Математизация географии

Математизация географии, её причины и необходимость

Математические методы не являются чем-то новым, свойственным только современному этапу развития географии. Математические методы в том или ином виде давно используются в географических исследованиях. Число, числовые характеристики - обязательный элемент географических описаний. Первые опыты, как было отмечено выше, относятся ко временам Фалеса Милетского и Эратосфена Киренского, когда существовала математическая география. В область математической географии входило решение геодезических и астрономо-геодезических задач. Конец 1950 -1960 гг. расцвет математизации. Без математических методов было не солидно издавать книги и защищать диссертации. Многие ученые видели в математизации географии одно из основных направлений развития её теории. В 1970-х годах стали появляться работы, в которых высказывались мнения о нецелесообразности и даже вредности математизации географии. Этому способствовало упрощенное описание сложных географических явлений без достаточного понимания их сути, применение математических алгоритмов без учета накладываемых ими ограничений, игнорирование традиционных для географии методов исследований и т.д.

Одним из первых в России математические методы в географические исследования стал внедрять Д. Л. Арманд. В настоящее время в географии используются достаточно сложные методы математического моделирования. Можно выделить два обстоятельства, которые первоначально обусловили стремление к математизации географии: во-первых, только математические методы позволяют придать количественных характер исследованиям, в географии накопилось большое количество фактического материала, требующего обобщения; во-вторых, только математический метод позволяет упорядочить исследования, а математический способ мышления делает исследование более объективным и достоверным.

Современная математизация – процесс, связанный с НТР, принесший во все науки ускорение сбора и обработки информации, улучшение методов ее хранения и способов объективизации полученных выводов.

В настоящее время математические методы активно привлекаются для географического прогноза. Эти методы делают прогнозы более объективными и достоверными. Существует ряд трудностей, не позволяющих широко использовать математические методы в географии:

1.  Природные системы, явления, протекающие в них, представляют сложные динамические системы со множеством прямых и обратных связей, описать которые математическим языком достаточно трудно.

2. Слабая формализация понятий и терминов, используемых в исследовании. математизация география вебер тюнен

3.  Отсутствие достаточной математической подготовки у специалистов географов.

4.  Необходимо помнить, что математические методы не могут сами по себе заменить географические исследования, которые могут быть успешными лишь при сочетании с другими методами исследования.

Современные направления применения математических методов

Математические методы позволяют создавать особые описания географических объектов, явлений - их математические модели. Математическое моделирование заключается в абстрагированном и упрощенном отображении действительности математическими формулами, передающими в концентрированном виде сведения о структуре, взаимосвязях и динамике исследуемых процессов и объектов. Эти модели очищены от деталей и лишних подробностей ради ясности характеристик важнейших свойств и закономерностей. В процессе исследования важное место должна занимать система доказательств или обоснований выбора той или иной точки зрения на изучаемое явление. Еще одним важным направлением математизации является выбор пути исследования и отбора фактического материала. Американский географ В. Бунге в 1967 году выделил 6 основных типов исследований по методом сбора фактов:

  ·   систематический;

  ·   случайный;

  ·   расслоенный случайный;

  ·   гнездовой случайный;

  ·   регулярных маршрутов;

  ·   случайных маршрутов.

Выбирая тот или иной путь исследования необходимо оценить и объяснить сделанный выбор способа исследования.

В географии применяют 3 разновидности математических моделей:

·     модели, строящиеся без учета пространственного координирования явлений, результаты реализации которых не подлежат картографированию;

·     модели, в которых результаты подлежат картографированию, но пространственный аспект не учитывается на этапе реализации математических алгоритмов;

  ·   модели, в которых без учета пространственного положения явлений невозможно реализовать математические расчеты.

Математические модели используют на разных этапах исследований:

- для анализа собранных многочисленных данных;

- для систематизации имеющихся фактических данных;

- для описания объекта исследования, явления или процессов;

- для прогноза развития природных систем, явлений и процессов.

Из разделов математики в современных географических исследованиях наиболее широко используется статистики и теория вероятности.

Математическое моделирование в географии

Сущность метода моделирование заключается в исследовании каких либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их модели. Существуют следующие типы моделей:

1) материальные модели, которым относятся пространственно-подобные модели, которые существуют объективно. Они создаются руками человека из различных материалов с соблюдением геометрического подобия.

2) идеальные (мысленные) модели:

- образные (зарисовки, фото);

- знаковые (символические)

- смешанные образно - знаковые

К идеальным моделям относят теоретические теории, законы, понятия, описание объектов. Применение методов моделирования - особенная методология, характеризующаяся определенной структурой и последовательностью исследовательского процесса. С его помощью решаются такие вопросы как:

- обработка исходной информации;

- оценка и моделирование однородностей и неоднородностей;

- оценивание структурных характеристик пространства;

- построение ГИС;

- автоматическое районирование и автоматическая классификация;

- разработка теории компромисса решений;

- автоматическое картирование;

- географическое прогнозирование и управление.

В физической географии наибольшее значение имеют графические и математические модели. Математико-картографическое моделирование - органическое комплексирование математических и картографических моделей конструирования или анализа тематического содержания карт.