Для изучения нашей Земли и получения информации обо всех географических объектах и процессах применяют несколько географических методов исследования. Их довольно много, но все же основными методами считают:
1 - Исторический метод
.
Из ниоткуда ничего не возникает, все развивается исторически. Для познания географии знать историю обязательно: историю развития человечества, историю развития Земли.
2 - Экономико-математический метод.
В географии рассчитывают следующие показатели: сальдо миграций, ресурсообеспеченность, расчеты рождаемости, смертности и плотности населения, расчет естественного прироста населения.
3 - Картографический метод
. Как сказал основоположник отечественной географии Н.Н. Баранский: «Карта - это второй язык географии». Действительно, карта дает такую информацию, какой не способен дать ни один другой метод. Расположение и размеры объектов, о распространении различных явлений, наглядное представление о залежах полезных ископаемых - все это показывает карта.
4 - Сравнительно-географический.
Медленнее - быстрее, больше — меньше, выше - ниже, выгодно - невыгодно: сравнивается абсолютно все. Сравнение помогает более точно и полно описать черты различия и сходства разнообразных географических объектов.
5 - Статический метод.
Статические данные: площадь территории страны, высота или глубина, запасы природных ресурсов, демографические показатели, численность населения - все это дает образное представление о стане или объекте.
6
- 
Метод полевых исследований и наблюдений
. Наблюдение явлений своими глазами, сбор материалов и образцов, описание географических объектов - все это является предметом изучения.
7 - Географический прогноз
. Цели географии как науки стоят не только в описании различных явлений и объектов, но также в прогнозировании последствий человеческого развития. Использовать природные ресурсы рационально, решать глобальные проблемы, уменьшать негативное воздействие человека на природу, избегать нежелательных явлений - вот цели географического прогноза.
8 - Географическое районирование
. При этом методе географического исследования выделяют природные (физико-географические) и экономические районы.
9 - Географическое моделирование
. Важный метод, применяемый при исследовании географии - создание географических моделей. Простой пример - глобус.
10 - Метод дистанционных наблюдений
. Метод дистанционного наблюдения - это аэро- и космическая съемка.
Вспомните:
1. Как древние люди изучали Землю?
Ответ: Например, идет речь о рельефе какой-либо страны. Древний географ считал бы свою задачу выполненной, если бы ему удалось описать, где и какие формы рельефа существуют.
2. Как современный человек изучает Землю?
Ответ: Современный географ не может этим удовлетвориться: он не только описывает существующие формы рельефа, но и выясняет причины такого размещения гор, равнин, возвышенностей, связь и взаимозависимость их с другими географическими факторами и т.д. Поэтому географию считают объяснительной наукой.
Как вы думаете:
Могут ли методы географических исследований быть применимы в других науках?
Ответ: Многие из этих методов применяются так же и в других нау-ках. Основные философские методы исследования, те же, что и у других наук.
Проверим знания:
1. В чем заключается особенность описательного метода исследования?
Ответ: Описательный метод в географии отвечает на вопрос: а) по-чему это происходит? б) где это расположено? в) что будет, если это произойдёт?
2. Что является основой картографического метода исследования?
Ответ: Картографический метод исследования - это метод исследо-ваний, основанный на получении необходимой информации с помо-щью карт для научного и практического познания изображенных на них явлений.
3. Как называется самый молодой метод исследования?
Ответ: Космический
А теперь более сложные вопросы:
1. Чем отличаются древние карты от современных картографических изображений?
Ответ: Первыми географическими изображениями местности были наскальные изображения, рисунки на коре, коже, дереве, кости. В Римской империи картами пользовались для организации и проведения военных походов. Современные географические карты отличаются большей точностью и имеют гораздо больше географических объектов, так как со временем, исследователи открывали все больше и больше новых мест на Земле.
2. Как бы вы назвали метод исследования, связанный с организацией и проведением научных экспедиций?
Ответ: Экспедиционный, от слова «экспедиция».
От теории к практике:
1. Классифицируйте источники географической информации, используемые вами на уроках географии.
Ответ: Карты и атласы, газеты и журналы, радио, телевидение, ин-тернет, музейные экспонаты, экспедиции и пр.
2. Составьте описание учебного кабинета географии.
Ответ: На мой взгляд, самой примечательной вещью в нашем классе является огромный глобус, укрепленный на круглой подставке. Его обычное место – на специальной тумбочке в конце кабинета, но во время уроков он всегда стоит перед нами – на учительском столе. В кабинете географии каждый может найти что-нибудь интересное для себя. В специальном шкафу хранится целая коллекция биноклей, компасов, различных измерительных приборов, есть даже туристическое снаряжение. Особой любовью школьников пользуется маленькая полочка с многолетними подшивками журнала "Вокруг света", многие выпуски которого зачитаны до Дыр. Интересные рассказы и замечательное оформление кабинета географии помогли многим ученикам нашей школы не только хорошо разобраться в предмете, но и полюбить эту науку навсегда. Прямо передо мной доска, а слева и справа от нее множество географических карт, которые можно передвигать при помощи специального механизма. Нет необходимости их постоянно снимать и прикреплять на доску на веревочке, если нужно – карта сразу перед глазами. Политическая карта расскажет, как много в мире стран, как необычно называются в них города, на физической показано расположение рек и озер, гор и лесов. А на этой карте – температурный режим, здесь – подводные течения, здесь – горные породы. А вот и совсем удивительная карта – карта звёздного неба. Конечно, ведь человечество осваивает не только новые земли, но и космические просторы. Вдоль стены расположены стеллажи с книгами. На самой верней полке стоит большой разноцветный глобус, а за ним десяток поменьше; наверное нам будут их раздавать на уроке. А вот полочка с журналами "Вокруг Света". А вот книга о первых экспедициях и кругосветных путешествиях. На другой полочке я вижу атласы, аккуратные стопочки контурных карт. Вот и для нас подготовили местечко. С удовольствием буду приходить на уроки в наш кабинет географии.
Итоговые задания по теме раздела:
1. Кто из ученых древности впервые использовал слово «география»?
2. На русский язык слово «география» переводится как:
3. Основной причиной повышения точности карт в XV веке явилось:
4. Точные очертания материков и островов возможно получить при исполь-зовании:
5. Какой из перечисленных методов исследования был недоступен древним ученым?
6. Научные представления о природе Земли можно получить с помощью:
7. Установите соответствие между названием метода исследования и его характеристикой:
Ответ: 1-Б, 2-А, 3-В
8. О каком методе исследования идет речь?
Ответ: Описательный метод
9. Дополните утверждение.
Ответ: 1 – картография, 2 – картографии, 3- XV
10. Дополните утверждение.
Ответ: Картографический
В географии наряду с методами, общими для всех наук, применяют и специальные (географические).
Методы географических исследований можно разделить на три группы. Во-первых, это методы полевых исследований, когда изучение географических объектов происходит непосредственно в полевых условиях. Географические экспедиции и постоянно действующие станции и лаборатории являются одним из важнейших источников информации о процессах, происходящих в географической оболочке. С помощью другой группы методов – камеральных (от лат. camera – комната, казна) – географическая информация обрабатывается, систематизируется, обобщается. Примером такой работы является обработка материалов аэро- и космических съемок Земли. С помощью камеральных методов познается суть географических явлений, устанавливаются закономерности их развития. Третья группа – экспериментальные методы, с помощью которых ученые могут проверить истинность своих предположений, глубже проникнуть в тайны природы. Как видно, все методы географических исследований тесно связаны между собой. На каждом этапе исследований используются определенные методы. Для того чтобы более подробно познакомиться с ними, воспользуемся традиционным для географии историческим подходом.
Описательный, экспедиционный и картографический методы – первые в истории географии. Описательный метод был самым первым способом познания окружающего мира. Многие столетия география оставалась в основном наукой описательной.
Все, что человек узнавал о новых землях, он получал во время экспедиций (путешествий). В ходе экспедиций наблюдаются и описываются разнообразные географические объекты, явления. Картографический метод появился одновременно с возникновением географии. Вместе с описанием объектов на земной поверхности появляется и особый – географический способ отображения и систематизации знаний об изучаемой территории. Не случайно карту называют «вторым языком» географии. С нее начинается и ею заканчивается географическое исследование. Но главное – с помощью карты можно «объять» разом всю поверхность нашей планеты.
Методы сравнения, исторический и обобщения в географии. Накопление огромного количества сведений о нашей планете выдвинуло проблему их обобщения и систематизации. Сравнение разных элементов географической оболочки привело к тому, что похожие элементы объединялись между собой. Такое обобщение и одновременно сравнение географических данных позволило группировать явления в различные классы, что стало причиной формирования типологического подхода в географии.
География была одной из первых наук, овладевших историческим подходом в познании явлений мира. Географы начали сравнивать объекты не только по их местоположению, но и по времени образования. В географии исторический метод широко используют еще и потому, что связь между географией и историей всегда была тесной.
Математические методы и моделирование в географии. До тех пор пока существовали неоткрытые земли, перед географией не стояла остро задача объяснения мира. Поверхностного описания различных территорий было достаточно, чтобы исследование считалось географическим. Но бурный рост хозяйственной деятельности человека потребовал проникновения в тайны природы. Для этого географы были вынуждены заимствовать методы исследований из других наук. Использование математических методов дало возможность не только измерять географические объекты, но и находить средние показатели в ряде наблюдений, выявлять статистические (математические) закономерности. Это привело к открытию причин дождевых паводков на реках, появлению представлений о циклонах и антициклонах, принципов выбора мест для строительства предприятий и т. д.
Все географические системы (природные, хозяйственные, природно-хозяйственные) имеют структуру, т. е. определенный способ организации взаимосвязей между элементами. С появлением в географии метода моделирования познание структуры разных геосистем ушло далеко вперед. Моделями широко пользуются для имитации процессов, которые невозможно воспроизвести в опытах и экспериментах. В моделях отражаются основные свойства объекта, а второстепенные – отбрасываются.
Методы дистанционных исследований. Достижения науки и техники в XX в. сильно изменили традиционные способы изучения Земли. Дистанционными называют методы, когда наблюдатель (или измерительный аппарат) находится на некоторой дистанции от объекта изучения. При этом значительно увеличивается территория, охватываемая наблюдением. Появление материалов аэрокосмических съемок земной поверхности привело к увеличению потока новой информации о давно известных объектах и явлениях Земли.
Съемка земной поверхности в оптическом диапазоне (в красном, синем, зеленом и других цветах) дает сведения о состоянии почв и растительного покрова территории, о прозрачности воды в водоемах и т. д. Съемка в невидимом для человеческого глаза инфракрасном диапазоне позволяет получить информацию о температуре суши и океанов, о концентрации сельскохозяйственных вредителей. Съемка с помощью радиоволн показывает количество влаги в почве, уровень грунтовых вод и т. д.
С помощью дистанционных методов информацию получают в такой форме, которая позволяет ее заложить в компьютер и автоматически обработать. Это привело к созданию геоинформационных систем, банков географических данных, которые широко используются в картографии и математическом моделировании геосистем.
Стационарный, лабораторный и экспериментальный методы. В современной географии вместо кратковременных экспедиций организовываются комплексные географические стационары. Стационарный метод исследования географической оболочки предполагает использование постоянно действующих станций, лабораторий, экспедиций. Методы близких к географии наук позволяют наблюдать в постоянных условиях целый комплекс географических явлений. Так, в географии появились геофизический, геохимический и биологический методы с применением характерного для них лабораторного метода (например, изучение химического состава почвы или физических свойств загрязненного воздуха).
Главной задачей проведения комплексных стационарных исследований является раскрытие связей между явлениями. Раскрытие основных этих взаимосвязей позволяет, во-первых, создать модель изучаемого объекта, во-вторых, провести в природе опыт, или эксперимент.
К примеру, чтобы узнать, как влияет земледелие на эрозию почв, отбирают два участка с одинаковыми условиями. Экспериментальная площадка распахивается и засевается сельскохозяйственными культурами, а другая (контрольная) остается без изменений. Затем измеряется масштаб, скорость эрозии почвы на двух участках и делается вывод о влиянии сельскохозяйственной деятельности на почвенный покров.
Сегодня недостаточно объяснить, почему и как развиваются геосистемы и их элементы, необходимо еще и предвидеть, как они могут изменяться под воздействием человека. Наступает новый этап географического исследования – этап предсказания. На этом этапе решаются задачи, каким будет объект в будущем. Для этого используют мониторинг окружающей среды и географический прогноз.
Мониторинг окружающей среды. Мониторинг (от лат. monitor – предупреждающий) – это информационная система, задача которой состоит в наблюдении и оценке окружающей среды под влиянием воздействия человека. Целью этого метода является рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды. Выделяют три основных вида мониторинга: локальный, региональный, глобальный. В отличие от первых двух система глобального мониторинга еще не создана. Он должен обеспечить слежение за планетарными изменениями в географической оболочке – в составе атмосферы, в круговоротах веществ и т. д. Пока существуют фрагменты такого мониторинга в виде биосферных заповедников, научных станций и лабораторий. В них ведутся наблюдение и контроль за физическими, химическими, биологическими изменениями в окружающей среде. Полученная информация передается в национальные и международные центры.
Географический прогноз. Одна из задач географических прогнозов – разработка научно обоснованных предсказаний о состоянии и развитии природной среды в будущем. Для того чтобы сделать прогноз достоверным, надо, прежде всего, опираться на исторический подход к объекту и соответственно рассматривать его в процессе развития. Имеется несколько сот методов прогнозирования. Некоторые из них вам знакомы. Метод географических аналогий позволяет перенести закономерности развития одних геосистем на другие. При этом можно предвидеть, что более молодые по возрасту системы пройдут путь геосистем, находящихся на высокой ступени развития. Одним из важнейших методов прогнозирования является экстраполяция – это как бы продолжение существующих закономерностей в будущее. Для этого необходимо достаточно хорошо изучить объект. Успешно применяются в прогнозировании и методы математического моделирования.
Географы также участвуют в составлении экономических и социальных прогнозов, которые должны учитывать и динамику развития окружающей среды. Как правило, прогнозы связаны с конкретной территорией и составляются с определенной целью. Например, прогноз комплексного освоения новых территорий.
Связь географии с другими науками Взаимопроникновение идей и методов различных наук является отличительной чертой нашего времени. Интеграция, комплексный подход необходим для решения экологических, экономических и социальных проблем общества. В наше время взаимосвязь природы и человека особенно актуальна. При анализе происходящего пересекаются предметные области географии, физики, химии, математики, биологии, истории, экологии, литературы. Обращение к знаниям в этих областях помогает раскрыть не только вопросы отдельных наук, но и увидеть неразрывную связь между учебными предметами. Но каковы бы ни были программные требования и методические указания, они будут осуществляться на деле лишь при том условии, если учитель будет достаточно осведомлен о сущности межпредметных связей, убежден в их необходимости и будет обладать практическими умениями осуществлять их в работе. Межпредметные связи иногда рассматривают лишь с точки зрения рационализации процесса обучения, экономии сил и времени учащихся, более прочного усвоения школьниками знаний по изучаемым предметам. Между тем основная задача установления межпредметных связей заключается в том, чтобы качественно поднять уровень знаний, умений и развития учащихся путем более глубокого проникновения в объективно существующее закономерные связи в явлениях природы и общества. Актуальность проблемы межпредметных связей в обучении обусловлена объективными процессами в современной культуре. «Интеграция» в переводе с латинского языка означает «объединение в целое каких-либо частей». Интегрированный урок - это тоже объединение знаний из области различных предметов по определенной теме. География настолько универсальна, что при желании учителя может интегрироваться с любым предметом. В идеальном варианте было бы проведение интегрированных уроков совместно с другими учителями. Но элементы интеграции можно использовать и самому. В каждом уроке географии можно найти связь с какой-либо дисциплиной. Богатое содержание курса географии предоставляет учителю широкие возможности для организации разнообразной деятельности учащихся, в выборе методов и средств обучения. Велики потенциальные возможности курса в умственном развитии учащихся, в умении интегрировать информацию из множества источников. На своих уроках каждый из нас в той или иной степени сталкивается с элементами интеграции. В своём докладе я попытаюсь привести часть возможных элементов.
Физика География: 6 класс При изучении темы «Атмосфера» очень тесной является связь программы географии с физикой. Данная тема включает такие понятия, как температура, атмосферное давление, влажность, осадки, ветер. С понятиями температуры, давления учащиеся знакомятся в курсе физики 7 класса, но в курсе географии 6 класса эти величины уже рассматриваются. Поэтому целесообразно эти понятия рассмотреть с точки зрения физики с детьми в качестве пропедевтики, показать опыты, объяснить эти явления, расширить и углубить знания уже в 6 классе на уроках географии. География: 7 класс При изучении темы «Тропические пустыни Африки» рассматриваются физические явления миражи, стонущие камни, поющие пески. Объяснение этим физическим явлениям дает физика, так как дети на уроках физики знакомятся с такими понятиями, как плотность вещества, изменение свойств тел при нагревании и охлаждении. Поэтому суть многих явлений и процессов объясняет физика. География: 8 класс При изучении темы «Рельеф России» прослеживается связь с физикой. Внутренние процессы, движение вещества мантии формируют рельеф Земли. Тектонические движения, вулканизм, землетрясения очень хорошо объясняют физические законы.
Математика География: 6 класс При изучении темы «Атмосфера» очень тесной является связь программы географии с математикой. В курсе математики 6 класса рассматриваются столбчатые и круговые диаграммы, вычисляют среднее арифметическое, читают графики. И все это как нельзя к стати для получения среднемесячной, среднегодовой температуры воздуха. Ребята учатся отвечать на вопросы, используя графики зависимости температуры от времени года, от высоты. Определяют преобладающее направление ветра по графику розы ветров. Чтобы увидеть наглядное представление о количестве осадков в течение года и по месяцам, строят столбчатые и круговые диаграммы. География: 8 класс Определение уклона и падения реки, коэффициента увлажнения. География: 10 класс Анализ половозрастной пирамиды. Расчет ресурсообеспеченности отдельных видов полезных ископаемых. Таким образом, учащиеся убеждаются, что, используя математические методы, которыми обрабатывают результаты наблюдения, выявляют закономерности, ученые делают выводы, составляют прогнозы.
Биология География: 7 класс Урок обобщающего повторения в форме игры - соревнования по теме «Австралия» интегрирован с биологией. Животный и растительный мир Австралии уникален с точки зрения биологии, поэтому целесообразна интеграция географии с биологией. География: 8 класс Изучение темы в 8 классе «Реки и человек» помогает усвоить важную роль рек в хозяйственной деятельности человека. Значение рыб в жизни человека - связь с биологией. Изучение растительного и животного мира России, края. Использование дополнительного материала, подбор учащимися интересных фактов о животном и растительном мире.
Химия География: 6 класс Изучение газового состава атмосферы. Негативные последствия хозяйственной деятельности и загрязнение воды рек бытовыми и промышленными отходами (тема «Реки и человек») Данные о составе и процентном содержании вредных веществ в атмосфере, гидросфере.
История Географические открытия. История заселения и освоения территорий. История происхождения географических принадлежностей: компаса, карты, глобуса и т. п.
Экология География: 8 класс При изучении видов транспорта. Хозяйственная деятельность человека. География: 10 класс «Земельные ресурсы, проблемы использования» Показать, что подлинное богатство человечества - это почвы, которые являются продуктом тысячелетий. Выделить регионы и континенты, которые занимают ведущие позиции обрабатываемых земель, лугов и пастбищ. Вывод на уроке может быть таким: сохранение земельного фонда планеты - одна из важнейших задач человечества. Особо важное значение в современном мире приобретает рекультивация земель. Домашнее задание: Какие экологические последствия возникают при нерациональном использовании земельных ресурсов.
Рисование Использование репродукций, фотографий Рисование иллюстраций (например, к сказке о круговороте воды). Рисунки к «разминке» в 6 классе.
Информатика На уроках географии осваиваются и успешно внедряются информационные технологии. Используются обучающие программы с игровыми элементами, которые рассчитаны на первичную систематизацию фактов, терминов, единичных понятий, а также программы-тренажеры, моделирующие, контролирующие, демонстрационные программы. Демонстрационные программы используются при объяснении материала. Программы-тренажеры помогают учащимся освоить большое количество терминов, выработать умения, связанные с решением различных задач. Высокая эффективность контролирующих программ определяется тем, что они укрепляют обратную связь в системе учитель - ученик. Но эти программы пока только внедряю в систему моей работы
ОБЖ Неблагоприятные природные явления и стихийные бедствия рассматриваются в общем обзоре при изучении соответствующих компонентов природы. Целесообразно выделить данной теме дополнительный урок в конце учебного года для систематизации и обобщения знаний. По обычной схеме рассматриваются стихийные природные явления. На уроке целесообразно вспомнить правила поведения людей, меры по предупреждению и снижению разрушительных последствий стихийного явления.
Музыка Объясните слова из песни Л. Дербенева: «Это в городе тепло и сыро, а за городом зима, зима, зима». На одном из уроков, пока дети наносят географические объекты на контурную карту Антарктиды, использую в качестве фона песню «В Антарктиде льдины землю скрыли...» Прокомментируйте песню: «Ветер с моря дул, ветер с моря дул... Нагонял беду, нагонял беду...» О каком явлении идёт речь в песне? В какое время суток это происходило? (Ветер с моря дует днем, это дневной бриз, значит, разговор состоялся днем.)
Литература В своей работе большое внимание уделяю использованию художественного слова. В литературных произведениях часто содержатся превосходные описания явлений природы, той или иной территории, изучаемых объектов, т. е. художественное слово выступает как средство формирования географических знаний. Литературный материал воспитывает, вызывает эмоциональную реакцию, заражает интересом к поискам истины.
Поговорки и пословицы: Объясните поговорку: «Много снега - много хлеба». Почему та или иная пословица появилась у определённого народа: «Завтра июнь может обрушиться и на меня». (Июнь - начало сезона дождей) - Южная Америка.
Приметы погоды - народный календарь Стихи о временах года Чтение отрывков из художественных произведений, в которых говорится о географических явлениях или объектах. Анализ прочитанного с точки зрения географии.
Из вышеизложенного следует, что единству обучения и воспитания, комплексному подходу в большей мере способствуют межпредметные связи, позволяющие качественно поднять уровень знаний, умений путем более глубокого проникновения в объективно существующие связи в явлениях природы и общества.
Методы географических исследований
Междисциплинарные методы в географии
Геохимический метод в физической географии, т.е. применение законов общей геохимии в изучении ландшафтов. Этот метод получил широкое признание благодаря трудам советского почвоведа и географа Б.Б.Полынова. Им бы л предложен метод сопряженного анализа, позволяющий определить содержание и перемещение химических элементов от возвышенных местоположений к понижениям.
Пространственная сопряженность в геохимическом методе сочетается с вертикальной межкомпонентной (анализ химического состава грунтовых вод, почв, растительности, приземного воздуха и др.). Если подобные анализы повторять через определенные промежутки времени, то можно проследить тенденции в изменении геохимии ландшафта – накопление или обеднение его теми или иными элементами. Это ставит геохимический метод в ряд важнейших методов по определению уровня загрязнения ландшафта в результате антропогенного воздействия – промышленными и автомобильными выбросами, внесенными на поля минеральными удобрениями и т.д.
Геофизический метод предполагает изучение ландшафтных комплексов физическими методами. В центре внимания этого метода находится изучение энерго- и массообмена, связывающего ландшафтный комплекс в единое целое. С помощью применения сложных приборов определяют радиационные и тепловые условия земной поверхности, условия увлажнения, термический и водный режим почв, продуктивность биоценозов.
Специфические методы исследования в географии.
Специфическими методами исследования в физической географии являются: 1) сравнительно-описательный; 2) экспедиционный; 3) литературно-картографический; 4) аэрокосмический; 5) палеогеографический; 6) метод балансов; 7) геоинформационный метод
Сравнительно-описательный метод – самый старый в географии, к тому же наиболее соответствующий расшифровке самого названия этой науки. Но, разумеется, на протяжении веков он не оставался неизменным.
В периоды Древнего мира, Средних веков, раннего Нового времени, да и в начале собственно Нового времени в географии преобладало эмпирическое описание, соответствовавшее принципу: «Что вижу, о том и пишу».
Выражением сравнительно-описательного метода служат различного рода изолинии – изотермы, изогипсы, изобары, изогиеты (количество осадков за к.-л. промежуток времени).
Наиболее полное и разностороннее применение сравнительно-описательный метод находит в страноведении. И если раньше исследователи ограничивались ответами на вопросы «что?» и «где?», то в настоящее время таких вопросов по крайней мере пять: что, где, когда, в каком состоянии, в каких взаимосвязях.
«Когда» означает время, исторический подход к изучаемому объекту; «в каком состоянии» - современную динамику, тенденции развития объекта; «в каких взаимосвязях» - воздействие объекта на ближайшее окружение и обратное влияние последнего на объект.
Переход от эмпирического к научному описанию фактически начался только в XVIIIв., когда в кругосветных и других крупных экспедициях стали участвовать ученые- естествоиспытатели. В настоящее время интерес к сравнительно-описательному методу повышается, что объясняется увеличением интереса к страноведению, в т.ч. и комплексному, развитием внутреннего и международного туризма, общим повышением «охоты к перемене мест».
Экспедиционный метод исследования называют полевым. Полевой материал (образцы почв, горных пород, растений, пробы воды и т.д.), собранный в экспедициях, составляет хлеб географии, ее фундамент, опираясь на которой только и может развиваться теория.
Экспедиции, как метод сбора полевого материала, берут начало с античных времен.
По мере дифференциации географической науки экспедиции становились более специализированными, с ограниченным кругом задач. Тем не менее проводится много и междисциплинарных экспедиций, в составе которых есть геологи, климатологи, гидрологи, ботаники, зоологи и др. специалисты.
Экспедиционный метод относится к эмпирическим методам, т.е. к методам наблюдения.
Литературно-картографический метод является кабинетным. Этот метод имеет два аспекта.
1-ый – подготовительный, камеральный этап в подготовке экспедиции. При этом проводится предварительное изучение природы района исследования по литературным и картографическим источникам. Это – необходимое условие любых полевых исследований, но при ландшафтных его значение особенно велико. Камеральное литературно-картографическое изучение природы района экспедиции не только поможет выявлению в поле ландшафтных комплексов, но и выявит возможные пробелы в изучении компонентов ландшафта, которые надо восполнить.
2-ой аспект – литературно-картографический метод как основной, начало и конец познания географического объекта. Таким образом создается большинство работ по страноведению. Даже в том случае, когда исследователь хорошо знаком с изучаемой страной на личном опыте, все равно в основе его труда лежит анализ уже имеющегося литературно-картографического материала.
Метод моделирования . Моделирование – это одна из основных категорий теории познания. Сущность его заключается в исследовании каких-либо явлений, процессов или систем объектов путем построения и изучения их моделей. Следовательно, при моделировании изучаемый объект, явление, процесс заменяется другой вспомогательной или искусственной системой. Закономерности и тенденции, выявленные в процессе моделирования, затем распространяются на реальную действительность. Моделирование облегчает и упрощает исследование, делает его менее трудоемким и более наглядным. Кроме того, оно дает ключ к познанию таких объектов, которые не поддаются непосредственному измерению (например, ядро Земли). Все разнообразие применяемых в науке и практике моделей можно свести к двум основным типам, или классам.
Во-первых, это материальные модели, к которым относятся пространственно-подобные модели (макеты, муляжи и пр.), физически подобные модели, обладающее различными видами подобия с оригиналом (модели самолетов, судов, турбин и др.), и математически подобные модели (аналоговые и цифровые машины и пр.).
Во-вторых, это мысленные (идеальные) модели, которые в свою очередь подразделяются на образные модели (зарисовки, фотографии, т.н. гипотетические модели – различные отображения реальной действительности в сознании исследователя), знаковые, или символические, модели (математические, кибернетические) и смешанные, образно-знаковые модели (карты, чертежи, схемы, графики, блок-диаграммы и пр.).
В современной физической географии наибольшее применение находят блоковые (графические) и математические модели. Моделированию подвергаются геоморфологические процессы, морские течения, изменения климата, но в особенности природно-территориальные комплексы.
Акцент делается на более сложные глобальные модели физико-географических процессов. Так, речь идет об усовершенствовании глобальной модели климата и о том, чтобы на основе общей циркуляции атмосферы восстановить глобальный гидроклиматический режим для нескольких временных срезов за последние 18 тыс. лет, а также о глобальной модели географической оболочки.
Аэрокосмические (дистанционные) методы. Эти методы называются дистанционными потому, что Земля (или другие космические тела) изучаются с их помощью на значительных дистанциях, расстояниях. А аэрокосмическим – потому, что для этих целей используются летательные воздушные или космические аппараты. Соответственно различают аэрометоды и космические методы.
К числу аэрометодов относятся, прежде всего, визуальные методы наблюдения, ведущиеся с летательных аппаратов. Но гораздо большую роль играет аэросъемка. Основной ее вид – аэрофотосъемка, которая широко применяется с 1930-х гг. и поныне остается основным методом топографической съемки. Она используется также в ландшафтных исследованиях. Каждый аэрофотоснимок, обладая стереоскопическими свойствами, представляет собой как бы готовую объемную модель ландшафта, позволяя проследить его границы и структуру. Помимо обычной, применяется тепловая, радиолокационная, многозональная съемка.
К числу аэрокосмических методов относятся, прежде всего, визуальные наблюдения – прямы наблюдения за состоянием атмосферы, земной поверхности, наземных объектов, которые с начала космической эры проводили и проводят фактически все космонавты. Также вслед за визуальными наблюдениями началась космическая фотосъемка и телесъемка, затем получили распространение и более сложные виды космической съемки – спектрометрическая, радиометрическая, радиолокационная, тепловая и др.
К числу основных особенностей и достоинств космической съемки относят, прежде всего, огромную обзорность космоснимков (при высоте 250-500 км снимок с корабля «Салют» может охватить территорию 450х450 км и более), большую скорость получения и передачи информации, возможность многократного повторения снимков одних и тех же объектов и территорий, что позволяет анализировать динамику процессов.
Палеогеографический метод. Физическая география – наука пространственно-временная. Все ее объекты от географической оболочки до мельчайшего природного комплекса имеют свою историю развития. Современный облик ландшафтов складывается в результате не только нынешних, но и прошлых, порой очень отдаленных условий. Следы этого прошлого прослеживаются в существовании, например, реликтовых растений и животных.
Для установления возраста пород в палеогеографии проводится спорово-пыльцевой анализ. Посредством этого анализа можно определить не только возраст пород, но и те климатические условия, при которых происходило их накопление.
С помощью палеогеографического метода можно прогнозировать будущее. Например, исследованиями было выявлено чередование холодных и теплых климатических эпох.
Метод балансов . Назначение метода балансов – количественная характеристика динамических явлений по перемещению вещества и энергии в ландшафтах. С помощью этого метода исследуют что (т.е. какие вещества или какие виды энергии) и в каком количестве входит и выходит из ландшафта за определенную единицу времени.
При использовании метода балансов физико-географических исследованиях, прежде всего составляют список статей прихода и расхода, затем проводят количественное измерение каждого фактора, и на последней стадии этой работы подсчитывают приход и расход. Таким образом устанавливают тенденции изменения природного комплекса.
Наиболее широкое применение в физической географии имеют радиационный, тепловой и водный балансы.
Впервые балансовый метод при изучении географических явлений был применен во второй половине XIXвека А.И.Воейковым (климатолог). Позднее его внедрение в комплексную физическую географию связано с именем А.А.Григорьева.
Геоинформационный метод . Роль информатики в современном мире хорошо известна.
Информатика – это отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также вопросы ее сбора, хранения, поиска, переработки, преобразования, распространения и использования в различных сферах деятельности.
В последние десятилетия происходит переход от традиционной бумажной к машинной информации, вызванный, с одной стороны, информационным взрывом, а с другой – применением ЭВМ. С Информатизацией общества в его жизнь вошли принципиально новые формы и средства накопления и использования самой разнообразной информации в виде магнитных, лазерных, оптических носителей.
На этом фоне следует рассматривать и появление геоинформатики. Геоинформатика в современном ее понимании возникла не на пустом месте, а явилась результатом длительно эволюции таких традиционных способов представления географической информации, как описания, справочники, библиографические указатели, реферативные журналы, атласы и др. Сначала обработка информации производилась с помощью перфокарт, затем появились первые ЭВМ, возникли банки географических данных, основанные на использовании запоминающих устройств ЭВМ, стали внедряться геоинформационные технологии, а выдача информации осуществляется теперь не только в текстовой, графической, картографической, но и в цифровой формах, в том числе и с использованием электронных сетей, электронной почты, электронных карт и атласов.
Разработка концепции электронных карт и технологий их изготовления была осуществлена в России в первой половине 1990-х гг. Ныне ставиться задача объединить разрозненные электронные карты в единую систему, которая позволила бы создать единую компьютерную модель Земли, имеющую унифицированные условные знаки, содержание и математическую основу. А первым российско-американским комплексным электронным атласом стал атлас «Наша Земля», который тиражируется и распространяется в форме компакт-диска.
Как наука геоинформатика разрабатывает принципы, методы и технологии получения, накопления, передачи, обработки и представления географической информации. Как область практической деятельности, она включает создание, обеспечение текущего функционирования, обновление и развитие способов информации. С точки зрения интересов географии, геоинформатика может рассматриваться в одном ряду с математическими, картографическими, дистанционными методами.
Развитие геоинформатики привело к созданию геоинформационных систем. Географическая информационная система (ГИС) представляет собой комплекс взаимосвязанных средств поучения, хранения, переработки, отбора данных и выдачи географической информации. К настоящему времени разработаны и работают уже сотни и тысячи ГИС, тем не менее это только начальный период их становления.
Массовое внедрение ГИС в географию охватило многие ее отрасли, но в особенности картографию, которая благодаря ГИС претерпела перестройку, сравнимую разве что с переходом от рукописного изготовления карт к картопечатанию. Эта перестройка свое выражение в геоинформационном картографировании. Суть его состоит в информационно-картографическом моделировании природных и социально-экономических геосистем на основе цифровых баз данных, ГИС-технологий и географических знаний.
Геоинформационное картографирование формируется как узловая дисциплина на пересечении автоматизированного картографирования, аэрокосмических методов и геоинформационных систем. В его рамках происходит скрещивание двух ветвей научной картографии – создания и использования карт. ГИС-технологии позволяют свободно трансформировать картографические проекции, варьировать масштабами и компоновкой карт, вводить новые географические переменные и изобразительные средства. Геоинформационное картографирование может быть отраслевым и комплексным, аналитическим и синтетическим, различным по пространственному охвату, масштабу, назначению, степени синтеза. Но во всех случаях в его основе лежит системный подход, а его главная целевая установка заключается в создании прикладных оценочных и прогнозных материалов.