Ландшафтно-екологічне прогнозування

Методи прогнозування. Вони поділяються на три типи: інтуїтивні (експертні), формалізовані (фактографічні) та змішані. Дані методи поділяють на підкласи та види.

До першого типу відносять такі підкласи з відповідними видами: індивідуальні (інтерв’ю, аналітичні записки, написання сценаріїв, дерево цілей); колективні (Дельфі, анкетування, методи «комісій», «мозкова атака», круглий стіл, управляюча генерація, деструктивна віднесена оцінка); аналітичні (евристичні).

До другого відносять: екстраполяційні, інтерполяційні та системно структурні підкласи (матричні види, морфологічний аналіз, історико-логістичний аналіз, метод найменших квадратів, експоненціальне згладжування, моделювання вірогідності, адаптивне згладжування, функціонально-ієрархічне моделювання, структурна аналогія); асоціативні (імітаційне моделювання); випереджувальні (аналіз потоків публікацій, оцінка значимості винаходів, аналіз патентної інформації).

Слід розрізняти поняття “прогноз” і “прогнозування”. Прогнозування - це процес здобуття даних про можливий стан досліджуваного об'єкту. Прогноз - результат прогнозних досліджень. Є багато загальних визначень терміну “прогноз”: прогноз - це визначення майбутнього, прогноз - це наукова гіпотеза про розвиток об'єкту, прогноз - характеристика майбутнього стану об'єкту, прогноз - оцінка перспектив розвитку. Не дивлячись на деякі відмінності визначень терміну “прогноз”, зв'язані, по - видимому, з відмінностями цілей і об'єктів прогнозу, у всіх випадках думка дослідника спрямована в майбутнє, тобто прогноз є специфічним виглядом пізнання, де перш за все досліджується не те, що є, а то, що буде. Але думка про майбутнє не завжди є прогноз. Наприклад, є закономірні події, які не викликають сумніву і не вимагають прогнозування (зміна дня і ночі, сезонів року). Крім того, визначення майбутнього стану об'єкту - це не самоціль, а засіб наукового і практичного вирішення багатьох загальних і приватних сучасних проблем, параметри яких, виходячи з можливого майбутнього стану об'єкту, задаються в сьогодення час. Загальна логічна схема процесу прогнозування представляється як послідовна сукупність: У - перших, уявлень про минулі і сучасні закономірності і тенденції розвитку об'єкту прогнозування; У -вторых, наукового обгрунтування майбутнього розвитку і стану об'єкту; У - третіх, уявлень про причини і чинники, що визначають зміну об'єкту, а також умов, стимулюючих або перешкоджаючих його розвитку; У - четвертих, прогнозних виводів і рішень по управлінню. Для вирішення багатьох пізнавальних і практичних завдань всього зростаючого значення набувають комплексні прогнози, що включають і власне географічний прогноз. Його значення особливо велике для обгрунтування і апробації різних концепцій економічного і соціального розвитку, при складанні планових і технічних проектів. Географи визначають прогноз переважно як науково обгрунтоване передбачення тенденцій в зміні природного середовища і виробничий територіальних систем. (Сачава, 1978) У аспекті еволюції геосистем - це особливе завдання, вирішення якого відноситься до області полеогеографии, а в частині поточної динаміки, тобто зміни однієї змінної структури інший, - це актуальний предмет вчення про геосистеми. Такого роду динаміка, хоча і виявляється при спонтанному розвитку природи, але найчастіше є наслідком впливу людини на довкілля. Вона сприяє всім його заходам, зокрема, по освоєнню місцевості і розробки природних ресурсів. Тому прогноз напрямів поточної динаміки є необхідною умовою всякого раціонального природокористування. Географічний прогноз стосується лише природного середовища людини. Соціально - економічний прогноз будується на інших підставах, хоча також з врахуванням динаміки природного середовища. З іншого боку, економічні і соціальні мотиви враховуються і при географічному прогнозуванні, але лише із струми зору дії їх на природу. Цього цілком достатньо, оскільки окрім розробки власне географічного прогнозу географ бере участь в складанні соціально - економічного прогнозу, що зокрема стосується перспектив розвитку територіально, - виробничих систем. Деякі поняття прогностики: У роботі використовується термінологія загальної прогностики, розроблена Комітетом науково-технічної термінології АН СРСР (Звонкова, 1987). Мета і об'єкт прогнозування. Процес прогнозування починається з визначення його мети і об'єкту, оскільки саме вони визначають типа прогнозу, вміст і набір методів прогнозування, його тимчасові і просторові параметри. Цілі і об'єкти прогнозування можуть бути дуже різними. В даний час головною, найбільш актуальною і дуже відповідальною метою географічного прогнозування є передбачення того стану природного середовища, в якому мешкатиме людина. При цьому мета полягає не лише в прогнозуванні стану повітря, води і грунти, але в цілому географічного середовища, її природи і господарства. При виборі об'єкту прогнозу можна використовувати класифікацію, яка заснована на наступних шести ознаках (Звонкова, 1987): Природа об'єкту прогнозу. Географічний прогноз, прив'язаний до певного регіону, найчастіше стикається з іншими об'єктами прогнозу різних природних властивостей. Масштабність об'єкту прогнозу: сублокальні, з числом значущих змінних від 1 до 3, локальні (від 4 до 14), субглобальні (від 15 до 35), глобальні (від 36 до 100), суперглобальні (більше 100 значущих змінних). У географії мають місце об'єкти всіх масштабів. Складність об'єкту прогнозування, визначувана різноманітністю його елементів, числом значущих змінних і характером зв'язків між ними. По цих ознаках можна виділити об'єкти: надпрості, в яких змінні істотно не зв'язані один з одним; прості - парні взаємозв'язки між змінними; складні - взаємозв'язки між трьома змінними і більш; надскладні, при вивченні яких враховуються взаємозв'язки між всіма змінними. У географічному прогнозуванні дослідник найчастіше має справу з понад складними об'єктами. Міра детермінованої: детерміновані об'єкти, в яких випадкова складова неістотна і нею можна нехтувати; стохастичні об'єкти, при описі яких необхідний облік їх випадкової складової; змішані об'єкти з детермінованими і стохастичними характеристиками. Для географічного прогнозування перш за все властиві стохастичні і змішані характеристики об'єктів. Характер розвитку в часі: дискретні об'єкти, регулярна складова (тренд) яких змінюється скачками у фіксовані моменти часу, тренд - аналітичне або географічне уявлення про зміну змінній в часі. Аперіодичні об'єкти, регулярна складова яких описується аперіодичною безперервною функцією часів; циклічні об'єкти, що мають регулярну складову у вигляді періодичної функції часу. У географічному прогнозування використовуються всі види розвитку об'єкту в часі. Міра інформаційної забезпеченості, визначувана повнотою тих, що є якісною або кількісною ретроспективою інформації про об'єкти прогнозу. У географічному прогнозуванні дослідник має справу з об'єктами, забезпеченими переважно якісною інформацією про їх минулий розвиток. Це особливо відноситься до природної складової прогнозу. Основні операційні одиниці прогнозування. Всі об'єкти прогнозування змінюються в часі і просторі. Тому час і простір - головні операційні одиниці прогнозування. Яка з операційних одиниць важливіше? Деякі географи вважають головними принципами прогнозування историко-генетический (Саушкин, 1976) і структурно-динамічний (Сачава, 1974). Тим самим вони віддають перевагу тимчасовим аспектам прогнозування. Дійсно, проблема часу в загальної прогностики є центральною проблемою, проте в географічному прогнозуванні, що має справу з регіонами, просторами різних рангів, необхідне поєднання просторових і тимчасових аспектів. Головна проблема географічного прогнозування. Географічне прогнозування - це, як правило, вирішення комплексу проблем, складових частина передпланових розробок майбутнього плану. Але з багатьох проблем перш за все треба вибрати головну і загальну для географів проблему. Вибір такої проблеми повинен грунтуватися на наступних кретериях (Дзвінків, 1987): Відповідність проблеми сучасним суспільним і науково - технічним потребам. Актуальності значення проблеми на великий період часу (25-30 років і більш). Наявність наукових передумов, зокрема відповідних методів вирішення проблеми. З перерахованих загальних критеріїв виходить, що головне завдання полягає в географічному обгрунтуванні довгострокового розвитку народного господарства в його регіональному аспекті, а головна загальна для географів наукова проблема - передбачення змін природного середовища в природних і техногенних умовах.

Методи физико-географического прогнозування. У географічних дослідженнях широко використовується загальнонаукові методи прогнозування або безпосередньо, або в спеціалізованій інтерпретації. Так. Найбільш популярний в прогнозуванні процес екстраполяції складає основу палеографічного, ландшафтно-індикаційного і методу ландшафтно-генетичних рядів. Метод ландшафтної індикації. Цей метод відносно добре розроблений в геоботанічній частині і ще предостатньо використовується в ландшафтно-географічному плані. Він заснований на просторово-часових кореляційних зв'язків природних компонентів і комплексів і дозволяє визначати тенденції їх розвитку і зміни в структурі. Індикаторами можуть бути всі природні компоненты і ландшафти, але значення компонентних індикаторів не універсальне. Вони можуть добре працювати в межах одного і не працювати в іншому природному комплексі. В процесі екстраполяції ландшафт можна розглядати також як фон, який багато в чому визначає просторово, - тимчасові особливості порушення його компонентів, забезпечує облік однорідності природних умов, особливо при виборі природних аналогів. Для вирішення прогностичних завдань такі дослідження є попередніми і необхідними, вони дозволяють прогнозувати і екстраполювати зміни природних комплексів з врахуванням перспектив господарського розвитку. Одним з методичних прийомів ландшафтно-прогнозної індикації є аналіз структурно-генетичних рядів. Основний об'єкт дослідження - просторові ряди природних комплексів в межах трансекти - смуги, в якій вони розміщуються в тому порядку, в якому змінюють один одного в процесі розвитку. Дуже добре просліджується зміна природних комплексів від сучасної дельти Амударьі до пустелі, де в генетичному ряду закономірно змінюють один одного природні комплекси. Показниками просторово - тимчасових тенденцій зміни природних комплексів в межах трансекти в даному випадку служать: панування (зустрічається) певних комплексів в загальній структурі ландшафту; число елементів ряду, що відображають стадії безперервних змін природних комплексів; повторюваність комплексів в ряду. Найчастіше природні комплекси, що входять в структурно, - генетичні ряд, переходять один в одного поступово, що властиве природним природним комплексам. Розмиті кордони відображають плавність процесу, а різкі - антропогенні порушення. Детальніше для цілей прогнозу розроблені прийоми використання екологічних рядів рослинності, які відображають зв'язки рослинних співтовариств з основними екологічними чинниками. Складають дрібномасштабні карти, на яких показують території, єдині по загальному напряму змін рослинних співтовариств у зв'язку із зміною, наприклад зволоження, і великомасштабні карти з показом наших просторово - тимчасових переходів від одного до іншого рослинного співтовариства. Гідність прогнозування з використанням екологічних і структурно - генетичних рядів - безперервність отримуваної інформації. Одним з приватних прогнозів індикаційних методів оцінки стану природного середовища і коливань клімату, що не наводять в даний час до корінних перетворень рослинного покриву, є метод фенологічних індикаторів. Єство методу полягає в тому, що періоди вступу прогнозованих фенологічних явищ визначаються по передуванням феноявлениям - індикаторам, корелятивно зв'язаним з часом прогнозованого явища. Палеогеографічний метод. Цей метод в прогнозуванні заснований на екстраполяції тенденцій з минулого через сьогодення в майбутнє. Цей метод застосовний в довгостроковому прогнозуванні на великих і всіляких по ландшафтній структурі територіях. Надійність методу визначається повнотою і безперервністю палеогеографічної інформації, що забезпечується правильним вибором опорних резервів новітніх відкладень. Використовуючи прийоми палеогеографічного аналізу, можна отримати прогностичні дані про оборотність і безповоротність природних процесів і ландшафтів (наприклад, потепління - похолодання -вновь потепління і пов'язані з ним зміни ландшафтів); ритмічності розвитку природних процесів; палеогеографічних аналогах сучасних ландшафтів; про стійкість ландшафтів при коливаннях клімату; оборотності або безповоротності розвитку ландшафтів при катастрофічних природних явищах; про загальні тенденції розвитку природного середовища і події, що їх підсилюють або ослабляють. Для понад терміновий і довгостроковий прогнози відновлюють розвиток природного середовища за час від декількох десятків років до тисячоліть і використовують палеоботанічні палеофауністичні методи, наприклад метод спорово-пилкового аналізу сучасних грунтів. Цей метод дозволяє відновити картину природи і фази її розвитку за час формування сучасних грунтів. Для визначень минулих тенденцій розвитку ландшафту за коротші терміни застосовують палеогляциологический, депдрохронологический, лихенометрический методи. Палеогляциологичеський метод заснований на дослідженні льодовиків - природних акумуляторів атмосферних опадів. По ним можна судити про природне і антропогенне забруднення середовища за значний період часу. Аналіз вмісту пилу в річних шарах льодовиків дозволяє також визначати тенденції зміни у складі приземних шарів повітря і прогнозувати за цими даними можливий хід розвитку природного і антропогенного забруднення атмосфери. Депдрохронологичеський метод заснований на вимірі зростання деревних порід з великим життєвим циклом, який відображає внутрішньосезонні і багатолітні кліматичні зміни за декілька сотень років. При цьому змінюється головним чином радіальний приріст древостоя. Відображаючи динаміку фітомаси лісових комплексів, він служить показником їх стану. По радикальних приростах можуть встановлюватися эктраполяционные прогностичні ритми і тенденції розвитку природного середовища. Наприклад, для Далекого Сходу отримані депдрохронологические ряди за останніх 500 років для кедра корейського, тиса загостреного і дерев інших порід. Ряди відображають циклічність, близьку до циклічності сонячної активності, циклічність з довжиною хвилі 5-6, 9-15, 20-28, 30-40, 80-100 років. Для прогнозування на ще більш короткі терміни і невеликі площі можна використовувати лихенометрический метод, який (як і депдрохропологический) не є власне полеогеографическим методом. Цей метод заснований на вивченні лишайників (швидкості їх росту, розмірів, проектного покриття, видової різноманітності) забрудників, що випробовують вплив. Прогнозування змін природного середовища у сфері дії крупних промислових об'єктів (на прикладі КАТЕКа). Прогнозування змін природного середовища у сфері дії промислових об'єктів по характеру і методам досліджень може бути комплексним і галузевим. Комплексне прогнозування має на увазі вивчення поєднання промислових об'єктів різних галузей. Зазвичай воно пов'язане з дуже крупними промисловими вузлами. Галузевий підхід заснований на виділенні з суми промислових об'єктів лише однієї галузі і оцінки її дії на природне середовище. Сильну дію на природне середовище надають і надаватимуть підприємства чорної і кольорової металургії, нафтохімії, електроенергетики та інші. До початку прогнозування потрібна інформація про тенденції розвитку природного середовища, а також сучасний стан і плани розвитку господарства регіону, зокрема про розміщення промислових об'єктів, їх майбутні об'єми, технологію і її дію на природу. В більшості випадків складність розміщення крупних промислових підприємств визначається високою матеріаломісткістю їх виробництва, потребою в енергії і воді, а також мірою екологічності і технології. (Звонков Т.В., 19) Між природними і промисловими блоками багатьох геотехнічних систем головні зв'язки здійснюються через повітряні і водні канали, тому головні об'єкти прогнозування це стан повітря і води. Повітряні маси надають дію на ландшафт на відстанях більше 60 кмЮ водні - 30 км., водно-гравітаційні (від лиламоотвалов) - на відстані в декілька кілометрів. Вагання в радіусах дії визначаються рядом чинників, у тому числі природних, таких, що ослабляють або підсилюють техногенні дії: морфометрия рельєфу, наявність біохімічного бар'єру, циркуляційні процеси в атмосфері, здібність ландшафту до самоочищення і інше. Кількісні зміни в стані природного середовища можна визначити, встановивши розміри різнопорушених площ у межах промислової дії. Зазвичай виділяють від двох до чотирьох зон, в межах яких характер зміни природних комплексів визначається джерелом

23. Фізико-географічне районування і ландшафтна структура регіонів.

Фізико-географічне районування -це регіональний рівень розділення території.

Однорядна система передбачає почергове вичленення зональних і азональних характеристик для тієї або іншої території.

 Фізико-географічна → країна → ландшафтна зона (підзона) → ландшафтна область → ландшафтні провінції і підпровінції → індивідуальний ландшафт.

Багаторядна система - передбачає в першому ряду виділення території по зональних характеристиках, в другому ряду - по азональних характеристиках, в третьому - виділення території на підставі поєднання зональних і азональних характеристик.

1 ряд: ландшафтна зона                  2 ряд: фізико-географічна країна

                      ↓                                                             ↓

         ландшафтна підзона                        ландшафтна область

                                  3 ряд: ландшафтна провінція

                                               ландшафтна підпровінція

                                                                 ↓                                                             індивідуальний ландшафт

Ландшафтні зони України. На підставі закону широтної зональності виділяють наступні ландшафтні зони:

1) в межах рівнинної України: - зона мішаних лісів; - лісостепова зона; - степова зона.

2) у гірських районах України: - на підставі поєднання закону висотної поясної і широтної зональності:

Критерії виділення фізико-географічних країн і ландшафтних областей.

Фізико-географічні країни виділяють на підставі морфоструктур 1 порядку: - на території України 3 основних країни: Карпати, Кримські гори і Російська рівнина.

Ландшафтні області виділяють на підставі морфоструктур 2 порядку, складу гірських порід і геологічного часу їх формування.

Критерії виділення ландшафтних провінцій і підпровінцій.

Ландшафтна провінція - це територія ландшафтної області, через яку проходить одна ландшафтна зона.

Ландшафтна підпровінція - це територія ландшафтної області, через яку проходить одна ландшафтна підзона.

Критерії виділення ландшафту. Ландшафт - це територіальна одиниця далі неділима ні по зональних, ні по азональних характеристиках.

Це територія, яка знаходиться: - в одній широтній зоні; - в одній підзоні; - в одному секторі; - в одному ярусі; - в межах одного (інколи декілька висотних поясів); - розташована на належних породах, які відносяться до однієї геологічної формації; - рельєф території представлений однією морфоструктурою 3 порядку і набором характерних морфоскульптур.