Моделирование геосистем (продолжение) 5. Модели и графы

Предметом физической географии, как упоминалось, являются не компоненты природы сами по себе, а присущие им связи, посредством которых формируются соподчиненные друг другу целостности — геосистемы. Наглядное представление об этих связях мы получаем при помощи моделей и графов. О применении последних в географии пишут многие
Граф геосистемы задается определенным количеством вершин соответственно числу ее компонентов или другого рода составляющих систему. Ребра, соединяющие вершины, показывают направление связей. По возможности (но не обязательно) граф насыщается количественными показателями. Он показывает реальную ситуацию, иногда с небольшими обобщениями, и может рассматриваться как первичный документ фиксации связей внутри геосистемы.
Модель представляет упорядоченное синтетическое отображение системы, выраженное символами, числовыми обозначениями или математическими описаниями, а нередко графически, что внешне сближает ее с графом. Полевые исследования физикогеографа в основном сводятся к сбору информации для построения графов, а затем моделей.
Уже первые опыты моделирования геосистем в исследовательских целях показали, что даже для решения одной задачи, как правило, следует создавать несколько различных моделей и графов. В зависимости от того, что необходимо воспроизвести, различаются модели: 1) общих закономерностей географической сферы; 2) геомеров разных рангов; 3) геохор различных порядков.
Применительно к размерности геосистемы и к моделируемому виду общей закономерности географической среды изменяется и структура моделей.
Целевое назначение и методы моделирования геосистем могут быть различными. Вполне закономерно ставить вопрос о разработке модели моделей геосистем, заключающей эмпирическую группировку разных аспектов их моделирования. Такое исследование еще не проведено, и ниже мы коснемся только трех видов моделей геосистем, которые в настоящее время определились.
1. Функционально-компонентные модели фиксируют поступления, транспорт, трансформацию и выход из геосистемы всех видов субстанции. В итоге эти модели дают представление о взаимодействии компонентов внутри геосистемы. Они составляются в настоящее время преимущественно для элементарных геосистем (биогеоценозов), но возможны и представляют интерес для геосистем всех рангов.
Принципы построения функционально-компонентной модели заимствованы у экологов, которые в этой области имеют определенные достижения .Геосистема, как и экосистема, может быть описана только посредством многих моделей, некоторые из них тождественны для геосистемы и адекватной ей экосистемы ], но в целом совокупность моделей экосистем не повторяет совокупности моделей геосистем (см. раздел "Экосистемы в географической среде").
Представляют интерес модели смежных геосистем, которые Р. Чорли назвал каскадными или процессообразовательными].
2. Функционально-геомерные модели призваны отобразить функциональную роль фаций в макрогеохорах и геомеров других рангов в геохорах, к которым они относятся. Это модели, не имеющие близких аналогов в других науках о Земле; принципы их построения еще недостаточно разработаны, поскольку отсутствует классификация фаций по их функциональному значению в геохорах. Общеизвестно, что различные фации играют неравноценную роль при поступлении субстанции в геохору, а также в ее аккумуляции при трансформации и передаче в смежные геохоры.
Функциональную систему геохоры составляют входящие в нее геомеры; посредством моделирования можно раскрыть механизм действующих при этом связей. Функционально-геомерная модель не исключает необходимости функционально-компонентного моделирования. Она может рассматриваться как последующая ступень в познании функциональной сущности более значительных по площади пространств, представленных закономерным сочетанием разных гомогенных ареалов.
Для различных практических целей (агрономических, рекреационных и пр.) существует свой оптимум функционально-геомерных отношений на осваиваемом пространстве. В сельскохозяйственной и агробиологической литературе давно указывалось на значение определенного сочетания и конфигурации пахотных, луговых, пастбищных и лесных угодий, это связано с фациальным составом ландшафта. Функционально-геомерная модель территории содержит информацию, имеющую в этом смысле практическое значение.
3. Структурно-динамическая модель предназначена для выявлений и анализа различных динамических категорий и переменных состояний геосистем, связанных с одним коренным геомером — обычно фацией или группой фаций. Такая модель отражает структуру эпифации или группы эпифаций (см. раздел "Эпигеомеры и классификация геосистем"). На ней показывают предположительный порядок смены одного переменного состояния другим при разрушении или восстановлении коренной структуры. На модели по-разному отмечаются ложнокоренные, условно-коренные и серийные модификации и, по возможности, время, необходимое для перехода одного динамического состояния в другое.
В настоящее время центральное положение в такой модели занимает коренной геомер. Его можно рассматривать как материнское ядро модели, но в принципе структурно-динамические модели должны характеризовать все состояния, относящиеся к одному инварианту. Это еще не достижимо ввиду недостаточной изученности законов динамики природной сферы.
В большинстве случаев модели этого типа приближаются или даже соответствуют кондициям графа. Однако по мере разработки всего, касающегося динамики геосистем, они обогащаются теми или иными количественными показателями. В частности, масса геосистем, их продуктивность и другие параметры при неодинаковом динамическом состоянии (на разных вершинах структурно-динамического графа), как свидетельствуют наблюдения, существенно различаются, что может быть использовано при моделировании.

11 Применение в географии элементов описательной статистики.

П е р в о е н а п р а в л е н и е развития статистики получило название описательного, возникло в Германии во второй половине XVII столетия и известно как государствоведение , или описательная школа. Ее основателем был немецкий ученый Герман Конринг (1606-1681), который разработал систему описания государственного устройства. Он же ввел и преподавание «Государствоведения» как учебной научной дисциплины в университетах

.

В трудах сторонников этого направления содержалось описание государств, их устройства, быта и нравов населения, естественных условий, климата, финансов, армии. Авторы трудов называли их статистическими. С нынешних позиций с этим нельзя согласиться, поскольку они представляли собою словесное описание «достопримечательностей государства». В основном такие описания носили этнографических характер. Содержание , задачи, предмет изучения статистики в понимании ученых того времени были, как видим весьма далеки от современного взгляда на статистику как науку.

Много сделал для развития описательной школы и идей Конринга его последователь профессор философии и права Готфрид Ахенваль (1719 -1 772), который впервые вначале в Марбургском , а затем в Геттингенском университете стал читать новую учебную дисциплину, которую он назвал статистикойОсновным содержанием этого курса было описание политического состояния и достопримечательностей государства.Самтермин «статистика» происходит от латинского слова status, что в середине века означало политическое состояние государства.