Функциональный анализ ландшафтов
Функциональный анализ ландшафтов.
1. Классификация функций ландшафтов
Вовлечение ландшафтов в сферу человеческой деятельности значительно опережает процесс осмысливания его наукой. Ландшафтоведение активно изучает новые функции ландшафтов, которые реально выполняются длительное время. Потребности общества, связанные с ландшафтами, систематизированы в следующие группы функций: ресурсовоспроизводящие - бесперебойное снабжение из природных источников веществом и энергией; абиотические (свет, тепло, кислород, вода, гидро-, термальная, ядерная энергия, топливо); биотические (флора и фауна: естественные и культурные, почва, торф); средовоспроизводящие - пространственная основа человеческой деятельности; ресурсосохраняющие - постоянно обеспечивающие условия деятельности людей: хозяйственные, социальные, культурные, физиологические; производственные - обмен веществом и энергией с обществом; информационные - снабжение информацией для ориентации в изменениях окружающей среды и ее хранение для использования в будущем; эстетические - воздействие на человека через психические процессы.


Общее представление человека о значении природы оказывает влияние на классификацию функций ландшафта. Сначала ландшафты рассматривали как носители полезных свойств и места нахождения и хранения «благ природы». Затем были открыты пути управления отдельными факторами, затем их комбинациями, т.е. произошел переход от простого собирательства к сложному производству (выращивание сельскохозяйственной продукции). Познание принципов причинности в функционировании ландшафтов направляло на поиски путей сохранения и стимулирования его функций (например - мелиорация).
2. Термины и понятия функционального анализа
Выделяются блоки: суперсистема (субъект), ландшафт (объект), отношения между ними. Суперсистема (субъект), ее характеристики: потребности, цели, производство, человек (население). Ландшафт способствует выполнению функций и воспроизводства. Отношения между суперсистемой и ландшафтом, т.е. взаимоотношения между субъектом и объектом, можно разделить на взаимодействие, воздействие на ландшафт, изменение ландшафта; корректировку воздействий, изменений, последствий; потребности, использование, управление, оценку, последствия.
Использование - процесс извлечения полезных для суперсистемы свойств ландшафта, сопровождающийся или не сопровождающийся воздействием на него. Воздействия (производственные или непроизводственные) человеческой деятельности на ландшафты могут быть целенаправленными, или непреднамеренными. Целенаправленные воздействия увеличивают ресурсовоспроизводящую способность и продуктивность, приводят к накоплению или перераспределению ресурсов ландшафта. Воздействие, направленное на один из компонентов ландшафта, сопровождается непреднамеренным воздействием и на другие компоненты вследствие их тесной взаимосвязи. Оно также распространяется и на смежные ландшафты. Изменения состояния или режимов ландшафтов приводят к положительным или отрицательным последствиям.
Воздействия классифицируют: по направлениям и видам человеческой деятельности (сельскохозяйственное, промышленное); обмену веществом и энергией (поступление, расход); длительности воздействий (суточное, сезонное, годовое, многолетнее); виду и режимам его проявления (постоянное, периодическое, циклическое).
Количество воздействия на ландшафт определяется термином «нагрузка». Нагрузка на ландшафт - это антропогенно-техногенные воздействия, изменяющие отдельные компоненты ландшафта или их свойства, которые могут привести к нарушению выполнения им заданных социально-экономических функций. Нагрузка (инженерная) может быть статической, динамической, постоянной, временной.
Норма нагрузки на ландшафт - антропогенное воздействие, не приводящее к нарушению социально-экономических функций ландшафта. Предельно допустимая норма нагрузки на ландшафт - норма, при превышении которой разрушаются структуры ландшафта, нарушаются его функции. Различают нагрузку на чисто природные и на антропогенные ландшафты. Любое воздействие на природные ландшафты - нагрузка. Все воздействия на антропогенные ландшафты, не нарушающие их сбалансированного состояния, к нагрузкам не относятся. Новые воздействия сверх запланированных ранее, разбалансирующие структуру, функции, свойства ландшафта, являются нагрузкой. Это касается природной составляющей антропогенного ландшафта. Превышение норм нагрузки резко изменяет его свойства и приводит к изменению всего антропогенного ландшафта.
Емкость ландшафта - способность обеспечивать нормальную ресурсовоспроизводящую, средовоспроизводящую, ресурсосохраняющую, информационную функции без отрицательных последствий на единицу площади. Емкость антропогенного ландшафта - величина непостоянная, зависящая от воздействий (мелиорации, рекультивации, консервации и т.д.).

Охрана ландшафтов - система мероприятий, направленная на сохранение возможности выполнения ландшафтом ресурсовоспроизводящих и средоформирующих функций. Это могут быть технологические, экономические, биологические, административно-правовые мероприятия. Основой охраны ландшафтов являются мероприятия, направленные на сохранение способности их к природной саморегуляции, их структуры. В охранные мероприятия входят: мелиорация, мелиоративный режим, рекультивация, режим использования, предупреждение загрязнения, уход за ландшафтами, сохранение свойств самоочищения.
Управление ландшафтами - организация рационального взаимодействия между ландшафтами, хозяйством, техникой, деятельностью человека в ходе выполнения им социально-экономических функций, включающее согласование пространственных и временных требований общества с возможностями ландшафта (рассматривают устойчивость, площади, режимы и т.д.). Оптимальные социально-экономические функции выбирают на основе анализа: определения нагрузок, мер воздействия, режимов использования, регулирования, контроля, ухода.
Различают опережающее управление (управление ландшафтами на стадии проектирования) и оперативное управление (управление существующими ландшафтами). Оперативное управление включает: наблюдение, контроль, средства регулирования и ухода. Оценивают управление по степени соотношения между объектами (ландшафтами) и субъектом. Дается оценка для каждого вида землепользования (сельскохозяйственного, водохозяйственного, лесного, промышленного, транспортного и т.д.) по возможности выполнения ландшафтом социально-экономической функции и по возникающим последствиям от антропогенных воздействий. Технологическую оценку управления дают для разных видов хозяйственной деятельности (экономическая, внеэкономическая, положительная, отрицательная и т.д.), и она включает следующие этапы: уточняют цель и задачи работ, выделяют субъект с формами его деятельности и объект по таксономическому уровню; оценивают свойства объекта, выделяют связи и отношения между субъектом и объектом; изучают состояния объекта и его характеристики, выделяют показатели состояний в настоящем и будущем; сопоставляют полученные показатели с соответствующими нормами по оценочным шкалам, категориям; объединяют частные оценки в общую; составляют сводные таблицы, карты. Если для конкретно проектируемых мероприятий в ландшафте нет допустимых норм или шкал, то изучают взаимоотношения между ними.
Термин «выполнять функцию» передает отношение ландшафта к обществу. При изучении ландшафтов встречаются термины: устойчивость, изменение, критические состояния, деградация, загрязнение, самоочищение.
Устойчивость ландшафта - это свойство сохранять свою структуру и характер функционирования в условиях изменяющейся среды. Различают устойчивость природных и природно-технических ландшафтов. Устойчивость природных ландшафтов - это способность сохранять структуру под влиянием природных и антропогенных воздействий. К природным ландшафтам относятся и полуприродные: лесопосадки, луговые угодья и т.д. Природные ландшафты не должны переходить в такое состояние, при котором они разрушаются или становятся другими ландшафтами. Устойчивость природно-технических ландшафтов - способность выполнения социально-экономических функций с ресурсовоспроизводством и средовоспроизводством в заданных пределах. В таких ландшафтах (геотехсистемах) устойчивость обеспечивается с помощью сочетания процессов управления и саморегуляции.
Изменения - последствия, вызванные любыми воздействиями на ландшафт. Последовательная цепочка понятий: воздействия на ландшафт à изменения ландшафта à последствия деятельности. Любое воздействие на ландшафт сопровождается цепью изменений вследствие тесной взаимосвязи его компонентов. Характер изменений зависит от многих факторов: от вида воздействия, продолжительности, режима, свойств, характера взаимосвязей свойств ландшафта.
Антропогенные изменения ландшафтов классифицируют в зависимости:
от направленности воздействий. Выделяют прямые и опосредованные. Прямые изменяют свойства почвы, режимы почвы (водный, воздушный, тепловой, питательный, временной, пространственный). Опосредованные изменения происходят при краевых эффектах основного использования земель;
глубины изменения ландшафтов, которая отражается в их функционировании, динамике, развитии;
ориентированности воздействий. Различают обратимые или необратимые, прогрессивные или регрессивные воздействия;
степени соответствия поставленным целям - рассматривает направленные или побочные изменения;
площади охвата ландшафта в целом или отдельных его компонентов - учитывает степень и вид изменений.
Критическое состояние ландшафта - неустойчивое состояние, при котором увеличение нагрузки может привести к изменению структуры, прекращению выполнения ландшафтом социально-экономических функций, отрицательным последствиям для населения. Вывод ландшафта из критического состояния возможен за счет снижения нагрузки.
Деградация ландшафта происходит в результате необратимых изменений его структуры. Деградированный ландшафт - это ландшафт, разрушение которого сопровождается полной потерей способности выполнять ресурсо - и средовоспроизводящие функции. Возникает вследствие нерегулируемой человеческой деятельности в ландшафте.

3. Смена функций ландшафтов
Ранее считалось, что использование ландшафта для решения разных задач исключает одновременное использование его. Это допущение предшествовавшего опыта ландшафтоведения обосновывалось положением: один ландшафт - одна функция. Например, застройка ландшафта исключала заготовку древесины, что, в свою очередь, приводило к невозможности его рекреационного использования и т.д. Хотя и известны примеры множественности функций, выполняемых одним ландшафтом: большая река - транспортная артерия - источник водоснабжения и рыболовства - водоприемник жидких стоков - место отдыха. Суждение: «каждому ландшафту - одна функция» приводит к экстенсивным рекомендациям развития хозяйства, где число ландшафтов должно превышать набор потребностей. В случаях интенсивного развития хозяйства эти рекомендации непригодны, особенно в работах по территориальному планированию и проектированию. Здесь учитываются новые потребности общества. Изменяется спрос на территорию в условиях изменяющихся общественных потребностей, может возникнуть конфликтность ситуации в выборе функций ландшафта.
Проектирование нового объекта придаст ландшафту новые функции и неизбежно приведет к изменению старых. Техническая система закрепит новые функции на десятилетия и затруднит возможность последующего изменения функций ландшафта при изменившихся потребностях общества. При смене функций ландшафтов возникают две группы ситуаций. Первая группа связана с первичным хозяйственным освоением территорий. В этих условиях «чистые» природные комплексы впервые вовлекаются в общественную функцию. Процесс имеет тенденцию к экстенсивному росту - «вширь». Вторая группа ситуаций связана с изменением функции «места». Это освоенные районы, где новые потребности не могут быть удовлетворены первичным освоением. Здесь требуется придание ландшафтам новых соответствующих функций, до этого не имевшихся. Эта тенденция интенсивного развития экономически насыщенных территорий будет постоянно сохраняться.
Смена функций может происходить по двум направлениям: революционному и постепенному. Революционная смена предполагает прекращение выполнения одной функции и переход к совершенно другой (качественное изменение). Постепенное изменение происходит эволюционно в рамках одного типа функций. Сущность изменений зависит от направленности деятельности, а оценка изменений - от направленности анализа. Например, трансформацию одних сельскохозяйственных угодий в другие (лес - луг - пашня - дачные участки) рассматривают как смену функций ландшафта. Ротация пропашных сельскохозяйственных культур на пашне его функций не меняет. Смена функций ландшафта происходит при смене его общественных функций по определенному направлению: от менее необходимых для общества в данный момент функций к более необходимым. Смена функций сопровождается повышением или внедрением новой мощности технических систем, глубиной изменения связей между компонентами природного комплекса. Такой ход событий называют синатропизацией, а обратный ход, более редкий, - ренатурализацией (когда сельскохозяйственные угодья превращают в парки, жилые массивы и т.д.). Синатропизация требует значительных материальных затрат (например, превращение целины в мелиорируемые площади) и осуществляется быстрее, чем ренатурализация, если последняя связана с восстановлением первоначального состояния (восстановление почвенного покрова, деревьев и т.д.).
С одной стороны, каждая планируемая функция, выражая общественные потребности, реализуется с помощью технических систем. Изменения в потребностях или техническом способе их реализации меняют взаимоотношения функции и ландшафта. Переход от одной технической системы к другой (на основе научно-технического прогресса) при сохранении той же функции изменяет связи в системе «техническая система - природный комплекс», свойства ландшафтов, способствует появлению «цепных реакций» в природе, воздействует на способность выполнения ландшафтом заданных функций.
С другой стороны, необходимо учитывать спонтанную динамику природных процессов, изменяющих свойства ландшафта (заболачивание, затопление, подтопление, зарастание), и результат действия антропогенных факторов (подтопление, загрязнение, заражение и т.д.). Выполнение ландшафтом той или иной функции детерминировано его свойствами, поэтому их изменения могут стать предпосылкой для смены его функций. Непрерывная смена функций ландшафтов требует обоснования принципов их выбора. Первый принцип - гуманистический, приоритета здоровья современного и будущего поколений, второй - обязательность сохранения за ландшафтами способности воспроизводить в настоящем и будущем полезные свойства.
4. Этапы функционального анализа
При освоении ландшафтов выбирают и уточняют цели, разрабатывают программы действий, проводят наблюдения, обозначают результаты, осуществляют внедрение. По мере разработки технического решения использования ландшафта возникает необходимость уточнения программы, смены решений, прогноза и оценки последствий. Рассмотрим эти этапы.

Этапы уточнения целей. Обычно формулировка цели поступает к аналитику в недостаточно четком виде. Для этого уточняется объем потребности в различной информации. Разрабатываются программы, проводится выбор критериев и их параметризация, оценивается функционирование уже освоенных ландшафтов. При смене функционирования определяются тип и масштабы воздействий.
На первом этапе выявляют и формируют потребности суперсистемы, определяют их объем. Затем выдвигают гипотезы о возможности удовлетворения потребностей за счет использования свойств ландшафта (неизмененных и измененных) при помощи известных технологий, мероприятий, технических средств. Для выполнения этого этапа требуется минимальная сумма знаний о ландшафте. Она может быть получена из литературы или по фондовым данным.
На втором этапе формулируют требования к ландшафтам, удовлетворяющие потребности. Делают терминологическое описание. Уточняют параметры целевой функции. Формулируют требования к свойствам ландшафта. Для получения дополнительных знаний и упорядочения целей можно проводить полевое обследование по разделам или этапам работы.
На третьем этапе создают модель или семейство моделей изучаемого объекта.
На четвертом этапе ландшафтовед совместно со смежными специалистами прорабатывает отдельные узлы проблемы, как между дисциплинами, так и в узкопрофессиональных областях.
На пятом этапе разрабатывают концепцию изучения ландшафта, которая включает: использование его вербальной модели и терминологическое описание, построение дерева целей, построение схемы движения потоков информации.
Этапы получения информации. Для анализа информацию можно получить при проведении полевых работ, по накопленной информации о выполнении ландшафтом различных функций и возникающих последствиях. На этом этапе выявляют ландшафты со свойствами, отвечающими необходимым требованиям задаваемой функции; сопоставляют свойства ландшафтов с требуемыми для выполнения целевой функции; оценивают способность ландшафта удовлетворять потребность общества без изменения состояния и возможности изменения свойств ландшафта для улучшения выполнения им конечной цели; соблюдают условия устойчивости измененного техническими средствами ландшафта; оценивают устойчивость природной составляющей ландшафта к планируемым изменениям его свойств, а также свойств сопряженных с ним ландшафтов и возможные негативные последствия. Следует иметь в виду, что первые три требования методически разработаны достаточно (Исаченко, 1980, Мухина, 1973), остальные требования анализа: воздействия à изменения à последствия, изучены меньше, поэтому применяют допущения и экстраполяцию (по аналогии). Сложность заключается в прогнозировании цепных реакций поведения отдельных звеньев системы.
Этап прогнозов. Начинают его с выдачи рекомендаций назначенных мероприятий, обеспечивающих оптимальное выполнение ландшафтами намечаемых функций. Оптимальное выполнение подразумевает наилучшее удовлетворение потребностей ландшафтами с позиций общества и сохранение ими средо - и ресурсовоспроизводящих свойств с позиций природы. Затем составляют эскиз проекта изменения ландшафтов, который содержит: оценку потенциально измененного ландшафта; перечень прогнозируемых изменений в ландшафте; прогноз последствий от нагрузок (и предельно допустимых) при выполнении целевой функции по экологическому состоянию для здоровья человека, изменений в хозяйстве, сопоставление показателей с нормативными; возможность обеспечения надежности сочетания самоорганизации ландшафта и управления им; варианты проектов природно-технических геосистем с оптимальными параметрами.
Этап управления информацией. На этом этапе ландшафтоведы принимают участие в экспертизе проектов, принятии решений по созданию геотехнических систем, трансформации геосистем и создании геотехнических систем.
При экспертизе проектов проверяют правильность и полноту исходной региональной информации, полноту и точность учтенных свойств ландшафтов и последствий цепных реакций, дают рекомендации по улучшению проекта, экономическим, социальным, природоохранным мероприятиям, особенностям существующей геосистемы и проектируемой геотехнической системы. При принятии решения о создании геотехсистемы учитывают связи между компонентами и комплексами, территориальную дифференцированность, используют знания других наук по надежности и совершенству проекта в прогнозах поведения геотехнической системы. На этапе создания геотехнической системы (при выносе проекта в натуру) необходим контроль ландшафтоведа за выполнением технологии производства работ, непредвиденными воздействиями и негативными последствиями.

Этап управления техноприродной системой. При строительстве природно-технической системы необходимы контроль и корректировка ее деятельности в период эксплуатации. Для поддержания заданных параметров природно-технической системы наблюдают за ее состоянием и функционированием, контролируют ее регулирующие действия, смены режимов. Анализируют работу системы (состояние и поведение), оценивают по критериям ее функционирования и сличают с параметрами целевой функции, корректируют технологию и способы воздействия, совершенствуют устойчивость природно-технической системы с помощью природоохранных мероприятий и защиты от негативных последствий. Рассматривают возможность перераспределения функций между низшими комплексами. Эти действия направлены на удовлетворение одной системой одной потребности или одновременно нескольких потребностей (лесное хозяйство и водное хозяйство, земледелие и водное хозяйство, лесное хозяйство и рекреация и т.д.). При этом имеет место увеличение эффекта воздействия, изменений и последствий. Каждая отрасль хозяйства одновременно является и фактором воздействия и ущемленной в своих интересах стороною. Одну потребность можно удовлетворить несколькими ландшафтами или определенно заданную сумму потребностей - ограниченным числом ландшафтов. Встречаются ситуации, требующие смены функций ландшафта (или ландшафтов) или выполнения ранее заданных функций.
Перечисленные мероприятия проводят в следующем порядке: получают информацию, соотносят информацию о текущем и возможном состоянии ландшафта с заданными критериями, устанавливают их параметры. Поэтому работа специалиста в сфере функционального анализа ландшафтов требует глубоких знаний в области технических наук, проектирования и управления.
Подходы к изучению ландшафтов.
ПЛАН.
1. Общие положения.
2. Ландшафт как геосистема.
3. Методика изучения ландшафтов.
4. Ландшафтный подход в природоведении.
5. Модели в ландшафтоведении.
6. Схема ландшафтного исследования.
7. Список используемой литературы.
1. Общие положения.
В настоящее время, когда человек на высоком уровне развития науки и производительных сил своей деятельностью коренным образом изменяет компоненты природы, появляется проблема сосуществования человеческого общества и окружающей его среды. Отношения человека и природы должны обеспечить гармоничное сочетание суверенных интересов человека и общества со столь же суверенными «интересами» природы.
Человек в своей жизнедеятельности не может отказаться ни от использования природы, ни от изменения компонентов природы, ни от научно-технического прогресса. Следовательно, необходимо познание и использование в практической деятельности законов формирования и функционирования особых социоприродных или, по географической терминологии, техноприродных систем. Необходимо научное обоснование синтеза природных процессов и деятельности человека. Законы формирования, функционирования и развития техноприродных систем не являются ни чисто природными, ни чисто социальными, они дают знания об особых процессах при взаимодействии человека и природы. Учет этих законов как раз и должен обеспечить коэволюцию, т. е. совместное развитие природы и человеческого общества. Отношения человека с природой можно разделить:
на природоведение — познание объективных законов возникновения, развития, функционирования отдельных компонентов природы и их совокупности в виде природно-территориальных комплексов или геосистем различной значимости;
природопользование — вовлечение в общественное производство вещества, энергии и информации, содержащихся в компонентах природы, получение определенных услуг для удовлетворения материальных и культурных потребностей человеческого общества;

природообустройство — согласование требований природопользователей и свойств природы, придание ее компонентам новых свойств, повышающих потребительскую стоимость или полезность компонентов природы, восстановление нарушенных компонентов и защита их от негативных последствий природопользования.
В природообустройство входит мелиорация земель разного назначения: сельскохозяйственных, водного и лесного фондов, поселений, промышленности, транспорта, связи; рекреационного, оздоровительного, историко-культурного, научного, оборонного назначения.
Составляющая природообустройства — восстановление свойств компонентов природы или даже самих компонентов после их использования: рекультивация земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых, в результате строительства; восстановление растительного покрова; восстановление (возобновление) запасов и качества подземных и поверхностных вод; очистка загрязненных территорий и т. п.
Элементом природообустройства является природоохранное обустройство территорий: воссоздание экологической инфраструктуры на водосборах; борьба с водной и ветровой эрозией; восстановление естественной гидрографической сети, особенно малых рек, водоохранных зон; защита от некоторых природных стихий (наводнений, подтоплений, оползней, размыва берегов, суховеев).
Природообустройство глубоко вмешивается в ход природных процессов, вызывает порой необратимые изменения в развитии и функционировании природных систем, связано с расходованием большого количества материальных, энергетических, трудовых и денежных ресурсов, поэтому оно должно проводиться в условиях гласности, на определенной правовой основе, после всесторонней независимой высокопрофессиональной экспертизы, его последствия должны надежно прогнозироваться и контролироваться после осуществления.
Научная теория оптимизации человеческого воздействия на природу была выдвинута В. И. Вернадским и развита его последователями в концепции ландшафтного подхода как одного из важнейших направлений географии.
Становление и развитие ландшафтоведения как науки неразрывно связано с именами выдающихся ученых: А. Гумбольдта (1769-1859), К. Риттера (1779-1859), В.В.Докучаева (1846— 1903). Идея единства и взаимосвязи природных явлений на Земле была развита в трудах немецкого ученого Александра Гумбольдта. Российский ученый В. В. Докучаев сформулировал представление о закономерных связях между компонентами природы, обосновал учение о почве как особом природном объекте, дал комплексную характеристику природных зон России.
В дальнейшем изучение физико-географических комплексов разного ранга нашло развитие в трудах Г. Н. Высоцкого (1865— 1940), Г. Ф.Морозова (1867-1920), Л.С.Берга (1876-1950), А. А. Борзова (1874-1939), Р. И. Аболина (1886-1939). Л. С. Берг первым дал научное определение понятия «ландшафт», выделил на территории России ландшафтные зоны, ввел разделение ландшафтов на природные и культурные.
Теоретические основы ландшафтоведения в дальнейшем были развиты в работах С. С. Неуструева (1874—1928), Б. Б. Полынова (1877-1952), Л. Г. Раменского (1884-1953), С. В. Калесника (1901—1977), В. Н.Чукачева (1880—1967) и других исследователей.
Большое значение для теории и практики географических и ландшафтных исследований имеют труды Н.А.Солнцева, А.Г.Исаченко, Д. Л. Арманда, Ф. Н. Милькова, В. С. Преображенского, В. А. Николаева, А. М. Шульгина, В. С. Аношко, К. Н. Дьяконова, В. М. Чупахина, М. В. Андриишина, В. Б. Сочавы, М. А. Глазове-кой и др.

Ландшафтоведение как раздел физической географии является методологической основой для усовершенствования и обустройства ландшафтов, разработки методов и способов использования нетронутых или антропогенно измененных ландшафтов, их восстановления. Ландшафтоведение как наука не обходится без географического изучения природного устройства территории по компонентам (растительности, почвам, водам, литогенной основе, воздушной среде). Ландшафтоведение обладает необходимыми теоретическими и методологическими разработками, накопленным практическим опытом для решения проблем исследования территорий в целях их охраны и использования. Наиболее содержательную информацию о естественных ресурсах территории, ее специфике заключают в себе природно-территориальные комплексы — ландшафты.
Последние также рассматривают в качестве своеобразного природно-ресурсного района. Главная цель рационального природообустройства и природопользования заключается в конструировании культурных ландшафтов, т. е. в целенаправленном изменении природно-территориальных комплексов на научной основе в интересах общества. Для достижения этого в ландшафтоведении разработан ряд основополагающих принципов:
сотворчество с природой, т. е. максимальное использование естественных ресурсов ландшафта, структуры, динамики в настоящем и будущем с учетом интересов природы;
необходимость полифункциональности хозяйственной организации ландшафтов и их морфологической структуры;
учет естественных возможностей ландшафтов, как среды для проживания и пригодности к производственной деятельности;
пространственная физико-географическая дифференциация ландшафтов для рационального природопользования;
организация геосистемного мониторинга;
внимание к экологической экспертизе (анализ, прогноз-предупреждение).
Рациональное отношение к природе исключает нежелательные последствия, ущерб самим ландшафтам, здоровью и безопасности людей, способствует гармоничному развитию природы и общества.
Независимо от практических целей изучение ландшафтов и других геосистем как фрагментов объективной реальности важно для познания организации природы Земли и общей картины состояния мира. Человечество живет в среде, где успехи и неудачи любой науки воздействуют на сложно организованную систему (географическую оболочку) и ее части (ландшафты).
Сложность ландшафтов обусловлена многоэлементарностью и полиструктурностью, гетерогенностью входящих в состав элементов частей неживой и живой природы, человека, многообразием внутренних и внешних связей, многообразием состояния, иерархичностью, типологическим разнообразием и неповторимостью каждого ландшафта. Изучение этого обычного для человека мира, соразмерного с человеком и его деятельностью, порождает впечатление обыденности, общедоступности и кажущейся легкости познания ландшафтов, объяснений на уровне здравого смысла. Оценивая сложность ландшафтов, А. Г. Исаченко писал, что ланд-шафтоведение — это отнюдь не легкая наука, а значительно более трудная, чем любая из отраслевых дисциплин. Познание ландшафтов увеличивается и углубляется.
2. Ландшафт как геосистема.
Все объекты, изучаемые ландшафтоведением, объединены понятием «геосистема» или природно-территориальный комплекс (ПТК). Геосистема охватывает все природные географические единства, от географической оболочки Земли до самых простых, элементарных структур. Геосистема — это не простое сочетание компонентов, а сложное, целостное материальное образование с определенной организацией вещества Земли. Геосистема — это пространственно-временная система географических компонентов, взаимообусловленных в своем размещении и развивающихся как единое целое. Объект изучения ландшафтоведения — геосистемы разных уровней. Термин «геосистема» предполагает особую системную сущность объекта, его принадлежность к системам, выраженным в универсальной форме организации природы. Вся природа — системная организация, состоящая из систем разных типов и порядков. Системная концепция отражает всеобщую взаимосвязь и взаимодействие предметов и явлений природы. Поэтому геосистему следует рассматривать как систему особого класса, высокого уровня организации, со сложной структурой и взаимной обусловленностью компонентов, подчиняющихся общим закономерностям. Если под ландшафтом понимают реальный, многообразный природный объект, то под системой — его структуризиро ванный, лаконичный образ. Соотношение между ландшафтом и геосистемой приблизительно такое же, как между природным процессом и его математическим описанием. Любая геосистема имеет следующие особенности: состоит из набора взаимосвязанных элементов; является частью другой, более крупной системы; состоит из подсистем более низкого уровня.

3. Методика изучения ландшафтов.
Методика ландшафтоведения — это комплекс общенаучных подходов, приемов и способов получения эмпирического и теоретического обобщения в целях познания пространственно-временной организации ландшафтов и их связей с другими объектами. Комплекс подходов — это не просто их совокупность, а стройная система взаимосвязанных методов, отражающая взаимосвязь изучаемых объектов, их свойств и взаимодействие географических наук. Все многообразие методов и приемов, используемых ландшафтоведением, имеет одну основу — применение пространственно-сравнительного подхода, который может проявляться в словесных, блоковых, картографических, математических моделях. Здесь сравнивают элементы, системы, факторы, состояния, организацию, выявляют общее и индивидуальное, групповые свойства, ищут изоморфизм (аналогию). Постоянной основой такого подхода является картографирование ландшафтов. Методика ландшафтоведения опирается и на полисистемные модели, отражающие непрерывно-дискретное строение географической оболочки.
Сравнительный подход. Он объединяет комплекс методов, основой которого служит логический прием сравнения, заключающийся в сопоставлении и выявлении сходства и различия организации, свойств, состояний, процессов двух и более ландшафтов. Это могут быть как рядом расположенные или существующие в одно и то же время, так и удаленные в пространстве и во времени ландшафты, находящиеся под влиянием одних и тех же или различных факторов. На основе сопоставления делают выводы о закономерностях формирования и развития ландшафтов в пространстве и во времени. Такой подход является базовым на этапе эмпирического и теоретического обобщения при разработке классификаций и легенд карт районирования, оценки и прогнозирования. Сравнительный подход усложняется с общим развитием науки и техники и привлекает системный подход и математические методы. Существуют два направления применения сравнительного подхода: для прогнозирования состояний и поведения геосистем. Первое предполагает сопоставление слабо изученного объекта с хорошо изученным аналогом. Во втором сопоставляют одинаково изученные ландшафтные объекты, находящиеся либо на одной, либо на разных стадиях развития.
Исторический подход. Он широко использует логические операции сравнения состояний. Анализируют изменения существенных характеристик либо самого комплекса, либо факторов, его формирующих. Он объединяет большое число методов и операций. Развиваясь, исторический подход трансформируется в более общий — временной. Современный исторический подход обогащен математическими методами обработки и анализа данных, применения моделирования для воссоздания разномасштабных изменений и выявления сущности пространственно-временной организации ландшафтов.
Системный подход. С его помощью в ландшафтове-дение внедряют моделирование — совокупность процедур построения эмпирических и теоретических моделей. Используя модели в процессе изучения ландшафтов, можно переносить полученные знания с моделей на натуру. Системный подход — система определенно упорядоченных процедур.
Картографический подход. Анализ карты в географии служит средством применения пространственно-временного сравнительного подхода. На картах фиксируют наблюдения, устанавливают по ним морфологическую структуру ландшафта (по полевым наблюдениям или дешифрированием аэрофотоматериалов), получая в результате ландшафтную карту, схему ландшафтного районирования. Карты — это знаковая пространственная модель геосистемы, полученная по определенным законам. В этом качестве она становится источником новой информации о свойствах ландшафта. Создание и анализ карты состоят из комплекса циклов: наблюдательных, технических, логических, измерительных. Большое значение имеют алгоритмизация и автоматизация процессов построения и изучения карты на основе математической теории распознавания образов.
Существует несколько определений географических информационных систем (ГИС), которые всесторонне характеризуют это понятие. Наиболее распространено определение ГИС как информационной системы, осуществляющей сбор, хранение, обработку и отображение пространственно-распределенной информации. ГИС объединяет информацию, содержащуюся на географических картах, с кадастровыми, экологическими и другими данными в зависимости от ее назначения.

Географические информационные системы включают в себя технологию для организации, хранения, представления и анализа (определения взаимоотношения) пространственных данных с помощью компьютера. Применение ГИС разнообразно: картография, землеустройство, мелиорация, лесоводство, экология, оценка состояния окружающей среды и др. ГИС позволяет интегрировать информацию по рассматриваемой проблеме, проводить аналитические исследования и служит основой для принятия более обоснованных решений, т. е. ее можно использовать в системах поддержки принятия решений (СППР).
Создание ГИС включает следующие этапы: создание (разработка) цифровых баз пространственных данных, связывание баз данных, визуализация всех видов географически привязанной информации, выполнение пространственного анализа, составление цифровых карт и отчетов, построение приложений для конкретного пользователя, составление сопроводительного обзора функций и возможностей.
Большая потребность в ГИС и рост популярности таких систем объясняются тем, что пространственные факторы являются составной частью повседневной человеческой жизни, а также тем, что реальный мир состоит из многих географических компонентов, которые могут быть представлены в качестве связанных наборов пространственных данных. ГИС обладают возможностью связывать различные наборы данных для рассматриваемой территории и выполнять операции над различными слоями данных (объединять, накладывать, создавать новые), так как в качестве объединяющего принципа они используют пространственное (географическое) положение всех данных. Объединение различных данных дает новую информацию для анализа, а следовательно, увеличивает ценность этих данных.
Методы районирования и классификации ландшафтов.
В середине XX в. районирование и классификацию рассматривали как основную самостоятельную задачу, как конечный результат ландшафтного исследования. В настоящее время они являются вспомогательными, так как имеют особое значение в систематизации географической информации.
Объектами классификации и районирования служат не только длительные свойства, но также природные и природно-технические системы. Расширение объектов исследования меняет способы получения данных и методы их обработки. Методика районирования включает такие приемы, как визуальный анализ ландшафтной карты, причем большего масштаба, чем планируемое исследование. Также реализуются методы сопряженного анализа компонентов ландшафта и территориальных объектов, отраженных на тематических картах. Для этого проводят выбор признаков, наиболее информативных для конкретных целей районирования (научных или практических), оценивают надежность и достоверность полученного результата, разрабатывают критерии оценки соподчиненности получаемых границ территорий.
Конкретные физико-географические классификации строят на основе многоступенчатого анализа набора признаков геосистем и существующих типизации. В классификации объектов используют деревья логических, фактических и региональных возможностей, объединяющие отдельные разрозненные классификации. Формализованные методы анализа информации позволяют широко использовать методы моделирования и осуществлять классификацию с помощью компьютеров.
Экспедиционные, стационарные, дистанционные методы.
Эти методы направлены на получение исходной информации. Их развитие связано с совершенствованием системы организации исследований и общей методологии ландшафтоведения. Совершенствование стратегии и технической базы исследований (датчиков, самописцев, измерительной и съемочной аппаратуры для аэрокосмических съемок, развитие электроники) привело к тому, что исследователь от непосредственного контакта с изучаемым объектом переходит к дистанционным методам его изучения. В стационарных или камеральных условиях проводят анализ, измерения по топографическим и тематическим картам, аэрокосмическим снимкам, систематизируют литературные и фондовые данные. С помощью экспедиционных методов выясняют неясные свойства исследуемого объекта, решая задачи, связанные с выявлением свойств ландшафта, взаимосвязей его компонентов, пространственной структуры ландшафтов. В результате этого этапа развития ландшафтоведения появился новый класс географических задач — исследование формирования, динамики и функционирования геосистем, поведения составных элементов, механизмов массо-энергообмена в геосистеме, природных режимов. Для этого необходима сеть физико-географических стационаров — экспериментальных баз для проверки рабочих гипотез, накопления сравнимого во времени материала о процессах, отладки отдельных методик.

Стационарам должно отводиться главное место в изучении процессов, механизмов, режимов, смены состояний, движения и времени в ландшафте. Серьезный конкурент этому виду исследований — дистанционное зондирование. Многократные регулярные съемки одних и тех же объектов в различных масштабах, в разных спектральных зонах и диапазонах волн обеспечивают безграничные возможности в решении проблем создания геоинформационных систем.
4. Ландшафтный подход в природоведении.
Ландшафтный подход по отношению к другим подходам представляет собой ветвь более общего системного подхода и обладает всеми его чертами. Однако он нацелен лишь к одному обширному классу систем — земным, подкласс — уже связан с географической оболочкой, а род — с ландшафтной системой. Ландшафтный подход ориентирован на изучение важнейшей оболочки Земли. Ее особенность — наличие жизни, которая определяет многие свойства литосферы, атмосферы, гидросферы, изменяет флору и фауну. Ландшафтный подход направлен на изучение целостности изучаемого объекта, обусловленной взаимоотношениями его элементов и связями со средой. Изучая любой объект или любой процесс на Земле, важно знать, что он либо входит в одну ландшафтную систему, либо охватывает несколько таких систем. Объект природы или является проявлением ландшафта, или испытывает его влияние, или сам способен его изменить. Суть ландшафтного подхода: рассмотрение не только объекта изучения, но и его среды как иерархически сложно сформированного целого. Например, человеческая деятельность может так изменить свойства ландшафтов, что эти измененные свойства будут отрицательно действовать на самого человека. Появление ландшафтного подхода — большое достижение ландшафтоведения. Его применение — реальное признание его ведущей роли в современном естествознании. Привлечение ландшафтного подхода к разработке и решению проблем взаимодействия общества и природы, проектированию и созданию природно-технических геосистем, природоохранной деятельности подтвердило его работоспособность в междисциплинарных научно-технических разработках.
5. Модели в ландшафтоведении.
Моделирование — мощный инструмент познания природы. Модель подобна оригиналу. Она замещает объект изучения на определенное время. Построение моделей основано на двух принципах: редукционизма, т. е. разложения сложного объекта на элементы для упрощенного его изучения, интегратизма, объединения этих элементов для синтеза. Это незаменимый способ исследования таких сложно организованных объектов, как ландшафты. Существует образное выражение характеристики функций моделей: «Модель — это мост между наблюдением и теорией». Используют следующие классы моделей: вербальные, матричные, графические, математические. Математические модели имеют большое значение в решении задач ландшафтоведения. Целесообразно использовать все классы моделей.
Вербальные модели. К классу вербальных моделей относятся модели-образы, дефиниции, законы науки, названия типов ландшафтов. Вербальными моделями можно замещать в исследовании изучаемый объект. В моделях-образах создается достаточно простое подобие изучаемого ландшафта. Основная функция моделей-образов — помочь нахождению аналогии (изоморфизма) между ландшафтом и другими хорошо изученными объектами для познания ландшафтов, подходов и методов исследования.
Дефиниции — понятия, определения, воспринятые в сознании исследователя. Они участвуют в формировании графических, картографических, математических моделей. Важность дефиниций заключается в мысленной программе исследований, сопряженном анализе внешних факторов изменения ландшафта, оценке взаимосвязи его компонентов.
Законы науки — эмпирические (о связи явления А с явлением В) и теоретические — также выступают в роли моделей. Например, общий закон о связи компонентов ландшафта между собой позволил по растительности судить о почвах и о климате.

Географические названия типов ландшафта — горный, дюнный, моренный, пойменный. Основная их функция — «портретная» — заменить подробное описание моделью, т. е. представлением о типе ландшафта. Названия типов ландшафтов включают в себя:
характеристики свойств компонентов (типы рельефа, почв, растительности, основные параметры климата, литологический состав);
характеристики процессов функционирования (сезонная продуктивность растительности, почв, климата, снежный покров, режим увлажнения, паводки и т. д.);
характеристики динамики и представления о неритмичных процессах (эрозия, сели, лавины, подтопление, затопление и т.д.);
элементы прогноза будущих состояний ландшафтов.
Матричные модели. Они являются промежуточным звеном между вербальными, блоковыми, а иногда и картографическими моделями. В основном их применяют в качестве инструмента типологической группировки ландшафтов, где столбец и строка — две группы признаков типизации, например тепло- и влагообеспеченность. Матричные модели используют для изучения приграничных ландшафтов, объясняя размещение ландшафтов относительно друг друга, и для оценки связи: воздействие - изменения - последствия.
Графические модели. В этот класс моделей входят блоковые и картографические. Блоковые модели занимают промежуточное место в ряду: вербальные — блоковые — математические. Они графически отражают реальную связь между элементами и частями систем и системой в целом, между системой и ее окружением. Они выразительно, явно (в отличие от математических) и наглядно отражают идею и концепцию. Системный подход позволил разработать обобщенные модели ландшафта как системы, состоящей из взаимосвязанных компонентов, и системы взаимосвязанных комплексов низшего ранга. Разрабатывают модели природных, природно-технических, антропоэкологических, рекреационных геосистем и процессов их исследования. Язык модели — это не просто сочетание геометрических фигур и стрелок, а графическая запись знаний, идей, планов, содержание которой передается формой, размером и порядком значков. Под элементами модели (природные, техногенные) подразумевают характеристики компонентов. Связи между компонентами обозначают стрелками, характеризующими их направленность. Завершение связи происходит в трансформации моделей компонентов, в модели круговоротов вещества, энергии и информации. Систему обозначают замыкающим (охватывающим) элементы и внутренние связи контуром. Его замкнутость символизирует целостность системы, наличие контура, охватывающего элементы, выражает выделенность системы. Часть системы — совокупность элементов, обладающую некоторой общностью, чаще всего функциональной (управляемая часть, биотическая часть и т. п.), выделяют замкнутым пунктирным контуром. Пунктир обозначает меньшую, чем в целом для системы, связность элементов, несамостоятельность частей.
Принятая унификация знаков и порядок их использования являются средством коммуникации между пользователями.
Основное содержание моделей ландшафтов отражает состав элементов системы и их активность, характер изменений системы. В состав элементов природы входят: литосфера, гидросфера, биосфера, атмосфера, почва. В этой цепочке преобладает вертикальная составляющая: между литосферой и атмосферой, атмосферой и гидросферой, почвой и биотой. В горизонтальной составляющей основное внимание уделяют пространственной организации ландшафта.
В модели природно-технической геосистемы основные подсистемы — природа и технические устройства. Это уже новый объект проектирования — геотехническая система (геотехсистема). Природный комплекс здесь рассматривают как ресурсовоспроизводящую систему, которая может ограничивать или ставить под угрозу работу технического устройства. Концепция моделирования геотехнической системы направлена на проектирование целостной территориальной природно-технической системы, а не только на вписывание и согласование действий технических устройств с природными процессами. При этом проектируют и организуют не только технику, но и природу. Современные блоковые модели разрабатывают как для междисциплинарных, так и отраслевых условий. Разрабатываемые в рамках ландшафтоведения блоковые модели природных и природно-технических систем показывают большое разнообразие, широту содержания, высокий уровень абстракции в ходе решения проблем.
Блоковая модель социофункционального анализа ландшафта является моделью отношений общества к природе, которые можно рассматривать или в качестве подсистем одной системы, или как равноправные системы. Модель базируется на представлениях о связях потребностей общества, свойствах ландшафта, действий общества по удовлетворению потребностей, изменениях свойств ландшафта, положительных или отрицательных последствиях, действий общества в оценке последствий, корректировке предшествующих действий.
Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане
Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам
Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону
Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)
Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков
Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть
Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)
- Сучасний заміський будинокНе останнє місце при будівництві заміського будинку займає обробка як внутрішня, так і зовнішня. Зовнішнє оздоблення виконує не тільки захисну функцію, але і не менш важливу естетичну. Потрібно будувати так, щоб високоякісна зовнішня обробка і стильн
- Будинок з мансардою - практично і красиво?Будівництво будинку з мансардою має безліч переваг, в першу чергу - це економія кошти при порівняно невеликій втраті корисної площі. Мансардний поверх обійдеться трохи дешевше повноцінного, так як зверху немає плит ж / б, але вартість 1 м.кв. обштука




