Классификация по положению в системе этапов познания.

На эмпирическом уровне исследований методы подразделяются на методы наблюдения, нахождения эмпирических зависимостей и предсказания поведения объекта (прогноза).

Все действия, связанные с наблюдением, т. е. обзором и измере­нием параметров, приводят к составлению протокола наблюдений. Среди их многочисленных видов в физико-географических исследо­ваниях наиболее распространены бланки, полевые дневники и карты.

Анализируя развитие методики наблюдений, В. С. Преображен­ский отмечает следующие особенности: стремление к переносу мно­гих действий в камеральную обстановку (работа с аэрофотоснимками, анализ отобранных образцов); увеличение полевых измерительных работ, особенно связанных с изучением перемещения потоков вещества и энергии; взаимопроникновение экспедиционных и стационар­ных методов; усиление жесткости (кондиционности) протоколов на­блюдений.

На современном этапе развития методов наблюдений результаты представляются в виде изображений (снимков, пространственно-временных диаграмм, карт) и баз данных на компьютерных носителях информации, которые вместе с программами обработки входят в со­став геоинформационньгх систем, каталогов, таблиц.

Географические информационные системы (ГИС) — это средство моделирования и познания природных и социально-экономических систем. Как указывает А. М. Берлянт, понятие «географические» обо­значает в данном случае не «пространственность» или «территори­альность», а комплексность и системность исследовательского похо­да. ГИС применяется для исследования всех тех природных, общест­венных и природно-общественных объектов и явлений, которые изу­чают науки о Земле и смежные с ними социально-экономические нау­ки, а также картография, дистанционное зондирование. В технологи­ческом аспекте ГИС (ГИС-технология) предстает как средство сбора, хранения, преобразования, отображения и распространения простран­ственно-координированной географической информации. С производ­ственной точки зрения ГИС является комплексом аппаратных уст­ройств и программных продуктов (ГИС-оболочек), предназначенных для обеспечения управления и принятия решений, важнейший эле­мент этого комплекса - автоматические картографические системы. ГИС одновременно рассматривается как инструмент научного иссле­дования, технология и продукт ГИС-индустрии.

В геоэкологических исследованиях ГИС используются для реше­ния следующих основных задач:

рационального использования при­родных ресурсов;

мониторинга геоэкологических ситуаций и опасных природных явлений;

оценки техногенных воздействий на среду и их последствий, обеспечения экологической безопасности регионов;

а также при проведении экологической экспертизы проектов хозяйст­венной и иной деятельности;

контроля условий жизнедеятельности населения;

в научных исследованиях и образовании;

геоэкологиче­ском картографировании (комплексном и отраслевом).

Наиболее полная информация о состоянии окружающей среды получается в результате мониторинговых наблюдений. Существуют различные подходы к классификации мониторинга (по характеру ре­шаемых задач, уровням организации, природным средам, за которыми ведутся наблюдения). Система геоэкологического мониторинга нака­пливает, систематизирует и анализирует информацию о состоянии ок­ружающей среды, источниках и факторах воздействия, допустимости изменений и нагрузок на среду.

Система мониторинга реализуется на нескольких уровнях, кото­рым соответствуют специально разработанные программы: импактном (изучение сильных воздействий в локальном масштабе); регио­нальном (проявление проблем миграции и трансформации загряз­няющих веществ, совместного воздействия различных факторов, ха­рактерных для экономики региона); фоновом (на базе биосферных за­поведников, где исключена всякая хозяйственная деятельность). Про­граммы наблюдений формируются по принципу выбора приоритет­ных (подлежащих первоочередному определению) загрязняющих ве­ществ и интегральных (отражающих группу явлений, процессов или веществ) характеристик.

Методы нахождения эмпирических зависимостей характеризуют способ познания объекта. К ним относятся уже рассмотренные обще­научные, междисциплинарные и специфические методы исследова­ния. Наибольшую роль в физико-географических исследованиях иг­рают сравнительный, картографический, исторический и математиче­ский методы, взаимодействующие между собой, а в геоэкологических исследованиях также геохимический, ланд­шафтный, системный и экологический подходы.

Методы предсказания поведения объекта. Процесс прогнозиро­вания начинается с определения его цели и объекта, так как именно они определяют тип прогноза, содержание и набор методов прогнози­рования, его временные и пространственные параметры. Логические методы прогнозирования основаны на применении определенной по­следовательности мыслительных операций (индукции, дедукции, экс­пертных оценок, аналогий, системного анализа). Формализованные методы основаны на использовании источников фактографической информации (прогнозной экстраполяции и интерполяции, статистиче­ский, аналитический, моделирования и др.).

Выбор методов прогнозирования в каждом конкретном случае определяется рядом условий, среди которых наиболее важны: цель и задачи прогноза, величина прогнозируемого периода, специфика про­гнозируемого объекта, полнота и достоверность исходной информа­ции. Для геоэкологического прогнозирования необходим также учет масштаба территории, на которую распространяется прогноз.

На теоретическом уровне выделяется метод моделирования, разнообразие возможностей которого обусловлено использованием принципов анализа и синтеза элементов и подсистем модели. В ряду вербальные - графические - математические модели, особое место занимают графические блоковые. По характеру активности субсистем выделяют класс объектных моделей, традиционных для изучения природных геосистем, и субъект - объектных моделей природно-антропогенных геосистем, включая геотехнические и интегральные «природа - хозяйство - общество». Объектные модели выступают со­временной теоретической базой стационарных исследований геосис­тем и наиболее широко используются в ландшафтном картографиро­вании. В субъект-объектных моделях субъект обладает ценностными критериями, способностью преобразовывать объект. Применение это­го класса моделей характерно для геоэкологических оценок. Возмож­ное многообразие состояний субъекта и связей с объектом создает ряд методических трудностей, обусловленных чрезвычайно большим объ­емом анализируемой информации и невозможностью передачи мно­жества состояний подобных систем с помощью единой картографиче­ской модели.

По числу субсистем выделяют моносистемные модели, в которых элементами выступают компоненты природы или хозяйства, и поли­системные модели, где акцентируется внимание на взаимосвязях гео­комплексов более низкого ранга. На выбор методики исследований существенное влияние оказывает понимание исследователем форм причинности наблюдаемых явлений - однозначной или многознач­ной, жестко детерминированной или вероятностной. Сфера анализа различия и сочетания проявлений форм причинности в геосистемах относится к важнейшему направлению теоретических исследований.

Исходной позицией и некоторым итогом теоретических поисков является система определений научной дисциплины, от качества ко­торой во многом зависит успех дальнейшего развития теории. В связи с этим актуальны методы логического анализа и формализации суще­ствующих понятий.