Исследование по картам функционирования и динамики явлений

Одним из эффективных методов анализа динамики явлений выступаю метахронные диаграммы. Это трехмерные изображения, в которых горизонтальная ось используется для показа времени. Очень часто метахронные диаграммы используются для показа волн диффузии (рис. 5.11) и распространения загрязнений от трубы (см. рис. и).

Распространение новых идей по территории

Сходный смысл имеет система профилей, показывающая изменение влажности почвы в разных зонах увлажнения (рис. 5.12).

Рис.5.12. Распределение влажности почвы (в % от наименьшей влагоемкости) в зонах различного увлажнения

Картографический метод анализа функционирования ландшафтов

На рис. показаны ландшафтные комплексы Школьной балки в бассейне реки Ворон (юго-восточная часть Крыма). Выделены элементарные комплексы ранга фаций. Справа показаны состояния фаций во время дождя и после дождя. Хотя границы фаций, при этих типах погоды сохранились (что обусловлено сохранением инвариантов, связанных с горными породами, рельефом, типами почв и растительности), такие их характеристики как влажность почвы, гидрологические и метеорологические характеристики, характер экзогенных геоморфологических процессов приобрели особые черты. Отсюда различия между фациями стали несколько иными: некоторые стали более значительными, тогда как между другими фациями различия стали меньше. Легко представить, что во время жаркой сухой погоды процессы станут другими, различия между фациями изменятся – в одних случаях они снивелируются, в других усилятся. Чтобы понять причины этого, рассмотрим характер связей между самими фациями, а также между ними и внешними воздействиями. На. рис. показаны типичные взаимодействия, характерные для этого района (рис.), а также взаимодействия, формирующиеся при жаркой сухой (рис.), дождливой (рис.) и пасмурной бездожной погодах (рис.). Видно, что меняется набор процессов, вертикальных и горизональных переносов, что меняет и характер пространственного рисунка, а также степень сходства и различий территориальных комплексов.

5.10.Теоретико-картографическое моделирование в экологии

От конкретных карт, отображающих массу конкретных индивидуальных особенностей, можно перейти к теоретико-картографическим моделям. Примерами последних могут служить модель «идеальной зональности» (Макеев, Рябчиков, Исаченко и др.) или «поляризованного ландшафта» Б.Б.Родомана. Первая не имеет явно выраженного экологического характера. Но модель поляризованного ландшафта Б.Б.Родомана (рис.) - имеет явный экологический смысл: она показывает идеальную пространственную структуру видов использования территории, то есть по смыслу эта модель может быть отнесена к оптимизационному типу. Позднее появились аналогичные модели А.Г.Топчиева (рис.). Эти модели необходимы для территориального планирования. Построение таких моделей основано на снятии частных деталей, присущих разным территориям, на каждой из которых основная закономерность осложняется множеством факторов, имеющих место на каждом конкретном участке (районе). Таким образом была построена модель идеальной зональности (на идеальном материке). При этом у моделей такого рода в разной степени сохранена пространственная основа: идеальный материк сохраняет пространственные пропорции материков по широте, а у модели поляризованного ландшафта сохраняется практически один инвариант – характер взаимного расположения ландшафтов.

Графические и картографические исследования экосистем и ландшафтных систем реализуются еще в двух вариантах: 1)в форме использования пространства признаков (параметрического пространства), когда характеристики лесных сообществ рассматриваются в координатных системах, осями которых выступают различные факторы: увлажнение, эдафические условия, теплообеспеченность и т.д.; 2)с помощью карт, на которых размещение явлений дается в форме, более отвечающей привычным представлениям о пространстве. Эти два подхода как будто бы совершенно не связаны. Но на самом деле они представляют собой две модификации единого пространственного анализа. При этом в первом случае – пространство признаков или факторов - предельно обнажена одна сторона явления – зависимость объектов (в данном случае экосистем и ландшафтов) от двух (иногда одного, но иногда трех) факторов. Этот тип анализа позволяет увидеть картину зависимости исследуемого явления от интересующих факторов в чистом виде, как бы вычлененную из сложной совокупности взаимодействий. Но при этом нарушается естественная геометрия ландшафтных взаимосвязей.

При картографическом способе рассмотрения зависимость ландшафтов от факторов вообще не видна, но если наложить на карту ландшафтов карты факторов, то становится возможным анализировать эту зависимость двумя путями: 1)на основе пространственной корреляции (см. параграф 5.8); 2)рассматривая отдельные участки, на которых ландшафтные характеристики и факторы образуют ряды в виде сопряженных систем местоположений (склоновые, зональные и др.). Этот тип анализа дает возможность видеть зависимость явления от факторов в естественном пространственном сочленении. Однако в этом случае ситуация расчленяется на множество фрагментов, теряется общая картина.

Для получения обобщенной картины

Нам представляется, что наилучшие результаты могут быть получены при одновременном использовании этих двух подходов. Их сопряжение было продемонстрировано в общем смысле в ранее опубликованных работах В.А.Бокова (1985, 1987). В основу анализа кладется рассмотрение нескольких систем координат. Тем самым преодолевается разрыв между параметрическими (признаковыми) пространствами и картографическими изображениями путем привязки отдельных частей картографического изображения к общему признаковому пространству и наоборот – признаковое пространство рассматривается как сочленение отдельных «кусков» картографического «естественного» пространства.

Это один из видов анаморфозов. В этом случае производится две операции: 1.сложение участков карт с выделением полюсов и границ (краев), что позволяет все повторяющиеся участки свести к двумерному распределению; 2.растяжение реальных отрезков и участков пропорционально величинам параметров, которые используются в качестве осей координат. Единицей измерения такого пространства выступает единица параметра. Эта единица может быть как количественной, так и качественной, например единицей позиционного ряда.

Фактически в этом случае сохраняется реальное пространство, но имеет место смещение полюсов – они соответствуют максимумам факторов (которые используются в качестве осей координат), а в качестве единиц измерения используются единицы параметров (градусы температуры, мм атмосферных осадков и др.). На координатной плоскости реальные (метрические) расстояния растягиваются или сжимаются: на участках, где изолинии фактора (например, температуры) сгущены, реальные (метрические) расстояния растягиваются, а там, где изолинии разрежены, метрические расстояния сближаются.

Дата добавления: 2015-09-06