Методы дистанционных исследований, стационарный, лабораторный и экспериментальный методы в географии

Достижения науки и техники в XX веке качественно изменили традиционные способы и приемы изучения Земли.дистанционными называют методы, когда наблюдатель (или измерительный аппарат) находится на некоторой дистанции от объекта изучения, при этом значительно увеличивается территория, охватываемая наблюдением. Появление материалов аэрокосмических съемок земной поверхности расширило кругозор ученых, привело к увеличению потока новой информации о давно известных объектах и явлениях Земли.

Съемка земной поверхности в оптическом диапазоне (в красном, синем, зеленом и др. цветах) дает многочисленные сведения, например о состоянии почв и растительного покрова территории, о прозрачности воды в водоемах и т. д. Съемка в невидимом для человеческого глаза инфракрасном диапазоне позволяет получить информацию о температуре суши и океа­нов, о концентрации сельскохозяйственных вредителей. Съемка с помощью радиоволн показывает количе­ство влаги в почве, уровень грунтовых вод и т. д.

Если ранее измерительный прибор охватывал небольшую часть объекта, а затем полученные данные распространялись на весь объект, то новые методы позволили давать характеристику целого участка земной поверхности, а не одной точки. Кроме этого, информацию получают в такой форме (запись частот или длины радиоволны на магнитных лентах, в фотосним­ках), которая позволяет ее заложить в ЭВМ и автома­тически обработать. Это привело к созданию геоинформационных систем, банков географических данных, широко использующихся в современной географии, а особенно в картографии и математическом моделировании геосистем.

К дистанционным методам относятся и использование автоматического океанического буя, автоматических метеорологических станций в труднодоступных районах Земли и т. д. Информация может передаваться по радио или по проводу, если прибор связан с наблю­дателем (например, уровнемер на реке). Целая сеть аппаратов, приборов, датчиков непрерывно изучает географическую оболочку. Дистанционные методы исследования используются при проведении геосистемного мониторинга. Наиболее развитой системой мониторинга является контроль за загрязнением воздушной и водной среды.

Качественные изменения во взаимодействии общества с природой ставят перед географией новые задачи. Сегодня недостаточно объяснить, почему и как развиваются геосистемы и их элементы. Необходимо предвидеть, как могут изменяться природные процессы под воздействием человеческой деятельности.

После этапа географического объяснения мира наступает этап географического предсказания его изменения. Географические прогнозы предсказывают, какими должны быть геосистемы в перспективе, через некоторое время. Для этого ученым необходимо понять, с помощью каких механизмов можно изменять природные процессы в необходимом человеку направлении.

Прогноз – это всегда научное предвидение неизвестного, поэтому при его проведении пользуются различными методами – историческим, сравнительным, аналогии, системным подходом, индуктивным и дедуктивным и т. д.

Стремление активно, но разумно преобразовывать окружающий мир привело к появлению конструктивного направлениясовременной географии В конструктивной географии, для того чтобы получить и обработать необходимую информацию, потребовалось использование новых методов. Вместо кратковременных экспедиций организовываются комплексные географические стационары. Был создан стационарный метод исследования географической оболочки (с помощью постоянно действующих станций, лабораторий, экспедиций). Методы близких к географии наук позволяют наблюдать в постоянных (стационарных) условиях целый комплекс географических явлений. С их помощью изучается механизм развития геосистем. Так в географии появились геофизический, геохимический и биологический методы с использованием для них лабораторного метода (например, изучение химического состава почвы или физических свойств загрязненного воздуха). От физиков географы переняли метод балансов.

Для того чтобы научиться управлять процессами происходящими в геосистемах, во время проведение комплексных стационарных исследований главной задачей становится раскрытие основных причинно-следственных связей между явлениями. Выделение основного, существенного позволяет, во-первых, создать модель изучаемого объекта, во-вторых, провести в природе опыт. В ходе использования экспериментального метода особо выделяются одни процессы (усиливаются, ослабляются и т. п.), а другие остаются без изменений. Например, чтобы узнать, как влияет земледелие на эрозию почв, берут два участка с одинаковыми условиями (почвами, растительностью, микроклиматом и т. д.). Экспериментальная площадка распахивается и засеивается сельскохозяйственными культурами, а другая (контрольная) остается без изменений. Затем измеряются масштаб, скорость эрозии почвы на двух участках и делается вывод о влиянии сельскохо­зяйственной деятельности на почвенный покров. Перечисленные методы относятся к эмпирическим (на основе опыта). Дистанционные исследования, эксперимент, стационарный метод, лабораторные исследования дают необходимую информацию для дальнейшего анализа, синтеза, сравнения и обобще­ния. Вслед за эмпирическими исследованиями наступает теоритическое объяснение географического мира, а затем предсказание изменений в географической оболочке, системе «общество – природа».

Таким образом, все географические методы, как и все научные методы, можно разделить на эмпирические и теоретические. Однако применение и первых, и вторых имеет одну цель – всестороннее познание мира планеты Земля.

Примерные темы и вопросы ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ