту є моделлю відносин суспільства до природи, які можна розглядати або як підсистем однієї системи, або як рівноправні системи. Модель базується на уявленнях про зв'язки потреб суспільства, властивості ландшафту, дій суспільства щодо задоволення потреб, зміни властивостей ландшафту, позитивних чи негативних наслідках, дій суспільства в оцінці наслідків, коригування попередніх дій. Функціональний аналіз моделі включає два блоки: перший характеризує предмет дослідження - ландшафт і суперсистему (суспільство) і їх елементи, другий - дії аналітика. Основа аналізу - відносини ландшафтів і суперсистеми. Ландшафт, його елементи з властивостями визначають можливість виконання ними необхідних функцій: поліпшення виконання своїх функцій при впливі меліорації, здатність до змін; стійке виконання покладених функцій: відновлювані позитивних властивостей при навантаженні, середовищовідтворне функцій; збереження зв'язків компонентів (лінійні, циклічні, розгалужені); збереження природних механізмів самоорганізації і саморегулювання; поєднання саморегулювання і управління (для природно-технічних систем).
Значну увагу приділяють не просто властивостями, а здатності змінювати і відтворювати стану. Тому розгляд другого блоку містить дії, пов'язані з «випереджаючим відображенням дійсності», розглядає те, що може статися з властивостями досліджуваного об'єкта.
У моделі враховують і елементи суб'єкт-об'єктних відносин, які можуть бути ідеальними, оптимальними, нормальними (допустимими), критичними, катастрофічними. Це оцінки наслідків виконання ландшафтами функцій при навантаженні, деякому впливі. Для розглянутих відносин доцільно охарактеризувати: обсяг потреб на одиницю часу, співвіднесених з одиницею обліку «споживання» (людина, одиниця виробництва продукції); навантаження на ландшафт в одиницю часу (на одиницю території). Важливі поняття: користь, корисність, можливість виконання функцій, небезпека, шкідливість, утруднення у виконанні функцій, надійність.
У завдання соціофункціонального моделювання входять: інвентаризація корисних якостей, оцінювання, спостереження за зміною стану (моніторинг), проектування, конструювання, прогнозування, нормування, експертування, регулювання. Вони мають свою методологічну та теоретичну базу.
Картографічні моделі і профілі картографічної моделі ландшафту починають створювати з ландшафтної карти на етапі польових ландшафтних досліджень. Ландшафтна карта і профіль дозволяють вивчити внутрішню структуру комплексів, встановити взаємозв'язок між компонентами ландшафту і між самими ландшафтами, виявити складність, різноманітність, контрастність, розчленованість кордонів, взаємну віддаленість або сусідство. Ландшафтна карта і профіль як своєрідна інформаційна система в згорнутому вигляді містять дані про компоненти природи. Для підвищення інформаційної ємності картографічна модель ландшафту доповнюється супроводжуючим карту текстом - легендою, в якій описують основні ознаки природно-територіальних комплексів: геологічна будова, потужність, літологічний склад, вік, генезис, засоленість горизонтів до регіонального водоупора, рельєф (крутість, довжина, форма, експозиція схилів, ліній струмів, вік форм рельєфу), грунтовий покрив (його структура, що входять до нього генетичні різниці грунтів), грунтові води (глибина залягання в природних умовах і при меліорації, тип водного харчування, тип хімізму, ступінь мінералізації, напрямок бічного припливу або відтоку), поверхневі води (загальна характеристика та їх співвідношення з грунтовими водами, водний режим і баланс), рослинність (сучасний стан і характерні види, гадане співтовариство, що було на місці ріллі або вигону). Ємність підвищують за рахунок збагачення контурів індексами та цифрами, що розкривають характеристики компонентів в легенді. Ландшафтне картографування і профілювання розкривають природне «зміст» досліджуваної території. Крім цього виділяють інфраструктурні контури, дороги, лісосмуги і т. д. Існує напрямок, здатне підвищити інформативність ландшафтної картографічної моделі шляхом переходу від єдиної карти до серії карт, до складної картографічної моделі. Контури ландшафтів у цьому випадку розглядають як операційні територіальні одиниці, які групують і типізують за властивостями або по відношенню до людської діяльності. Наприклад, формують моделі, що складаються з двох карт: ландшафтної та сучасного антропогенного.
Аерознімків і космічні знімки. Важливими і цінними знаннями про ландшафти виступають моделі - заступники місцевості, отримані в результаті різного виду дистанційних зйомок (фото, теплової, лазерної, радарної). Ці моделі особливі, так як роздільна здатність приладів визначає міру заміщення місцевості відділенням істотних і несуттєвих рис. Знімки змістовні, але вони виконують функцію моделі-протоколу, але не моделі-гіпотези або моделі-синтезу, так як займають певне місце в ряду: місцевість à блокова модель à знімок à карта. Робота з подібними моделями знаходиться на початковій стадії.
6. Схема ландшафтного дослідження.
Шлях отримання знань - найбільш рухлива складова ландшафтознавства, так як в ході зміни наукових і практичних завдань змінюються уявлення за змістом і стратегії досліджень. Перший напрямок досліджень йшло від універсальних ландшафтос'емочних робіт до строго орієнтованим робіт. Відомості про властивості ландшафтів необхідні для генетичної або морфологічної класифікації природних комплексів. Вивчають також окремі важливі, складні і маловивчені властивості. Другий напрямок досліджень характеризується переходом від польових методик, що містять переліки дій, до методологічних опрацювання, де виявляють систему дослідницької діяльності, проводять емпіричні і теоретичні узагальнення. Осмислюють не окремі дії, а дослідницьку діяльність в цілому. Для цього необхідно методологічне узагальнення попереднього досвіду. Розробляють нові методи вирішення задач, не розв'язувалися раніше, йде еволюція конкретно орієнтованих методик і методологічних розробок від простого до складного. Виконані роботи та їх різноманітність становлять багатство ландшафтознавства. Послідовність дій відображає процес дослідження і залежно від завдань, що потребують вирішення, розглядається за схемами: предполевие à польові à завершальні дослідження (тобто предмет вивчення ясний, вивчають лише його територіальне різноманітність); емпіричне à теоретичне (схема відображає рівні пізнання); постановка проблеми à експериментальна частина à обговорення результатів; аналіз à діагноз à прогноз (від вивчення до вироблення конкретних пропозицій). Ландшафтне дослідження включає: вивчення властивостей ландшафтів, морфологічної структури, просторової диференціації процесів у ландшафті, сучасної динаміки і розвитку. Визначають: співвідношення природних і техногенних зв'язків, громадських потреб, ступінь виконання ландшафтом заданих йому соціально-економічних функцій. Ландшафтний прогноз пророкує і оцінює можливі зміни в ландшафті. Цю схему модернізують, включаючи додаткові етапи: вибір об'єкта дослідження, побудова моделей, управління територією. Вона об'єднує природно-історичні, технологічні та соціально-економічні завдання.
До теперішнього часу склалася загальна схема ландшафтного дослідження.
1.Наличие об'єкта дослідження і деяких знань про нього.
2.Необхідна отримання про нього більш повних знань: чіткого формулювання мети дослідження; вибору засобів дослідження: підбирають моделі-підходи, понятійний апарат, методи; розробляють програму: визначають коло вирішуваних питань.
3.Проведення натурних спостережень, експериментів, підбір матеріалів попередніх спостережень.
4.Сінтез матеріалів спостереження та отриманих раніше знань.
5.Проверка існуючих знань.
6.Внедреніе у виробництво або розповсюдження в загальнодоступній формі отриманих нових знань.
На даному етапі розвитку ландшафтознавства виділяють: природно-історичні дослідження ландшафтів і соціофункціональний аналіз ландшафтів.
Мета природно-історичних досліджень - виявлення нового знання про природні та природно-технічних ландшафтах як елементах організації сучасної географічної оболонки; соціофункціонального аналізу - виявлення значення ландшафтів в житті суспільства, що виходить за рамки природно-історичного розгляду.
Список використаної літератури.
1. Ісаченко А. Г. «Ландшафтознавство і фізико-географічне районування». - М.: Вища школа,
2. Колтунов Н. М. «Еколого-ландшафтна організація території». - М.: ІК «Родник»,
3. Соколов Ю. М. «Структура ландшафтів». - Київ: УМК ВО,