КАРТА КАК СПЕЦИФИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ПОЗНАНИЯ В ГЕОГРАФИИ

.Карти — могучий инструмент познания во многих науках: геологии, геофизике, планетологии, экологии, экономике, социологии, археологии и тому подобное. Но именно для географических наук они имеют особенно важное значение. Использование карт существенно повлияло на формирование многих научных направлений в географии и смежных науках. В геоморфологи и на почве картографического анализа бурно развивались морфометрия рельефу и морфоструктурный анализ. Изучение рельефа и гидрографической сетки по топографическим и гипсометрическим картам стало ведущим методом неотектонических исследований. Структурная геоморфология и неотектоника почти всю количественную информацию о рельефе и гидрографии получают из карт, аеро- и космических снимков. Большое значение карт для таких научных направлений, как геоморфологія дна морей и океанов, медицинская география, экогеография и др.

Значение карт для географического познания нуждается в методологическом анализе картографического метода исследования.

Функции карты

Карту, в первую очередь, нужно рассматривать как эмпирическое средство исследования в географии, как своеобразный "протокол" наблюдений, их описание. Под "описанием" следует понимать фиксацию результатов наблюдения, что осуществляется посредством специальных систем отметок. Эти отметки размещаются в легенде карты — специальном научном языке, введенном для описания географических наблюдений. Посредством последнего данные наблюдения "переводятся" на язык науки, и таким образом создается возможность последующего их теоретического осмысления материала наблюдения. В связи с этим язык условных знаков, что применяется при составлении географической карты, в отличие от природного языка, должен характеризоваться однозначностью, то есть высокой степенью формализации. Как показывает история науки, именно в этом направлении совершенствовалась система условных знаков географической карты.

Карта определенным образом систематизирует материал наблюдения. Систематизация наблюдений может проводиться разными способами, по разным признакам и критериям. Одним из способов систематизации материала геологических наблюдений может быть составление стратиграфической колонки с установкой последовательности залегания тел в слоистой структуре стратисферы. В роли систематизирующих признаков может использоваться состав и структура, что может вылиться в составление специальных геологических карт — литолого-петро-графических, структурных формационных и т.д.

Карта может выполнять функции средств научного объяснения, предвидения, ретросказания и гипотезы. Действительно, перед составителем карты стоит задание не только точно фиксировать наблюдения, но и найти им достоверное объяснение. Особенность научного объяснения — в принадлежности его к теоретическому познанию. Оно раскрывает сущность объекта и связь между выявленными в процессе описания фактами, эмпирическими зависимостями и уже известными законами, теориями и гипотезами. В географии используются такие типы объяснений: генетические, структурные, субстанцональные, модельные и др. С их помощью осуществляется интерпретация карты. Например, через отображение на карте распространения разных фаций, объясняют их генезис. Форма записи результатов наблюдений посредством знаков не только помогает практическому решению задания, но и часто вносит и качественно новый элемент в познание.

Быть средством для предвидения — одна из главных функций карты, с ее помощью можно выявить немало явлений задолго до их эмпирического установления. Так, поскольку распределение в земной коре полезных ископаемых закономерно то, выявив эту закономерность посредством геологической карты, можно судить о полезных ископаемых и даже о типах их месторождений, свойственных данной территории, то есть сделать определенное предположение об объектах, которые непосредственно не наблюдаются.

При интерпретации геологической карты используется также ретросказание — способ снискания знаний о прошлом на основе знаний о современном. С его помощью на фундаменте принципа актуализма по геологической карте раскрывается сама история геологических процессов. По данным карты можно выразить несколько предположений о глубинной структуре. Материал, полученный позже при бурении скважин либо подтвердит, либо опровергнет эти гипотезы.

Карта может быть и одним из средств "воображаемого эксперимента" посредством картографической модели. Последняя способна адекватнее отобразить пространственную суть явления, которое моделируется. Посредством картографической модели можно осуществить перенесение воображаемого явления на карту.

Таким образом, нельзя рассматривать карту только как эмпирическое средство. В ней переплетаются эмпирические и теоретические компоненты познания. Представление о сложном переплетении в карте чувственных практических и теоретических форм познания еще больше подтверждается, если сравнивать понятия "картографирование" и "моделирование".

Карта как модель отображает пространственные аспекты объектов и их временные изменения и отражает в обобщенном виде стороны этих объектов, причем, в отличие от математики, которая моделирует абстрактные отношения, — конкретные пространства. Картографирование — особенный вид моделирования, приспособленный только к пространственным формам и отношениям. Содержание объектов моделируется не картографическим методом, а посредством других средств (в геологии, например, посредством вещественных, физико-химических и других моделей). Таким образом, карта — это модель реальных объектов, где моделируется только пространственная характеристика этих объектов, содержание же их отображается условными знаками.

При построении модели пространства недостаточно зафиксировать конкретные данные, которые картограф получил в ходе непосредственных наблюдений. Карта должна дать непосредственное представление о структуре пространства объекта, который исследуется. Точнее, картографическое моделирование — это метод отображения пространственного непрерывного явления по дискретной фактической информации.

Важной гносеологической проблемой является определение типа модели, к которой следует отнести карту. В общей картографии распространена мысль о том, что карты — это воображаемые знаковые модели. В философской литературе распространено представление о карте как о воображаемой (идеальную) модели. Оба определение в какой-то степени правильно отображают специфику картографической модели. В то же время они недостаточны и могут быть критически пересмотрены, дифференцированы и уточнены.

Представление о карте как идеальной знаковой модели игнорирует известные всем метрические свойства карты, поскольку к знаковым моделям не могут быть применены никакие процедуры измерения.

Поскольку карта — геометрическая знаковая модель, интерпретация которой связана исключительно с пространственными отношениями и структурами, это обеспечивает ей такое свойство геометрических и материальных моделей, как метричность, обусловленную в конечном итоге пространственным "поведением" картографических "знаков".

Распространенное представление о карте как "образную" модель неправильно по сути, поскольку любая модель является определенным манером образом, и это вряд ли что дополняет к выяснению специфики картографической модели. Специфика последней связана с особенностями абстрагирования в картографии, которое, в отличие от логического абстрагирования, осуществляется в воображаемой графической форме путем идеализации (упрощения) пространственного поведения картографических наглядных знаков. В связи с этим картографические абстракции отображают пространство объектов в виде единства наглядного и логического. Поэтому картографическая модель, отображая конкретное пространство предметов, в то же время в знаковой форме и обобщенно отражает их содержание.

Под измерительной функцией географической карты следует понимать такое ее свойство, посредством которого можно получить знание о размерах географических объектов или о значении любых других параметров. Научные факты, зафиксированные на карте как в своеобразном протоколе наблюдений, могут служить основой для развертывания процедуры измерения уже не на самих объектах, а на модели, которой является карта. Под модельным измерением понимают такую процедуру, когда измеряется не сам объект, который нас интересует, а другой, который либо равный первому по значениям параметров, либо пропорционально ему деформированный. Именно карта представляет собой объект последнего вида, и, хотя она не строится специально для выполнения процедур измерения из-за невозможности их реализации на самом объекте, функция измерения после создания карты является важной для определения количественных характеристик объектов картографирования.

Картографические модели, которые формируются посредством специфических знаковых систем, служат мощным средством фиксации, систематизации и формализации знаний. Они выступают средством научного доказательства, формирования понятий и абстракций. Посредством картографических моделей выявляется закономерность, которую фактически невозможно выявить эмпирически. Следует различать два аспекта картографии — процесс создания картографических моделей и использования готовых карт, поскольку можно говорить о двух образах карты: один создается в воображении автора карты, второй — у потребителя во время работы с картой. Факт существования этих двух аспектов нашел свое отображение в понятии картографического метода исследования, под которым понимают метод использования карт для описания, анализа и познания явлений, для получения новых знаний и характеристик, для изучения пространственных взаимосвязей и прогноза явлений.

Сегодня в разных отраслях науки наблюдается постоянное расширение сферы использования карт и усложнения заданий, которые решаются при их помощи. Показательным в этом отношении является именно пример географии, в которой на разных этапах ее развития карты служили средством систематизации фактического материала, инструментом для выделения эмпирической географической закономерности, основой для развития географической теории, системного анализа и географического прогнозирования.

Огромно значение картографических средств для науки и практики, нуждающихся в разработке специальных методов анализа карт. В общей картографии выделяется целая серия приемов и способов их анализа, достаточно распространен визуальный анализ, который базируется на наглядности картографических моделей. В географических науках применяется графический анализ, через проведение специальных построений на картах; картометрические исследования, связанные с подсчетами на картах длин, расстояний, высот, площадей, объемов, углов географических объектов; математико-статистический анализ, направленный на исследование явлений, которые в своем картографическом изображении можно рассматривать как однородные множества случайных величин, которые изменяются в пространстве, — статистической совокупности.

В географии применяется также математическое моделирование — создание пространственных математических моделей явлений или процессов по исходным данным, взятым из карт. Теория информации составляет реальную основу для процесса автоматизации анализа картографических материалов.

Генерализация карт

Генерализация составляет одну из центральных проблем картографии. Как правило, под генерализацией понимают обобщение и отбор действительности, которая картографируется, при составлении карты. Однако развитие представлений о карте как специфической модели показало недостатки такого понимания. Сущность генерализации при создании картографической модели следует связывать с абстрагированием и идеализацией, которые пронизывают все картографирование.

Абстрагирование является необходимым моментом всякого научного исследования. Любая абстракция заключается в элиминации одних и фиксации других свойств и параметров объектов и поэтому связанна с некоторой потерей информации о природе и поведении реальных объектов, что, однако, не уменьшает ее значения как необходимой предпосылки определения законов природы. В связи с этим существующие требования изучать объекты "со всех сторон" и "наиболее полно" много в чем нереальны и бессодержательны.

Любой познавательный акт рассматривают как процесс и как результат, понимая под процессом совокупность приемов, методов получения нового знания, а под результатом — определенное знание об исследуемых объектах. При рассмотрении абстракции также необходимо учитывать два аспекта: процесс абстрагирования и сам результат, то есть уже полученный идеализирующий объект. Согласно с современной теорией абстрагирования, абстракция имеет двухступенчатую структуру и включает акт нахождения несущественности, или независимости, и акт замещения — "объект-модель. "Объект-модель" — это абстракция-результат, а операция оценки факторов, которая применяется для его обоснования, — это процесс абстрагирования. Если под абстракцией понимают построение реально воссозданной модели объекта, то под идеализацией — обоснованное отношение независимости замещения исходного реального объекта его гипотетическим описанием, которое функционирует как реально неисполнимая модель объекта. Примерами идеализирующих объектов, что широко используются в науках, являются: "материальная точка", "абсолютно упругое тело", "идеальный газ" и тому подобное.

Понятия, которые вводятся посредством абстракции и идеализации, имеют большое значение в науке. С их помощью строятся теории, разрабатываются и используются методы исследования объектов и процессов. В целом значение абстракции и идеализации заключается в том, что они выступают допустимыми упрощениями, которые позволяют во время построения теоретических моделей исключить из рассмотрения те свойства и отношения исследуемого объекта, учет которых существенно утруждал бы такое построение.

А. Ф. Асланикашвили впервые не только раскрыл значение абстрагирования в картографическом исследовании, но и, что особенно важно, выяснил его место в процессе генерализации в соотношении с процессом обобщения: "... в картографической генерализации, прослеживается и то, что в действительности по логическому содержанию является актом обобщения (сокращение количественных и качественных характеристик объектов и переход от простых понятий к сборным), и то, что по логическому содержанию не является обобщением (так называемое "обобщение" очертаний (контуров), которые отображают объекты)". Этот исследователь справедливо замечает, что процесс обобщения предусматривает предыдущее абстрагирование, связанное с выявлением у объекта свойств и отношений, присущих классу объектов.

Картографическое абстрагирование отличается от логического, поскольку предметом абстрагирования здесь выступает конкретное пространство явлений исследуемой действительности. Специфика картографического абстрагирования может быть сведена к таким основным чертам: 1) оно осуществляется не на природном, а на образном геометрическом языке карты, которой может быть отображена структура конкретного пространства; 2) это — логико-графическая, воображаемая зрительная форма абстракции, которая выступает наглядным воображаемым отображением действительности; 3) картографическая абстракция, в отличие от логической, всегда выступает в сфере единичного и частичного, и благодаря этому отражает существенное и закономерное; 4) конкретное абстрактное отображение пространства в картографии представлено в единстве с обобщенным содержанием — пространственное "поведение" картографического знака всегда наполнено содержательным значением.

Во время составления карты происходит двойное абстрагирование: сначала предмет картографического абстрагирования (конкретное пространство) посредством изолирующей абстракции отделяется от содержания объекта. Потом осуществляется процедура собственно картографического абстрагирования — образование абстракции пространственной структуры, которая включает отношения трех типов: пространственную систему отсчета, пространственную протяжность и порядок взаимного расположения объектов исследования. Каждое картографическое отображение будет отличаться от предмета картографирования, но можно построить ряд изображений, которые отличаются степенью абстрагирования.

Специфика картографирования как метода моделирования конкретного пространства природных объектов может быть выявлена через картографическую форму идеализирующей абстракции. Именно такую форму приобретает процесс идеализации в точках, линиях, площадях, которые представляют собой результат идеализации конкретного пространства; точки — предельно идеализирующие поверхности определенных размеров и протяжности, линии — идеализируют полосы определенной ширины, протяжности и извилистости, площади — определенный уровень идеализации поверхностей. Конечно, в картографии идеализация образуется через абстракцию упрощения. Так, поверхность Земли рассматривается как поверхность эллипсоида. Сократив в идеализирующих объектах число параметров до необходимого минимума, создается возможность описания пространственных соотношений, в частности, применение формализированного математического аппарата.

Таким образом, значение абстрагирования в картографии велико, поскольку картографическая модель — это модель, сформированная путем абстрагирования конкретного пространства предметов, которые картографируются, от их содержания. Кроме того, абстрагирование играет существенную роль и в процессе обобщения элементов, которые картографируются, который традиционно рассматривают как сущность картографической генерализации.