Моделирование в картографии - Тикунов В.C.
ISBN 5-211-03346-9
Скачать (прямая ссылка):
Поэтому мы прежде всего должны обратиться к так называемым "сквозным методам" (Марков, 1978), как бы пронизывающим все науки о Земле, — математическому и картографическому моделированию. Суть математического моделирования заключается в абстрагированном и упрощенном отображении действительности логико-математическими формулами, передающими в концентрированном виде сведения о структуре, взаимосвязях и динамике исследуемых географических явлений. Эти модели очищены от ненужных деталей и лишних подробностей ради ясности характеристик важнейших свойств и закономерностей. Абстрактность математической модели проявляется даже в характеристике конкретных свойств: в любой формуле указываются лишь величины тех или иных показателей, но не раскрывается их содержание.
Однако можно лишь отчасти согласиться с мнением П. Хагге-та (1968) о том, что математическое моделирование в географии представляет тот же процесс гомеоморфного отображения действительности, который издавна применяется при составлении карт. При известных аналогиях в процессах математического моделирования и картографирования необходимо также видеть их существенные различия, которые выступают особенно ярко, когда при со-
2 Тикунов 17
здании математической модели абстрагируются от пространственных
координат.
Важная особенность математических методов, отмеченная JLB. Канторовичем и А.Б. Горстко (1972), состоит в невозможности их непосредственного использования для изучения действительности. Они применяются лишь в виде моделей, т.е. в определенных формализованных абстракциях. Математические модели способны хорошо отражать структуру, взаимосвязи и динамику наблюдаемых явлений, но надо неустанно следить за их соответствием свойствам моделируемой действительности.
Другое условие повышения достоверности результатов моделирования состоит в совершенствовании научных знаний о географических закономерностях. Опора на более достоверные, точные и полные знания, а также их всесторонний учет гарантируют более высокое качество моделирования. Математические модели могут в свою очередь оказывать серьезное воздействие на теоретические представления. В "основание" моделей можно закладывать еще не доказанные наукой представления; тогда результаты моделирования позволят судить о научной достоверности теоретических предпосылок и гипотез, об обоснованности интуитивных представлений. Это свойство моделей может использоваться для предсказания новых географических закономерностей и прогнозирования развития явлений и процессов. Наконец, для улучшения результатов моделирования очень важна постоянная корректировка моделей посредством учета и контроля промежуточных данных.
• Успехи вычислительной математики, статистики и кибернетики, распространение быстродействующих вычислительных машин и улучшение информационного обеспечения географических исследований влекли на путь математизации географии. Но прошло немного лет и появились сомнения. Оказалось, что в ряде случаев использование математики было данью моде, а не насущной необходимостью для решения конкретных задач. Математические модели из других областей знаний — физики, экономики, психологии и др. — часто заимствовались без учета реального соответствия географическим явлениям и тех ограничений, которые накладывают математические методы, и не всегда сопровождались должным анализом результатов вычислений. Отсюда происходила неудача многих попыток, что только охлаждало интерес к проблеме формализации географических явлений.
В картографии этот процесс происходил не в столь резкой форме. Объясняется это отчасти тем, что математизация не является новым
18
для картографии явлением. /Любая карта представляет собой математически строго определенную формализованную модель, построение которой производится по канонам математической картографии. Хотя на карте моделируемая действительность, так же как и в математической модели, передается в условной знаковой форме, но карта обладает свойством, которое отличает ее от математической и любой другой модели, — она визуализирует территориальную конкретность. Именно это свойство обусловливает образную наглядность картографических характеристик территории и объясняет многовековую традицию и разнообразие направлений использования карт в науке и практике. Карта не только абстрактная знаковая, но также аналоговая модель действительности. Доказательством этому служат многообразие приемов передачи характеристики явлений посредством взаимозаменяемых способов картографического изображения, а также однозначность характеристики конкретных территориальных свойств географической действительности.
Несмотря на отличия математической и картографической моделей, именно математика послужила одной из важных причин возникновения и развития таких способов изображения, как картограмма или картодиаграмма, точечный или изолиний. Не являются редкостью и приемы математической статистики, издавна используемые в картосоставительской практике при проведении отбора объектов картографирования, построении шкал по количественным признакам, обобщении статистических данных и т.п. Новым для картографии является углубляющийся процесс внедрения математических методов в формирование тематики и содержания карт, приводящий к более глубокой перестройке методики их создания (Жуков, Сербенюк, Тикунов, 1980). Все это позволяет говорить о возможности органического комплексирования математических и картографических моделей и нецелесообразности их противопоставления.
