"ПРИРОДНЫЕ ГЕОСИСТЕМЫ" - читать интересную книгу автора (Николаенко)

Д.В. Николаенко. Сочинения. Спб., Амадеус, 2002.


СОЧИНЕНИЯ   

3-е издание на CD-ROM       Санкт-Петербург «Амадеус» - 2002        ©  D. Nikolaenko    ISBN 5 - 94724 - 006 - 8

 
WORKS  

3-d edition on CD-ROM         Saint Petersburg - «Amadeus» -  2002          ©  D. Nikolaenko   ISBN 5 - 94724 - 006 - 8

 

Home      Сочинения    www.hiv-aids-epidemic.com.ua

 

 

Д.В. Николаенко

 ПРИРОДНЫЕ ГЕОСИСТЕМЫ

Курсовая работа студента III курса географического факультета

Симферопольского государственного университета

Симферополь – 1976

 

История развития системного подхода

В конце 1950 – начале 1060-х годов наступило время усиленного внедрения в географию системного анализа. Строго говоря. Системный анализ и понятие система не были новыми для географии. Сам характер науки, предмет исследования подразумевают подробный подход. Особенно большую роль  сыграли в становлении системного анализа в прошлом немецкие и русские географы. В советское время системный анализ получил широкое развитие. Можно отметить ряд ученых и созданных ими школ, которые творчески развили комплексный подход к изучению географических явлений. Это физико-географическая школа Л.С. Берга и А.А. Борзова, географо-геохимическая школа В.И. Вернадского и Полынова, географо-гидрологическая школа Глушкова – Муравейского, экономико-географическая школа Баранского – Колоссовского, биогеохимическая школа Сукачева. Кроме того, большое влияние на географию и комплексный подход оказал А.А. Григорьев, внесший ряд смелых и оригинальных предложений, опередив по ряду вопросов уровень географической науки своего времени.

В чем же была новизна системного анализа в географии середины XX века? Основное отличие состояло в том, что произошел переход интуитивно – эмпирического использования системного анализа, которое не отличалось логической стройностью и непротиворечивостью к хорошо обоснованному теоретическому, логически непротиворечивому применению.

 

Исторические причины нового подхода к системному анализу

Первое. Необходимость изучения более сложных систем и все возрастающие требования к качеству географической информации.

Второе. Необходимость формализации географической информации и использования математических методов. Формализация является главным требованием к информации обрабатываемой с помощью математики. А для формализации необходимо, чтобы изучаемые системы были хорошо обоснованы теоретически.

Третье. Необходимость моделирования систем и прогнозирования их развития. Для составления модели необходимо выявление наиболее существенных связей, а при старом подходе не всегда было возможным четкое выделение самых существенных сторон системы.

Четвертое. Необходимость нового районирования природы. Эта проблема появилась несколько позже. Но уже 1950 – 60-е годы было видно, что районирование по типологическому и генетическому признаку имеет ряд недостатков и нужно искать новые методы и принципы районирования.

 

Сущность системного подхода

Основным преимуществом системного подхода, в котором и заключается весь его смысл, является возможность рассмотрения объекта как единого целого, отличающегося определенным уровнем организации. Такой подход дает возможность рассмотреть всю геосреду как иерархию систем.

Современный системный анализ отличается от прежнего рядом характерных черт, присущих всему современному этапу развития науки в целом и географии в частности.

1.      Усиление абстрактного подхода в изучении природных систем и отражение их в виде моделей.

2.      Большое внимание к изучению внутренней структуры систем и их совокупностей (иерархические уровни, потоки, связи т.п.).

3.      Использование понятий взятых из общей теории систем, логики, физики, теории информации и т.п.

4.      Использование математики как универсального «языка» науки.

5.      Выработка соответствующих географических понятий для лучшего усвоения достижений других наук.

Если современные тенденции  развития учения о географических системах сохранятся и усилятся в будущем, то можно надеяться, что общая теория геосистем будет создана. Для ее создания необходим ряд условий. Одним из главных является разработка алгоритмов исследования геосистем и обработки полученной информации. При подобном подходе мы избавимся от субъективных решений в процессе исследования.

Теория геосистем должна стать частью общей теории геополя или, другими словами, теории геопространства.

 

Анализ понятий систем и геосистема

Системный анализ требует классификации, упорядочения пространства. Для этого выделяются системы. Можно сказать, что от правильного выделения систем из пространства в конечном итоге зависят результаты всего исследования. Несмотря на это, а может быть и благодаря этому, в географии, да и в науке вообще, не пришли еще к единому определению понятия система и геосистема. В.Н. Садовский приводит в своей книге больше тридцати определений системы. Большинство определений походи и, в общем, выражают одинаковое понимание, но встречаются и несовместимые определения. В данной работе мы рассмотрим только четыре мнения.

А.Д. Арманд – система есть совокупность элементов определенным образом связанных между собой и образующим некоторую целостность (3, с.8).

Р. Чорли и Б. Кеннеди – система определяется как упорядоченная множественность предметов и/или свойств (7, с.10).

Л. Берталанфи – система есть комплекс элементов, входящих во взаимодействие (ссылка по книге А.Д. Арманда – 3, с.8).

Д. Харвей – система интерпретируется как

1.      Множество элементов, идентифицируемых по некоторому переменному признаку объекта.

2.      Множество отношений между признаками объекта.

3.      Множество отношений между признаками объекта и внешней средой (20, с. 436).

При рассмотрении этих определений сразу видно, что все авторы подчеркивают внутреннюю связь между элементами и ее упорядоченность. По нашему мнению, наиболее полным является определение Д. Харвея. Оно выгодно отличается от остальных тем, что подчеркивается целевая направленность систем и их связь с внешней средой.

Большинство авторов  и в СССР и за рубежом придерживаются мнения об абстрактном характере систем. При этом подчеркивается, что в систему не обязательно и даже не желательно включать все многообразные черты данного предмета. Необходимо учесть лишь самые существенные характеристики системы. Таким образом, система не будет являться адекватным отражением объекта. Она является моделью.

Если понимание сущности  систем вообще отличается определенным единством, то поводу системы выделяемых и изучаемых в географии мнения расходятся. Приведем несколько определений геосистем.

В.Н. Солнцев, Ю.Г. Ермаков – геосистема это территориальная совокупность взаимосвязанных природных процессов, включающих в себя и технические системы (6, с.69).

Д.Л. Арманд – геосистема это территориальный природный комплекс, ограниченный только принадлежностью к Земле и имеющий относительно тесные связи внутри себя (2, с.8).

Ю.П. Михайлов – геосистема не реальный объект, а совокупность переменных отражающих ту или иную сторону объекта (15, с.41).

А.Д. Арманд – геосистема это физико-географическая система, которая составлена  из частей литосферы, гидросферы, недосферы, атмосферы и биосферы (3, с.7).

В.Б. Сочава – геосистема это целое, состоящее из взаимосвязанных компонентов природы, подчиняющихся закономерностям, действующим в ландшафтной сфере (14, с.4).

К.Н. Дьяконов – геосистема это объект, природное единство, имеющее черты целостных образований, в основе существования которых лежит однонаправленный физический поток вещества (6, с.32).

А.А. Крауклис – геосистема это абстрагированное от конкретного объекта отражение геокомплекса (17, с.88).

А.Ф. Асланикашвили, Ю.Г. Саушкин – геосистема это универсальная  пространственно-временная система природно-общественного образования. При необходимости можно говорить о геосистеме природного или общественного происхождения (4, с.33).

Рассмотрение приведенных определений позволяет выявить ряд точек зрения, существенным образом отличающихся друг от друга. Системы, выделяемые и изучаемые в географии, понимаются как:

1.      Геосистемы, заключающие в себе и общественные и природные элементы (В.Н. Солнцев, Ю.Г. Ефремов).

2.      Геосистемы только природные образования (Д. Арманд, А. Арманд, К. Дьяконов, А. Крауклис).

3.      Как системы природно-общественного образования, природного и социального (А.Ф. Асланикашвили, Ю.Г. Саушкин).

4.      Кроме этих мнений широко распространено мнение, что следует выделять природные геосистемы и территориально производственные комплексы.

Прежде чем перейти к анализу этих точек зрения, вкратце изложим его методику.

В географии взгляд на сущность предмета исследования, как было показано Д. Харвеем, базируется на умозрительной концепции автора. Поэтому чтобы провести научный анализ ряда определений, необходимо исходить не только из умозрительной концепции, а из сущности интересов всей науки. Другими словами, рассматривать определение не изолированно, а в связи со всей суммой знаний. Подобное положение было обосновано Ю.Г. Саушкиным (11). Но даже согласование определения с интересами науки в целом может не привести к положительным результатам.

Необходимо рассматривать определения и в связи с основной проблемой, которую ставит практика перед данной наукой. На современном этапе основной проблемой стоящей перед географией является взаимодействие общества и природы.

Именно таким образом мы постараемся проанализировать  определения геосистем. Первым критерием оптимальности является соответствие данного определения решению основной проблемы. Вторым – соответствие интересам науки в целом. При чем оба эти критерия во многом взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Первый этап анализа. В наибольшем соответствии с первым критерием  находятся первое и третье определения, так как при подобном подходе мы получаем целостное знание о механизме взаимодействия.

В меньше степени отвечает этому критерию четвертое определение. Здесь хотя и учитывается взаимное влияние систем друг на друга, но единый процесс взаимодействия рассматривается в разрыве. При подобном подходе вряд ли можно выявить закономерности. Если мы их не выявим, то можно считать географию только «учебной» дисциплиной, и ни о какой конструктивности, в таком случае,  не может быть и речи.

Втрое определение не удовлетворяет этому критерию.

Второй этап анализа. Здесь мы рассматриваем только лучшие определения, с точки зрения географии в целом.

Третье определение полностью удовлетворяет этому критерию. При подобном подходе мы стимулируем развитие не только общих синтетических направлений, но и развитие специализированных направлений (физической и экономической географии).

Первое определение стимулирует развитие лишь общих направлений.

Таким образом, наиболее оптимальным оказалось определение Ю.Г. Саушкина и А.Ф. Асланикашвили. Аналогичного определения геосистемы придерживается еще ряд географов. Например, А.М. Смирнов (16), И.Л. Спектор (13).

Конечно, данный подход имеет очень много слабых мест. Одно из них – субъективность определения оптимальности, отсутствие четких доказательств соответствия. Но, как нам кажется,  он дает более верные, научно обоснованные результаты, чем подход, при котором критерием истины является собственное мнение, а все остальное оценивается исходя из того, насколько оно соответствует мнению автора.

Прежде чем перейти к рассмотрению геосистем, необходимо осветить ряд вопросов. Прежде всего, разобраться в типологии систем и затем постараться систематизировать наиболее важные понятия, применяемые в системных исследованиях.

 

Типы систем

Наиболее полно этот вопрос освещен в работах зарубежных географов. Советские географы, занимающиеся исследованиями, в основном придерживаются классификаций западного происхождения. В данной работе мы рассмотрим классификации Р.Чорли и Б. Кеннеди и классификацию Д.Харвея.

Р.Чорли и Б.Кеннеди в основу положили два признака и ведут свою классификацию по двум направлениям – структурному и функциональному. Выделены следующие функциональные типы систем:

1.      Изолированные системы.

2.      Закрытые системы. Приток и отток вещества невозможен, а энергии возможен.

3.      Открытые. Вещество  энергия свободно циркулируют.

Структурные типы систем:

1.      Морфологические – состоят из структурных соотношений между частями системы.

2.      Каскадные – определяются путями следования потоков.

3.      Процесс – ответ (процессорные) – сочетание первых двух типов. Демонстрируют сочетание формы и процесса.

4.      Управляемые – системы типа процесс – ответ, в которых ключевые моменты контролируются.

5.      Саморегулирующиеся – представляют низшую форму жизни (клетки).

6.      Растения

7.      Животные

8.      Экосистемы

9.      Человек

10.  Общественные системы

11.  Экосистема человека.

В географии приходится сталкиваться с первыми четырьмя типами систем (7, с.13 – 20).

Дэвид Харвей выделяет четыре типа систем.

1.      Гомеостатическая – сохраняет постоянные условия перед лицом случайных внешних флуктуаций.

2.      Адаптивная – очень похода на гомеостатическую, но отличается тем, что каждому воздействию соответствует одно или несколько привилегированных состояний.

3.      Динамическая – отличается тем, что обратная связь повторяется через последовательность однократных неповторимых состояний, называемых траекториями.

4.      Контролируемая – очень похода на управляемую систему, но в ней можно контролировать лишь часть входов (20, с.444 – 449).

Необходимо заметить, что в классификации Д.Харвея нарушен один из главнейших  признаков научных классификаций – выделение типов по одному признаку. В его же классификации типы выделяются по чувствительности систем (гомеостатическая и адаптивная) и по структурному признаку (динамическая и контролируемая). Выделенные типы систем следует рассматривать в различных классификациях. Структурные типы – динамическая и контролируемая соответствуют процессорной и управляемой в классификации Р.Чорли и Б.Кеннеди.

 

Система понятий

Необходимость в работе над упорядочиванием понятий возникла вследствие большой сложности терминологии. Без предварительного ознакомления с рядом понятий, составляющих определенный минимум, понимание излагаемого материала будет в ряде случаев затруднено.

1.Блок – часть потока, отличающаяся определенной целостностью и особыми функциями, значительно влияющая на трансформацию вещества и энергии.

2.Вторичные связи – опосредованные связи, проявляющиеся  относительно поздно.

3.Возраст – продолжительность существования данной системы в качестве определенного структурного типа.

4.Время – период, отсчитываемый от момента установления системных связей, адекватным современным, до нынешнего момента.

5.Вход – переменная, через которую поступают импульсы в данную систему.

6.Выход – переменная, через которую выходят импульсы из данной системы.

7.Внешняя среда системы – система более высокого уровня, в которую данная система входит как часть в целое.

8.Геомер – гомогенный ареал комплекса природных явлений.

9.Геохора – сочетание геомеров объединенных по определенному признаку.

10.Геом – наибольшая типологическая единица геомера.

11.Динамика – движение системы, которое в отличие от эволюции проявляется в рамках одной инвариантной структуры.

12.Динамический гомеостаз – стремление к саморегулирующему изменению, в результате действия обратной связи.

13.Знак корреляции – показывает, будет увеличиваться или уменьшаться то или иное значение в случае изменения критерия.

14.Инвариантная структура – структура, существующая в природе объективно, независимо от системы отсчета.

15.Корреляция – степень точности генерализированного соотношения переменных эмпирическим данным.

16.Конфигурация – расположение переменных в системе.

17.Критический компонент – компонент, оказывающий наиболее сильное влияние на систему.

18.Метастабильность – переход системы в кардинально новое состояние в результате превышения порога.

19.Минимум – ареал – минимальное пространство, на котором возможна  «географическая» форма движения материи.

20.Набор возможных состояний – сумма всех состояний, в которых  может оказаться система. Определяется количеством и качеством переменных системы.

21.Поведение системы – процесс функционирования системы.

22.Поток – цепь блоков, трансформирующих вещество и энергию в системе. Отличается большой устойчивостью, упорядоченностью и одно направленностью.

23.Поле – часть пространства, в котором рассматриваются явления. Представляет собой иерархию систем, образуемых в результате  взаимодействия групповых пространств.

24.Плотность – показывает насколько тесно связано колебание одних значений  с колебаниями других. Выражается в степени подобия кривых линий графиков.

25.Репликация – избыточность. Имеет место в том случае если результирующий эффект меньше суммарного. Это происходит из-за наложения переменных, а, следовательно, и дублирования информации.

26.Размер – определяется количеством переменных входящих в систему.

27.Саморегуляция – совокупность внутренних связей, сохраняющих за системой определенное состояние.

28.Сила связи – степень влияния связи на систему. Имеет относительный характер.

29.Состояние – совокупность значений переменных в любой момент времени.

30.Системообразующий поток – поток являющийся основополагающим в системе. Вокруг него формируется система.

31.Степень свободы – степень взаимосвязи переменных. Определяется количеством полностью свободных переменных.

32.Тотальная система – включает в себя все, что окружает общество. Это комплекс сред и взаимосвязанных систем.

33.Траектория – последовательность однократных состояний, через которые проходит система при нарушении ее современного состояния.

34.Усиление – состояние когда результирующий эффект больше суммарного. Является следствием эмерджентности системы.

35.Эволюция – изменение геосистемы, со сменой ее инварианта.

36.Эмерджентность – наличие у системы таких свойств, которые не наблюдаются у входящих в эту систему элементов.

37.Эпитафия – множество переменных состояний системы.

При определении понятий мы опирались на широко распространенные определения. Большая часть понятий была заимствования из работ Д.Харвея, Р.Чорли и Б. Кеннеди, А.Д. Арманда, В.Б. Сочавы.

 

Природные геосистемы

 В данном разделе мы переходим к изучению геосистем.  Здесь будут рассматриваться только природные геосистемы.

Выделение геосистем и обоснование их границ

Это очень важный этап исследования. От него зависит объективность данных, которые мы будем получать при изучении геосистем.

Геосистемы выделяются на основании функционального подхода, при котором вскроется механизм функционирования природы. А.Ю. Ретеюм считает, что в пределах геосистемы поверхность должна представлять собой «живое» целое. Единство геосистемы обеспечивается потоком (6, с.19). Как указывается ниже, основным методом, целью при выделении геосистем является «поиск явлений локальной организации материи в поверхностном слое Земли» (6, с.20).

Для выявления «участков локальной организации материи» А.Ю. Ретеюм предлагает проводить мысленный эксперимент, поочередно изолируя части территории и предполагая какие это вызовет изменения в системе. Затем, выделив все сильные части, соединить их так, чтобы они составили единое целое.

По нашему мнению одного мысленного эксперимента явно недостаточно. Его нужно подкреплять более весомыми аргументами, чем собственное мнение, базирующееся на воображении автора.

Более объективен метод выделения границ геосистем посредством  выявления и изучения потоков. Методика выделения потоков дается в той же статье А.Ю. Ретеюма. Но здесь много не вполне ясных моментов. Чтобы обосновать границы геосистемы необходимо выделить поток. Он не должен быть традиционным, иначе придется  расширить границы системы. Транзитность присуща для всех потоков. Не транзитных потоков не бывает. Но здесь необходимо ввести определение порогового значения, степени неразличимости при которых мы будем условно считать, что поток не транзитен и существует только в границах данной системы.

Важным моментом является то, что однородность компонентов не является необходимым условием для выделения геосистем. Скорее наоборот. Как отмечает А.Д. Арманд, однородный район не является системой, так как градиенты на его периферии выше, чем в центре, а, следовательно, и интенсивность обмена на периферии выше (6, с. 101). Однородные районы являются антисистемными и если правильно выделять однородные районы, то легко можно выделить и системы, которые будут находиться на границах однородных районов.

Классификация геосистем

Нужно сказать, что данный вопрос разработан очень слабо. В.Б. Сочава  неоднократно отмечал, что необходимо провести классификацию геосистем по их инвариантам. Эта задача пока не выполнена из-за недостатка информации. Для интегральных и социальных геосистем классификаций не существует вообще. Все ограничивается простым декларированием их существования. В отношении природных геосистем дело обстоит несколько лучше. Благодаря усилиям сибирских географов разработана двухрядная типологическая классификация. Выделяется ряд геомеров и ряд геохор.

 

ГЕОМЕРЫ

ГЕОХОРЫ

Выдел фации (биоценоз)

Микрогеохора (урочище)

Группа фации

Мезогеохора (местность)

Класс фации

Топогеохора (район)

геом

Макрогеохора (округ)

 

Эта типология приводится в книге «Топология степных геосистем» (18, с.7)

Объем геосистем

Объем геосистем является важным признаком при их изучении. Но также необходимо учитывать не только объем, но и его конфигурацию, что также крайней важно.

В.Б. Сочава определяет следующие цифры.

Макрогеохора = 7000 кв. км. h = 2 км.

Топогеохора = 500 кв.км. h = 0.7 км.

Мезогеохора = 9 кв. км. h = 0.2 км.

Необходимо сказать, что приведенные данные недостаточно обоснованы. Но пока делается не мнимого для их проверки и корректировки (14).

Развитие геосистем

Образование системы начинается с момента возникновения системообразующего потока и начала формирования связей аналогичных современным. Рассмотрим вопрос  об условиях возникновения потока.

А.Д. Арманд отмечает, что потоки в полях могут образовываться в случае существования ряда условий:

1.      Возможность физического перемещения материальных частиц.

2.      Наличие силы притяжения или отталкивания, наличие градиентов.

3.      Наличие источника энергии (6, с.97).

Без этих условий потоки не могут образовываться.  Вокруг данного потока начинает формировать геосистема, только лишь в том случае если она будет отличаться систематической повторяемостью, упорядоченностью и большой силой. Одной из наиболее характерных черт потока является его однонаправленность.

По мере организации потока начинает образовываться и система. Она проходит довольно длительный путь, пока достигнет высокой степени организации, которую можно определять по степени устойчивости системы. Для сформировавшихся систем характерен ряд специфических процессов и свойств.

Одной из наиболее важных черт является наличие аппарата саморегуляции. Чем выше организация системы, чем сложнее ее саморегуляция. Она проявляется в совокупности положительных и отрицательных обратных связей, направленной на выравнивание состояния геосистемы в случае внешних воздействий. Если внешняя среда усложняет свою организацию, то саморегуляция направлена на достижение более высокого уровня. Если происходит деградация уровня организации внешней среды, то может произойти и деградация данной системы. Например, деградация ряда видов животных, деградация антропогенных ландшафтов по сравнению с ландшафтами дикой природы. В этом случае саморегуляция либо сохраняет прежний уровень, так как нет стимулов к развитию. Либо направлена в сторону деградации системы. Деградация может идти до тех пор, пока не достигает определенного уровня, порога, за которым существование данной системы как автономной единицы будет под вопросом.

Одним из наиболее важных процессов саморегуляции является динамический гомеостаз.

Для геосистем  характерно проявление динамики. Динамику можно различать  стабилизирующую и преобразующую. Для исследования геосистем и управления ими, для того чтобы превратить природные геосистемы в кибернетические системы необходимо познание обоих видов динамики, которые станут «ключами» к управлению природой.

Стало общепринятых положением  то, что целостность геосистем обеспечивается всей совокупностью связей, в том числе и вторичных, действием потоков и не только главных, системообразующих, но и относительно слабых. Но в совокупности они могут оказать довольно значительно влияние на систему.

Громадное большинство авторов признает, что геосистема это не простая сумма элементов, а целостное, «живое» образование, имеющее свои специфические черт, которые не имеют элементы данной системы. Это явление, свойство системы назвали эмерджентностью. Кроме этого для геосистем характерна репликация и усиление. Они могут не всегда проявляться. Очень трудно сказать, что будет характерно для каждого конкретного случая. Кроме объективных трудностей изучения этих черт геосистем есть еще и субъективные причины, являющиеся тем тормозом на пути изучения геосистем. Это не вполне достаточное внимание к изучению этих характеристик геосистем.

Элементы геосистемы не всегда показывают одинаковое влияние на систему. Одни элементы наиболее сильные. Их называют критическими. Другие наиболее слабые. Их можно назвать вторичными. Для изучения геосистемы чрезвычайно важно корректное выявление критических элементов, так как именно по ним и строится система.

Элементы различаются не только по своему значению в системе, но и по скорости развития. Каждому элементу присуща своя скорость. Это положение всегда необходимо учитывать и в связи с этим различают время существования геосистемы и время существования элементов. Элемент может быть намного старше геосистемы. Но он же может быть и младше геосистемы. В этом случае он является порождением самой системы.

Круговорот веществ может проходить не на каждой территории. Для необходима минимальная площадь. Минимальную площадь называют минимум – ареалом. Можно сказать, что минимум – ареал есть минимальная площадь, на которой может существовать универсальная географическая форма движения материи. Вопрос о минимум – ареалах, имеет большое теоретическое значение. Так как число геосистем конечно, то значит, иерархическая организация географической среды имеет строго определенное количество уровней. Максимальным уровнем является сама геосреда. Минимальным – минимум – ареал. Этот вопрос достаточно хорошо разработан сибирскими географами (17).

Но необходимо заметить, что минимум – ареалы для каждого вида геосистем будут различаться. Для геосистем общественно-природного характера он будет совершенно другим, чем для природной геосистемы.  Точно также этот показатель будет различным для социальных и природных, социальных и общественно-природных геосистем. Этот вопрос полностью игнорируется и в теоретических и в практических исследованиях. По нашему мнению, данный вопрос, вообще впервые ставится в данной работе. Еще раз необходимо подчеркнуть огромное значение данного аспекта о соотношении минимум – ареалов, различных видов геосистем, от этого будет зависеть соотношение иерархических уровней этих видов геосистем, а, следовательно, и соотношение теорий, которые географы, может быть, когда-нибудь создадут.

Еще необходимо отметить роль биоты в геосистемах. Она открывает стабилизирующее действие на систему. Поэтому можно сказать, что том, где выше уровень организации биоты, выше уровень организации всей геосистемы.

Поведение геосистемы определяется набором возможных состояний данной системы. Следовательно, для того, чтобы изучить поведение геосистемы и подойти к ее управлению, необходимо выявить все возможные состояния. Очевидно, для каждого инварианта геосистемы характерен свой набор возможных состояний, с небольшим отклонениями в каждом конкретном случае.

Решение этого вопроса является делом будущего. Из-за отсутствия достаточного количества необходимой информации рассмотреть детально его нет возможности.

 

Аксиомы геосистем

Этот вопрос впервые детально освещен В.Б. Сочавой (17),. До этого он ставился в работе И.Л. Спектора (13).

1.      Природная среда организована в виде иерархии управляющих и управляемых геосистем.

2.      Закономерности присущие геосистемам однозначны в определенных границах.

3.      Геосистемы представлены различного рода коренными структурами и переменными состояниями, подчиненными определенному инварианту.

4.      Для природы характерно совмещение двух начал – гомогенности и гетерогенности. Эти процессы протекают одновременно (17, с.6-7).

Также следует в этот раздел отнести и аксиому, которую ввел И.Л. Спектор – число геосистем конечно (13, с. 34).

Данная система аксиом нуждается в усиленной работе на ней, так как вряд ли все вопросы, касающиеся природных геосистем, могут быть решены исходя из этой совокупности аксиом.

 

Физико-географическое районирование и выделение геосистем

Этот вопрос очень хорошо рассмотрен в статье А.Ю. Ретеюма (6).

В современном состоянии при физико-географическом районировании доминирует два подхода – типологический и генетический. При типологическом подходе мы только фиксируем однородные участки. При генетическом фиксируем отношения между исследуемыми объектами.

Границы типологического и генетического районирования различаются как друг от друга, так и от границ функционального районирования. Кроме того, выделяемые единицы территории, при старых подходах не являются реальными системами природы. Обычно отмечается, что при анализе выделенных районов, оказывается, что хотя они и взаимодействуют, но взаимодействие между различными группами внутри системы сильнее, чем между системами.

В современном виде районирование по типологическому  и генетическому принципу стало "альфой и омегой" всех ландшафтных работ. Огромное количество литературы посвящено проблемам выделения районов, а на их изучение отводится гораздо меньше времени. Все изучение оканчивается описанием ландшафтов и их компонентной характеристикой. При чем большинство описаний дается в стиле классической» географии.

Можно задать вполне резонный вопрос – чуждается ли практика в подобных описаниях, искусственно выделяемых систем? Что дают подобные исследования географической науке? И можно дать вполне резонные ответы: нет, подобные описания не нужны. Нужно совсем другое, на за неимением лучшего приходится удовлетворяться подобной информацией.

В отношении географической науки, такие исследования ничего не дают, кроме ненужной и не объясненной эмпирической информации, которая не отличается особенной глубиной мысли. Есть совокупность ритуалов, и она выполняется множество раз. Не более того.

Можно сделать вывод, что эти два подхода являются архаизмами в географии и их начисто нужно исключить из тематики исследований. Именно они дали почву для отношения к районированию как к полностью субъективной логической операции. Действительно районы, выделяемые по типологическому и генетическому признаку, являются «маслеными конструкциями» исследователя. Критика географов, отмечающих субъективность этих подходов, совершенно обоснована.

Нужен новый подход к районированию, чтобы с его помощью можно было выделять объективные районы, системы, ареалы. Таким подходом является функциональный подход. Кроме того, что в нем мы совмещаем два первых подхода (исследуем генезис и определяем однородность и неоднородность территории) мы еще вводим совершенно новый критерий выделения, базирующийся на взаимодействии реальной, целостной совокупности элементов с внешней средой. Мы выделяем системы, реально существующие в природе, «работающие», а не какие-то «мертвые», идеальные районы, которые нет возможности увидеть в реальности. Лучшим доказательством их существования является наибольшая активность по трансформации вещества и энергии в их пределах.

Для составления модели геосреды понадобятся в основном функциональные районы, потому что только они отражают механизм функционирования природы. Другие подходы в лучшем случае будут вспомогательными.

 

Значение учения о геосистемах для географической науки

Мы являемся свидетелями, а возможно некоторые станут и непосредственными участниками смены эмпирической парадигмы географии на теоретическую. Ее моно назвать еще и системной. Эта замена назревала давно, но только с развитием учения о геосистемах стал возможным быстрый переход к ней. Изучение геосистем потребовало быстрого развития теоретической и математической географии, методологии, внедренные достижений логики и науковедения в исследования. А все эти сдвиги неизбежно должны привести созданию новой базы, парадигмы географии.

Из этого ясно, какое значение имеет учение о геосистемах для географии.  Но необходимо отметить, что однобокое развитие учения, которое сейчас мы можем наблюдать, не принесет желаемых результатов. И совершенно неуместной выглядит позиция некоторых советских географов, таких, например, как А.Г. Исаченко, которые чуть ли не с восторгом отмечают подобное положение и приветствуют разрыв между физической и экономической географией. В свете этого учения можно несколько иначе взглянуть на структуру географической науки, высшее географическое образование и тематику научно-географических исследований.

Современная структура географической науки тормозит развитие учения о геосистемах, способствуя лишь изучению природных и социальных геосистем. При этом не учитывается, что наиболее ценной для науки и практики будет информация, получаемая при изучении интегральных геосистем. Отсутствие ряда кафедр при университетах, таких как теоретической и математической географии, общей географии (должна заниматься изучением геосистем общественно-природного характера, как целостных образований), отрицательно сказывается на развитии наиболее перспективных направлений географии способных вывести ее на качественно новый этап развития. Можно констатировать, что современная структура географии безнадежно устарела и только тормозит  развитие науки. Нужна ее немедленная замена.

Мы предлагаем свою схему структуры науки, которая, очевидно, будет в большей степени способствовать развитию науки.

 

МЕТАГЕОГРАФИЯ

ФИЗИЧЕСКАЯ

ГЕОГРАФИЯ

(ОБЩАЯ И

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ)

 

ОБЩАЯ

ГЕОГРАФИЯ

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

ГЕОГРАФИЯ

(ОБЩАЯ И

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ)

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ

 

При подобной структуре географическая науке будет больше походить на систему дисциплин.

Сравнивая уровень развития учения о геосистемах с уровнем высшего географического образования видно, до какой степени отстает наше образование. В работах ведущих наших географов изредка встречаются практические замечания в адрес географического образования (1, 14), но еще нет ни одной работы, в которой бы глубоко и совершенно объективно рассматривалось положение географии в вузах и в средней школе. По нашему мнению такая работа не сможет быть осуществлена до тез пор пока не будет со всей очевидностью доказана реакционность старой парадигмы географии на современном этапе и не будут достигнуты первые успехи по созданию новой парадигмы.

Отсутствие больших исследований посвященных анализу высшего образования, не случайно. Это вполне естественно, так как в случае проведения подобной работы выяснилась бы очень неприглядная картина. Коротко дадим ее основные черты.

Первое. Отсталость развития методики преподавания.

1.1. В большинстве случаев лекторы пересказывают учебники десятилетней и еще большей давности издания.

1.2. Неправильно выбраны темы практических занятий и семинаров, так как на них полностью игнорируются современные проблемы науки и в основном рассматривается материал,  очень подробно изложенный в учебнике.

1.3. Очень малое количество часов отводится на проблемные лекции. Это ни в коей мере не способствует воспитанию географов, стоящих на современном уровне.

Второе. Отсутствие в программах ряда курсов.

Отсутствуют такие курсы как «Теоретическая география», «история географических идей», «математическая география», «Учение о геосистемах».

Третье. Несоответствие часов отводимых на некоторые предметы.

Эта черта наиболее резко выражена. Огромное количество времени отводится на изложение описательного материала, ни требующего от слушателя никакого активного участия в лекции и творческого усвоения материала. Зато курсы, имеющие огромное значение, читаются попутно и не привлекают к себе особого внимания ни со стороны преподавателей, ни со стороны студентов. Например, курс «Методология научных исследований», «Введение в экономическую географию» и т.д. Кстати, «Введение в физическую географию» отсутствует вообще. В результате этого большинство студентов совершенно не знакомо с общей теорией физической географии. По нашему мнению необходимо сильнейшим образом  изменить следующие курсы: физической географии СССР, физической географии материков, экономической географии СССР и экономической географии зарубежных стран.

Из разобранных выше недостатков вытекает третий порок географии – неактуальность тематики научных исследований. Даже небольшое ознакомление с тематикой исследований приводит к выводу, что «убийственный эмпиризм» продолжает господствовать. Большинство тем посвящено решению частных, второстепенных проблем. Да и это решение не доводится до действительно научного уровня, так как не дается хорошо обоснованного теоретического объяснения. Такие исследования ничего не дают географической науке, кроме эмпирического материала, которого у нее накопилось уже предостаточно за историю своего развития.

Сейчас нужно вести работу широким «фронтом» по созданию общей теории географии, которая должна во много раз повысить возможность объяснения географических явлений. Усилия одиночек, таких как Д.Харвей и Б.Б. Родоман, не способны привести географию к общей теории.

Например, только лишь в одной работе была сделана попытка сформулировать сущность общей теории географии (20). И только лишь в одной работе сделана попытка упорядочить систему понятий географии (16). Зато можно найти массу работ посвященных вопросам третьестепенного значения. Складывается мнение, что большинство географов воспринимают новые методы и подходы как посягательство на свои права. Так как таких «ученых» большинство, то почти все новое подвергается усиленной критике или игнорированию. Примером последнего является учебное пособие Фединой по физико-географическому районированию, где пространственно освещаются вопросы различных подходов, многие из которых уже страшно устарели и могут сохранять интерес лишь для истории. Но ни слова, ни сказано о функциональном районировании. Эта книга, хотя и издана в 1973 году, но только фиксирует достижения географии прошлого и ничего не говорит о будущем.

 

Вывод

Учение о геосистемах имеет огромное значение для географии. Оно заключается не только в том, что мы, изучая геосреду, как иерархию геосистем можем вскрыть закономерности о выявлении которых раньше не приходилось говорить, но и в том, что оно должно заставить задуматься по ряду организационных вопросов, сильнейшим образом влияющих на развитие науки.

Учение о геосистемах является первым реальным воплощением географии будущего, которое уже пробило себе дорогу и сейчас пытается найти свое истинное положение не только в научных исследованиях, но и в системе географического образования.

 

Использованная литература

1.      Анучин В.А. Теоретические основы географии. М. 1972

2.      Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. М. 1975.

3.      Арманд А.Д. Информационные модели природных комплексов. М. 1975

4.      Асланикашвили А.Ф., Саушкин Ю.Г. Новые подходы к решению методологических проблем современной географической науки. В сб. География в Грузии. Тбилиси. 1975

5.      Исаченко А.Г. Развитие географических идей. М. 1971

6.      Количественные методы изучения природы. Вопросы географии № 98. М. 1975

7.      Новые идеи в географии. Т.1. М. 1976

8.      Нееф Э. Теоретические основы ландшафтоведения. М. 1975

9.      Перспективы географии. Вопросы географии. № 100. М. 1976

10.  Садовский В.Н. Основы общей теории систем. М. 1972

11.  Саушкин Ю.Г. История и методология географической науки. М. 1976

12.  Саушкин Ю.Г., Смирнов А.М. Геосистемы и геоструктуры. Вестник МГУ. География. 1968. №5

13.  Спектор И.А. Логические проблемы географической науки. Вестник МГУ. География. 1971. №1

14.  Сочава В.Б. Учение о геосистемах. М. 1975

15.  Теоретические проблемы географии. Рига. 1973

16.  Теоретическая география. Вопросы географии №88. М. 1971

17.  Топологические аспекты учения о геосистемах. Новосибирск. 1974

18.  Топология степных геосистем. М. 1970

19.  Федина. Физико-географическое районирование. М. 1972

20.  Харвей Д. Научное объяснение в географии. М. 1974

 
     

 

Home      Сочинения    www.hiv-aids-epidemic.com.ua

 

 

Д.В. Николаенко. Сочинения. Спб., Амадеус, 2002.


СОЧИНЕНИЯ   

3-е издание на CD-ROM       Санкт-Петербург «Амадеус» - 2002        ©  D. Nikolaenko    ISBN 5 - 94724 - 006 - 8

 
WORKS  

3-d edition on CD-ROM         Saint Petersburg - «Amadeus» -  2002          ©  D. Nikolaenko   ISBN 5 - 94724 - 006 - 8

 

Home      Сочинения    www.hiv-aids-epidemic.com.ua

 

 

Д.В. Николаенко

 ПРИРОДНЫЕ ГЕОСИСТЕМЫ

Курсовая работа студента III курса географического факультета

Симферопольского государственного университета

Симферополь – 1976

 

История развития системного подхода

В конце 1950 – начале 1060-х годов наступило время усиленного внедрения в географию системного анализа. Строго говоря. Системный анализ и понятие система не были новыми для географии. Сам характер науки, предмет исследования подразумевают подробный подход. Особенно большую роль  сыграли в становлении системного анализа в прошлом немецкие и русские географы. В советское время системный анализ получил широкое развитие. Можно отметить ряд ученых и созданных ими школ, которые творчески развили комплексный подход к изучению географических явлений. Это физико-географическая школа Л.С. Берга и А.А. Борзова, географо-геохимическая школа В.И. Вернадского и Полынова, географо-гидрологическая школа Глушкова – Муравейского, экономико-географическая школа Баранского – Колоссовского, биогеохимическая школа Сукачева. Кроме того, большое влияние на географию и комплексный подход оказал А.А. Григорьев, внесший ряд смелых и оригинальных предложений, опередив по ряду вопросов уровень географической науки своего времени.

В чем же была новизна системного анализа в географии середины XX века? Основное отличие состояло в том, что произошел переход интуитивно – эмпирического использования системного анализа, которое не отличалось логической стройностью и непротиворечивостью к хорошо обоснованному теоретическому, логически непротиворечивому применению.

 

Исторические причины нового подхода к системному анализу

Первое. Необходимость изучения более сложных систем и все возрастающие требования к качеству географической информации.

Второе. Необходимость формализации географической информации и использования математических методов. Формализация является главным требованием к информации обрабатываемой с помощью математики. А для формализации необходимо, чтобы изучаемые системы были хорошо обоснованы теоретически.

Третье. Необходимость моделирования систем и прогнозирования их развития. Для составления модели необходимо выявление наиболее существенных связей, а при старом подходе не всегда было возможным четкое выделение самых существенных сторон системы.

Четвертое. Необходимость нового районирования природы. Эта проблема появилась несколько позже. Но уже 1950 – 60-е годы было видно, что районирование по типологическому и генетическому признаку имеет ряд недостатков и нужно искать новые методы и принципы районирования.

 

Сущность системного подхода

Основным преимуществом системного подхода, в котором и заключается весь его смысл, является возможность рассмотрения объекта как единого целого, отличающегося определенным уровнем организации. Такой подход дает возможность рассмотреть всю геосреду как иерархию систем.

Современный системный анализ отличается от прежнего рядом характерных черт, присущих всему современному этапу развития науки в целом и географии в частности.

1.      Усиление абстрактного подхода в изучении природных систем и отражение их в виде моделей.

2.      Большое внимание к изучению внутренней структуры систем и их совокупностей (иерархические уровни, потоки, связи т.п.).

3.      Использование понятий взятых из общей теории систем, логики, физики, теории информации и т.п.

4.      Использование математики как универсального «языка» науки.

5.      Выработка соответствующих географических понятий для лучшего усвоения достижений других наук.

Если современные тенденции  развития учения о географических системах сохранятся и усилятся в будущем, то можно надеяться, что общая теория геосистем будет создана. Для ее создания необходим ряд условий. Одним из главных является разработка алгоритмов исследования геосистем и обработки полученной информации. При подобном подходе мы избавимся от субъективных решений в процессе исследования.

Теория геосистем должна стать частью общей теории геополя или, другими словами, теории геопространства.

 

Анализ понятий систем и геосистема

Системный анализ требует классификации, упорядочения пространства. Для этого выделяются системы. Можно сказать, что от правильного выделения систем из пространства в конечном итоге зависят результаты всего исследования. Несмотря на это, а может быть и благодаря этому, в географии, да и в науке вообще, не пришли еще к единому определению понятия система и геосистема. В.Н. Садовский приводит в своей книге больше тридцати определений системы. Большинство определений походи и, в общем, выражают одинаковое понимание, но встречаются и несовместимые определения. В данной работе мы рассмотрим только четыре мнения.

А.Д. Арманд – система есть совокупность элементов определенным образом связанных между собой и образующим некоторую целостность (3, с.8).

Р. Чорли и Б. Кеннеди – система определяется как упорядоченная множественность предметов и/или свойств (7, с.10).

Л. Берталанфи – система есть комплекс элементов, входящих во взаимодействие (ссылка по книге А.Д. Арманда – 3, с.8).

Д. Харвей – система интерпретируется как

1.      Множество элементов, идентифицируемых по некоторому переменному признаку объекта.

2.      Множество отношений между признаками объекта.

3.      Множество отношений между признаками объекта и внешней средой (20, с. 436).

При рассмотрении этих определений сразу видно, что все авторы подчеркивают внутреннюю связь между элементами и ее упорядоченность. По нашему мнению, наиболее полным является определение Д. Харвея. Оно выгодно отличается от остальных тем, что подчеркивается целевая направленность систем и их связь с внешней средой.

Большинство авторов  и в СССР и за рубежом придерживаются мнения об абстрактном характере систем. При этом подчеркивается, что в систему не обязательно и даже не желательно включать все многообразные черты данного предмета. Необходимо учесть лишь самые существенные характеристики системы. Таким образом, система не будет являться адекватным отражением объекта. Она является моделью.

Если понимание сущности  систем вообще отличается определенным единством, то поводу системы выделяемых и изучаемых в географии мнения расходятся. Приведем несколько определений геосистем.

В.Н. Солнцев, Ю.Г. Ермаков – геосистема это территориальная совокупность взаимосвязанных природных процессов, включающих в себя и технические системы (6, с.69).

Д.Л. Арманд – геосистема это территориальный природный комплекс, ограниченный только принадлежностью к Земле и имеющий относительно тесные связи внутри себя (2, с.8).

Ю.П. Михайлов – геосистема не реальный объект, а совокупность переменных отражающих ту или иную сторону объекта (15, с.41).

А.Д. Арманд – геосистема это физико-географическая система, которая составлена  из частей литосферы, гидросферы, недосферы, атмосферы и биосферы (3, с.7).

В.Б. Сочава – геосистема это целое, состоящее из взаимосвязанных компонентов природы, подчиняющихся закономерностям, действующим в ландшафтной сфере (14, с.4).

К.Н. Дьяконов – геосистема это объект, природное единство, имеющее черты целостных образований, в основе существования которых лежит однонаправленный физический поток вещества (6, с.32).

А.А. Крауклис – геосистема это абстрагированное от конкретного объекта отражение геокомплекса (17, с.88).

А.Ф. Асланикашвили, Ю.Г. Саушкин – геосистема это универсальная  пространственно-временная система природно-общественного образования. При необходимости можно говорить о геосистеме природного или общественного происхождения (4, с.33).

Рассмотрение приведенных определений позволяет выявить ряд точек зрения, существенным образом отличающихся друг от друга. Системы, выделяемые и изучаемые в географии, понимаются как:

1.      Геосистемы, заключающие в себе и общественные и природные элементы (В.Н. Солнцев, Ю.Г. Ефремов).

2.      Геосистемы только природные образования (Д. Арманд, А. Арманд, К. Дьяконов, А. Крауклис).

3.      Как системы природно-общественного образования, природного и социального (А.Ф. Асланикашвили, Ю.Г. Саушкин).

4.      Кроме этих мнений широко распространено мнение, что следует выделять природные геосистемы и территориально производственные комплексы.

Прежде чем перейти к анализу этих точек зрения, вкратце изложим его методику.

В географии взгляд на сущность предмета исследования, как было показано Д. Харвеем, базируется на умозрительной концепции автора. Поэтому чтобы провести научный анализ ряда определений, необходимо исходить не только из умозрительной концепции, а из сущности интересов всей науки. Другими словами, рассматривать определение не изолированно, а в связи со всей суммой знаний. Подобное положение было обосновано Ю.Г. Саушкиным (11). Но даже согласование определения с интересами науки в целом может не привести к положительным результатам.

Необходимо рассматривать определения и в связи с основной проблемой, которую ставит практика перед данной наукой. На современном этапе основной проблемой стоящей перед географией является взаимодействие общества и природы.

Именно таким образом мы постараемся проанализировать  определения геосистем. Первым критерием оптимальности является соответствие данного определения решению основной проблемы. Вторым – соответствие интересам науки в целом. При чем оба эти критерия во многом взаимосвязаны и взаимообусловлены.

Первый этап анализа. В наибольшем соответствии с первым критерием  находятся первое и третье определения, так как при подобном подходе мы получаем целостное знание о механизме взаимодействия.

В меньше степени отвечает этому критерию четвертое определение. Здесь хотя и учитывается взаимное влияние систем друг на друга, но единый процесс взаимодействия рассматривается в разрыве. При подобном подходе вряд ли можно выявить закономерности. Если мы их не выявим, то можно считать географию только «учебной» дисциплиной, и ни о какой конструктивности, в таком случае,  не может быть и речи.

Втрое определение не удовлетворяет этому критерию.

Второй этап анализа. Здесь мы рассматриваем только лучшие определения, с точки зрения географии в целом.

Третье определение полностью удовлетворяет этому критерию. При подобном подходе мы стимулируем развитие не только общих синтетических направлений, но и развитие специализированных направлений (физической и экономической географии).

Первое определение стимулирует развитие лишь общих направлений.

Таким образом, наиболее оптимальным оказалось определение Ю.Г. Саушкина и А.Ф. Асланикашвили. Аналогичного определения геосистемы придерживается еще ряд географов. Например, А.М. Смирнов (16), И.Л. Спектор (13).

Конечно, данный подход имеет очень много слабых мест. Одно из них – субъективность определения оптимальности, отсутствие четких доказательств соответствия. Но, как нам кажется,  он дает более верные, научно обоснованные результаты, чем подход, при котором критерием истины является собственное мнение, а все остальное оценивается исходя из того, насколько оно соответствует мнению автора.

Прежде чем перейти к рассмотрению геосистем, необходимо осветить ряд вопросов. Прежде всего, разобраться в типологии систем и затем постараться систематизировать наиболее важные понятия, применяемые в системных исследованиях.

 

Типы систем

Наиболее полно этот вопрос освещен в работах зарубежных географов. Советские географы, занимающиеся исследованиями, в основном придерживаются классификаций западного происхождения. В данной работе мы рассмотрим классификации Р.Чорли и Б. Кеннеди и классификацию Д.Харвея.

Р.Чорли и Б.Кеннеди в основу положили два признака и ведут свою классификацию по двум направлениям – структурному и функциональному. Выделены следующие функциональные типы систем:

1.      Изолированные системы.

2.      Закрытые системы. Приток и отток вещества невозможен, а энергии возможен.

3.      Открытые. Вещество  энергия свободно циркулируют.

Структурные типы систем:

1.      Морфологические – состоят из структурных соотношений между частями системы.

2.      Каскадные – определяются путями следования потоков.

3.      Процесс – ответ (процессорные) – сочетание первых двух типов. Демонстрируют сочетание формы и процесса.

4.      Управляемые – системы типа процесс – ответ, в которых ключевые моменты контролируются.

5.      Саморегулирующиеся – представляют низшую форму жизни (клетки).

6.      Растения

7.      Животные

8.      Экосистемы

9.      Человек

10.  Общественные системы

11.  Экосистема человека.

В географии приходится сталкиваться с первыми четырьмя типами систем (7, с.13 – 20).

Дэвид Харвей выделяет четыре типа систем.

1.      Гомеостатическая – сохраняет постоянные условия перед лицом случайных внешних флуктуаций.

2.      Адаптивная – очень похода на гомеостатическую, но отличается тем, что каждому воздействию соответствует одно или несколько привилегированных состояний.

3.      Динамическая – отличается тем, что обратная связь повторяется через последовательность однократных неповторимых состояний, называемых траекториями.

4.      Контролируемая – очень похода на управляемую систему, но в ней можно контролировать лишь часть входов (20, с.444 – 449).

Необходимо заметить, что в классификации Д.Харвея нарушен один из главнейших  признаков научных классификаций – выделение типов по одному признаку. В его же классификации типы выделяются по чувствительности систем (гомеостатическая и адаптивная) и по структурному признаку (динамическая и контролируемая). Выделенные типы систем следует рассматривать в различных классификациях. Структурные типы – динамическая и контролируемая соответствуют процессорной и управляемой в классификации Р.Чорли и Б.Кеннеди.

 

Система понятий

Необходимость в работе над упорядочиванием понятий возникла вследствие большой сложности терминологии. Без предварительного ознакомления с рядом понятий, составляющих определенный минимум, понимание излагаемого материала будет в ряде случаев затруднено.

1.Блок – часть потока, отличающаяся определенной целостностью и особыми функциями, значительно влияющая на трансформацию вещества и энергии.

2.Вторичные связи – опосредованные связи, проявляющиеся  относительно поздно.

3.Возраст – продолжительность существования данной системы в качестве определенного структурного типа.

4.Время – период, отсчитываемый от момента установления системных связей, адекватным современным, до нынешнего момента.

5.Вход – переменная, через которую поступают импульсы в данную систему.

6.Выход – переменная, через которую выходят импульсы из данной системы.

7.Внешняя среда системы – система более высокого уровня, в которую данная система входит как часть в целое.

8.Геомер – гомогенный ареал комплекса природных явлений.

9.Геохора – сочетание геомеров объединенных по определенному признаку.

10.Геом – наибольшая типологическая единица геомера.

11.Динамика – движение системы, которое в отличие от эволюции проявляется в рамках одной инвариантной структуры.

12.Динамический гомеостаз – стремление к саморегулирующему изменению, в результате действия обратной связи.

13.Знак корреляции – показывает, будет увеличиваться или уменьшаться то или иное значение в случае изменения критерия.

14.Инвариантная структура – структура, существующая в природе объективно, независимо от системы отсчета.

15.Корреляция – степень точности генерализированного соотношения переменных эмпирическим данным.

16.Конфигурация – расположение переменных в системе.

17.Критический компонент – компонент, оказывающий наиболее сильное влияние на систему.

18.Метастабильность – переход системы в кардинально новое состояние в результате превышения порога.

19.Минимум – ареал – минимальное пространство, на котором возможна  «географическая» форма движения материи.

20.Набор возможных состояний – сумма всех состояний, в которых  может оказаться система. Определяется количеством и качеством переменных системы.

21.Поведение системы – процесс функционирования системы.

22.Поток – цепь блоков, трансформирующих вещество и энергию в системе. Отличается большой устойчивостью, упорядоченностью и одно направленностью.

23.Поле – часть пространства, в котором рассматриваются явления. Представляет собой иерархию систем, образуемых в результате  взаимодействия групповых пространств.

24.Плотность – показывает насколько тесно связано колебание одних значений  с колебаниями других. Выражается в степени подобия кривых линий графиков.

25.Репликация – избыточность. Имеет место в том случае если результирующий эффект меньше суммарного. Это происходит из-за наложения переменных, а, следовательно, и дублирования информации.

26.Размер – определяется количеством переменных входящих в систему.

27.Саморегуляция – совокупность внутренних связей, сохраняющих за системой определенное состояние.

28.Сила связи – степень влияния связи на систему. Имеет относительный характер.

29.Состояние – совокупность значений переменных в любой момент времени.

30.Системообразующий поток – поток являющийся основополагающим в системе. Вокруг него формируется система.

31.Степень свободы – степень взаимосвязи переменных. Определяется количеством полностью свободных переменных.

32.Тотальная система – включает в себя все, что окружает общество. Это комплекс сред и взаимосвязанных систем.

33.Траектория – последовательность однократных состояний, через которые проходит система при нарушении ее современного состояния.

34.Усиление – состояние когда результирующий эффект больше суммарного. Является следствием эмерджентности системы.

35.Эволюция – изменение геосистемы, со сменой ее инварианта.

36.Эмерджентность – наличие у системы таких свойств, которые не наблюдаются у входящих в эту систему элементов.

37.Эпитафия – множество переменных состояний системы.

При определении понятий мы опирались на широко распространенные определения. Большая часть понятий была заимствования из работ Д.Харвея, Р.Чорли и Б. Кеннеди, А.Д. Арманда, В.Б. Сочавы.

 

Природные геосистемы

 В данном разделе мы переходим к изучению геосистем.  Здесь будут рассматриваться только природные геосистемы.

Выделение геосистем и обоснование их границ

Это очень важный этап исследования. От него зависит объективность данных, которые мы будем получать при изучении геосистем.

Геосистемы выделяются на основании функционального подхода, при котором вскроется механизм функционирования природы. А.Ю. Ретеюм считает, что в пределах геосистемы поверхность должна представлять собой «живое» целое. Единство геосистемы обеспечивается потоком (6, с.19). Как указывается ниже, основным методом, целью при выделении геосистем является «поиск явлений локальной организации материи в поверхностном слое Земли» (6, с.20).

Для выявления «участков локальной организации материи» А.Ю. Ретеюм предлагает проводить мысленный эксперимент, поочередно изолируя части территории и предполагая какие это вызовет изменения в системе. Затем, выделив все сильные части, соединить их так, чтобы они составили единое целое.

По нашему мнению одного мысленного эксперимента явно недостаточно. Его нужно подкреплять более весомыми аргументами, чем собственное мнение, базирующееся на воображении автора.

Более объективен метод выделения границ геосистем посредством  выявления и изучения потоков. Методика выделения потоков дается в той же статье А.Ю. Ретеюма. Но здесь много не вполне ясных моментов. Чтобы обосновать границы геосистемы необходимо выделить поток. Он не должен быть традиционным, иначе придется  расширить границы системы. Транзитность присуща для всех потоков. Не транзитных потоков не бывает. Но здесь необходимо ввести определение порогового значения, степени неразличимости при которых мы будем условно считать, что поток не транзитен и существует только в границах данной системы.

Важным моментом является то, что однородность компонентов не является необходимым условием для выделения геосистем. Скорее наоборот. Как отмечает А.Д. Арманд, однородный район не является системой, так как градиенты на его периферии выше, чем в центре, а, следовательно, и интенсивность обмена на периферии выше (6, с. 101). Однородные районы являются антисистемными и если правильно выделять однородные районы, то легко можно выделить и системы, которые будут находиться на границах однородных районов.

Классификация геосистем

Нужно сказать, что данный вопрос разработан очень слабо. В.Б. Сочава  неоднократно отмечал, что необходимо провести классификацию геосистем по их инвариантам. Эта задача пока не выполнена из-за недостатка информации. Для интегральных и социальных геосистем классификаций не существует вообще. Все ограничивается простым декларированием их существования. В отношении природных геосистем дело обстоит несколько лучше. Благодаря усилиям сибирских географов разработана двухрядная типологическая классификация. Выделяется ряд геомеров и ряд геохор.

 

ГЕОМЕРЫ

ГЕОХОРЫ

Выдел фации (биоценоз)

Микрогеохора (урочище)

Группа фации

Мезогеохора (местность)

Класс фации

Топогеохора (район)

геом

Макрогеохора (округ)

 

Эта типология приводится в книге «Топология степных геосистем» (18, с.7)

Объем геосистем

Объем геосистем является важным признаком при их изучении. Но также необходимо учитывать не только объем, но и его конфигурацию, что также крайней важно.

В.Б. Сочава определяет следующие цифры.

Макрогеохора = 7000 кв. км. h = 2 км.

Топогеохора = 500 кв.км. h = 0.7 км.

Мезогеохора = 9 кв. км. h = 0.2 км.

Необходимо сказать, что приведенные данные недостаточно обоснованы. Но пока делается не мнимого для их проверки и корректировки (14).

Развитие геосистем

Образование системы начинается с момента возникновения системообразующего потока и начала формирования связей аналогичных современным. Рассмотрим вопрос  об условиях возникновения потока.

А.Д. Арманд отмечает, что потоки в полях могут образовываться в случае существования ряда условий:

1.      Возможность физического перемещения материальных частиц.

2.      Наличие силы притяжения или отталкивания, наличие градиентов.

3.      Наличие источника энергии (6, с.97).

Без этих условий потоки не могут образовываться.  Вокруг данного потока начинает формировать геосистема, только лишь в том случае если она будет отличаться систематической повторяемостью, упорядоченностью и большой силой. Одной из наиболее характерных черт потока является его однонаправленность.

По мере организации потока начинает образовываться и система. Она проходит довольно длительный путь, пока достигнет высокой степени организации, которую можно определять по степени устойчивости системы. Для сформировавшихся систем характерен ряд специфических процессов и свойств.

Одной из наиболее важных черт является наличие аппарата саморегуляции. Чем выше организация системы, чем сложнее ее саморегуляция. Она проявляется в совокупности положительных и отрицательных обратных связей, направленной на выравнивание состояния геосистемы в случае внешних воздействий. Если внешняя среда усложняет свою организацию, то саморегуляция направлена на достижение более высокого уровня. Если происходит деградация уровня организации внешней среды, то может произойти и деградация данной системы. Например, деградация ряда видов животных, деградация антропогенных ландшафтов по сравнению с ландшафтами дикой природы. В этом случае саморегуляция либо сохраняет прежний уровень, так как нет стимулов к развитию. Либо направлена в сторону деградации системы. Деградация может идти до тех пор, пока не достигает определенного уровня, порога, за которым существование данной системы как автономной единицы будет под вопросом.

Одним из наиболее важных процессов саморегуляции является динамический гомеостаз.

Для геосистем  характерно проявление динамики. Динамику можно различать  стабилизирующую и преобразующую. Для исследования геосистем и управления ими, для того чтобы превратить природные геосистемы в кибернетические системы необходимо познание обоих видов динамики, которые станут «ключами» к управлению природой.

Стало общепринятых положением  то, что целостность геосистем обеспечивается всей совокупностью связей, в том числе и вторичных, действием потоков и не только главных, системообразующих, но и относительно слабых. Но в совокупности они могут оказать довольно значительно влияние на систему.

Громадное большинство авторов признает, что геосистема это не простая сумма элементов, а целостное, «живое» образование, имеющее свои специфические черт, которые не имеют элементы данной системы. Это явление, свойство системы назвали эмерджентностью. Кроме этого для геосистем характерна репликация и усиление. Они могут не всегда проявляться. Очень трудно сказать, что будет характерно для каждого конкретного случая. Кроме объективных трудностей изучения этих черт геосистем есть еще и субъективные причины, являющиеся тем тормозом на пути изучения геосистем. Это не вполне достаточное внимание к изучению этих характеристик геосистем.

Элементы геосистемы не всегда показывают одинаковое влияние на систему. Одни элементы наиболее сильные. Их называют критическими. Другие наиболее слабые. Их можно назвать вторичными. Для изучения геосистемы чрезвычайно важно корректное выявление критических элементов, так как именно по ним и строится система.

Элементы различаются не только по своему значению в системе, но и по скорости развития. Каждому элементу присуща своя скорость. Это положение всегда необходимо учитывать и в связи с этим различают время существования геосистемы и время существования элементов. Элемент может быть намного старше геосистемы. Но он же может быть и младше геосистемы. В этом случае он является порождением самой системы.

Круговорот веществ может проходить не на каждой территории. Для необходима минимальная площадь. Минимальную площадь называют минимум – ареалом. Можно сказать, что минимум – ареал есть минимальная площадь, на которой может существовать универсальная географическая форма движения материи. Вопрос о минимум – ареалах, имеет большое теоретическое значение. Так как число геосистем конечно, то значит, иерархическая организация географической среды имеет строго определенное количество уровней. Максимальным уровнем является сама геосреда. Минимальным – минимум – ареал. Этот вопрос достаточно хорошо разработан сибирскими географами (17).

Но необходимо заметить, что минимум – ареалы для каждого вида геосистем будут различаться. Для геосистем общественно-природного характера он будет совершенно другим, чем для природной геосистемы.  Точно также этот показатель будет различным для социальных и природных, социальных и общественно-природных геосистем. Этот вопрос полностью игнорируется и в теоретических и в практических исследованиях. По нашему мнению, данный вопрос, вообще впервые ставится в данной работе. Еще раз необходимо подчеркнуть огромное значение данного аспекта о соотношении минимум – ареалов, различных видов геосистем, от этого будет зависеть соотношение иерархических уровней этих видов геосистем, а, следовательно, и соотношение теорий, которые географы, может быть, когда-нибудь создадут.

Еще необходимо отметить роль биоты в геосистемах. Она открывает стабилизирующее действие на систему. Поэтому можно сказать, что том, где выше уровень организации биоты, выше уровень организации всей геосистемы.

Поведение геосистемы определяется набором возможных состояний данной системы. Следовательно, для того, чтобы изучить поведение геосистемы и подойти к ее управлению, необходимо выявить все возможные состояния. Очевидно, для каждого инварианта геосистемы характерен свой набор возможных состояний, с небольшим отклонениями в каждом конкретном случае.

Решение этого вопроса является делом будущего. Из-за отсутствия достаточного количества необходимой информации рассмотреть детально его нет возможности.

 

Аксиомы геосистем

Этот вопрос впервые детально освещен В.Б. Сочавой (17),. До этого он ставился в работе И.Л. Спектора (13).

1.      Природная среда организована в виде иерархии управляющих и управляемых геосистем.

2.      Закономерности присущие геосистемам однозначны в определенных границах.

3.      Геосистемы представлены различного рода коренными структурами и переменными состояниями, подчиненными определенному инварианту.

4.      Для природы характерно совмещение двух начал – гомогенности и гетерогенности. Эти процессы протекают одновременно (17, с.6-7).

Также следует в этот раздел отнести и аксиому, которую ввел И.Л. Спектор – число геосистем конечно (13, с. 34).

Данная система аксиом нуждается в усиленной работе на ней, так как вряд ли все вопросы, касающиеся природных геосистем, могут быть решены исходя из этой совокупности аксиом.

 

Физико-географическое районирование и выделение геосистем

Этот вопрос очень хорошо рассмотрен в статье А.Ю. Ретеюма (6).

В современном состоянии при физико-географическом районировании доминирует два подхода – типологический и генетический. При типологическом подходе мы только фиксируем однородные участки. При генетическом фиксируем отношения между исследуемыми объектами.

Границы типологического и генетического районирования различаются как друг от друга, так и от границ функционального районирования. Кроме того, выделяемые единицы территории, при старых подходах не являются реальными системами природы. Обычно отмечается, что при анализе выделенных районов, оказывается, что хотя они и взаимодействуют, но взаимодействие между различными группами внутри системы сильнее, чем между системами.

В современном виде районирование по типологическому  и генетическому принципу стало "альфой и омегой" всех ландшафтных работ. Огромное количество литературы посвящено проблемам выделения районов, а на их изучение отводится гораздо меньше времени. Все изучение оканчивается описанием ландшафтов и их компонентной характеристикой. При чем большинство описаний дается в стиле классической» географии.

Можно задать вполне резонный вопрос – чуждается ли практика в подобных описаниях, искусственно выделяемых систем? Что дают подобные исследования географической науке? И можно дать вполне резонные ответы: нет, подобные описания не нужны. Нужно совсем другое, на за неимением лучшего приходится удовлетворяться подобной информацией.

В отношении географической науки, такие исследования ничего не дают, кроме ненужной и не объясненной эмпирической информации, которая не отличается особенной глубиной мысли. Есть совокупность ритуалов, и она выполняется множество раз. Не более того.

Можно сделать вывод, что эти два подхода являются архаизмами в географии и их начисто нужно исключить из тематики исследований. Именно они дали почву для отношения к районированию как к полностью субъективной логической операции. Действительно районы, выделяемые по типологическому и генетическому признаку, являются «маслеными конструкциями» исследователя. Критика географов, отмечающих субъективность этих подходов, совершенно обоснована.

Нужен новый подход к районированию, чтобы с его помощью можно было выделять объективные районы, системы, ареалы. Таким подходом является функциональный подход. Кроме того, что в нем мы совмещаем два первых подхода (исследуем генезис и определяем однородность и неоднородность территории) мы еще вводим совершенно новый критерий выделения, базирующийся на взаимодействии реальной, целостной совокупности элементов с внешней средой. Мы выделяем системы, реально существующие в природе, «работающие», а не какие-то «мертвые», идеальные районы, которые нет возможности увидеть в реальности. Лучшим доказательством их существования является наибольшая активность по трансформации вещества и энергии в их пределах.

Для составления модели геосреды понадобятся в основном функциональные районы, потому что только они отражают механизм функционирования природы. Другие подходы в лучшем случае будут вспомогательными.

 

Значение учения о геосистемах для географической науки

Мы являемся свидетелями, а возможно некоторые станут и непосредственными участниками смены эмпирической парадигмы географии на теоретическую. Ее моно назвать еще и системной. Эта замена назревала давно, но только с развитием учения о геосистемах стал возможным быстрый переход к ней. Изучение геосистем потребовало быстрого развития теоретической и математической географии, методологии, внедренные достижений логики и науковедения в исследования. А все эти сдвиги неизбежно должны привести созданию новой базы, парадигмы географии.

Из этого ясно, какое значение имеет учение о геосистемах для географии.  Но необходимо отметить, что однобокое развитие учения, которое сейчас мы можем наблюдать, не принесет желаемых результатов. И совершенно неуместной выглядит позиция некоторых советских географов, таких, например, как А.Г. Исаченко, которые чуть ли не с восторгом отмечают подобное положение и приветствуют разрыв между физической и экономической географией. В свете этого учения можно несколько иначе взглянуть на структуру географической науки, высшее географическое образование и тематику научно-географических исследований.

Современная структура географической науки тормозит развитие учения о геосистемах, способствуя лишь изучению природных и социальных геосистем. При этом не учитывается, что наиболее ценной для науки и практики будет информация, получаемая при изучении интегральных геосистем. Отсутствие ряда кафедр при университетах, таких как теоретической и математической географии, общей географии (должна заниматься изучением геосистем общественно-природного характера, как целостных образований), отрицательно сказывается на развитии наиболее перспективных направлений географии способных вывести ее на качественно новый этап развития. Можно констатировать, что современная структура географии безнадежно устарела и только тормозит  развитие науки. Нужна ее немедленная замена.

Мы предлагаем свою схему структуры науки, которая, очевидно, будет в большей степени способствовать развитию науки.

 

МЕТАГЕОГРАФИЯ

ФИЗИЧЕСКАЯ

ГЕОГРАФИЯ

(ОБЩАЯ И

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ)

 

ОБЩАЯ

ГЕОГРАФИЯ

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

ГЕОГРАФИЯ

(ОБЩАЯ И

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ)

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ

 

При подобной структуре географическая науке будет больше походить на систему дисциплин.

Сравнивая уровень развития учения о геосистемах с уровнем высшего географического образования видно, до какой степени отстает наше образование. В работах ведущих наших географов изредка встречаются практические замечания в адрес географического образования (1, 14), но еще нет ни одной работы, в которой бы глубоко и совершенно объективно рассматривалось положение географии в вузах и в средней школе. По нашему мнению такая работа не сможет быть осуществлена до тез пор пока не будет со всей очевидностью доказана реакционность старой парадигмы географии на современном этапе и не будут достигнуты первые успехи по созданию новой парадигмы.

Отсутствие больших исследований посвященных анализу высшего образования, не случайно. Это вполне естественно, так как в случае проведения подобной работы выяснилась бы очень неприглядная картина. Коротко дадим ее основные черты.

Первое. Отсталость развития методики преподавания.

1.1. В большинстве случаев лекторы пересказывают учебники десятилетней и еще большей давности издания.

1.2. Неправильно выбраны темы практических занятий и семинаров, так как на них полностью игнорируются современные проблемы науки и в основном рассматривается материал,  очень подробно изложенный в учебнике.

1.3. Очень малое количество часов отводится на проблемные лекции. Это ни в коей мере не способствует воспитанию географов, стоящих на современном уровне.

Второе. Отсутствие в программах ряда курсов.

Отсутствуют такие курсы как «Теоретическая география», «история географических идей», «математическая география», «Учение о геосистемах».

Третье. Несоответствие часов отводимых на некоторые предметы.

Эта черта наиболее резко выражена. Огромное количество времени отводится на изложение описательного материала, ни требующего от слушателя никакого активного участия в лекции и творческого усвоения материала. Зато курсы, имеющие огромное значение, читаются попутно и не привлекают к себе особого внимания ни со стороны преподавателей, ни со стороны студентов. Например, курс «Методология научных исследований», «Введение в экономическую географию» и т.д. Кстати, «Введение в физическую географию» отсутствует вообще. В результате этого большинство студентов совершенно не знакомо с общей теорией физической географии. По нашему мнению необходимо сильнейшим образом  изменить следующие курсы: физической географии СССР, физической географии материков, экономической географии СССР и экономической географии зарубежных стран.

Из разобранных выше недостатков вытекает третий порок географии – неактуальность тематики научных исследований. Даже небольшое ознакомление с тематикой исследований приводит к выводу, что «убийственный эмпиризм» продолжает господствовать. Большинство тем посвящено решению частных, второстепенных проблем. Да и это решение не доводится до действительно научного уровня, так как не дается хорошо обоснованного теоретического объяснения. Такие исследования ничего не дают географической науке, кроме эмпирического материала, которого у нее накопилось уже предостаточно за историю своего развития.

Сейчас нужно вести работу широким «фронтом» по созданию общей теории географии, которая должна во много раз повысить возможность объяснения географических явлений. Усилия одиночек, таких как Д.Харвей и Б.Б. Родоман, не способны привести географию к общей теории.

Например, только лишь в одной работе была сделана попытка сформулировать сущность общей теории географии (20). И только лишь в одной работе сделана попытка упорядочить систему понятий географии (16). Зато можно найти массу работ посвященных вопросам третьестепенного значения. Складывается мнение, что большинство географов воспринимают новые методы и подходы как посягательство на свои права. Так как таких «ученых» большинство, то почти все новое подвергается усиленной критике или игнорированию. Примером последнего является учебное пособие Фединой по физико-географическому районированию, где пространственно освещаются вопросы различных подходов, многие из которых уже страшно устарели и могут сохранять интерес лишь для истории. Но ни слова, ни сказано о функциональном районировании. Эта книга, хотя и издана в 1973 году, но только фиксирует достижения географии прошлого и ничего не говорит о будущем.

 

Вывод

Учение о геосистемах имеет огромное значение для географии. Оно заключается не только в том, что мы, изучая геосреду, как иерархию геосистем можем вскрыть закономерности о выявлении которых раньше не приходилось говорить, но и в том, что оно должно заставить задуматься по ряду организационных вопросов, сильнейшим образом влияющих на развитие науки.

Учение о геосистемах является первым реальным воплощением географии будущего, которое уже пробило себе дорогу и сейчас пытается найти свое истинное положение не только в научных исследованиях, но и в системе географического образования.

 

Использованная литература

1.      Анучин В.А. Теоретические основы географии. М. 1972

2.      Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. М. 1975.

3.      Арманд А.Д. Информационные модели природных комплексов. М. 1975

4.      Асланикашвили А.Ф., Саушкин Ю.Г. Новые подходы к решению методологических проблем современной географической науки. В сб. География в Грузии. Тбилиси. 1975

5.      Исаченко А.Г. Развитие географических идей. М. 1971

6.      Количественные методы изучения природы. Вопросы географии № 98. М. 1975

7.      Новые идеи в географии. Т.1. М. 1976

8.      Нееф Э. Теоретические основы ландшафтоведения. М. 1975

9.      Перспективы географии. Вопросы географии. № 100. М. 1976

10.  Садовский В.Н. Основы общей теории систем. М. 1972

11.  Саушкин Ю.Г. История и методология географической науки. М. 1976

12.  Саушкин Ю.Г., Смирнов А.М. Геосистемы и геоструктуры. Вестник МГУ. География. 1968. №5

13.  Спектор И.А. Логические проблемы географической науки. Вестник МГУ. География. 1971. №1

14.  Сочава В.Б. Учение о геосистемах. М. 1975

15.  Теоретические проблемы географии. Рига. 1973

16.  Теоретическая география. Вопросы географии №88. М. 1971

17.  Топологические аспекты учения о геосистемах. Новосибирск. 1974

18.  Топология степных геосистем. М. 1970

19.  Федина. Физико-географическое районирование. М. 1972

20.  Харвей Д. Научное объяснение в географии. М. 1974

 
     

 

Home      Сочинения    www.hiv-aids-epidemic.com.ua