8.5. Изучение по картам динамики явлений

Карты используются для изучения динамики природных и общественных явлений – их движения, перемещения, развития, замены одних явлений другими. Эти изменения могут быть медленными (например, тектонические поднятия и опускания суши), быстротекущими (например, синоптическая обстановка), сезонными (например, ритмика природы), периодическими (например, обусловленными солнечной радиацией), эпизодическими или скачкообразными (часто связанных с замещением одних явлений другими, например, в результате освоения целинных земель) и т. д.

Есть два основных пути исследования динамики: создание карт, специально предназначенных для этой цели и привлечение для этого уже существующих карт.

Существуют динамические карты следующих видов:

1. Карты, совмещающие отображение пространственного положения явлений, например, гидрографической сети, береговой черты морей, ледников и т. п. для ряда последовательных моментов времени.

2. Карты, отображающие динамическое состояние явлений на определённое время, например, на синоптических картах на установленные моменты суток показывают изобары, фронты, зоны с осадками и т. д.

3. Карты, характеризующие среднюю скорость или интенсивность процессов – морских течений, годичных изменений магнитного склонения, вертикальных движений земной коры и т. п.

4. Карты, определяющие время наступления явлений, например, хронологические карты, указывающие средние многолетние сроки сезонных явлений (природных и хозяйственных – времени зацветания и плодоношения, полевых сельскохозяйственных работ).

5. Карты изменения состояния или замены явлений, например, природных ландшафтов в результате антропогенных воздействий при вырубке или возобновлении лесов, осушении болот и т. п.

6. Особенно многолико отображение территориальных, политических и экономических изменений на исторических картах. Другой путь исследования динамики – использование уже существующих карт также разнообразен:

Сопоставление однородных карт, фиксирующих явления на разные моменты времени или эпохи, например, карты Ленинграда на разные годы, начиная с 1705 в «Историко-географическом атласе Ленинграда», или сопоставление разновременных топографических карт, по которым изучают изменение в размещении сети поселений (в СССР, РФ и т. д.), перестройку и развитие дорожной сети, изменение в рельефе (например, при росте овражно-балочной сети), гидрографии (например, в положении дельт), общие изменения географического ландшафта и т. д.

При этом, помимо открытия общих тенденций и закономерности процесса, можно определить и его интенсивность.

На тематических картах круг исследований по динамике природных и социально-экономических явлений путём сопоставления разновременных карт расширяется (например, при мелиорации земель), также и на сериях динамических карт.

Для определения зависимости процессов часто анализируют карту интенсивности процесса и карты воздействующих факторов, например, зависимость эрозии от экспозиции, крутизны и длины склонов может быть установлена при сопоставлении карты размытости и густоты расчленения склонов с картами длин линий стока, углов наклона и экспозиции склонов. Другой пример – динамика урожайности сельскохозяйственных культур в зависимости от затрат производства, форм землевладения, агроклиматических и почвенных условий.

Картографический метод прогнозирования. Под картографическим методом прогнозирования понимают использование карт для получения знаний о явлениях и процессах, в данное время недоступных непосредственному исследованию.

Различают прогнозы: пространственные, временные и пространственно-временные.

а) Пространственные основываются на исследовании закономерностей размещения явлений на хорошо обследованных территориях и на экстраполяции обнаруженных закономерностей на менее изученные пространства. Часто прибегают к учёту взаимосвязей и зависимостей явлений. Когда пространственные связи уяснены, например, на эталонных участках, карта, показывающая размещение одного из взаимосвязанных явлений, может быть привлечена для определения мест или ареалов локализации другого явления вне эталонных участков. Например, прогнозно-металлогенические карты могут показывать площади, перспективные на руды (в зависимости от геологических факторов). Той же цели пространственного прогнозирования служат индикационные карты, которыми называют карты отдельных компонентов географического ландшафта, составляемые для прогноза других компонентов, непосредственно на карте не показанных и труднодоступных для непосредственного изучения. Идея карт исходит из представления о тесной взаимозависимости всех элементов природы. Например, геоботанические индикационные карты, на которых изображение растительности, хорошо реагирующей на изменения горных пород, почв, уровня подземных вод служит индикатором. На этих картах легенды строятся так, чтобы сохранить показатели характерных связей. Распространение явлений может прогнозироваться не только

«по горизонтали», но и «по вертикали» (например, прогнозы мощности земной коры, составляемые в результате совместного анализа гипсометрических, гравиметрических и других геофизических карт). Прогнозирование по аналогии может быть распространено даже и на другие планеты. Прогнозирование состояния явлений – это предвидение их поведения при воздействии некоторых внешних факторов. Например, карта прогноза просадочности лёссовых пород, указывающая возможную величину просадок лёссовых пород различного генезиса и возраста под собственных весом (при замачивании) и под весом сооружений. К этим картам состояния явлений примыкают гидрологические и климатические карты, сезонные или помесячные, ветрового волнения и зыба, облачности, туманов, направления и силы ветра, штормов и т. п., показывающие повторяемости и следовательно, вероятность соответствующих явлений.

б) Прогноз во времени состоит в предвидении будущего состояния и свойств различных природных и социально-экономических явлений – величин магнитного склонения, вертикальных перемещений земной коры, размыва берегов водохранилищ, загрязнений окружающей среды, урожайности и т. п. Простейший способ такого прогнозирования – это экстраполяция количественных показателей, динамика которых определяется по разновременным картам Для временного прогноза готовят специальные карты изопор (линий равного годичного изменения) магнитного склонения, линий равных годичных вертикальных перемещений земной коры и т. п.

в) Пространственно-временной прогноз – предполагает предвидение развития явлений, то есть изменений с течением времени, их пространства и состояния. Таково, например, прогнозирование погоды по синоптическим картам, основанные на пространственной фиксации атмосферных процессов в некоторые моменты времени и на знании закономерностей развития этих процессов. Прогнозные карты различны по достоверности. Различают предварительные, вероятные, и весьма вероятные прогнозные карты. Предельный случай весьма вероятного прогноза образуют проектные карты (например, гидротехнических сооружений), устанавливающие на основе точных расчётов размещение, формы и размеры проектируемых объектов, а также их воздействие на окружающую среду (например, контуры зон затопления). Для полного успеха прогнозных карт и картографического метода исследования вообще целесообразно их применение совместно с другими методами, в частности математическими, для которых карты служат основой. Тесное взаимодействие различных методов повышает достоверность картографического метода прогнозирования, приводит к взаимному обогащению методов и к возникновению совместных, граничных приёмов исследования.