3.2.2. Методы
Географическое прогнозирование базируется на применении различных взаимодополняющих методов. Один из наиболее известных – экстраполяция, т.е. пролонгирование выявленных в прошлом тенденций на будущее. Но этот метод следует применять с осторожностью, так как развитие большинства природных процессов протекает неравномерно, а тем более недопустимо распространять на будущее современные темпы роста населения, производства, современные тенденции развития технологии и т.д.
Метод географических аналогий заключается в переносе закономерностей, установленных в каких-либо ландшафтах, на другие, но обязательно аналогичные ландшафты. Например, результаты наблюдений над влиянием существующих водохранилищ на прилегающие урочища и местности используются для прогноза возможных географических последствий от проектируемых водохранилищ в однотипных (например, таежных или пустынных) ландшафтах.
Метод ландшафтной индикации основан на использовании частных динамических признаков для суждения о предстоящих существенных переменах в структуре ландшафта. Например, понижение уровня озер, наступление леса на болота могут свидетельствовать о более общих трендах в развитии ландшафтов, связанных с усыханием климата или устойчивыми тенденциями тектонических движений. Для сверхкраткосрочного локального прогноза перспективно использование фенологических индикаторов. Известно, что между сроками наступления различных фенологических явлений существует достаточно устойчивая связь (фенологический лаг). Это дает возможность прогнозировать наступление ряда природных явлений по наблюдениям некоторых фенологических индикаторов (например, начало опыления ольхи или березы, цветения рябины или липы) с опережением до одной – пяти недель.
Как известно, между географическими явлениями нет такой жесткой детерминированности, какая существует в небесной механике или часовом механизме, поэтому географический прогноз может быть только вероятностным (статистическим). Отсюда следует значение методов математической статистики, позволяющей выразить в численной форме корреляции между компонентами геосистем, цикличность процессов и их тренды на расчетные сроки прогноза.
3.3. Геоинформационные технологии
Стремительная глобализация информационных ресурсов и технологий не обошла и географическую науку. Как когда-то в XVII - XVIII столетиях математика, астрономия, физика и химия предоставили географам барометр и термометр, измерительные инструменты, математические методы для определения географических координат, точные хронометры и корабли, способные к океаническому плаванию, так и на пороге XXI столетия математика, астрономия, физика и химия, через информатику, высшую геодезию, электронику, прикладную космонавтику, вооружили географов новыми техническими и методическими средствами быстрого получения, хранения, переработки, анализа и передачи громадного объема территориально распределенной информации. Именно на этой базе очень быстро развивается новая отрасль географии – геоинформатика – наука, сочетающая теорию, методы и традиции классической картографии и географии с возможностями и аппаратом прикладной математики, информатики и компьютерной техники. Это создает новые возможности для географии, чтобы адекватно и, главное, оперативно отслеживать динамику и тенденции развития глобальных процессов.
На основе информационных технологий в 60-е годы XX века в недрах Пентагона возникло направление, названное потом ГИС или географические информационные системы. Оно соединило в себе решение необходимых прикладных задач с возможностями человека, вычислительной машины и программных средств, обрабатывающих пространственную информацию и передающих ее потребителю на экран монитора, печатающее устройство или на каналы связи.
Так вначале зародились цифровая картография и автоматизированное картографирование, дополненные со временем другими многочисленными функциями и возможностями и являющиеся основой любых ГИС.
С 70-х годов ГИС становятся коммерческим продуктом, который начинает использоваться не только в военной, но и в иных областях знаний.
В 80-х и 90-х годах, после появления и массового использования персональных компьютеров, ГИС постепенно захватывают все новые мировые рынки и появляется в СССР, а затем и в России.
Сегодня, в самом конце XX века ГИС наступают по всему миру по очень широкому фронту на различных направлениях. Объемы продаж ГИС-продуктов и ГИС-технологий, а также оказываемые ГИС-услуги ежегодно увеличиваются на 20-30% и достигают нескольких миллиардов долларов США в год.
Важно отметить, что ныне ГИС-технологии объединены с другой мощной системой получения и представления географической информации - данными дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) из космоса, с самолетов и любых других летательных аппаратов. Космическая информация в сегодняшнем мире становится все более разнообразной и точной. Возможность ее получения и обновления - все более легкой и доступной. Десятки орбитальных систем передают высокоточные космические снимки любой территории нашей планеты. За рубежом и в России сформированы архивы и банки данных цифровых снимков очень высокого разрешения на огромную территорию земного шара. Их относительная доступность для потребителя (оперативный поиск, заказ и получение по системе Интернет), проведение съемок любой территории по желанию потребителя, возможность последующей обработки и анализа космоснимков с помощью различных программных средств, интегрированность с ГИС-пакетами и ГИС-системами, превращают тандем ГИС-ДЗЗ в новое мощное средство географического анализа. Это первое и наиболее реальное направление современного развития ГИС.
Второе направление развития ГИС - совместное и широкое использование данных высокоточного глобального позиционирования того или иного объекта на воде или на суше, полученных с помощью систем GPS (США) или ГЛОССНАС (Россия). Эти системы, особенно GPS, уже сейчас широко используются в морской навигации, воздухоплавании, геодезии, военном деле и других отраслях человеческой деятельности. Применение же их в сочетании с ГИС и ДЗЗ образуют мощную триаду высокоточной, актуальной (вплоть до реального режима времени), постоянно обновляемой, объективной и плотно насыщенной территориальной информации, которую можно будет использовать практически везде. Примеры успешного совместного использования этих систем войсками НАТО при проведении боевых действий в военных конфликтах в Ираке и Югославии являются подтверждением того, что время широкого распространения этого направления в других областях практической деятельности не за горами.
Третье направление развития ГИС связано с развитием системы телекоммуникаций, в первую очередь международной сети Интернет и массовым использованием глобальных международных информационных ресурсов. В этом направлении просматривается несколько перспективных путей.
Первый путь будет определяться развитием корпоративных сетей крупнейших предприятий и управленческих структур, имеющих удаленный доступ, с использованием технологии Интранет. Этот путь подкреплен серьезными финансовыми ресурсами этих структур и теми проблемами и задачами, которые приходится решать им в своей деятельности с использованием пространственного анализа. Данный путь скорее всего будет определять развитие технологических проблем ГИС при работе в корпоративных сетях. Распространение же отработанных технологий на решение вопросов мелких и средних предприятий и фирм, даст мощный толчок к их массовому использованию.
Второй путь зависит от развития самой сети Интернет, которая распространяется по миру огромными темпами, вовлекая каждый день в свою аудиторию десятки тысяч новых пользователей. Этот путь выводит на новую и пока неизведанную дорогу, по которой традиционные ГИС из обычно закрытых и дорогих систем, существующих для отдельных коллективов и решения отдельных задач, со временем приобретут новые качества, объединятся и превратятся в мощные интегрированные и интерактивные системы совместного глобального использования.
При этом такие ГИС сами станут: территориально распределенными; модульно наращиваемыми; совместно используемыми; постоянно и легко доступными.
Поэтому можно предполагать возникновение на базе современных ГИС, новых типов, классов и даже поколений географических информационных систем, основанных на возможностях Интернет, телевидения и телекоммуникаций.
Все охарактеризованные выше тенденции, перспективы, направления и пути развития приведут в конечном итоге к тому, что география и геоинформатика в XXI веке будут представлять собой единый комплекс наук, опирающийся на пространственную идеологию и использующий самые современные технологии по переработке огромного объема любой пространственной информации.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ глобальных проблем современности показывает наличие сложной и разветвленной системы причинно-следственных связей между ними. Наиболее крупные проблемы и их группы в той или иной мере сопряжены и переплетены между собой. А любая ключевая и крупная проблема может состоять из множества частных, но не менее важных по своей злободневности, проблем.
Разрабатываемые концепции глобального развития не могут в адекватной мере охватить все многообразие взаимосвязей между проблемами, чем в значительной мере обуславливается узкопрофильность и ненадежность предлагаемых прогнозных моделей дальнейшей эволюции мирового сообщества. Видится явный недоучет достижений тех культур, которые не вписываются в рамки западной цивилизации. В научном аспекте наблюдается преобладание социально-экономических подходов в решении глобальных проблем над естественнонаучными, даже в сфере приоритетов последних. Хотя не раз в истории науки именно естествоиспытатели становились носителями поистине новаторских идей, в том числе и в контексте глобальных проблем, которые становились в дальнейшем основополагающими (вспомним, к примеру, учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере). Поэтому требуется дальнейшее углубление интеграции наук в рамках междисциплинарных исследований системы причинно-следственных связей глобальных проблем, чтобы сделать поиск характера этих связей более целенаправленным, формализованным в полном соответствии с законами формальной и диалектической логики, а научный прогноз глобального развития, соответственно, более надежным.
Участие географической науки в процесс исследования глобальных проблем видится не только в разработке путей оптимизации взаимоотношений природы и человеческого общества, географического прогнозирования воздействия человеческой деятельности на природную среду, отслеживании механизмов этого воздействия в глобальных масштабах с использованием современных геоинформационных технологий, т.е. в том, что относится к сфере интересов самой этой науки. Но и во внедрении в процесс междисциплинарного изучения глобальных проблем принципов системного географического мышления. Это должно в значительной мере облегчить понимание характера пространственно-временной архитектуры системы причинно-следственных связей глобальных проблем.