Картографическое моделирование

Географические карты — одно из важных средств познания окружающей нас действительности. С их помощью решаются многие научныеи практи­ческие народнохозяйственные задачи, связанные с планированием, строительством, рациональным использованием природных ресур­сов и размещением производительных сил, обороной государства, освоением новых земель, поиском полезных ископаемых, изучением окружающей среды и ее мониторингом. Особенно большое значение в настоящее время приобрели самые различные тема­тические карты как средство исследования в цикле географических наук.

Долгое время считалось, что задача картографии состоит в разработке методов и процессов создания карт. Современными теоретическими исследованиями доказано существование двух картографических образов: первый возникает в представлении картографа и воплощается в карте (этап создания карты), второй формируется у потребителя при работе с картой (этап использо­вания карты). Эти этапы взаимосвязаны и оказывают суще­ственное влияние друг на друга. Цель первого этапа — переход от реальной действительности к карте, цель второго — использова­ние для познания реальной действительности через готовые кар­ты. Информация, полученная по картам, может применяться как для изменения действительности, так и для совершенствования методов создания карт и их содержания.

Способы использования карт для извлечения из них новой информации и практической деятельности развиваются уже не одно столетие.

В первобытном обществе картографические ри­сунки были связаны с охотой, выпасом животных, поиском ис­точников воды, новых троп и т.д.

В Древнем Египте, Греции и Риме уже были известны простейшие способы определения по картам расстояний, подсчета площадей земельных угодий. Карты применялись также для ориентирования в пространстве, путеше­ствий, межевания земель, фиксации разнообразных сведений.

Великий картограф средневековья Герард Меркатор (1512— 1594) сопровождал создаваемые им картографические произведе­ния указаниями по применению. К изготовленному им в 1541 г. глобусу прилагалось специальное руководство "Книга о пользо­вании глобусом". На карте мира, созданной им в проекции, но­сящей ныне его имя, помещены врезки "Методы измерения рас­стояний на местности", "Краткие указания к применению роз направлений" и чертеж для решения навигационных задач.

Первые опыты использования карт для научного исследова­ния относятся к XVIII и XIX вв., когда систематизация громад­ного фактического материала привела к созданию первых науч­ных карт.

В свою очередь, по картам были подмечены многие глобальные закономерности (открытие А.Гумбольдтом клима­тических зон по картам изотерм, созданная А. Вегенером теория дрейфа континентов на основе сходства очертаний берегов Бра­зилии и атлантического побережья Африки (впоследствии не подтвердилась — основанием явились спутниковые геодезические измерения), выявлены связи одних явлений с другими, предска­заны многие не открытые еще объекты.

В России в развитии картографического метода использования (КМИ) большую роль сыграли В.Л.Крафт, Ф.И.Шуберт, Н.Е.Зернов, ИЛ.Стрелъбицкий. Одним из крупных картографов в истории использования карт в России был Алексей Андреевич Тилло (1839—1899) - составитель первых гипсометрических карт Европейской России. Им выявлен и нанесен на карту главный водораздел мира, вычислены координаты центров материков, обнаружены экстремальные высоты и глубины в пределах по­ясов 20—30° и 30-40° с. и ю.ш., доказана взаимосвязь геологии с орографией, выявлено влияние орографии на расселение сла­вянских племен.

Известная ныне рифтовая зона, простирающая­ся по долготе через всю Восточную Африку, была впервые обна­ружена А.А.Тилло путем чисто картометрических определений. Наконец, им и его ближайшими сотрудниками только в Ази­атской России были измерены площади бассейнов и длины свыше 3 тыс. рек.

Современником А.А.Тилло был крупнейший русский геолог Александр Петрович Карпинский (1846/47-1936). Многие его геологические построения и тектонические гипотезы базирова­лись на анализе картографической информации. Например, он расположил континенты Австралии (с шельфом), Евразии, Се­верной и Южной Америки вдоль большого круга, "косвенного к меридиану". При этом обнаружилось большое сход­ство очертаний материков, а также подобие в распределении гор­ных хребтов, имеющих тем большее разветвление, чем крупнее континент. Основываясь на этой закономерности, ученый довольно точно предсказал расположение горных хребтов в неизученной тогда Антарктиде (Соломко, иллюстрации рис 13.1 и 13.2).

Классической считается работа Дмитрия Николаевича Анучина (1843-1923), сделавшего на основе сравнения гипсометри­ческой карты Европейской России с геологической картой вывод о тектонической обусловленности основных орографических эле­ментов Русской равнины.

Впоследствии большой вклад в развитие теории КМИ внесли Ю.М.Шокальский, Н.М.Волков, В.И.Философов, КА.Салищев, А.М.Берлянт и другие ученые.

Картографический метод

На основе богатого практического и теоретического материала, накопленного за многие годы исследований трудами ученых географов и картографов вычленился специфический раздел картографии, в котором изучаются теория и методика применения карт для познания отображенных на них явлений, который и был назван картографическим методом исследования.

Впервые употребил термин «картографический метод» изучения и исследования действительности К. А. Салищев, внесший большой вклад в развитие теории картографии. «Суть картографическо­го метода,— пишет К. А. Салищев,— состоит во включении в процесс исследования промежуточного звена — географической карты как модели изучаемых явлений. При этом карта выступает в двоякой роли: в качестве средства исследования и как его предмет в виде модели, заменяющей собой реальные явления, непосредственное изучение которых невозможно или затруднительно».

А. В. Гедымин, своими работами способствовавший развитию советской картографии, большое внимание уделил карте как «сред­ству труда» и предложил выделить вопросы использования карты в качестве особого раздела картографии. Им разработана таблица основных направлений использования карты как орудия труда в историческом аспекте.

Некоторые задачи, решаемые с помощью карт:

- Ориентирование по карте в раз­мещении, взаиморасположении различных географических объек­тов, явлений

- Визуальная оценка по карте рас­стояний, направлений, форм, пло­щадей (сопоставление размеров)

- Ориентирование по карте на мест­ности

- Применение карты как средства идеологического воздействия

- Измерение по .карте расстояний (длин) и направлений

- Применение карты как основы для нанесения различных данных

- Измерение по карте площадей

- Определение по карте высот, кру­тизны и решение других задач, связанных с рельефом

- Научное обобщение и прогнози­рование

- Изучение по картам структуры, взаимосвязей и динамики явлений. Использование карт в исследова­ниях и охране окружающей среды и ее мониторинга.

Дальнейшее углубленное развитие картографический метод исследования получил в трудах А. М. Берлянта, разработавшего теоретические и методические аспекты проблемы и практические приемы использования карт в цикле географических наук.

Под термином картографический метод исследования понимает­ся метод использования карт для познания отображенных на них явлений и процессов.

Как пишет А. М. Берлянт (1986): «Познание включает полу­чение по картам качественных сведений и количественных харак­теристик явлений и процессов, изучение взаимосвязей и взаимо­зависимостей в геосистемах, их динамики и эволюции во времени и в пространстве, установление тенденции развития и прогноз буду­щих состояний геосистем».

Познание явлений реального мира с помощью картографичес­кого метода можно схематически свести к следующим этапам: