«Способи та прийоми аналізу явищ за картами»




Скачати 337.18 Kb.
Назва«Способи та прийоми аналізу явищ за картами»
Дата конвертації12.07.2013
Розмір337.18 Kb.
ТипЛекція
mir.zavantag.com > Математика > Лекція


Дисципліна «КАРТОГРАФІЯ»

НЕ 2. 4. (Лекція 4 год).

МЕТОДИ ВИКОРИСТАННЯ КАРТ

Аудіовізійні засоби: кодоскоп, тематичні транспаранти, таблиці з малюнками і моделями (ПК і мультимедійний проектор, презентація).

Засвоївши матеріал лекції студенти повинні знати і розуміти: зміст картографічного моделювання, методи використання карт, способи і прийоми аналізу явищ.

План-структура лекції

1. Організація аудиторії.

2. Актуалізація опорних знань. Мотивація навчальної діяльності.

3. Викладення основного матеріалу.

І частина

  1. Поняття про використання картографічних творів.

  2. Рівні-етапи дослідницького процесу при картмоделюванні.

  3. Картографічний метод дослідження.

  4. Поняття про основи картографічного моделювання: картографічні моделі і їх класифікація.

  5. Принципи і види моделювання.

Висновки

ІІ частина

  1. Способи і прийоми аналізу явищ за картами.

  2. Зміст математико-картографічне моделювання.

  3. Способи роботи з картою.

Висновки

^ 4. Завдання для самостійної роботи №7

Тема « Способи таприйоми аналізу явищ за картами»

Питання:

  1. Способи і прийоми аналізу явищ за картами. Візуальний аналіз і опис за картами. Графічні і графоаналітичні способи аналізу явищ і процесів за картами.

  2. Математико-картографічне моделювання: прийоми математичного аналізу і математичної статистики.

  3. Вивчення за картами закономірностей розміщення, структури, взаємозв’язків, залежностей і динаміки явищ. Способи і прийоми досліджень з теорії інформації.

  4. Способи роботи з картою: вивчення карти без перетворення і з перетворенням картографічного зображення; спільне використання різних карт тощо.

  5. Методи аналізу серій карт і атласів. Точність і достовірність кількісних визначень за картами.

Рекомендована література (згідно робочої навчальної програми) - [1-9,12-17,26,28-33].


^ 1. Організація аудиторії. Перевірка присутності студентів на лекції.

2. Актуалізація опорних знань.

Опорними знаннями є відомості з фізичної географії, геодезії.

Поняття: картографічне моделювання, види моделювання, способи і прийоми аналізу явищ.

Мотивація навчальної діяльності.

^ Три аспекти необхідності:

- розширення загального розвитку з картознавства й загальною теорією картографії, математичною картографією й основами складання карт, методикою картографічного моделювання та ін;

- вміння використовувати різноманітні картографічні твори у наукових дослідженнях, проектувати і складати тематичні карти, застосовувати картографічні твори у фаховій діяльності землевпорядника ;

- формування знань, необхідних для здачі іспиту.

^ 3. Виклад основного матеріалу.

І частина

1. Поняття про використання картографічних творів

Під використанням карт, в контексті сучасної картографічної науки, слід розуміти розділ картографії, в якому вивчаються проблеми застосування картографічних творів у різноманітних сферах наукової, практичної, культурно-просвітницької, навчальної діяльності, розробляються прийоми і способи роботи з картографічними творами, оцінюються надійність і ефективність отримуваних при цьому результатів.

Головною метою використання карт є пізнання оточуючої дійсності, тобто отримання за картами якісних і кількісних характеристик явищ, оціночних показників, вивчення структури, взаємозв’язків, динаміки явищ, прогнозування їх розміщення і розвитку.

Використання карт в не малій мірі сприяло відкриттю фундаментального закону географічної зональності. Є один яскравий приклад знаходження по картам вражаючу схожість абрисів східного узбережжя Південної Америки й Західного узбережжя Африки, що дало імпульс ідеї дрейфу континентів і теорії глобальної тектоніки плит.


2. Рівні та етапи дослідницького процесу при картмоделюванні

У картографічній літературі зазначається, що відомий картограф середньовіччя Герард Крамер Меркатор (1512-1594) супроводжував свої твори – карти, глобуси, атласи – поясненнями щодо їх використання. Так, на відомій карті світу, у врізці поміщено спеціальну інструкцію „Методи вимірювання відстаней на місцевості”. На інших картах він пояснював як користуватись номограмами і т. ін. Таким чином, відомий картограф розвивав не тільки методи складання картографічних творів, але й розробляв методи їх використання.

Перші приклади застосування карт у наукових цілях характерні для XVIII-XIX cт., коли систематизація величезної кількості фактичного матеріалу, накопиченого науками про Землю призвели до створення перших тематичних карт. В той же час і самі карти стали стартовим матеріалом для нових досліджень. В подальшому, саме на основі використання картографічних матеріалів було з’ясовано ряд фундаментальних закономірностей розвитку географічної оболонки та особливостей прояву в ній різноманітних явищ і процесів. Нагадаємо лише деякі, найактуальніші результати використання картографічних матеріалів.

^ Рис. 1 Картографічні дослідження

- Використання карт А. Гумбольтом для з’ясування фундаментального закону географічної зональності. На основі створеної ним карти „ізотермічних ліній” Північної півкулі та зіставляючи її з іншими кліматичними даними і фізико-географічними матеріалами, ним виявлено глобальні кліматичні закономірності і відкрито існування кліматичних зон.

- В подальшому, В.В. Докучаєв при роботі з картами побачив, що спостерігається співпадіння так званих „ізогумусових смуг” з рослинними і кліматичними підзонами південного степу (див. Рис.4). Створивши далі карту ґрунтових зон Північної півкулі (1899), і продемонструвавши її в Парижі на Всесвітній виставці, фактично було відкрито закон зональності

- Інший приклад. Альфред Вегенер аналізуючи карти помітив подібність в обрисах східного побережжя Південної Америки і західного побережжя Африки. Це стало своєрідним поштовхом при відповідному порівнянні до розробки концепції дрейфу материків і розробки теорії тектоніки плит (спредінга). Одна із таких схем пропонується на Рис.4.

- Наприкінці ХІХ - поч. ХХ ст. характерними для картографічних (і загалом географічних) стають наукові роботи в галузі картометрії. В цей час здійснюються вимірювання площ Росії (дослідження В. Л. Крафта, Ф. І. Шуберта, Г. Швейцера та ін.). Помітний вклад в картометрію здійснив І. А. Стрільбицький, який у 1874 р. опублікував працю „Исчисление поверхности Российской империи в общем составе”. Видатний картограф, географ і геодезист Олексій Анатолійович Тілло (1839-1899) створив перші гіпсометричні карти Європейської Росії і порівнюючи їх з відповідними геологічними картами заклав основи сучасного морфоструктурного аналізу в геоморфології. В інших своїх працях О. А. Тілло розробив за картами методи аналізу вікових коливань магнітного поля, глобальних орографічних, гіпсометричних і геологічних закономірностей. О. М. Берлянт вважає О. А. Тілло фундатором картографічного методу дослідження. В подальшому картометричні дослідження ефективно використовувались Дмитром Миколайовичем Анучіним, Юлієм Михайловичем Шокальським, Г. А. Гінзбургом, А.І. Спірідоновим, В. Н. Ченцовим, В. П. Філософовим, М. М. Волковим та ін. відомими географами

З 1955 р. К. О. Саліщевим успішно розроблялась теорія використання карт, на основі якої вперше було обґрунтовано залучення в процес наукового пізнання географічну карту як модель досліджуваного об’єкту (явища, процесу чи їх взаємодії). Використанню карт як засобу пізнання присвячені спеціальні дослідження багатьох зарубіжних і вітчизняних картографів – О. Ф. Асланікашвілі (Грузія), А.В. Гедиміна, Е. М. Ніколаєвської, В. С. Тікунова, О .О. Лютого, В. А. Червякова (Росія), А. Робінсона (США), У. Тоблера (Канада), Ф. Буйє (Франція), Я. І. Жупанського, А. П. Золовського, І. Ю Левицького, Г. О. Пархоменко, Т. І. Козаченко, О. Є. Маркової, Л. Г. Руденко (Україна) та ін. Одне із центральних місць в галузі розробки методів картографічного моделювання належить Олександру Михайловичу Берлянту (МДУ) чиї роботи стали обов’язковими посібниками в галузі картографічного моделювання.

Відмітимо й те, що у розробку методів використання карт внесли вагомий вклад і багато відомих географів, геологів та ін. фахівців в науках про Землю, наприклад: С. Д. Муравейським розвинуто методику гідрологічної морфометрії, Миколою Миколайовичем Баранським запропоновано використання карт в економічній географії та в освіті, К. К. Марковим опрацьовано картографічний аналіз як наскрізний метод у фізичній географії, Ю. А. Мещеряков, Ю. Г. Сімонов, А. Г. Спирідонов розглядали морфометричний аналіз як один із основних у геоморфології.

Сьогодні картографічний аналіз ефективно використовується: в еколого-географічних дослідженнях – праці Адаменка з екологічної картографії, Медико-географічних дослідженнях – праці В. Шевченка, практично у всіх ландшафтознавчих дослідженнях картографічне моделювання є стрижневим.

Новий виток у застосуванні картмоделювання в науках про Землю дозволили зробити новітні геоінформаційні технології. що стрімко розвиваються з кінця 80 років ХХ ст.


3. Картографічний метод дослідження

Картографічний метод дослідження - це метод використання карт для пізнання зображених явищ. Додатки картографічних методів дослідження в науці та в практиці досить різноманітні. Він служить засобом для планування й освоєння території, розміщенням населення, охороною навколишнього середовища та вирішує багато інших господарських проблем.

В системі створення та використання карт існує тісний зв’язок:

    1. Картографування чи картографічний метод відображення, ціль якого полягає в переході від реальної дійсності до карти (моделі).

    2. Картографічний метод дослідження, використовує готові карти для пізнання дійсності.

Основою і стрижневим методом використання картографічних творів є картографічний метод дослідження. Головними причинами становлення методу, що сприяли перетворенню його з окремих експериментів в науковий метод вважаються такі:

^ 1. Створення величезного фонду топографічних і тематичних карт високої якості, складених на науковій основі.

2. Розробка і вдосконалення прийомів аналізу карт, тобто науково-технічної бази методу. В доповнення до традиційних візуально-описових, картометричних і морфометричних методів розроблялись прийоми математичної статистики і математичного аналізу і т. ін.

^ 3. Впровадження ЕОМ в процес картографічного аналізу та опрацювання даних. Автоматизація картографічного аналізу дозволила розв’язувати принципово нові науково-дослідні завдання.

^ 4. Всезростаюча потреба в застосуванні картметоду різноманітних наук, не тільки географії, але й геології, геофізики, історії, соціології, та інтегративних – екології, медичної географії, геохімії, ерозіознавства тощо.

^ 5. Необхідною умовою становлення методу стала розробка його теоретичних основ, закладена першопочатково в працях К. О. Саліщева у 50-х рр. ХХ ст. В подальшому теоретичні основи картографічного методу дослідження були розвинуті в працях Асланікашвілі, Гедиміна, А. Г. Ісаченко, Спірідонова, Б. Сочави, Філософова, Фролова, Шоцького, Ж. Бертена, К. Борда, Дж. Дьюрі, Дж. Моррісона, Л. Ратайського, А. Робінсона, У. Тоблера, Р. Чорлі, П. Хаггета та ін.

Принципи і методи теорії пізнання мають загальний характер і конкретизуються окремими науками для своїх цілей. Кожна з наук вивчає деякі сторони дійсності, використовуючи свої специфічні методи і прийоми дослідження. Відповідно і картографія дає змогу людині відтворювати в своїй свідомості ідеальні образи реального світу опосередковано, через його матеріальні образи, у вигляді географічних карт, чи інших картографічних зображень. Ці матеріальні образи відтворюють оригінал, тобто відображають деякі сторони (атрибути) дійсності та передають про них конкретну інформацію (себто знання), які одержує людина завдя­ки читанню карти без звернення до оригіналу. Таке розуміння застосування карт у процесі пізнання дійсності повністю співпадає з філософським трактуванням моделювання. На цій основі К.О. Саліщев увів у теорію картографії поняття “картографічного ме­тоду пізнання дійсності”.

У своїх працях К. О. Саліщев подає спрощену схему картогра­фічного методу пізнання й виділяє три його форми, які ми розглядаємо як послідовні етапи пізнавального процесу.

Початкова форма (1-2 етап) – це створення карт як просторових моделей тих чи інших фрагментів матеріального світу. Вихідні дані дає польове картографування. Просторово визначені матеріали також накопичують спеціа­лісти, дослідники тих самих фрагментів матеріального світу. Ці факти стають якісно новим науковим знанням тоді, коли їх опрацьовують, упорядковують у певну систему шляхом утворення певних понять, абстрагування та застосування відповідної знакової системи, тобто при побудові картографічної моделі. Ці нові знання отримують реальне втілення в картах як моделях, закріплюються, поширюються в суспільстві та передаються наступним поколінням.

До другої форми картографічного методу пізнання (3-4 етап) К. О. Са­ліщев відносить камеральне, лабораторне створення похідних карт на основі переробки, перетворення, удосконалення первинних моделей. Такі картографічні процеси як узагальнення та генералізація змісту моделей, не тільки первинних і інших картографічних, а й різних за формами реалізації допоміжних моде­лей тощо, знаходять тлу­мачення в поняттях та термінах теорії пізнання (перехід від часткового до загального, від окремих елементів до структури системи, від прояву явищ до їх сутності; і т. ін. Похідні карти порівняно з первинними відтворюють якісно інші образи реального світу, які висвічують його нові особливості чи властивості, які неможливо або важко віднайти в явному вигляді на початкових, первинних картах, тим наче в самому реально­му світі.

Третя форма картографічного методу пізнання полягає у застосуванні виготовлених карт для наукового опису, аналізу та пізнання дійсності. На цьому етапі географічна карта як модель явищ, об’єктів, які підлягають ви­вченню, виконує роль “замісника” дійсності. Саме цю модель дослідник вклю­чає в процес дослідження. Тут карта виконує подвійну роль – як засіб до­слідження та як предмет, який заміщує реальні об’єкти, вивчення яких є не­можливим, або ускладненим в реальній дійсності.

Введення в ужиток картографічної науки поняття „картографічного методу пізнання” обґрунтувало розуміння картографії як науки про відобра­ження та дослідження природних і соціально-економічних явищ на карто­графічних моделях.

Зауважимо, що московською школою картографів поняття картогра­фічного методу дослідження пов’язане лише з третьою формою картографіч­ного методу пізнання, а саме з процесом використання карт. Представниками грузинської та української картографічних шкіл таке розуміння картографіч­ного методу дослідження вважається обмеженим.

Поняття дослідження ре­альної дійсності значно ширше, ніж тільки використання карт, тому що воно диктує не тільки залучення до процесу досліджень вже зроблених карт, а й висуває завдання картографічного відображення саме тих сторін об’єкта ви­вчення, які цікавлять дослідника. Тобто картографічний метод досліджень ба­зується на поєднанні процесів створення і використання карт.

^ Розглянемо процес картографічного моделювання на прикладі дослідження системи “суспільство-природа”.

Спробуймо змоделювати сам процес картографічного дослідження, який має висвітлити картографічне моделювання як теорію, що поєднує визнані в картографії методи проектування, укладання та використання карт для дослі­дження об’єктів реального світу. Проаналізуємо структурно-графічну модель процесу дослідження об’єкту шляхом картографічного моделювання, відображену в працях українських картографів Т. І. Козаченко, П. О. Пархоменко, А. М. Молочко.

В моделі виділено кілька рівнів – етапів процесу дослідження об’єкта шляхом картографічного моделю­вання.

Початковий (вихідний) етап, де формується завдання на пошук (визначається зв’язок з конк­ретно-науковою методологією процесу дослідження), зазначається об’єкт мо­делювання (його риси), мета, завдання та аспекти його дослідження.

Теоретичний етап – моделюється процес наукового пошуку (його програма), створюються допоміжні моделі об’єкта, визначаються основні засо­би картографічного моделювання, висувається парадигма моделі (теоретична її структура) створюється її метамодель (наприклад, теоретична легенда карти).

Інформаційний етап - створюється інформаційна, докартографічна модель (статистичні дані систематизуються у відповідності з теоретич­ною моделлю легенди), або картографічна передмодель – адресна карта, яка є знаряддям географічної локалізації даних, систематизованих у списках, гра­фах таблиць.

Картографічний - рівень побудови карто­графічної моделі шляхом застосування знакових систем та інших засобів кар­тографічного моделювання щодо інформаційної моделі.

Предметно-картографічний – відбувається аналіз моделі щодо її відповідності системі-оригіналу (об’єкту досліджень), досягнення мети дослідження; визначаються та усу­ваються хиби; будуються варіанти моделі вирішення завдань.

Використання карт – суто пошуковий картографічний – на цьому рівні є певна послідовність у дослідженні об’єкта. Спочатку аналізу підлягає розташування об’єкта (це може бути певна система об’єктів реального світу), використовується порівняльно-географічний аналіз, якісний аналіз розміщення та зв’язків явищ по картах. Далі застосовуються кількісні методи аналізу явищ та процесів по картах. Тут визначається, чи потрібно переходити до інших засобів картографічного моде­лювання для пізнання зв’язків між різними об’єктами. Якщо потрібно, то за­лучаються засоби математичного та математико-картографічного моделюван­ня, застосовується системний підхід, системно-структурний картографічний аналіз-синтез та прогнозування, тобто створюються картографічні моделі більш складного гатунку (комплексні, синтетичні, інтегральні; оціночні, прогнозні, ва­ріантів вирішення проблем, пов’язаних з об’єктом дослідження).

^ Використання картографічної моделі останній рівень – поза межами дослідження для прийняття певних господарських рішень щодо об’єкта, або як модель-зразок для проведення аналогічних досліджень за допо­могою картографічного моделювання.



4. Поняття про основи картографічного моделювання, картографічні моделі і їх класифікація

Під терміном моделювання в методології розуміють дослідження об’єктів пізнання на їх моделях, себто побудову та вивчення моделей реально існуючих предметів і явищ (живих і неживих систем, техногенних утворень, різноманітних процесів).

Класифікації картографічних моделей.

Загалом, моделі поділяють на дві великі категорії: матеріальні та ідеальні.

Матеріальні поділяють на: просторовоподібні, фізично подібні (або просто фізичні) та математично подібні.

Ідеальні – образні (іконічні), образно-знакові та знакові (символічні).

Зарубіжні вчені П. Хаггет та Р. Чорлі поділяють моделі в залежності від матеріальної природи на речовинні (в т.ч. експериментальні), теоретичні, символічні, концептуальні та умоглядні. Речовинні моделі вони поділяють на репро­дукційні та аналогові.

Розглянемо вузьконаукову класифікацію моделей А. Д. Арманда. Її можна застосувати й до класи­фікації картографічних моделей.

О. М. Берлянт вважає, що шлях побудови такого типу класи­фікації картографічних моделей є нескінченним, тому що можна додавати все нові ознаки поділу моделей, оскільки в принципі є нескінченними властивості моделей і самих об’єктів моделювання. Він додає до схеми А. Д. Арманда такі класифікаційні ознаки, як точність (точні та наближені моделі), час (ретроспективні, сучасні, прогнозні), ступінь узагальнення інформації (ана­літичні, комплексні, синтетичні) тощо.

Безумовно, що класифі­кація картографічних моделей має базуватися на принципах картографіч­ного моделювання. На нашу думку, можна опиратися й на розуміння картографічного процесу пізнання, розглядаючи систему основних та допоміжних мо­делей, що використовуються у двох стадіях картографічного моделювання:

^ 1) створення картографічних моделей;

2) їх використання.

Але, загалом, система моделей, що створюється і функціонує в процесі картмоделювання є досить складною. Вона поєднує з одного боку сам об’єкт моделювання (в нашому (традиційному) випадку це географічна оболонка), а з іншого підсистему суб’єктів: розроблювач картографічної моделі (географ чи інший спеціаліст) – картограф – користувач картографічної моделі.


Рис. 2 Класифікація картографічних моделей
5. Принципи і види моделювання

Цілісної класи­фікації видів моделювання поки що немає, хоча виявлено, що класифікувати їх мож­на за різними ознаками, наприклад:

- за засобами моделювання,

- за характером об’єктів, які моделюються,

- за сферами використання та його рівнями.

Єдиної класифікації методів моделювання теж немає. Термінологія в основному ба­зується на мовних, наукових і практичних традиціях певної сфери знань, в якій створюють та вивчають моделі.

Загалом відомі такі види моделювання:

предметне (точніше його можна назвати об’єктне), в ході якого дослідження проводиться на моделі, яка відтворює основні геометричні, фізичні, динамічні та функціональні характеристики «ори­гіналу»;

фізичне, як різновид об’єктного, коли модель та модельований об’єкт мають ту саму фізичну природу;

предметно-математичне, коли замість фізичного відтворення піддаються математичному опису співвідношення у фізичній природі явища;

електричне, коли на електричних моделях вивчають­ся процеси іншої фізичної природи (механічні, гідродинамічні, акустичні тощо);

знакове – відображення об’єкта за допомогою знакових утворень (різного роду графічних засобів, математичної та іншої символіки – літер, слів і речень в певному алфавіті);

математичне, як різновид знакового, що здійснюється засобами мови математики та логіки і має широкі можливості перетворень та форми запису (фіксації певної форми моделі);

мисленне, що замінює реальну побудову знакових моделей або їх фрагментів мислено-наочним поданням знаків та операцій над ними. Слід дода­ти, що мислена модель – образ об’єкта, може створитися не лише на початково­му етапі дослідження, а й на кінцевому, в ній мають закріплюватися знання, які людина одержує в процесі пізнання на стані «абстрактного мислення». По суті мисленне моделювання є наскрізним

Виділяють ще й моделювання структури об’єкта та моделювання його поведінки (функціонування процесів, які відбуваються в досліджуваній системі, де міститься об’єкт, та в ньому самому тощо). Географічне та картографічне моделювання додає до цих двох аспектів та пов’язує з ними такий надзвичай­но важливий аспект як розгляд географічного простору-субстрату (території чи акваторії).

До загально – наукових принципів моделювання відносять такі.

1. ^ Принцип подібності або аналогії базується на трактуванні моделювання – як створення об’єкта-замінника, подібного до оригіналу.

2. Принцип системності, тобто подання об’єктів як цілісної множини взаємодіючих елементів з усіма їх внут­рішніми та зовнішніми зв’язками. Цей принцип діє в двох напрямках: по відношенню до самого об’єкта моделювання та щодо створення власне системи моделей. Коли зас­тосовується принцип системності по відношенню до досліджуваного об’єкта, то моделюється, по-перше, структура та організація об’єкта як системи-оригіналу, по-друге, функціонування системи, тобто внутрішніх і зовнішніх щодо самої системи процесів обміну речовиною, енергією та інформацією.

Оскільки моделювання включено в процес пізнання дійсності, то воно інтегрується з іншими загальнонауковими методами, на основі чого виника­ють інші загальні принципи, серед яких принципи, особливо важливі для розуміння картографічного моделювання, а саме:

^ 3 - сполучення аналізу та синтезу

4 - абстрагування й узагальнення (чи конкретизації),

5 - теорії та експерименту тощо.

Завершуючи перелік загальних принципів моделювання, слід зазначити, що всі вони мають витримуватися на більш загальному тлі методів логіки.

Розгляд загальних принципів моделювання та потенціалу карт як мо­делей, дає змогу визначити специфічні принципи картографічного моделюван­ня. Принципи картографічного моделювання базуються на загально - наукових методологічних принципах моделювання, про які вже йшла раніше мова.

^ К. О. Саліщев виділив таких три основні принципи:

1. Принцип математичної формалізації забезпечує перехід від сфе­ричної поверхні земної кулі до площини шляхом особливих картографічних проекцій.

2. Принцип картографічної символізації – базується на використанні систем умовних позначень.

3. Принцип картографічної генералізації – знаходить застосування у відборі головного, суттєвого та його цілеспрямованого узагаль­нення відповідно до призначення, тематики та масштабу карти.

До цих принципів О. М. Берлянт додає ще деякі:

4. Принцип систем­ності – його має додержуватися дослідник на всіх етапах наукового пошуку, що здійснюється за допомогою карт.

5.Принцип історизму - розкривається у порівняль­ному та актуалістичному підходах. Порівняльний підхід базується на загальнонауковому історичному принципі, суть якого полягає у створенні систем ретроспективних карт, підпорядкованих певним геохронологічним системам (геологічних, палеогеографічних, археологічних тощо). Якщо поряд з ними розглядати і системи актуалізованих та прогнозних карт, то принцип історизму, на думку Т. І. Козаченко, П. О. Пархоменко, А. М. Молочко, має бути розширений до принципу часу.

6. Принцип оцінки стану кожного з об’єктів та їх взаємодії. Він обумовлюється тим, що при порівняльному підході враховуються не лише зміни об’єкта у часі, а й просторові взаємозв’язки між об’єктами різної природи.

7. Принцип географічного діалектико-матеріалістичного детермінізму – причинної зумовленості всіх явищ природи і суспільства.


^ Рис. 3 Принципи моделювання
Проте картографічне моделювання не тільки вже стало методом дослі­дження, а й методом, який впливає на розвиток всієї картографії, переводячи її на більш високий щабель математизації та кібернетизації усіх процесів і засобів.

В такому випадку всі моделі, які існують при картмоделюванні є картографічними, хоча не обов’язково будуть картами, і їх можна поділяти таким чином.

^ А) За стадіями моделювання: створення моделі і використання моделі. Обидві стадії утворюють три групи моделей:

1) моделі дослідницького процесу;

2) моделі сутності самого об’єкту;

3) моделі кінцевого результату.

Всі вони в свою чергу можуть бути представлені:

  • моделями процесу дослідження;

  • моделями інформації про об’єкт, який підлягає картографуванню;

  • моделями сутності об’єкта – реальної системи;

  • моделями процесу використання інших картмоделей об’єкту;

  • моделями логічного аналізу карт;

  • моделями кінцевого продукту дослідження об’єкта.

Б) За формами реалізації моделей виділяють: словесні, математичні, матричні, графічні, портретні, суто картографічні, картографо - кібернетичні ЕОМ - моделі (відеокарти).

Сучасний рівень картографічного моделювання потребує все ж таки по­шуку у питаннях загальної класифікації картографічних моделей та зв’язку не тільки з допоміжними моделями, а й між різними типами картографічних.

^ Зауважимо, що оскільки карта є моделлю реальної дійсності, то і класифікації карт можна розглядати як класифікації відповідних моделей.

Картографією напрацьовано величезний доробок, який дає змогу будува­ти та використовувати серії карт та атласи як моделі геосистем. Вони також є картографічними моделями, але значно складнішими і інтегрованішими у порівнянні з окремою картою.

В серіях взаємопов’язаних карт та комплексних атласах можна відзначи­ти багато рис системних моделей. В серіях карт та комплексних атласах моделюються певні властивості геосистем. Компоненти геосистем та підсистем в атласі подаються серіями аналітичних карт, які згруповані в тематичні розділи та підрозділи. Слід зазначити, що кожен розділ являє собою серію моделей зі своїми принци­пами зображення, підпорядкування та узгодженості.

Таким чином, комплексний атлас – це складна картографічна модель (або полікартопографічна модель) з системною організацією, в межах якої, або як відга­луження якої можуть створюватися різноманітні похідні системні картографічні моделі, різні їх множини за охопленням об’єктів, призначенням тощо.

Зазначене дозволяє уточнити дефініцію картографічного моделювання.

Під картографічним моделюванням слід розуміти створення, аналіз і перетворення карт та їх систем як моделей об’єктів, явищ і процесів з метою отримання систематизованих та нових знань про реальний світ.

Висновки до лекції:

  1. В сучасній науці, моделювання як процес і метод дослідження займає вагоме місце.

  2. Картографія розглядає моделювання як специфічний конкретно-науковий метод, основою якого загальнонауковий процес пізнання дійсності.

  3. Методологічною основою картмоделювання є матеріалістична діалектика та філософські категорії – загальнонаукові підходи, принципи і методи.

  4. Картмоделювання розглядає карту – як складну полісистемну модель, а її створення і використання передбачає застосування багатьох різновидних проміжних, наскрізних і кінцевих моделей.

  5. Картмоделі у вузькому розумінні, характеризуються рядом специфічних властивостей, що в своїй сукупності ніяким іншим моделям не властиві.

  6. Картмоделювання як метод, а картмоделі як інструмент і засіб, в силу своєї динамічності і еволюційності на сьогодні маловивчені, що є одною із причин існування в картографії багатьох теоретичних концепцій.


ІІ частина

6. Способи і прийоми аналізу явищ за картами

Широке застосування картографічного методу дослідження в різних сферах знань призвело до виникнення безліч прийомів аналізу карт, в розробці яких активно приймали участь картографи, географи, геологи, геофізики, математики, економісти. Здавна приймались картометрія і морфометрія, пізніше активний розвиток отримали прийоми математичного аналізу, математичної статистики, теорії ймовірності та інші. В наш час всі методи математики так або інакше виправдовуються для аналізу картографічного зображення

^ Рис. 4 Схема організації картографічного дослідження
Такі різноманітні прийоми навіть ускладнюють їх вибір для кожного конкретного дослідження. Кожна група прийомів включає безліч окремих способів і їх модифікації. Всі разом вони утворюють цілісну систему, яка дозволяє дослідити об’єкти з різних сторін. В межах кожної групи виділяють прийоми суцільних, виборчих й ключових аналізів.

Причини та основні джерела помилок:

  • Концептуальні – неточність і неповнота вихідних концепцій, невірна інтерпретація результатів.

  • Комунікаційні – помилки виконавців, нерозуміння або неправильне сприйняття думок, ідей.

  • Географічні – невизначеність або умовність просторових меж, що визначаються по картам.

  • Технічні – помилки вимірів, недосконалість інструментів та устаткування.

По точності результатів дослідження поділяють:

  • Точні дослідження при яких виміри і обчислення виконуються з максимальною точністю.

  • Дослідження середньої точності – коли похибка повинна не перевищувати допустимого значення.

  • Наближені дослідження – виконуються з невисокою точністю, потрібні для попередніх оцінок.



7. Зміст математико - картографічне моделювання

Математико-картографічне моделювання – використовує властивості математичних та картографічних моделей в процесі аналізу-синтезу складної просторово-часо­вої інформації. Суть його дуалістична – опрацювання картографічної моделі математичними методами і створення картографічної моделі на основі результатів математичного опрацювання геопросторової інформації.

Картографічна компонента продовжує та розвиває математич­ну модель. Вона перетворює вихідну (початкову) інформацію у відповідності до мети та завдань дослідження. Картографічне подання математичних розрахунків дає змогу візуалізувати їх результати у вигляді, оптимальному для дослідження, позбавляє від помилок та прорахунків, дає уявлення про точність математичного моделювання та його географічну вірогідність.

Як зазначав Д. Л. Арманд (1975), слід не лише одержати математичну модель, а й навчитися її картографічно подавати, відображаючи зміни матема­тичних залежностей між об’єктами від одного місця до іншого, прив’язуючи їх до елементарних (або характерних) одиниць територіального поділу.

В математико-картографічному моделюванні поряд з конструюванням порівняно простих моделей (ізолінійні карти, картограми, картодіаграми тощо) часто застосовують складніші, які потребують багатьох перетворень математичних залежностей в картографічну форму та навпаки.

У присвяченому темі використання карт науковому узагальненні ВІНІТІ, Т. 12, серія "Картографія" (Берлянт, 1986) визначено такі закономірності в розвитку методів математико-картографічного моделювання:

1. Вони відзначаються високим рівнем формалізації і мають досить різно­манітний і досконалий математичний апарат. Методи математико-картографіч­ного моделювання міцно укорінились в усіх науках про Землю, сприяючи, тим самим, формуванню єдиної методологічної основи наукових досліджень. При цьому значно розширилось коло задач, які розв'язувались на початковому етані: моделі, що використовувались в одній науці, з успіхом застосовуються в іншій, іноді досить далекій за об'єктом дослідження, способи моделювання реальних об'єктів поширені та абстрактні.

2. Виявляється тенденція до зімкнення різних математико-картографічних методів, наприклад, аналітичних прийомів апроксимації та статистичних моде­лей кореляційного аналізу, способів оцінки ентропії і теорії графів та ін. Задачі розпізнавання образів створюють умови для розробки теорії і методики синте­тичного напрямку математико-картографічних досліджень геозображень.

3. Як важлива закономірність, відзначається, що відбувається модифіка­ція методики і формального апарата стосовно до особливостей просторового картографічного аналізу, що більш за все проявляється в намаганні дати кар­тографічну інтерпретацію математичних моделей. Приклади щодо цього, чис­ленні: "локальні тренди", "дисперсні хрести", карти ізокорелят та ентропії ареалів, які відображають варіації моделей від одного місця до іншого.

4. Помітно також намагання диференціювати математичні моделі в за­лежності від властивості самих карт. Зокрема, різні прийоми оцінки взаємо­зв'язків застосовуються для ізолінійних зображень, якісного фону, картограм, карт ареалів, розробляються способи урахування конфігурації території при математико-статистичному аналізі тощо.

5. В той же час існують недостатньо конкретні уявлення про властивості (структуру, ступінь складності, стаціонарності, наявність автокореляції) явищ, для котрих застосовуються ті чи інші моделі. Практично не проведено більш-менш чіткого виділення класів явищ, для яких придатні моделі певного виду. Невідомо, наприклад, в яких випадках доцільно застосувати поліномінальні, кус­кові, сплайн - апроксимації, коли слід використати поліхоричний показник зв'яз­ку, а коли інформаційний коефіцієнт взаємної відповідності. Тобто, методика математико-картографічного моделювання містить надзвичайно велику частку емпіризму.

^ Рис. 5 Апроксимації

6. Незважаючи на значну різноманітність математичних моделей, майже повністю відсутні порівняльні дослідження, котрі визначали б, які моделі оп­тимальні і у яких випадках їх слід застосовувати. Немає даних для зіставлен­ня по моделях апроксимації, інтерполяції, кореляції, факторного аналізу, хоч часто це пояснюється специфічно математичною складністю, наприклад, при відшукуванні критеріїв найкращого наближення.

7. Дослідженню точності моделей і алгоритмів у формально-математич­ному розумінні приділяється чимало уваги, але все ще існує багато нерозв'яза­них задач. Недостатньо вивчені доцільні способи розміщення па картах конт­рольних точок (їх кількість, густота, рівномірність), необхідна точність зняття вихідних даних (планових координат, аплікат, рангів), оптимальні параметри операторів перетворення (розмір, поступ, ступінь перекриття), вплив масштабу, картографічної генералізації на точність результатів. Порівнюючи точність близьких математичних моделей, слід мати на увазі, що в практиці досліджень наук про Землю доводиться, як правило, вирішувати задачі, які характеризу­ються неточними уявленнями щодо структури пошукової моделі і приблизним знанням критеріїв її змістовної інтерпретації. Якщо додати до цього можливі похибки вихідних даних, а також недостатнє знання властивостей власне мате­матичного апарата і алгоритмів, то стане зрозумілим, що в більшості випадків доцільно вибирати найбільш прості малотрудомісткі математичні моделі.

Крім того, як свідчать наведені приклади застосування математично-кар-гографічного моделювання, зростають дослідницькі функції поєднання картог-рафічного та інших конкретно-наукових методів пізнання реальної дійсності. Відбувається тісне сплетіння процесів створення і використання карт на базі автоматизації, математизації і кібернетизації процесу моделювання з ме­тою "візуалізації" результатів досліджень, наближення даних просторового аналізу до реального масштабу часу і створення динамічних карт-фільмів з будь-якими ракурсними відображеннями еволюції явищ у просторі і часі. Є всі підстави вважати, що цьому сприятиме формування перш за все інтеграль­ного картографо - аерокосмічного методу, здатного задовольнити зростаючі інфор­маційні потреби практики, який на підставі розвитку методів і алгоритмів роз­пізнавання образів і реалізації можливостей генералізації, індикації, класифі­кації, районування і багатьох інших прийомів обробки геозображень (які важ­ко розглянути в одній роботі) синтезує їх у новий напрямок, що вже зараз О. М. Берлянт пропонує назвати "геоіконікою".
8. Способи роботи з картою

Розглянуті в попередньому розділі технічні прийоми використовуються для роботи з окремими картами або з серіями карт і комплексними атласами. Дослідження за картками виконують для визначення розміщення і просторово-часової структури явищ і процесів, їх взаємних співвідношень і зв'язків, виявлення тенденцій розвитку та динаміки, для отримання всіляких кількісних характеристик і оцінок, проведення районування та класифікацій, прогнозу змін у часі і просторі.


Рис. 6 Способи роботи з картою

Аналіз окремої карти:

Вивчення картографічного зображення без його перетворення, тобто аналіз карти в тому вигляді, в якому вона є.

Перетворення картографічного зображення з метою приведення його у вигляд, більш зручний для конкретного дослідження.

Розкладання картографічного зображення на складові – особливий вид перетворення, застосовуваний для виокремлення нормальної і аномальної (фонової і залишкової) компонентів розвитку і розміщення явищ і процесів.

Аналіз серій карт:

Порівняння карт різної тематики з метою встановлення взаємозв’язків і залежностей між явищами.

Зіставлення різночасових карт для вивчення динаміки і еволюції явищ і процесів, складання прогнозів їх розвитку у часі.

Вивчення карт – аналогів для виявлення загальних закономірностей поширення явищ і процесів на різних територіях.
Аналіз явищ за картами виконують поетапно:

  • Постановка задачі – формування цілі, формування під задачі, установка вимог до точності.

  • Підготовка до дослідження – вибір картографічних джерел, методів, технічних засобів.

  • Безпосереднє дослідження – отримання попереднім, а також кінцевих результатів, їх оцінка, створення нових карт.

  • Інтерпретація результатів – аналіз і формулювання висновків і рекомендацій, оцінка точності.

Прослухати
Висновки до лекції

1. Способи та прийоми аналізу явищ за картами. Кожна група прийомів включає безліч окремих способів і їх модифікації. Всі разом вони утворюють цілісну систему, яка дозволяє дослідити об’єкти з різних сторін. В межах кожної групи виділяють прийоми суцільних, виборчих й ключових аналізів.

2. Проаналізовано суть математико – картографічного моделювання. Дане моделювання використовує властивості математичних та картографічних моделей в процесі аналізу-синтезу складної просторово-часо­вої інформації. Суть його дуалістична – опрацювання картографічної моделі математичними методами і створення картографічної моделі на основі результатів математичного опрацювання геопросторової інформації.

3. Способи аналізу окремої, а також серії карт.

9. Завдання для самостійної роботи №7
^

Рекомендації і завдання:

  1. Самостійно виписати із енциклопедії визначення таких термінів і понять: географічна оболонка, гіпотеза, концепція, методологія, методика, наука, наукові методи, наукові підходи, наукові принципи, об’єкт дослідження, предмет дослідження, теорія, філософія.


  2. Переглянути за рекомендованими посібниками науковий доробок в галузі теоретичної картографії таких вчених сучасності: К. О. Саліщева, О. М. Берлянта, О. О. Лютого, О. Ф. Асланікашвілі, Л. Г. Руденко, Т. І. Козаченко та ін., згадуваних в лекції.

Схожі:

«Способи та прийоми аналізу явищ за картами» icon«Проективні карти в психологічному консультуванні, психотерапії І...
Можливості застосування проективних карт у роботі психолога та психотерапевта, Форми І способи роботи з картами
«Способи та прийоми аналізу явищ за картами» icon«Проективні карти в психологічному консультуванні, психотерапії І...
Можливості застосування проективних карт у роботі психолога та психотерапевта, Форми І способи роботи з картами
«Способи та прийоми аналізу явищ за картами» iconПлан 10 Зв'язок суспільних явищ як критерії статистичного вивчення....
Розкриваючи взаємозв’язки І взаємозалеж­ності явищ, можна пізнати їхню сутність І закони розвитку. Тому вивчення взаємозв’язків є...
«Способи та прийоми аналізу явищ за картами» icon~%50% вчення про принципи побудови, форми І способи науково-пізнавальної діяльності
Які прийоми є найбільш елементарними І простими, лежать в основі людського мислення {
«Способи та прийоми аналізу явищ за картами» iconТема: методи та прийоми економічного аналізу
Мета: систематизувати та закріпити теоретичні знання шляхом вирішення практичних завдань
«Способи та прийоми аналізу явищ за картами» iconЛекція №2 «математичне моделювання як метод наукового пізнання економічних явищ І процесів»
Та апостеріорної інформації. Статистична база економетричних моделей. Змінні та рівняння в економетричних моделях. Макро- І мікроекономічні...
«Способи та прийоми аналізу явищ за картами» iconЗакони розвитку економічної науки
Сутність поняття «методологія» та місце методу економічного аналізу в системи методів пізнання економічних явищ І процесів
«Способи та прийоми аналізу явищ за картами» iconМорфеміка. Словотвір тема Слово як об’єкт морфемного І словотвірного аналізу
Морфологічні способи словотвору, їх різновиди (афіксальні, основоскладання, абревіація)
«Способи та прийоми аналізу явищ за картами» iconКонспект тем винесених на самостійне опрацювання студентами тема 1
Процес диференціації наук діалектично пов'язаний з їх інтеграцією. Це сприяло тому, що сформувавшись в самостійну науку, економічний...
«Способи та прийоми аналізу явищ за картами» iconМетоди вивчення соціально-психологічних явищ у військовому колективі
Для класифікації явищ колективної психології можна використати різні критерії. Так, наприклад, в рамках системно-функціонального...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2013
звернутися до адміністрації
mir.zavantag.com
Головна сторінка