«Географическое положение города». план-конспект урока по географии (11 класс) на тему

2. Географическая среда - основной объект географических наук.

3. Географическая картина мира

4. Основные методы и подходы современной географии.

1. Объект и предмет географических наук.

Длительный процесс постепенного становления и развития географии был буквально пронизан «сквозными» темами. Они продолжают обсуждаться и в наши дни. К таким темам относятся:

представления об объекте и предмете географической науки;

представления об основных способах научного географического познания;

положения о содержании и структуре географической науки, происходящих в ней процессах дифференциации и интеграции, анализа и синтеза;

Идеи географического детерминизма и индетерминизма и др.

При изучении любой науки первостепенное внимание уделяется определению этой науки, которое включает в себя понятие ее объекта и предмета.

География - наука о законах развития пространственно-временных систем (геосистем), формирующихся на земной поверхности в процессе взаимодействия природы и общества (в масштабе, позволяющем представить их на общегеографических и тематических картах), о методах прогнозирования этих систем и управления ими; наука о происхождении, строении, функционировании, динамике и развитии пространственно -временных природно-общественных геосистем; систе ма естественных и общественных наук о природных, терри­ ториально-производственных и социально-территориальных комплексах Земли и их компонентах.

Объект географического исследования - любое материальное образование или явление (состояние, отношение, процесс) на земной поверхности, которое отвечает трем важнейшим методологическим принципам географии - пространственность, комплексность, конкретность, картируется (т. е. отвечает основному методическому признаку), влияет на развитие или состояние предельного объекта географии - географической оболочки (географической среды); его изучение предполагает получение нового знания (фактов, теории) об этой оболочке.

Географическая оболочка: 1) природная геосистема, в пределах которой соприкасаются, взаимно проникают друг в друга и взаимодействуют нижние слои атмосферы, приповерхностные толщи литосферы, гидросфера и биосфера; 2) предельный объект исследования географии, сложная, многослойная оболочка, состоящая из трех основных «сфер» - литосферы (земной коры), гидросферы (водной оболочки), атмосферы (воздушной оболочки). В особую сферу выделена биосфера. Именно в этом пространстве развивается разумная жизнь - человек, человеческое общество. Этот пятый по счету слой получил название социосферы.

Объект географического наблюдения - объект географического исследования, доступный количественному измерению в соответствующих единицах географического наблюдения; в качестве которого могут фигурировать различные меры - единицы расстояния, площади, количества каких-либо явлений, признаков, позволяющих соизмерять объекты наблюдения в пространстве и во времени.

Решая вопрос об объекте и предмете науки, следует постоянно обращаться к истории науки. Понятия объекта и предмета науки теснейшим образом связаны с ее структурой.

Основываясь на этих положениях, выясним, что же представляет объект географии, исходя из парадигмы ее целостности как единой географии, под которой понимается система географических наук. Многие авторы сходятся на том, что объектом географии служит поверхность Земли, которая представляет собой арену сложного взаимодействия и переплетения самых различных процессов живой и неживой природы, человеческого общества, в связи с чем объект географии отличается от объектов других наук своей сложностью, комплексностью, разнообразной системной организацией, пространственным распределением.

В соответствии с традициями, собственным опытом, знаниями, имеющимися возможностями, поставленными целями и руководящей идеей, географ выделяет интересующий его предмет, отбирая нужные ему явления и оставляя в стороне все прочее. В наше время даже в рамках исторически сложившихся отдельных, часто очень узких, обособленных географических дисциплин (отраслей науки) все труднее и труднее решать задачи вычленения «своего», монодисциплинарного предмета исследо­вания. Становится необходимым установление тесных взаимосвязей между предметами различных дисциплин.

В современную эпоху, по мере возрастания техногенного воздействия цивилизации на природную среду, расширения и углубления глобального экологического кризиса, усиливается интерес к общегеографическим проблемам. Ряд географов считает, что интегрирующим ядром географических наук может стать общая география, призванная служить теоретико-методологическим стержнем естественной и общественной ветвей географической науки.

Считается, что в теоретическое ядро общей географии входят: метагеография, история географии, общая физическая география, включая землеведение, ландшафтоведение, эволюционную географию (палеогеографию), а также общественная география, состоящая из экономической и социальной географии.

Предмет географии - исследование пространственно-временных особенностей процесса возникновения, функционирования, динамики и развития пространственно-временных природно-общественных геосистем (географической оболочки, географической среды).

Оценивая роль географии в познании пространственно-временных особенностей процесса возникновения, функционирования, динамики и развития системы «общество - природа», мы исходим из парадигмы целостности географии. Под парадигмой понимается исходная концептуальная схема, модель постановки проблем, их решения и методов изучения, господствующих в течение конкретного исторического периода в научном сообществе.

В развитии представлений о единой географии прослеживаются три основных этапа, задачи каждого последующего из которых накладываются на предшествующие и каждому из которых соответствует определенная парадигма (схема), которые в совокупности составляют парадигму целостности (единства) географии.

На первом этапе в рамках хорологической парадигмы решалась задача пространственного анализа геосистем на основе сравнительно-описательного метода. География должна была ответить на вопросы: где, чего, сколько. С середины XIX в. начинается новый этап развития географии, когда в рамках хронологической парадигмы решается задача временного анализа геосистем естественно-историческим методом, их объяснение. География стала пытаться ответить еще и на вопросы: когда, как и почему. Вместе эти две парадигмы образуют в первой половине XX в. единую парадигму - пространственно-временную. И, наконец, в рамках антропоэкологической парадигмы с середины XX в. решается задача анализа взаимодействия общества и природы на разных исторических этапах и его прогноза. Ко всем предыдущим добавились еще вопросы: где будет, что будет и т. д. Кроме того, на пересечении трех названных направлений формируется ряд географических дисциплин, да и сама география, в частности пространственно-временной анализ геосистем, изучение их строения, функционирования и динамики, хозяйственного освоения природной среды, развития природно-социально-экономических геосистем.

Эта концепция поддерживается и К.К. Марковым, который пишет, что географическая среда, или в еще более широком понимании географическая оболочка в целом, есть общий объект всех географических наук.

В дальнейшем идеи единства географии были развиты в ряде работ отечественных и зарубежных ученых.

Для надежды на успешное решение интеграционной проблемы географии имеются все основания.

Морфологический подход является исходным, объединяющим предметы исследования частных географических наук.

Феномен современной географии заключается в том, что она объединяет науки, изучающие как природные (физическая география), так и общественные (социально-экономическая и политическая география) закономерности, акцентируя свое внимание на территориальных (пространственных) аспектах. Физическая география, в свою очередь, распадается на науки, изучающие природные компоненты и их свойства (рельеф, воды, климат, атмосферу и др.) и природные комплексы (географическая оболочка, ландшафты). Не менее объемными являются и отрасли общественной географии: география хозяйства, политическая география, география населения и др.

Жизнь сформулировала социальный заказ ученым: исследовать с возможной полнотой механизм взаимодействия природы, и общества, объективно и всесторонне оценить экологическую обстановку в мире, наметить пути улучшения использования природных ресурсов, запасы которых стали катастрофически истощаться.

Главной задачей географии уже давно стало не простое землеописание, а изучение пространственно-временных взаимосвязей, природных и антропогенных факторов и особенностей развития различных территориальных систем. Именно в этом качестве географы активно участвуют в решении многих проблем политического, экономического, социального и экологического характера, возникающих на разных уровнях - от мирового до локального. Поэтому география занимает уникальное место в системе наук, играя роль своего рода связую­щего звена между естественными и общественными науками.

Все это позволяет отнести географию к числу тех классических предметов, на которые ложится особая ответственность не только за формирование гуманистического мировоззрения, воспитания патриотизма и любви к Родине, но и умений и навыков ориентации и социально-ответственного поведения в окружающем мире.

В попытке определения интегрирующего географическую науку общего аспекта ее многообразных объектов И. П. Герасимов (1976) назвал пять «принципов», обеспечивающих, по его мнению, сохранение единства географии: историзм, регионализм, экологизм, социологизм и антропогенизм.

Мы можем утверждать вслед за А.Н. Ласточкиным, что связующими здесь могут быть только взаимосвязанные принципы:

Принцип регионализма, так как он имеет отношение ко всем объектам и отражает общее явление естественной и антропогенной делимости географического пространства на его составляющие.

Принцип экологизма, отражающий взаимоотношения этих естественных и антропогенных частей, единую цель и прикладное значение географических наук, которые исследуют данное пространство, и включающий все остальные названные выше «принципы». Без их реализации многие отраслевые, прежде всего физико-географические, исследования обычно обходятся или могут обойтись. Обойти же выполнение принципов регионализма и экологизма ни одной из отраслей и ни одному виду современных географических исследований не удается или уже не удастся. Однако пока они в самых разных науках реализуются не в качестве «всеобщих и одинаковых явлений» (по Геттнеру), а автономно, основываясь на собственном эмпирическом опыте каждой дисциплины и на необходимости решения частных экологических задач.

Перед географией стоит сложная задача: свести все знание о человеке и окружающей его среде в единую научную отрасль, которая должна представлять собой целостную познавательную систему со своим объектом и предметом, единым понятийно-терминологическим и методическим аппаратом.

В 60-е годы XX в. активно обсуждалась проблема станов­ления единой географии, говорилось о целесообразности объединения двух основных ее частей (физической или социально-экономической) для развития, прежде всего ее тео­ретических основ. В настоящее время в связи с резким обост­рением экологических отношений человека с окружающей средой эта проблема приобрела острое и в первую очередь практическое звучание с осознанием необходимости ее скорейшего решения.

Цель современной географии - изучение законов развития природно-общественных пространственно-временных геосистем, формирующихся на земной поверхности в процессе взаимодействия общества и природы, разработка методов прогнозирования этих систем и управления ими. География призвана в целом решать задачу пространственной организации жизни общества.

В основе названных подходов всегда лежало исследование классической триады: природы, населения и хозяйства, а суть географии сводится к пространственно-временному анализу процессов, обстановок и структур (как природных, так и социально-экономических).

Отличительная черта географического подхода к изучаемым явлениям - анализ взаимовлияния и взаимообусловленности природной среды и общественной жизни, их развития в пространстве и времени, познание законов пространственной организации человеческого общества. Следовательно, можно сделать вывод, что к географии относятся исследования, так или иначе связанные с территориальными, или пространственными, объектами.

Понятие географичности исследований довольно основательно рассмотрено В.П. Нарежным (1991). По его мнению, сущность географического исследования определяется наличием совокупности признаков, необходимых для познания окружающей действительности, таких как территориальность (акваториальность) изучаемых процессов; их развитие; вещественно-энергетический и организационно-функциональный (системный) характер; полная комплексность территориальных образований; описание предметов (анализ в натуральных и основных стоимостных показателях). Перечисленные признаки, взятые по отдельности, не являются только географическими и лишь в совокупности формируют географичность предмета исследований.

Все сказанное справедливо, но это лишь часть географических исследований. Для дальнейшего анализа этого вопроса рассмотрим расчленение научного знания по разновидности. Существуют разные подходы к его расчленению на виды. Выделяют:

интуитивное (доэмпирическое) знание;

эмпирическое знание (факты);

теоретическое (послеэмпирическое) знание;

методическое знание.

В доэмпирическое знание входят три компонента: 1) понятие о предмете исследования; 2) формулировки проблем и 3) эвристическое знание. Научные факты вместе с документацией, систематизацией и описанием образуют эмпирическое знание. Теоретическое знание состоит из гипотез, теорий, прогнозов, ретрогнозов, законов и принципов. Методическое знание включает целостную систему приемов практического и теоретического освоения мира.

Все, что ранее говорилось об объекте и предмете географии и географичности исследований, относится к области эмпирического знания. Что же касается теоретического и методического знания, то здесь мерки будут иными. Только для эмпирического знания характерны те атрибуты географичности, и, прежде всего территориальность и историчность, о которых говорилось ранее. Доэмпирическое знание, теоретическое и методическое знание имеют своим объектом саму географию. Иногда эту часть географии объединяют в метагеографию, которая рассматривает историю, теорию и методологию географии.

Предметом географии, в самом широком смысле, являются пространственные характеристики земной поверхности. Однако само понятие пространства, которое, на первый взгляд, кажется интуитивно ясным, вовсе не относится к разряду совершенно бесспорных и однозначных понятий. Поэтому представляется целесообразным, хотя бы вкратце коснуться проблем связанных с пониманием этой категории как в науке вообще, так и географии в частности. Кроме того, здесь же было бы уместно рассмотреть также, такие относящиеся к определению географического пространства понятия как расстояние, его измерение и отображение на карте.

Любые пространственные характеристики, так или иначе, касаются взаимного расположения объектов. Однако взаиморасположение молекул в кристаллической решетке или звездных систем в галактике, хотя и являются пространственными расположениями, географа, тем не менее, совершенно не интересуют. Географическое пространство имеет вполне определенный масштаб, за пределами которого оказываются как чересчур малые, так и чересчур большие объекты и расстояния. Но что значит это «чересчур»? Каким образом можно выразить масштаб тех объектов и расстояний, которые находятся в поле зрения географии? Очевидно, что это можно сделать, по меньшей мере, двумя способами.

Во-первых, можно задать диапазон единиц используемых для измерения географических объектов и расстояний между ними, указав, например, что сфера интересов географии распространяется на область физической поверхности Земли и включает объекты и расстояния, измеряемые в масштабах от единиц метров до тысяч километров по поверхности и до десятков километров в высоту и в глубину.

Во-вторых, можно определение сферу географического познания путем указания на формы человеческой деятельности, которые осуществляются в пределах ее предметной области, и для обеспечения которых, собственно, создается и служит данная научная дисциплина: морские, наземные и воздушные коммуникации, фиксация месторасположений жизненных ресурсов и обеспечение наиболее эффективного доступа к ним, оптимизация распределения форм хозяйствования соответственно особенностям климатических зон, демаркация государственных границ и разграничение сфер политического и экономического влияния и др.

При сопоставлении этих способов можно заметить, что, если в первом случае определение сферы географического познания осуществляется по количественным, то во втором - по качественным параметрам. В результате, в обоих случаях мы получим области, имеющие примерно одинаковые внешние границы, однако весьма различающиеся по своим внутренним характеристикам.

В первом случае географическое пространство представляется как совокупность размеров и расстояний, выраженных в универсальных и однородных физических или математических единицах: метрах, градусах и др. Во втором - географическое пространство не имеет единой универсальной единицы измерения, поскольку размеры и расстояния оказывается зависимыми от форм деятельности, по отношению к которым они определяются: они могут измеряться, например, временем в пути или суммой затрат; более того, они могут изменяться, благодаря изменению форм деятельности: смене транспортных средств, прокладке дорог и др. Таким образом, внутреннее пространство выделенных областей, при общности их внешних границ, представляется в первом случае объективно заданным и от нас независимым, во втором случае - определяемым относительно способов организации деятельности и, следовательно, зависимым от нашей субъективности.

Представление о пространстве как некой объективной данности, метрические характеристики которой абсолютно постоянны и независимы от каких бы то ни было субъективных факторов, формируется в рамках объективистской парадигмы, восходящей к Эратосфену. Разрабатывавшиеся в рамках этой парадигмы географические учения последних столетий, опирались на ньютоновскую концепцию пространства, как универсального вместилища всех материальных объектов, представляющего особого рода субстанцию, собственные характеристики которой независимы от ее наполнения, подобно тому, как независимы от содержимого собственные характеристики, вмещающего это содержимое, сосуда. Как отмечал известный английский философ Бертран Рассел (1872-1970): «Для Ньютона пространство, как и время, было «абсолютным»; это значит, что оно состоит из совокупности точек, каждая из которых лишена структуры и представляет собой конечную составную часть физического мира. Каждая точка вечна и неизменна; изменение заключается в том, что точка иногда «занимается» то одной частью материи, то другой, а иногда остается незанятой».

Для самого Ньютона именно эта концепция служила одной из фундаментальных основ его теологических построений, в которых абсолютное пространство отождествлялось с Богом. Но оно же было положено и в основание его научных теорий, поскольку именно на нем были построены выведенные им основные физические законы. Благодаря авторитету Ньютона, эта концепция пространства получила широчайшее распространение в новоевропейской науке и была (в неявной, неотрефлексированной форме) принята большинством географов, как одна из парадигмальных установок, которые не нуждаются в специальном обосновании, поскольку воспринимаются как нечто само собой разумеющееся. Именно парадигмальный характер этой концепции обеспечил и ее широчайшую распространенность, и чрезвычайную устойчивость. Несмотря на то, что в течение XIX века ньютоновская концепция абсолютного пространства постепенно утрачивает популярность, а затем и практически полностью вытесняется из физики теорией относительности, в области географии она продолжает сохранять господствующее положение вплоть до середины ХХ века. Так, например Д. Харвей, характеризуя положение в географии, замечает: «Допущение об абсолютности пространства не обсуждалось географами явным образом... Похоже, поэтому, что географы придерживались особого взгляда на пространство, который отличался от принятого в философии науки».

Вообще, складывающееся на основании евклидовой геометрии привычное представление о пространстве, кажущееся современному человеку само собой разумеющимся и чуть ли не врожденным, в действительности возникает в процессе достаточно длительной и сложной эволюции. Психологи установили, что механизм зрительного восприятия пространства имеет в основе не евклидову геометрию, а геометрию с отрицательной кривизной, которая имеет пространственные характеристики, соответствующие построениям Лобачевского. Дальнейшее развитие пространственных восприятий обусловлено исторической традицией и осуществляется в результате формирования и последующего освоения каждым человеком культурного наследия общества, к которому он принадлежит. При этом, в каждой культуре складываются собственные формы пространственных восприятий, отличающиеся как друг от друга, так и от исходных естественно-природных форм. Таким образом, наша способность воспринимать пространство «по Евклиду» является результатом обучения и привычки. Известный своими работами по психологии ребенка швейцарец Жан Пиаже (1896-1980) в своих исследованиях показывает, что дети приходят к понятиям евклидовой геометрии в сравнительно позднем возрасте, идя от топологических представлений (ближе, дальше, выше, ниже и др.). При этом на их способность к схематическому отображению пространства существенно влияет степень освоения ими языковых символов и знаков, предназначенных для этой цели. Отсутствие последних в культурной традиции, как это бывает у многих первобытных народов, делает невозможным схематическое воспроизведение сложных пространственных отношений. Так, например, Эрнст Кассирер (1874-1945), характеризуя мышление первобытных народов, отмечал: «Они ориентируются в пространстве лучше и точнее, чем люди цивилизованного общества, но их пространственное бытие целиком лежит в области конкретных ощущений. Хотя им досконально известен каждый уголок в окружающей местности, например каждая излучина реки, они не способны изобразить очертания этой реки, зафиксировать их в виде некой пространственной схемы. Переход от простых действий к составлению схемы, к символу, к изображению, в любом случае являет собой подлинную «критическую фазу» в осознании пространства». Таким образом, можно считать установленным, что пространственные понятия связаны с особенностями культуры, в которой они формировались. При этом, вряд ли можно говорить, что пространственные понятия какой-либо из культур «лучше», в том смысле, что они более адекватно отображают пространство, как оно существует само по себе, «на самом деле».

Сегодня этнографы констатируют наличие многообразных систем пространственных представлений, существующих в различных сообществах. Такое многообразие вряд ли было бы возможным, если бы в их основе лежало некое единое «истинное» пространство, подобное ньютоновскому «абсолютному вместилищу» всех объектов. В действительности, формирование пространственных представлений отнюдь не является простым «отражением» некого «настоящего» пространства, существующего независимо от нашего сознания, как абсолютно самостоятельная «объективная данность». В формировании систем пространственных представлений, помимо отображений реально существующих вещей и явлений, огромную роль играют умственные конструкции, которые, не вытекая из эмпирического опыта, в то же время выступают необходимым основанием его организации. К умственным конструкциям подобного рода относятся понятия «пустота», «бесконечность», и др., смысл которых определяется не эмпирическим, а культурным содержанием, и, прежде всего, языком. Никакого эмпирического содержания у понятий подобного рода нет, да и быть не может, и, тем не менее, они становятся необходимыми компонентами развитых систем пространственных представлений, поскольку речь в них может идти о воссоздании образов не только присутствующих, но и отсутствующих объектов. Решение многих географических задач, как отмечает, например, Д. Харвей, «зависит от существования пригодных для этой цели пространственных понятий… и если культура не выработает [их], то о пространственных аспектах мира нельзя будет даже ясно говорить… Культурное наследие, лишенное таких элементов, сделает невозможным развитие определенных видов деятельности и решение многих практических задач». Поскольку концептуальные схемы пространственных представлений культурно обусловлены, они являются не только многообразными, но и изменяющимися во времени. Причем это касается не только географического пространства, но и пространства физического. Можно, таким образом, констатировать, что нельзя вполне понять географических концепций пространства, не принимая во внимание общих пространственных представлений, укорененных в языке, искусстве, науке, а то и в мифологии интересующей нас культуры. И в этом отношении, даже представление Ньютона об абсолютном пространстве с единой евклидовой метрикой возникает как результат культурно обусловленного выбора закрепленного традицией и лишь спустя несколько столетий превратившегося для обыденного сознания в нечто «самоочевидное».

Культурная обусловленность пространственных представлений, в свою очередь, предполагает, что видение Земли каждым отдельным человеком вполне может рассматриваться как индивидуальное, поскольку оно зависит от его личных привычек и установок. Поэтому концептуальные построения географических теорий, с одной стороны, могут отличаться друг от друга, но с другой - выполняют интегрирующую функцию, сводя бесконечное многообразие смутных индивидуальных представлений к ограниченному числу достаточно строго определенных и внятно артикулированных понятий. В то же время в формировании самих этих понятий можно обнаружить две расходящиеся тенденции, одна из которых акцентирует внимание на универсальности, а другая – на уникальности представлений о земной поверхности, которая в первом случае рассматривается как пространство , а во втором – как место (хора ). Как отмечает Уильям Бунге: «Этот спор пространства и места непосредственно отражает позиции в соотнесении универсального и уникального».

География изучает объекты земной поверхности и процессы, вызывающие изменения в их расположении. Изучая земную поверхность, географы разделяют ее на сегменты или участки различных размеров и конфигураций, осуществляя, таким образом, структурирование своего объекта. Такое структурирование является общим правилом научного исследования и всегда связано с выделением типичных элементов, в совокупности образующих некую целостную систему, которая и рассматривается как предметная область соответствующей науки. Однако в географии существует, по меньшей мере, два способа структурирования предметной области.

Участок земной поверхности может выделяться путем указания на его расположение в некой универсальной системе координат. Каждый выделенный таким образом участок рассматривается как однородный с другими участками, в выделении которых решающее значение приобретают количественные характеристики, тогда как качественные различия отходят на второй план. Но участок может выделяться и путем указания на его собственные особенности, отличающие его от других не по положению в системе координат, а по совокупности именно ему принадлежащих качественных характеристик. В зависимости от того, какой из способов предпочтет географ, его внимание окажется сфокусированным на квантитативных (количественных) или на квалитативных (качественных) особенностях объекта, что отражается и в различии наименований. Географические объекты, выделяемые по квантитативным признакам, обычно называют территориями , выделяемые по квалитативным признакам – регионами . В результате мы получает те два типа географии, о которых говорилось ранее.

Выбор в пользу квантитативного структурирования земной поверхности, порождает в свою очередь, стремление к созданию единой «всеобщей географии», поскольку все географические объекты рассматриваются как в основе своей однородные. Упорядочить такие объекты одним единственным «универсальным» способом, представляется не только возможным, но и совершенно необходимым, для обеспечения научной строгости географического знания. Квалитативное структурирование позволяет избежать столь жесткого понимания строгости научных теорий, поскольку не связывает научность с требованием непременной единственности и универсальности знания, претендующего на статус истинного. Поскольку всякий объект является многокачественным, принимая за основу структуризации различные качества, можно получить различные «региональные географии», ни одна из которых не сможет претендовать на статус «всеобщей». Таким образом, мы получаем различным образом ориентированные системы познания: первая является выражением монистического, а вторая – плюралистического мировоззрений.

Каждая из рассмотренных систем предпочитает использовать специфические языковые средства, максимально приспособленные соответственно либо указанию местоположений, либо к определению свойств исследуемых объектов. В результате, в рамках науки о земной поверхности формируются два языка: пространственный и субстанциальный – что, оказывается весьма существенным для методологии географии. Поскольку способ описания, выделения и группирования географических объектов может быть двояким: по пространственным координатам или по специфическим особенностям регионов – в географической литературе, как отмечает Д. Харвей, «часто встречается смешение этих двух типов, что приводит к серьезной путанице». Субстанциальная концепция пространства предполагает, что и выделение объекта, и указание его расположения могут и должны производится по отношению к единой и единственной «истинной» системе координат, выражающей свойства абсолютного пространства «как такового». Реляционная (относительная) концепция допускает, неоднозначность пространственных определений, поскольку, акцентируя внимание не столько на свойствах пространства, сколько на свойствах объекта, предполагает, что координатные системы могут меняться в зависимости от того, какая из качественных характеристик интересует нас в первую очередь. При этом, даже если в пределах любой из множества возможных координатных систем положение объекта может быть определено однозначно, число таких систем представляется бесконечным, как бесконечны и сами свойства любого объекта.

Но, соглашаясь с относительностью пространства, мы тут же оказываемся вынужденными усомниться в правильности одного из самых привычных пространственных представлений твердо усвоенного в течение почти трехсотлетнего господства ньютоновской концепции. Речь идет о представлении, согласно которому расстояние между точками земной поверхности является величиной объективно заданной и постоянной. Если мы допускаем наличие различных систем координат, мы должны признать, что расстояние между объектами может изменяться, в зависимости от того, какую координатную систему мы выберем. Иными словами, мы должны признать зависимость расстояний между объектами от субъективного фактора. Таким образом, признание относительности пространства ставит перед географом проблему совершенно излишнюю в абсолютной системе: прежде чем определять местоположение объекта, необходимо выделить систему координат, максимально соответствующую той форме человеческой деятельности, в сфере которой «располагаются» интересующие нас географические объекты. В таком случае география уже не может рассматриваться как чисто естественная наука, поскольку она сближается с дисциплинами, предметом которых являются не физические объекты, существующие безотносительно к человеческой деятельности, сама эта деятельность в ее многообразных формах. Поскольку же концепция абсолютного пространства может рассматриваться как частный случай субъективного выбора определенной координатной системы, само противопоставление «общей» и «региональной» географий сглаживается до такой степени, что, как отмечает Бунге, их разделение начинает представляться «искусственным и вредным». Это сближение физической и экономической географий касается не только предмета, но и методологии; оно, в конце концов, оказывается настолько тесным, что «приемы решения пространственных задач, первоначально разработанные при анализе движения машин на автострадах, оказываются пригодными и для исследования режима рек».

Расстояния и их измерение . Определение географии как науки о пространственных характеристиках земной поверхности влечет за собой непосредственный вывод об исключительно большом значении для данной области познания понятия расстояния . Подтверждением этого является то, что весьма часто саму географию называют «наукой о расстояниях». Но при внимательном рассмотрении этого, казалось бы, интуитивно ясного понятия, так же как и во многих других случаях, возникают некоторые неясности. В самом деле, с одной стороны, представляется, что расстояние между двумя точками является объективно определенной величиной и совершенно независимой от наших субъективных соображений. Измеряемое в различных единицах, оно, конечно, может иметь различные числовые значения, но все равно этот будут лишь разные способы выражения одной и той же действительной удаленности одного объекта от другого. Но, с другой стороны, если расстояние является одной из важнейших характеристик пространственных отношений, а сами пространственные характеристики, как мы установили ранее, в принципе могут быть зависимыми от субъективных факторов, возникает вопрос о том, распространяется ли эта зависимость от субъективности на определенность расстояний? Иными словами, можем ли мы утверждать реальную зависимость расстояний между объектами от субъективных факторов, таких, например, как способ преодоления этих расстояний. И, похоже, что мы будем вынуждены признать такую зависимость, если поставим задачу определить расстояние не просто как отношение двух точек, намертво «привязанных» к воображаемым линиям координатной сетки, а в связи с практической задачей реального перемещения от одной такой точки к другой. Реальное перемещение потребует действительных усилий по преодолению сопротивления среды; но в этом случае, представляющиеся объективными понятия «дальше» и «ближе» начинают коррелироваться с субъективными понятиями «труднее» и «легче». В таком случае привычная интуиция расстояния как объективной данности становится сомнительной и мы вновь вынуждены возвращаться к вопросу о том, что же такое расстояние?

Можно считать установленным, что измерения расстояний достаточно жестко связаны с геометрией пространства и либо исходят из нее, либо приводят к ней. Принятие того или иного понятия расстояния имеет огромное значение, ибо оно не только определяет характер метрики географического пространства, но и оказывает влияние на всю общетеоретическую концепцию географической науки в целом, поскольку самым непосредственным образом связано с пониманием того, что, собственно говоря, это пространство есть .

Если исходить из ньютоновской концепции абсолютного пространства, то его метрика должна оставаться единой, изотропной и неизменной. Она должна строго соответствовать аксиоматике геометрии Евклида, согласно которой единственно «истинными» расстояниями между объектами, Земли являются «кратчайшие», которые соответствуют дугам больших кругов, прочерченных по поверхности Земли. При этом любая задача по определению расстояния, представляется как вполне разрешимая исключительно математическими средствами при помощи элементарной тригонометрии. Однако, начиная с середины ХХ века, эта точка зрения, хотя она все еще остается достаточно широко распространенной, уже не считается интуитивно ясной и не является общепринятой.

Постепенно все более широкое распространение получает взгляд, согласно которому измерение расстояний должно осуществляться в связи с определенными видами пространственных взаимодействий, осуществляющихся как в сфере человеческой деятельности, так и в природном мире. Это новое представление о расстоянии коррелируется с концепцией относительности пространства, согласно которой не существует единой абсолютной метрики, которую можно было бы применять при измерении расстояний и анализе местоположений совершенно без учета специфики форм деятельности связанных, в том числе, и с самим измерением расстояний. Следовательно, расстояния можно измерять только в связи с определенными процессами и видами деятельности. А это, в свою очередь означает, что не существует единой абсолютной метрики, использование которой позволило бы однозначно определить единственно «истинное» расстояние между объектами. Да и само понятие истинного расстояния становится проблематичным.

Расстояние само по себе может отличаться от удаленности , которая является категорией оценочной и, как таковая имеет социальную или психологическую окраску. И если расстояние практически всегда может быть выражено в абсолютных количественных единицах, то для оценки удаленности зачастую вполне достаточно относительных определений (ближе, дальше и т.п.). В таком случае через удаленность мы выражаем не столько чисто геометрическую дистанцию, сколько доступность объекта для его практического достижения. Но можно найти способ количественного выражения доступности. В экономической географии, например, это могут быть транспортные издержки, в распространении нововведений интенсивность контактов, в миграционных процессах массивы промежуточных возможностей и т.д. Но в любом случае, пути преодоления подобных удаленностей могут быть отличными от траекторий, прочерченных по дугам евклидовых расстояний . И тогда мы можем сформулировать обобщенное понятие расстояния, соединяющее количественную и качественную определенность. Под расстоянием в этом смысле следует понимать не просто выраженную в километрах дистанцию от А до В , а доступность В для его взаимодействия с А . Или, иными словами, расстояние есть выражение взаимодействия объектов . Но в этом случае становится вполне очевидной зависимость расстояния от того, каким способом это взаимодействие осуществляется. И в таком его понимании, расстояние следует отличать от геометрической дистанции между объектами. И хотя это понимание расстояния наиболее очевидно в сфере человеческой деятельности, оно может быть справедливым и для взаимодействия природных объектов (луч света, проходящий сквозь плоскопараллельную пластину, например).

Способы измерения расстояний либо исходят из определенной геометрии, либо приводят к ней. В данном случае мы установили, что метрика пространства определяется конкретными видами деятельности или еще шире, способами взаимодействия объектов. И тогда пространственные структуры земной поверхности мы можем выразить и оценить не только в километрах или в градусах геодезической сетки, но и в терминах времени пути, в денежных издержках, в интенсивности общественных контактов и т.д. Расстояние, таким образом, не всегда может измеряться в количественных величинах выражаемых числом эталонных единиц (километров, миль и др.), оно может определяться и путем, выражения его в сравнительных качественных оценках (близко – далеко), всегда имеющих психологическую или социальную, т.е. субъективную подоплеку.

Сказанное о расстоянии, как об одной из важнейших характеристик пространственных отношений, будет справедливым и для пространства как такового – оно также обладает не только количественной, но и качественной определенностью. Это означает, что формирование структур пространственных взаиморасположений объектов (рассматриваемых, например, по признаку ближе – дальше) в значительной мере определяется тем, каким качеством характеризуется степень их удаленности или приближенности друг к другу. «Для того чтобы постичь процессы, формирующие пространственные структуры географии, - говорит по этому поводу Бунге, - можно и нужно оценивать расстояния в терминах денежных издержек, времени в пути, возможности общественных контактов и т.п.».

В течение ХХ столетия представление о сущности и мере расстояния в географии существенно меняется. Прежде всего, это изменение связано с осознанием невозможности определения меры расстояния независимо от особенностей конкретной деятельности, связанной с его преодолением или измерением. Метрика пространства определяется конкретным видом деятельности и его влиянием на рассматриваемые объекты. При подобном понимании пространства к все расстояния становятся относительными, и их уже невозможно однозначно отождествлять с соответствующими длинами дуг большого круга. Но в этом случае сферическая форма земной поверхности также становится лишь одной из возможных форм. Параметры ее пространственных характеристик могут изменяться, поскольку они отражают специфические особенности различных видов деятельности; в результате и соответствующие геодезические линии оказываются много сложнее, чем дуги больших кругов. Именно поэтому, как отмечает Д. Харвей, «в настоящее время географы, по-видимому, удовлетворяются разработкой особых мер расстояния для каждой конкретной задачи и не стремятся к построению общей теории геометрических поверхностей».

Карта как модель географического пространства . Огромная роль в формировании и фиксации знания о земной поверхности принадлежит картам, которые зачастую рассматриваются как неотъемлемая принадлежность географии, выступающая в качестве универсального языка этой науки. Указывая на важное место картографии в структуре географического познания, известный американский ученый Ричард Хартшорн заметил: «если поставленная в исследовании проблема не допускает фундаментального исследования при помощи карт …то неясно, относится ли такое исследование к сфере географии или нет». Даже в чисто формальном смысле географическую карту вполне можно представить как определенный язык, имеющий собственную синтаксическую структуру и обладающий всеми необходимыми прагматическими и семантическими характеристиками. Многие философы и методологи науки, говоря о представлении действительности в системе научного знания, часто используют в качестве аналогии, объясняющей отображение реальности в ее теоретической модели, именно географическую карту. Однако в действительности географическая карта не есть прямое отражение объективной реальности. Она, является не моделью мира, а скорее, как говорит Д. Харвей, «моделью теории о структуре реального мира». Поэтому картографические построения всегда связаны с реализацией определенных мировоззренческих установок и концептуальных схем пространственных отношений.

До самого последнего времени подавляющее большинство географических карт соотносилось с объективистской концепцией абсолютного пространства, обладающего чисто евклидовой метрикой. Однако в действительности такие карты строились как образные модели земной поверхности, соответствующие не столько самой этой поверхности, сколько «самоочевидным» представлениям большинства географов о том, как должна выглядеть Земля с точки зрения физики Ньютона и геометрии Евклида. Степень убежденности в истинности этих представлений оставалась почти столь же высокой, как и во времена Ньютона, в год смерти которого (1727) - Жозеф Делиль, писал: «Скоро, когда вся Земля будет измерена, и будут созданы точные карты, задача географа сведется к тому, чтобы знать эти работы и уметь ими пользоваться». «Самоочевидность» евклидо-ньютоновской модели пространства представлялась достаточным основанием для того, чтобы считать вполне приемлемым (если не единственно возможным) использовать ее при описании пространственных характеристик, касающихся не только физических, но и социально-экономических объектов. Это использование опиралось на молчаливое допущение, что относительные положения объектов в пространстве социально-экономических отношений могут быть адекватно выражены при помощи концептуальных схем, успешно применяющихся при описании физического пространства. Однако пространство, как это выяснилось к середине ХХ века, не является некой единой и единственной «Богом данной» объективной (физической) реальностью. Концептуальные схемы пространственных структур есть не более (но и не менее) чем результат когда-то сделанного субъективного выбора, которому лишь длительность и прочность традиции придает видимость чистой объективности. В действительности схематизация пространственных структур всегда обусловлена интенциональностью (направленностью) нашего сознания на решение тех или иных практических задач. Учитывая это, мы должны согласиться, что концептуальные схемы пространственных отношений имеют контекстуальный характер: рассматриваемые в контекстах различных видов деятельности, они могут не только отличаться от привычных, но и изменяться при смене контекстов.

Многое из тех материалов, которые традиционно составляли содержание общегеографических карт, было в свое время выбрано потому, что географам прошлого было нужнее собирать именно такие данные. Так, например, карты XVII-XVIII вв. были, по преимуществу, «картами мореплавателей»; отсюда их повышенное внимание к расположению материков и островов, к очертанию береговых линий, к направлениям течений и ветров. Закрепленные традицией они становятся структурообразующими элементами любых карт, поскольку все остальные элементы располагаются по отношению именно к ним. Двадцатый век, порождая множество новых способов деятельности, заставляет менять привычные представления о степени важности картографических элементов. И осознается это, прежде всего, даже не профессиональными географами, а людьми, осуществляющими эти новые формы деятельности. Ведь им, приходится «на собственной шкуре» чувствовать неадекватность традиционных подходов, поэтому именно они и начинают самостоятельно «исправлять» географические карты, применительно к условиям собственной деятельности. Вот как, например, описывает Антуан де Сент-Экзюпери такое преобразование традиционной «карты мореплавателя» в «карту летчика»: «Теперь я догадался, что смысл видимого мира постигаешь только через культуру, через знание и свое ремесло. <…> В Испании слишком мало посадочных площадок, - случись хоть небольшая поломка, найду ли я прибежище, сумею ли приземлиться? Я склонялся над картой, как над бесплодной пустыней, и не находил ответа. И вот в преддверии решительной битвы… я пошел к Гийоме. <…> Странный то был урок географии! Он говорил не о Гуадисе, но о трех апельсиновых деревьях, что растут на краю поля неподалеку от Гуадиса. «Берегись, отметь их на карте…» И с того часа три дерева занимали на моей карте больше места, чем Сьерра-Невада. <…> Так мы извлекали из забвенья, из невообразимой дали мельчайшие подробности, о которых понятия не имеет ни один географ. Ведь географов занимает только Эбро, чьи воды утоляют жажду больших городов. Но им нет дела до ручейка, что прячется в траве западнее Мотриля, - кормилец и поилец трех десятков полевых цветов. «Берегись этого ручья, он портит поле… Нанеси его тоже на карту». О да, я буду помнить про мотрильскую змейку! <…> Затаясь в траве за сотни и сотни километров отсюда, она подстерегала меня на краю спасительного поля. При первом удобном случае она превратила бы меня в сноп огня. <…> Так понемногу Испания на моей карте… становилась какой-то сказочной страной. Я отмечал крестиками посадочные площадки и опасные ловушки. Отметил фермера на горе и ручеек на лугу. Старательно нанес на карту пастушку с тридцатью баранами, совсем как в песенке, - пастушку, которой пренебрегают географы».

Привычно считающиеся главными элементы географических карт в условиях нетрадиционных задач могут оказаться бесполезными, а то и мешающими воспринимать суть рассматриваемых пространственных отношений. В связи с этим, Бунге замечает, что «традиционные элементы географической карты обременительны для тех, кто занимается географией человека». В этой связи он предлагает, учитывая резко возросшую роль железнодорожных перевозок и, соответственно снизившееся транспортное значение рек, изменить степень их выраженности на географических картах. Причем, изменения подобного рода, могут касаться не только отдельных объектов расположенных на земной поверхности, но и самой ее формы. Так, например, тот же Бунге высказывает мысль о том, что традиционное изображение форм высотного рельефа местности может быть заменено «рельефом» плотности населения. В результате мы получим образ не физического, а «демографического» пространства, на «поверхности» которого области скопления городов будут выглядеть как высокогорные районы, а территории с равномерной плотностью населения как плоские равнины. И, хотя «демографическая» поверхность Земли может выглядеть совершенно иначе, чем привычная физическая, для решения многих вполне реальных задач она будет гораздо более информативной, чем последняя, поскольку, например, для экономической географии конфигурация массивов скопления населения, гораздо важнее очертаний границ между водой и сушей.

С учетом сказанного, выясняется, что понятие поверхности, как и понятие расстояния, является относительным. В действительности поверхностью всякий раз оказывается то, что мы принимаем в качестве таковой. Так обычные географические карты, по существу, являются картами дна воздушного океана, которое в данном случае принимается за поверхность Земли. Однако, вполне можно представить ситуации, когда под поверхностью мы будем понимать рельеф дна водного океана, конфигурации залегания пород в глубине Земли или верхних слоев атмосферы. Если же учесть, что в поле нашего внимания могут оказаться затраты времени, транспортные тарифы или даже такие экзотические ф

Земля - не изолирована в космосе планета. Больше всего она связана с близко расположенными к ней телами Солнечной системы - Солнцем и Луной. Гравитационные поля удерживают Землю на околосолнечной орбите. Они же вместе с осевым вращением вызывают на поверхности планеты периодические приливы и отливы. Движение Земли происходит в сфере влияния солнечного ветра. Земля подвергается также воздействию рентгеновского и ультрафиолетового излучения, воспринимает радиоволны, лучевую и тепловую энергию, которая является движущей силой развития неживой и живой природы.

Масса Земли ежегодно растет примерно на 40 000 т в результате падения на ее поверхность метеоритов и космической пыли. Из далекого космоса постоянно поступают сильно ионизированные потоки излучений атомных ядер, преимущественно водорода. Космическое излучение и солнечный ветер - причины многих необычных природных явлений на Земле: полярных сияний, магнитных бурь, ионизации воздуха и др.

Влияние космоса Земля воспринимает не пассивно. С помощью своих индивидуальных уникальных планетных особенностей она его трансформирует, создает вокруг себя среду, отличное от космического. Мощные земные магнитное и гравитационное поля взаимодействуют с космическими, изменяя их усредненные характеристики, предоставляя им новых качественных свойств и количеств. Большинство метеоров, астероидов и комет сгорают в атмосфере Земли, не достигнув ее поверхности. С верхних слоев атмосферы часть атомов водорода и кислорода отрываются от планеты, выходят за пределы сил земного притяжения. Вследствие взаимодействия Земли с космосом образовалось пространство, названный М.М. Ермолаевым (1975.) Географическим. Географическое пространство охватывает сферу взаимодействия космических факторов с земными от верхней границы магнитосферы к поверхности Мохоровичича, то есть нижней границы земной коры. Поскольку это взаимодействие на разных вертикальных уровнях есть свои особенности, в географическом пространстве принято различать следующие четыре составные части.

1. Ближний космос. Верхний предел - предел магнитосферы (80-90 тыс. Км), нижняя - 1500-2000 км над поверхностью Земли. Здесь происходит наиболее тесное взаимодействие космических факторов с магнитным и гравитационным полями Земли. Из захваченных магнитным полем протонов и электронов образуется радиационный пояс вокруг планеты.

2. Высокая атмосфера. Нижняя граница ограничена стратопаузой. В ней происходит преобразование первичных космических лучей во вторичные, нагрев атмосферы, образование сплошного слоя озона.

3. Географическая оболочка. Находится между озоновым слоем и нижней границей активного слоя осадочных пород, на которые влияют экзогенные факторы. Это единственная оболочка в Солнечной системе и, возможно, во Вселенной, в которой взаимодействие космических факторов с земными создала благоприятные условия для зарождения и развития различных форм жизни.

4. Подстилающая кора. Простирается от нижней границы географической оболочки до поверхности Мохоровичича. Это арена эндогенных факторов, которые создают первичный рельеф планеты. Различные экзогенные процессы, движущей силой которых выступает солнечная энергия, постоянно видоизменяют первичный рельеф земной поверхности.

Концепция географического пространства научно обосновывает положение географической оболочки в сфере постоянного взаимодействия космических факторов с земными. Этот специфический околоземное пространство является необходимым условием для зарождения и развития жизни на планете. Его специальное изучение позволяет понять суть многих природных явлений и физико-географических процессов.

Географическое пространство охватывает огромную по протяженности сферу взаимодействия космических факторов с земными, которая по своему объему значительно превышает все вместе взятые внутренние геосферы планеты. В рамках этого пространства особое место принадлежит географической оболочке Земли из-за наличия в ней органического мира, что делает ее чрезвычайно сложной по строению, свойствам и динамикой. Процессы, протекающие во Вселенной, прежде всего на Солнце, очень активно на естественное состояние и функционирование всех околоземных оболочек, которые входят в состав географического пространства. Эти влияния и их механизм в наше время тщательно и всесторонне исследуют ученые.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое Вселенная? Как его еще называют?

2. Какие типы галактик или звездных скоплений вам известны?

3. Какие химические элементы в космосе является наиболее распространенные по массе?

4. Какие особенности строения Нашей Галактики?

5. Какая ближайшая к Земле звезда?

6. В чем отличия химического состава Солнца и Земли?

7. Что такое астрономическая единица длины?

8. Чем отличаются внутренние планеты от внешних?

9. Что отличает Землю от других планет?

10. В каких планет обнаружены астрономические кольца?

11. Какие химические элементы чаще всего встречаются в составе метеоритов?

12. Почему Луна повернута к Земле все время одной стороной?

13. Какие известные представления и гипотезы о происхождении Земли и других планет Солнечной системы?

14. Составьте схему строения Солнечной системы.

15. Какие солнечно-земные связи образуют географическое пространство Земли?

Геодезия(в переводе с греч. «деление земли») - это наука, предметом познания которой является фигура Земли (форма ее поверхности в целом) и ее размеры, изображение земной по­верхности на планах и картах.

На сегодняшний день геодезисты достоверно определили размеры и фигуру Земли, создали государственную геодезическую сеть (см. 4.2), что позволяет, в свою очередь, иметь адекватно отражающие действительность карты, моделировать географическое пространство.

Геодезические измерения производятся специальными высоко­точными приборами (теодолитами, светодальномерами, нивелира­ми) на поверхности Земли, в ее недрах, атмосфере и космосе. Ре­зультаты геодезических измерений подвергаются обработке с помощью ЭВМ.

Можно сказать, что геодезия изучает уровенную поверхность Зем­ли, т. е. изучает целое. Но это целое состоит из частей - неболь­ших по площади участков физической поверхности, на которой жи 1 -ве"т и работает человек. Их изучение, изображение на планах и картах в результате специальных работ, которые называются съемками, яв­ляется предметом топографии («топо» - место, «графо» - пишу).

Топографией называется дисциплина, изучающая способы и методы изображения незначительных по площади участков мест­ности на топографических картах (планах). , 4 ,

Топографические съемки представляют собой комплекс работ по созданию оригинала топографической карты, плана.

Было время, когда топографию некоторые называли низшей ге­одезией. Это так же нелепо, как называть арифметику низшей ал­геброй. К нашему времени сложилось правильное представление о высшей геодезии как о научной дисциплине, призванной разраба­тывать методы и способы определения размеров Земли и ее фор­мы. В ее компетенцию входит также изучение горизонтальных и вертикальных движений земной коры.

Хорошо сказал о связи геодезии и топографии профессор В. В. Вит-ковский: «Обширность суши принуждает изучать ее по частям, а исследование частей требует знания целого: это целое, т. е. общий вид и размеры Земли, изучается в геодезии».

Таким образом, все три науки - геодезия, топография и карто­графия - тесно связаны между собой. Из геодезии известно пред­ставление о целом - о фигуре Земли и ее размерах; топография позволяет создавать карты местности небольших по площади тер­риторий (отметим, что эти карты существуют для обширных про­странств страны); картография владеет методами графического изображения этого земного пространства во всем его разнообра­зии и любой размерности.

Карты позволяют одновременно увидеть пространство любой величины - от небольшого участка местности до земной поверх­ности в целом. Они содержат необходимые качественные и коли­чественные характеристики, позволяют получать различные карто-метрические параметры, т. е. картографическую информацию, пригодную для дальнейшего анализа. Только с помощью картогра­фической информации можно установить некоторые природные и социальные закономерности распространения явлений, дать нагляд­ное представление о размещении объектов и явлений, их сочетании, взаимодействии как в прошлом, так и в настоящее время. Карта «хранит» пространство и время в модельном графическом виде.

Карта на уроках географии, истории, биологии и др.- средст­во научного познания, активизации мышления. Изобразить явление на карте - значит понять его структуру и сущность.

Часто создание карт становится целью работы большого коллек­тива специалистов, задачей экспедиционных исследований (например, геологическое, почвенное, геоботаническое, ландшафтное картирова­ние). И наоборот, предварительно изучаются карты, если начинается исследование какого-то региона. Поэтому справедливо утверждение Н. Н. Баранского, что карта - «альфа и омега» географии.

Картографические знания необходимы специалисту для:

формирования пространственного мышления;

умения работать с картографическими моделями с целью полу­чения информации;

составления карт и изображения специальной информации в графическом виде в целях исследования закономерностей и особен­ностей пространственного распространения географических явлений;

использования картографического метода в обучении географии и другим наукам, связанным с познанием географического прост­ранства, с закономерностями распространения явлений и процессов.

О месте картографии в системе географических наук дает пред­ставление рисунок 1.

Рис. 1. Место картографии в системе наук (по Н. К- Мукшпанову, 1985)

Господство геометрии - языка пространственных форм - сто­летия было безусловным в географии. Развитие идеи о социальном пространстве предполагает разработку другой системы для описа­ния пространственных соотношений и структур.

Способом описания, изображения, накопления информации яв­ляется самый географичный способ - картографический.

Карта «написана» образно-географическим языком, который не знает барьеров. Однако он имеет свои черты в разных странах, от­ражая их особенности и уровень развития в разные эпохи. Доста­точно вспомнить китайские карты на шелке, монастырские средне­вековые схемы мироздания, навигационные карты эпохи Великих географических открытий (портоланы), богатые историческими све­дениями русские «чертежи», современные атласы, электронные карты, различные геоинформационные системы, чтобы убедиться в том, что каждая эпоха оставляет памятники, в том числе и карты. В этом неоценимое значение картографии.

Карты используются в научных исследованиях, но умение рабо­тать с графически выраженной информацией необходимо не только специалистам, но и весьма широкому кругу лиц как в сфере управ­ления, бизнеса, предпринимательства, так и в случае обеспечения, например, личной экологической безопасности, любой потребности человека. Карта представляет собой источник информации для лю­дей разных профессий - учителей, экологов, экономистов, инжене­ров, агрономов, военачальников, управленцев, путешественников.

При этом центральное место занимает знание языка карты, вы­работанного человечеством в процессе развития культуры как раз для анализа пространственного распределения информации о при­родных и общественных процессах. Приобретение умений работать с географической информацией, совершать с ней мысленные дей­ствия, решать конкретные задачи, преобразовывать и составлять географическое описание поля своих возможных действий - обя­зательное качество образованного человека.

Разработка методов использования карт как средства научного исследования - главная задача современной картографии.

Отметим еще одну важную черту картографии, состоящую в развитии ее познавательных функций как средства исследования объективного мира и приобретения новых знаний.

Познавательное свойство карт объяснимо, если понимать их как графические модели, с помощью которых изучается реально су­ществующий мир.

В наше время значение картографии усиливается еще тем, что меняется информационная база управления социальным и экономи­ческим развитием общества на всех уровнях - от федерального до местного.

Пространственно распределенная географическая информация в виде тематических карт, электронных карт, различных геоинформа­ционных систем начинает и будет занимать ведущее место в инфор­мационном обеспечении управления развитием общества.

Картография тесно сотрудничает с математикой, вычислитель­ной техникой, автоматикой, с космической съемкой, науками о Земле и обществе, с философской теорией познания.

Особое значение имеют связи картографии с информатикой. Много усилий приложили картографы, особенно ученые Москов­ского государственного университета, чтобы исследовать отноше­ния между картографией и теорией передачи информации.

1.2. Представление о географическом пространстве и картография

Пространство - время, как известно, всеобщая форма бытия, форма существования материи. Пространственная протяженность присуща всем материальным объектам. Пространство обладает несколькими измерениями. Координаты объекта характеризуют его положение по отношению к соседним сосуществующим объ­ектам.

На картах можно отразить все многообразие природных и со­циальных явлений, имеющих пространственное распространение. В связи с этим необходимо рассмотреть понятие о географическом пространстве, которое опирается на представления геометрии, фи­зики, а также философии.

Изначально, практически, понятие пространства опирается на человеческий опыт. В наиболее элементарной форме это опыт зрения и осязания. Считалось, что география начинается с ощу­щения расстояния, со сравнения мест, разделенных этим рассто­янием. Простое описание места древние греки называли топогра­фией.

Сравнение двух местностей может быть произведено двумя пу­тями: в виде «образа» (так называемый художественно-страновед­ческий подход, который ближе к искусству, чем к науке) и в виде логической схемы, например карты.

Со страноведческим подходом мы встречаемся в произведениях Гомера, Страбона; пример логического подхода - карты Эратосфе-на, Птолемея.

Можно сказать, что человечеством пройден путь от первона­чального чувственного восприятия пространства до его точного изображения средствами картографии.

1.2.1. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ОТОБРАЖЕНИЕ ПРОСТРАНСТВА 1

Как известно, геометрию называют языком пространственных форм, и присутствие частички «ге» - свидетельство того, что в древности изучались формы и поверхности Земли.

1 Этот раздел интересен для знакомства с ходом научной мысли в связи с формированием пространственных представлений. Подробнее см.: Харвей Д. Научное объяснение в географии.- М., 1974,

Представления о пространстве можно отобразить с помощью различных (но отвечающих своему назначению) формализованных систем геометрии.

Первая попытка Евклида подвести основу под эмпирические на­блюдения и частные теории, которые накопились в Древнем Вави­лоне, Египте, Греции, завершилась созданием модели аксиоматиче­ского подхода - геометрической системы, имеющей чрезвычайно широкое применение. «Начала», написанные Эвклидом около 300 г. до н. э., направляли и активизировали геометрическую мысль более 2000 лет.

Геометрия Евклида с достаточной точностью отражает свойства реального физического пространства. Однако в космических мас­штабах Евклидова геометрия может рассматриваться лишь как первое приближение к описанию реального устройства географиче­ского пространства. Евклидово трехмерное пространство представ­ляет приближенный абстрактный образ реального пространства.

Само понятие пространства в математике сложилось в резуль­тате постепенного, все более широкого обобщения и видоизмене­ния понятий геометрии, которые появлялись в связи с развитием математики, физики, механики.

В конце XV столетия большое значение стала занимать разра­ботка проективной геометрии, и лишь в конце XIX в. она стала по­ниматься как неэвклидова.

В период между появлением «Начал» и разработкой неевкли­довых геометрий успехом геометрии было изложение ее задач в ал­гебраическом виде. В Древнем Египте и Вавилоне, видимо, поль­зовались для решения пространственных задач системой координат, но только в XVII в. Декарт убедительно показал, что каждый гео­метрический результат может быть приведен к алгебраическому. (Так, любая точка плоскости может быть представлена двумя ко­ординатами, указывающими на расстояние от этой точки до двух осей.)

На концепции Декарта опираются и разработанные позднее аналитическая и дифференциальная геометрия.

В большей части геометрических систем исходная поверхность плоская, а изменяются соотношения между объектами, помещен­ными на этой поверхности. Отсюда открывается подход к построе­нию систем посредством геодезических линий. В системе Евклида прямая определяется как кратчайший путь между двумя точками. (Все подобные пути называются геодезическими линиями.) В нача­ле XIX в. математик К- Ф. Гаусс изучал свойства таких кратчайших путей на искривленных поверхностях (проекция Гаусса - Крюгера для топографических карт). Г. Ф. Риман обобщил идеи Гаусса о гео­дезических линиях и убедительно показал, что различные системы геометрии есть частные случаи того, что впоследствии было назва­но геометрией Римановых пространств. Особенность подхода Рима-на состоит в том, что нужный тип геометрии пространства обус­ловлен правилами, принятыми (или неявно используемыми) для проведения пространственных измерений. Теория, намеченная Ри-маном, оказалась столь общей, что может быть распространена бо­лее чем на три измерения. Исходя из нее, можно рассматривать и л-мерное пространство.

Русский математик Н. И. Лобачевский - основоположник не­эвклидовой геометрии - понимал пространство как протяжен­ность, присущую всем материальным объектам.

По Лобачевскому, прийти к понятию пространства можно, рас­сматривая мир как бесконечную последовательность граничащих друг с другом материальных тел и отвлекаясь от всех других их свойств. В этом случае свойства пространства - геометрические свойства материальных тел.

Далее с развитием науки было осознано, что вопрос о матема­тическом пространстве отличается от вопроса о физическом прост­ранстве. Геометрия Римана не имела очевидного приложения к фи­зике, однако А. Эйнштейн доказал, что структура Вселенной близка к Евклидовой.

Анализ различных систем геодезических линий, их связи с раз­личными системами координат и теми разнообразными формами поверхностей, к которым эти формы привязаны, представляет не­посредственный путь к созданию новых систем геометрии. В конце XIX в. Ф. Клейн избрал путь построения геометрической системы, исходя из топологических характеристик объектов. Его система по сути неметрическая, что само по себе знаменательно как указание на качественную природу многих математических представлений.

Топология опирается на некоторые существенные свойства. На­пример, существенное отличие сферы от плоскости состоит в том, что сфера замкнута и конечна, тогда как плоскость незамкнута и бесконечна. Отсюда представления о характере изображения сфе­ры на плоскости, т. е. традиционная методическая задача о карто­графических проекциях - изображение параллелей и меридианов на плоскости. Возможны различные пути ее решения. Птолемей и Меркатор искали конкретное решение, выводя его из геометрии. Современный взгляд на картографические проекции опирается на понятия проективной и аналитической геометрии.

Фундаментальным оказался вклад Гаусса. Он не стал просто ре­шать задачу об отображении сферы на плоскости, а рассмотрел бо­лее общий вопрос о таком отображении любой произвольной по­верхности на другую произвольную поверхность, при котором сохраняются отношения подобия. В развитие этих работ он создал дифференциальную геометрию, которая лежит в основе современ­ных работ по картографическим проекциям.

Географический аспект этого вопроса заключается в том, что историю географии частично можно рассматривать как историю развития пространственных представлений, поскольку методологически пространство является основным организующим понятием в географии. В эмпирических работах географы часто прибегают к формализованным пространственным языкам при рассмотрении конкретных географических задач.

В географии, картографии, как и во многих других науках, гос­подство геометрии Евклида было безусловным многие столетия; считалось, что этот язык единственно возможный для обсуждения пространственных проблем. Развитие новых идей и представлений о сложном социальном пространстве потребовало поиска другой системы для описания пространственных структур. Такие языки в ряде случаев нашлись, и возникла необходимость уметь перехо­дить от одного пространственного языка к другому. Поэтому об­суждение развития природы пространственных представлений не­обходимо прежде, чем изучение собственно графикации геопространства.

Простой пример применения формализованного языка в геогра­фии - применение системы координат. Так, пункты на поверхнос­ти Земли называют собственными именами, но можно заменить их названия соответствующими географическими координатами и ус­тановить общие соотношения между ними на этом пространствен­ном языке широт и долгот.

В общем виде положение объекта или явления в пространстве и во времени можно описать исходя из системы четырех координат (х, у, z, t).

Несомненно то, что понятие «геопространство» является мно­гозначным, и его можно рассматривать по-разному, многомерно.

Понятие о географическом пространстве, его структуре необхо­димо для понимания сущности картографического моделирования - адекватного и полного отображения явлений и объектов природно­го и социально-экономического характера графическими способами.

В пределах земной оболочки основная форма пространства - географическое пространство, геопространство (ГП).

Землеведческое представление о геопространстве разработано М. М. Ермолаевым в 60-х гг. Он выделил географическое прост­ранство, воздействующее на географическую оболочку извне и из­нутри. Пределом геопространства извне считалась граница геофи­зического поля Земли (до 60 тыс. км от земной поверхности). Внутри Земли геопространство простирается до основания земной коры (менее 100 км -до границы Мохоровичича 1).

Данное представление лишь интерпретирует общенаучное фи­лософское понятие пространства и времени, выполняя преимуще­ственно методологические функции применительно к специфике изучаемого географией материального мира, будь то географичес­кая оболочка, географическая среда, ландшафт, геосистема и т. п.

Для географа геопространство всегда есть среда, форма, нераз­рывно связанные с содержанием. Можно сказать, что географическое пространство в самом общем понимании - это форма существования материальных систем в пределах географической оболочки.

См.: Введение в физическую географию.- М., 1973. .

Рис. 2. Схема географического прост­ранства как единства геосистем (по У. И. Мересте и С. Я- Ныммику)

Все, что имеется в мире, принадлежит к какой-либо гео­системе: формы рельефа - к геоморфологической, озера, мо­ря - к гидрологической, насе­ление - к демографической и т. д. Следовательно, геопрост­ранство - отношение между геосистемными компонентами в пределах конкретной террито­рии. Различие между террито­рией и геопространством в том, что территория, как таковая (поверхность Земли, точнее, су­ши является суммой отдельных территорий), служит общим фо­ном (ареной) расположения различных природных и общест­венных геосистем. Территории присуща площадь, конфигура­ция - место расположения.

Принято считать, что гео­пространство - это сложный, постоянно развивающийся при-родно-социальный комплекс, «взаимосвязь основных обще­ственных процессов и естест­венных обстоятельств, на кото­рых строится планетная цивилизация» 1 . В географии широко используется идея множества пространств для описания самых раз­личных явлений - социальных, политических, природных.

Можно уточнить, что геопространство - это порядок взаимно­го размещения объективно существующих геосистем. Этот порядок может быть описан определенными параметрами, координатами, различными характеристиками. Приставка «re» уточняет принад­лежность систем к земному пространству, к географической обо­лочке, определяет возможность изобразить их в пределах какой-ли­бо "территории (рис. 2).

Базисной категорией экономической и социальной географии является категория социально–географического пространства, которое выступает составной частью географического пространства. Поэтому целесообразно вначале рассмотреть категорию географического пространства, а затем – ее социально–географическую интерпретацию.

Географическое пространство – это земное пространство, которое состоит из географических систем (геосистем), компонентов и элементов, связей и отношений, что обеспечивает его непрерывность. В то же время каждая геосистема или ее компонент обладают собственным физическим пространством и ареалом ближайшего воздействия. В результате формируются географические поля со своими границами, что привносит в географическое пространство свойство прерывности. Географическое пространство включает атрибут времени, свойства и размерность которого определяются сущностью географических объектов (природных, технических, экономических, социальных и пр.). Поэтому более правомерно говорить о континууме географического пространства–времени.

Географическое пространство–время включает две составляющие: природную и общественную. Общественная жизнь протекает как в природной, так и в социально–экономической среде. В результате в границах ойкумены формируется специфическое социально–географическое пространство. Пространственно–временная организация жизнедеятельности людей осуществляется в пределах ноосферы. Последняя характеризуется наличием постоянных взаимосвязей, взаимозависимостей, взаимоотношений между территориально–общественными системами разных иерархических уровней, а также непрерывным взаимодействием с окружающей средой. Единство социально–географического пространства обеспечивается передвижением людей и товаров, потоками энергии, информации, идей и нововведений. Движение потоков осуществляется под воздействием разницы потенциалов социально–географических полей. Социально–географические поля образуются в процессе территориальной концентрации населения, производительных сил, развития инфраструктуры, общественных отношений.

Локализация населения в населенных пунктах, городах, агломерациях и мегалополисах приводит к аккумулированию социомассы, информации и энергии, делает их ядрами социально–географических полей, вокруг которых формируется тяготеющая к ним периферия. В местах наименьшего тяготения наблюдается пониженный массо–и энергообмен, что учитывается при проведении условных границ полей. Эти границы носят прозрачный и расплывчатый характер и поэтому не препятствуют протеканию ноосферных, социальных, экономических, энергетических, информационных и других процессов. Между полями существуют мощные силы притяжения и отталкивания, которые формируют массовые материальные, духовные, политические и коммуникационные взаимосвязи. Разнообразные и интенсивные энерговещественные потоки пронизывают социально–географическое пространство и взаимодействуют с геологическим и космическим пространствами. Эти взаимодействия обусловлены проникновением человека как в литосферу (шахты, карьеры, буровые скважины и др.), так и в космос. Одновременно геологическое и космическое пространства изменяют параметры и свойства территориальных общественных систем, непрерывно обеспечивая их «средствами к существованию» – веществом, энергией, информацией.

Пионерная материальная космоноосфера простирается от границ проникновения космических аппаратов (1 млрд км) до околоземного пространства (1 тыс. км). Поступление вещества, энергии и информации из космоса по–прежнему доминирует, однако это область, куда проникают люди, технические аппараты, отдельные искусственные материалы. Околоземное космическое пространство распространяется на 10-1000 км от поверхности Земли. Здесь происходит интенсивный вещественный, волновой и информационный обмен с космосом. С этого уровня затраты на исследование и освоение данной части ноосферы окупаются (связь, производство, транспорт и пр.).Геоноосфера, или собственно ноосфера (от 10 км вверх до 1 км вниз от поверхности Земли) – область наиболее активной деятельности человечества, которое интенсивно использует все ее компоненты и в значительной степени влияет на структуру, состав и процессы, происходящие в ней.

В пределах геоноосферы выделяется область, примыкающая к пространственной оболочке Земли, – ойкумена (+100 м от поверхности Земли) – основная сфера жизнедеятельности человека, где в наибольшей степени проявляются политические, социальные, психологические, идеологические, этические, этнические, культурные, исторические и прочие аспекты его деятельности. Здесь проявляется наибольшая энергетическая, вещественная и информационная взаимосвязь человека с окружающей средой.

Взаимодействие с окружающей средой в геоноосфере происходит с положительным балансом, за счет чего человечество и получает возможность познавать и осваивать как глубинные слои Земли, так и удаленные просторы космоса. Подобные уровни (сферы, пространства) можно выделить и во внутренней части Земли. Область литосферы (верхней части земной коры), из которой происходит добыча полезных ископаемых, окупающая затраты (1-10 км). Это пространство непосредственного (с помощью машин и механизмов) проникновения человека в недра планеты.

Внутренняя оболочка Земли в пределах верхней и средней мантии, нижней части земной коры (10-100 км). Научные знания об этой части планеты получают в результате различного волнового зондирования, а также изучения продуктов извержения вулканов.

Внутренняя оболочка Земли в пределах внешнего ядра и нижней мантии (100-1000 км). Знания о ней человечество получает на основании изучения различных полей и волн.

Центральная часть Земли в пределах внутреннего ядра (глубже 1000 км от поверхности). Судить о свойствах этого пространства человечество может главным образом на основании теоретических расчетов и в меньшей степени – по результатам сейсмического зондирования. Социально–географическое пространство неразрывно связано с социально–географическим временем, испытывая при этом воздействие природных, космических, биологических и других ритмов. Время является четвертым измерением пространства, деформируя его в циклические структуры – социально–географические циклы. К ним относятся социальные циклы АЛ.Чижевского, экономические циклы Н.Д.Кондратьева, этнические циклы Л. Н. Гумилева и т. д.

Социально–географические циклы, развиваясь по спирали, включают последовательно чередующиеся фазы: становление, подъем, расцвет, спад и вновь становление. Совокупность этих фаз образует волну цикла, длина которой и может стать единицей отсчета социально–географического времени. Социально–географическое пространство имеет четыре измерения: длину, высоту, ширину и время (длительность). Носителем этих параметров является территория как специфическая платформа организации жизнедеятельности людей. Под территорией понимается участок земной поверхности, имеющий определенные границы, устанавливаемые по физико–географическим, социально–экономическим, политическим, этническим и иным показателям в нормативно–правовом порядке. В процессе жизнедеятельности людей территория испытывает существенные изменения и постепенно обогащается социально–экономическими, техническими, экологическими и другими компонентами. Это отразилось на процессе познания и восприятия территории. Она стала рассматриваться не только как полигон для жизнедеятельности людей, но и как естественноистори–ческое и социально–экономическое образование.

Территория, таким образом, рассматривается с двух позиций. С одной стороны – это природный и социально–экономический ресурс, а с другой – объединяющее начало разных общностей людей, сфера жизнедеятельности населения. Как ресурс территория используется: в качестве субстрата, полигона, на котором развертывается человеческое бытие; для извлечения природных ресурсов; для эксплуатации хозяйственных объектов и инфраструктурного обустройства; для создания заповедников и заказников, в которых сохраняется генофонд; в качестве приемника и емкости для размещения отходов жизнедеятельности людей.

Как среда обитания и сфера жизнедеятельности населения, территория приобретает гуманистическое значение. Она становится носителем ландшафтного разнообразия, технических, социально–экономических, экологических и прочих структур. Материальные условия жизнедеятельности людей характеризуются территориальной локализацией. Среда обитания влияет на характер и особенности человеческого бытия, структуру и функции экономики, уклад и качество жизни населения.

Основными формами средообразования и изменения природных ландшафтов являются антропогенные воздействия. Они могут иметь как позитивный (созидательный), так и негативный (разрушительный) характер. Результатами позитивного воздействия являются облагороженные рекреационные культурные и парковые ландшафты, комфортная городская среда, мелиорированные сельскохозяйственные угодья, охраняемые памятники природы и т. д. Одно из негативных последствий антропогенных воздействий – обострение экологической ситуации. Чрезмерная концентрация промышленного и сельскохозяйственного производства, населения и транспорта, «грязные» технологии, ослабление компенсационных возможностей природной среды и отсутствие экологической инфраструктуры приводят к деградации территории и провоцируют экологические кризисы и катастрофы. Отдельные территории в силу антропогенной перегрузки превращаются в зоны экологического бедствия. Представления о социально–географическом пространстве и территории тесно связаны с понятием расстояния. В экономической и социальной географии различают два вида расстояний: географическое (физическое) и социальное.

Географическое расстояние – это абсолютное расстояние, мера близости между объектами. Оно используется для установления координатной сетки, измерения длины путей передвижения между местами производства и потребления товаров, а также между местами проживания и работы людей и т. д. Социальное расстояние – это путь движения, который измеряется временем, потраченным на преодоление географического расстояния. При этом используются разные средства передвижения: железнодорожный, автомобильный, авиационный виды транспорта – для передвижения товаров и людей; почта, телефон, телеграф, Интернет, факс и пр. – для передачи информации.

В экономической и социальной географии категория территории является основополагающей. Ее рассматривают в нескольких аспектах. Среди них – территориальная структура, территориальная организация общества, территориальные сочетания, территориальная система, территориальная общность людей и др. Так, территориальная структура представляет собой устойчивую, взаимосвязанную совокупность компонентов социально–географического пространства, ойкумены, жизнедеятельности людей. Данная структура характеризуется относительной устойчивостью и служит «остовом» территориальных сочетаний, в первую очередь территориальных общественных систем. Примерами территориальной структуры являются: центр и периферия; территориальные общности людей по поселениям разных функциональных типов (города, поселки городского типа, села, деревни); социально–экономические узлы, центры и пункты; территориальные подсистемы в составе территориальных общественных систем. Территориальная структура, обогащенная механизмом регулирования и управления, трансформируется втерриториальную организацию общества.