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 методовМатематические 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 географииСущность 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.