Географическая информация и пути ее получения.

Все разнообразие методов исследования сводится к трем категориям: общенаучным, междисциплинарным и специфическим для данной науки

Научное исследование включает два уровня знаний: эмпирический (опыт) и теоретический. При наблюдениях и тем более при экспериментах используются определенные теоретические представления, так что разграничение эмпирических и теоретических знаний не имеет четких границ.

Эмпирические знания включают следующие этапы: получение информации, ее обработка и простейшие обобщения.

Исходным этапом эмпирического уровня является сбор информации.

Вся информация делится на первичную, получаемую путем наблюдений, и вторичную, которая является результатом обработки первичной информации. Первичная информация представляет собой массивы (базы) данных по многим физическим величинам (температура, солнечная радиация, концентрация химических элементов и др.), характерным для определенного участка земной поверхности. Вторичная информация выдается обычно в виде осредненных величин (например, средние температуры за май) и может быть представлена в виде описаний (параметров, обобщений), сводок, числовых характеристик, рядов измерений, графиков, таблиц и др. Данные могут относиться к точке, группе точек (пространству) или профилю.

Возможность и результативность использования информации при построении теорий или практическом решении поставленных задач определяются многими ее свойствами, среди которых наиболее важными являются надежность, релевантность, кондиционность. Все они составляют в итоге репрезентативность (показательность) информации, доказывающую ее неслучайность.

Надежность (качество) информации зависит от ряда факторов: надежности исполнителей (наблюдателей), парка и свойства используемых технических средств регистрации и обработки данных, методов работы (технологии преобразования и применения информации), организации наблюдений (измерений), сбора, систематизации и хранения данных. Критериями надежности служат полнота, точность и достоверность информации.

Полнота напрямую зависит от пространственной и временной плотности (густоты) точек измерений (наблюдений)..

Точность информации подразумевает точность пространственного положения точек наблюдения и погрешность определения физической величины. Точность во многом зависит от средства регистрации (измерительного прибора и др.).

Достоверность означает отсутствие дезинформации, которая может быть субъективной (перепутывание объектов, событий, величин, их неправильное толкование) и объективной, полученной в результате эксперимента или моделирования, когда исследование базируется на недостоверных данных.

Релевантность рассматривается как пригодность данных к решению конкретной задачи.

Кондиционность информации означает ее соответствие заданию, которое было составлено в начале наблюдений или эксперимента и где была указана номенклатура необходимых данных.

Со временем сложилась определенная система сбора информации, составляющая основу общих методов изучения географической оболочки. По способу получения информации выделяют экспериментальные и теоретические методы, по месту наблюдения — полевые и камеральные, по используемой технике — визуальные и инструментальные, по характеру информации — количественные и качественные. Особое положение занимают лабораторные методы исследования, включающие работу с пробами в стационарных условиях.

Получение информации возможно при непосредственном контакте исследователя с объектом в ходе наблюдений и экспериментов.

Наблюдения.Наблюдение с древних времен было первоисточником знаний об окружающем мире. Оно дает сведения о географическом объекте в природной среде. В основе измерений лежат физические законы.

Измерения. Среди измерений выделяют контактные и бесконтактные.

К контактным относятся измерения, при которых измеритель непосредственно контактирует с измеряемым объектом (например, измерение температуры воды, почвы, воздуха при помощи термометра).

К бесконтактным (дистанционным) относятся методы, которые осуществляются с помощью дистанционных измерителей параметров, т.е. на расстоянии. Их широкое применение началось с аэрокосмических систем исследования (самолетов, космических аппаратов), используемых при картографировании земной поверхности.

Эксперименты— это измерения, проводимые в контролируемых условиях по заранее составленной программе. Они способствуют научному прогрессу и получению новых данных.

Натурные эксперименты связаны с целенаправленным сбором информации об исследуемых географических процессах и явлениях, организацией направленных воздействий на природные системы и изучением реакций систем на них.

Модельные экспериментыосуществляют на аналогах определенных природных систем в лаборатории или на компьютере. Модель — это упрощенное воспроизведение изучаемого объекта в виде физической конструкции, совокупности математических формул, карт, блок-диаграмм и др. Модели подразделяются на стационарные и нестационарные (динамические). Первые предполагают неизменность входных параметров, что часто вполне оправдано, вторые — их изменчивость в пространстве и во времени, из-за чего результаты моделирования могут быть различны.

Модели бывают физические и математические. При помощи физических моделей исследователи пытаются воспроизвести географический объект и процесс в искусственных условиях, и в таком понимании физическая модель тождественна конструированию (например, моделирование в искусственном бассейне волнения, изучение механизма передачи энергии ветра волнам и др.).

Гораздо эффективнее математические модели, которые создаются с использованием математических расчетов, уравнений гидромеханики, термодинамики и др. Математическое моделирование позволяет воспроизводить процессы при учете разных факторов, исключая одни и включая другие. Графическое отображение систем уравнений, описывающих исследуемый процесс, удобно представлять в виде функциональных схем (например, схема радиационного баланса).

Среди успешно действующих математических моделей — циркуляционные процессы в атмосфере и океане, изменение уровня Мирового океана, колебания климата и ледников в плейстоцене и др. Однако моделирование не ограничивается глобальными процессами. Наоборот, как правило, ученых интересуют локальные варианты развития ситуаций. В первую очередь, это касается разработки различных экологических моделей, в основе которых лежат реальные описанные математически физические процессы, развивающиеся в природных условиях при антропогенном воздействии на окружающую среду. Таким образом, моделирование всегда имеет прикладной аспект, а сами модели должны подтверждаться эмпирическим материалом. Если этого нет, то модель не работает.

Сложное устройство географической оболочки значительно ограничивает возможность использования физических моделей для воспроизведения процессов. Наибольшая трудность состоит в практической невозможности установления критерия соответствия натуры и модели и учета всех факторов.

Информация по географии используется для различных научных и прикладных целей.

Теоретические знания. Обобщение эмпирических фактов вплоть до формирования законов и теорий осуществляется на теоретическом уровне и включает следующие действия:

· абстрагирование, необходимое для того, чтобы во множестве конкретных наблюдений обнаружить нечто общее, типичное;

· анализ, состоящий в исследовании результата абстрагирования, часто изолированно от других явлений;

· синтез, который объединяет в целостную систему множество частных абстракций.

Абстрагирование, анализ и синтез пользуются правилами абстрактной логики, теорией подобия и аналогии, а также различными общенаучными и конкретно-научными принципами. Наибольшее значение для землеведения имеют два принципа: идеографический, основанный на выявлении особенностей и отличий, и номотетический, основанный на установлении всеобщего и общего в частных явлениях. Эти принципы не исключают, а дополняют друг друга, обеспечивая многосторонность исследования. Наряду с ними при изучении географических явлений и процессов следует учитывать и другие подходы, которые вместе с фактами составляют сравнительно-описательный метод.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: