10.3. Вивчення взаємозв’язків

Аналіз і кількісна оцінка внутрішніх та зовнішніх зв'язків, а також взаємозалежностей між геосистемами, їхніми підсистемами та окремими компонентами - одне із центральних завдань в науках про Землю. В її рішенні картографічному методу належить важлива роль завдяки невичерпній різноманітності карт. За ними зручно оцінювати мінливість зв'язків у просторі, виділяти основні і другорядні залежності, а також виконувати індикаційні дослідження, тобто прогнозувати розміщення одних явищ (індикаційних) за іншими (індикаторами).

Для вивчення взаємозв'язків використовують широкий арсенал технічних прийомів. Найпростіші серед них - візуальний аналіз і опис взаємозв'язків. Із графічних прийомів ефективне сполучення контурів аналізованих явищ на загальній основі - графічний оверлей, в результаті чого виявляють співпадаючі, частково співпадаючі і зовсім не співпадаючі контури. Вони трактуються як відображення взаємозв'язків різної ваги.

Багато залежностей можна наочно побачити на комплексних профілях і розрізах, суміщених розах-діаграмах, складених за серіями карт, а також на блок-діаграмах і метахронних діаграмах.

Найкращі можливості для вивчення і кількісної оцінки взаємозв'язків явищ дає апарат теорії кореляції та інформаційний аналіз: коефіцієнти кореляції, показники взаємної відповідності та ін.

Потрібно мати на увазі одну важливу особливість картографічного методу дослідження: при порівнянні карт зв'язок явищ завжди проявляється через відповідність картографічних зображень.

Однак припущення про те, що чим більше ступінь збігу контурів або подібність малюнка ізоліній, тим сильніше залежність між явищами, не завжди справедливо. Трапляється, що просторову відповідність можна спостерігати і між явищами, не залежними або дуже мало залежними один від іншого. Наприклад, на картах гірських територій часто впадає в око погодженість малюнка ізоліній різних явищ, наприклад розподілу температур і опадів, дозрівання сільськогосподарських культур, щільності населення і т.п. Формальний розрахунок коефіцієнта кореляції може привести до парадоксальних висновків, наприклад на рис. 10.9 показана висока відповідність між щільністю населення і датами зацвітання картоплі. Зрозуміло, при високій статистичній кореляції причинно-наслідковий зв'язок між цими явищами відсутній, ізолінії на обох картах лише повторюють ізогіпси рельєфу. Цей приклад показує, наскільки обережно потрібно підходити до змістової інтерпретації відповідності картографічних образів. Тільки географічний аналіз причинно-наслідкових відносин дозволяє остаточно зробити висновок про реальні залежності між явищами.

Рис. 10.9. Подібність картографічних зображень при відсутності причинного зв'язку між явищами (Південна Вірменія).

а - щільність сільського населення; б - цвітіння картоплі.

При дослідженні геосистем найважливіший момент - простежити зміни взаємозв'язків за територією, від місця до місця, виявлення зон, де зв'язки міцні і де вони слабшають або зовсім відсутні. Для цього створюють спеціальні карти взаємозв'язків, що відображають просторове варіювання зв'язків. Залежно від способу побудови отримують різні типи таких карт:

• карти районування за ступенем взаємної відповідності, які складаються шляхом графічного оверлея і контурування районів повної і часткової відповідності;

• картограми взаємозв'язків, де показники кореляції розраховані за одиницями територіального розподілу, як правило за адміністративними районами;

• карти ізокорелят, на яких проведені ізолінії рівних коефіцієнтів кореляції за даними, обчисленими в комірках регулярної або нерегулярної сітки;

• карти ентропії контурів, на яких взаємна відповідність явищ оцінюється за допомогою показника ентропії для кожного окремого контуру, ареалу, водозбірного басейну.