2. Географическое пространство как континуум

Континуум означает непрерывную совокупность (в противоположность совокупности дискретной, которая состоит из отдельных объектов, предметов, явлений). Общим выражением континуальности в географической оболочке является географическое поле как непрерывное в пространстве распределение определённой величины(свойства). Характерной формой географического пространства является также присущий природе способ пространственного распределения и взаимодействия однотипных свойств: например, магнитное поле, полет температур, поле гидрографического потенциала и т.п.

Поле является непрерывной (то есть континуальной) формой географического пространства.

Географическим полем является область пространства, каждой точке которой можно поставить в соответствие определённую характеристику - функцию поля. Это фундаментальное понятие неоднократно использовалось в разных отраслевых географических дисциплинах, но прежде всего в метеорологии, гидрохимии, геоморфологии.

Полями географической реальности являются геофизические, геохимические характеристики, которые традиционно со времён А.Гумбольдта (первая половина 19 в.) отображаются с помощью изопотенциальных поверхностей. В сферическом пространстве географической оболочки они квазипараллельны (отдалённо напоминают строение луковицы). Пересечение изопотенциальных поверхностей любой плоскостью (в планетарной географии – поверхностью геоида или другой, параллельной к геоиду) образует изолинии, с помощью которых создаётся наглядный вид поля. В том же примере луковицы – это её срез. Изолинии - это пересечения семейства изопотенциальных поверхностей поля, на которых наблюдается одно и то же значение его функции. Например, изолиния 500 мб в геофизике атмосферы значит, что в каждой её точке наблюдается одно и то же значение давления, равное 500 мб.

Наряду с полями географической реальности, в исследовательских целях и для наглядности создаются условные пространственные образы её определённых явлений. Чтобы их различать, первые называются топографическими (т.к. рельеф – наиболее наглядное из геофизических полей). Вторые называют статистическими полями. Между ними существуют отношения одностороннего (гомоморфного) подобия.

Рис. 4.1. Изолинии (сплошные) и линии тока (стрелы) топографической поверхности флювиального рельефа. По линиям тока стекает вода и происходит перенос вещества

Топографические поля наблюдаются реальными в каждой точке географического пространства. Например, высоты рельефа можно измерять практически непрерывно, и каждый раз они могут определиться однозначно и непрерывно. Такие поля характеризуются четырьмя имманентными свойствами (исследованными в математике в отношении функций): определённостью, конечностью, однозначностью, плавностью. О полях статистических этого не скажешь. Например, статистическое поле распространения оврагов (используется в картографии, если невозможно или нет смысла показывать каждый овраг в отдельности) показывается как непрерывное распространение – теми же самыми изолиниями. Но это не значит, что в произвольно выбранной точке поля будет то количество оврагов, на которое указывает изолиния поля.

В форме географических полей можно показывать взаимосвязь явлений. Это бывает очень удобным, когда следует количественно сопоставить их распределение. Например, В.А.Червяковым предложена карта изокрррелят, на которой степень такой связи характеризуется коэффициентом корреляции, а точки с одинаковым (вычисленным) коэффициентом соединяются изолиниями. Это исключительно мощный метод пространственного анализа. Наглядным показателем такой корреляции является угол пересечения изолиний двух сравниваемых карт: чем этот угол меньше, тем связь явлений ощутимее. Если изолинии пересекаются близко к перпендикулярному углу, то связи между явлениями, отображенными изолиниями, нет совсем. Ясно, что при наложениидвух изолинейных карт возможны все другие соотношения.

Мерой, которая способна отобразить весь интервал углов пересечений изолиний, является косинус угла между ними. Таким образом, карта изокосинусов будет искомой картой тесноты связи

В действительности, реальное географическое пространство ещё сложнее каждого из этих отдельных образов географических явлений. В качестве примера приведён образ такого пространства - отражение поверхности флювиального рельефа изолиниями. Каждая отдельная поверхность непрерывна, о чем свидетельствует рисунок горизонталей (рис. 4.1, 4.2). На стыках непрерывных поверхностей есть разрывы непрерывности.

Р ис.4.2 Выделение характерных линий топографическойї поверхности и индексирование репрезентативных точек:

1-гребни; 2-ложбины стока, 3 – выпуклые и вогнутые перегибы; 4- морфоизогипсы; 5- горизонтали с бергштрихами; 6- характерные точки.

Оба рисунка из монографии А.Н.Ласточкина (2002).

Таблица 4.1. . Сравнительный анализ географических полей разного типа

№ пп	Свойство	Проявление свойства в географическом поле:
		топографическом	статистическом
1	Функция поля однозначно определена в каждой точке	+	-
2	Функция поля распределена кусочно-непрерывно	+	-
3	Функция поля конечна	+	-
4	Возможность определения и интерполяции	+	-
5	Однозначность непрерывной функции поля	+	-
6	Обязательность плавности поверхности – функции поля	+	+
7	Наличие разрывов, скачков и т.п.	+

Таким образом, понятие статистической поверхности более "размыто", чем реально-визуальный образ топографической поверхности. Примерами топографической поверхности является карта рельефа, статистической – изолинии температуры на поверхности Земли.

В современной географии поле потеряло строгие свойства топографической поверхности, потому что это ограничивало бы применение концепции поля (без конкретного указания на его свойства) в первую очередь в геоинформатике и ГИС-технологиях, и теперь оно чаще всего понимается как способ визуально доступного отражения неоднородности и плавности распределения свойств в географическом пространстве.

Современная эпоха характеризуется тем, что географическое пространство как данность существенно меняет свои форму и содержание. Меняется и понятие поля как образа пространства. Оно стало восприниматься как что-то неустойчивое, живое, "дышащее" в такт внешним влияниям и внутренним изменениям. Как пишет об этом А.Д.Арманд: " География будущего все больше станет заниматься не столько реальными пространствами, сколько разными виртуальными пространствами. Для планирования и управления побуждением к действию послужит представления индивида в "своём", его собственном пространстве существования, доступном ему в будни, в выходные и в отпуске. При этом картографам придётся привычную географическую карту трансформировать самим неожиданным способом, чтобы площади, расстояния, углы, цвета и условные знаки отвечали не географической, а некоторой ментальной реальности" ( с. 13).