Методы географического прогнозирования реферат

Обновлено: 05.07.2024

Проблемы географического прогнозирования достаточно сложны и многообразны в силу сложности и многообразия самих объектов прогнозирования - геосистем различных уровней и категорий. В точном соответствии с иерархией самих геосистем оказывается и иерархия прогнозов, их территориальных масштабов. Различаются прогнозы локальные, региональные и глобальные. В первом случае объектами прогноза служат морфологические подразделения ландшафта вплоть до фаций, во втором - речь идет о будущем ландшафтов и региональных систем высших рангов, в третьем - о будущем всей ландшафтной оболочки. Можно утверждать, что сложность задач прогнозирования нарастает по мере перехода от низших ступеней геосистемной иерархии к высшим.

Как известно, всякая геосистема относительно более низкого иерархического уровня функционирует и развивается как составная часть систем высших рангов. Практически это означает, что разработка прогноза “поведения” в будущем отдельных урочищ должна осуществляться не иначе как на фоне вмещающего ландшафта с учетом его строения, динамики, эволюции. А прогноз для всякого ландшафта следует разрабатывать еще на более широком региональном фоне. В конечном счете географический прогноз любого территориального масштаба требует учета глобальных тенденций (трендов).

Разработка прогноза всегда ориентируется на определенные расчетные сроки, т.е. ведется с заранее заданной заблаговременностью. Иначе, речь идет и о временных масштабах прогноза. По этому признаку географические прогнозы делятся на сверхкраткосрочные (до 1 года), собственно краткосрочные (3-5 лет), среднесрочные (на ближайшие десятилетияБ чаще до 10-20 лет), долгосрочные (на ближайшее столетие) и сверхдолгосрочные, или дальнесрочные (на тысячелетия и далее). Естественно, что надежность прогноза, вероятность его оправдываемости тем меньше, чем отдаленнее его расчетные сроки.

Принципы географического прогнозирования вытекают из теоретических представлений о фукнционировании, динамике и эволюции геосистем, включая, разумеется, и закономерности их антропогенной трансформации. Исходными основаниями географического пргноза являются те факторы, или предикторы, от которых могут зависеть предстоящие перемены в геосистемах. Эти факторы имеют двоякое происхождение - природное (тектонические движения, изменения солнечной активности и др., а также процессы саморазвития ландшафта) и техногенное (гидротехническое строительство, хозяйственное освоение территории, мелиорации и т.д.).

Существует определенная связь между основаниями (факторами) прогноза и его пространственными и временными масштабами. Дальность подлинно комплексного географического прогноза ограничиваются нашими более чем скромными возможностями предвидеть пути общественного и технического прогресса (писатели-фантасты в счет не идут). А это означает, что географические прогнозы за пределы обозримого будущего могут основываться только на учете самых общих природных факторов, таких, как тренд тектонических движений и большие климатические ритмы. Поскольку эти процессы отличаются широким радиусом действия пространственные масштабы прогноза должны быть также достаточно широкими - глобальными или макрорегиональными. Так, И.И. Краснов попытался наметить общепланетарные природные изменения климата на 1 млн. лет вперед, основываясь на изученных палеографических закономерностях. В.В. Никольская разработала региональный прогноз для юга Дальнего Востока на 1 000 лет вперед, также опираясь на палеогеографические данные.

Прогноз на самые короткие сроки - в пределах года - основывается тоже на природных факторах, на ходе сезонных процессов. Например, по характеру зимы можно судить о ходе последующих весенних и летний процессов; от условий увлажнения данной осени зависят особенности вегетации растений весной следующего года и т.д. Учет техногенных факторов в данном случае мало актуален, так как их косвенное воздействие ощутимо скажется лишь через годы и даже десятилетия.

Возможность наиболее полного учета факторов предстоящих изменений в геосистемах, как природных, так и техногенных, реализуется при средне- и отчасти долгосрочном географическом прогнозировании, т.е. на ближайшие годы и десятилетия. Оптимальными территориальными объектами в данном случае следует считать ландшафты и их региональные объединения порядка ландшафтных подпровинций, областей.

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.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Географический прогноз (ГП) одно из актуальных направлений развития экономической и социальной географии. С общенаучных позиций прогноз чаще всего определяют как научное предвидение неизвестного или частично неизвестного, как гипотезу о будущем развитии объекта. Географическое прогнозирование это специальное научное исследование конкретных перспектив развития географических явлений.

Успешность и надежность географического прогноза определяются многими обстоятельствами, в том числе правильностью выбора главных факторов и методов , обеспечивающих решение проблемы.

Огромное количество прогнозов, разрабатываемых в различных науках, экономике, социальной сфере, экологии, вызывает необходимость их типологии, классификации и систематизации по характерным признакам. Существуют различные классификации географических прогнозов в зависимости от подходов, временнόй глубины (времени упреждения), территориального охвата и других признаков.

По содержанию выделяют частные и интегральные географические прогнозы. Частные прогнозы необходимы для решения таких задач, как обоснование вовлечения в хозяйственный оборот природных ресурсов, прогнозирование развития межотраслевых комплексов и территориальных социально-экономических систем различного иерархического ранга, совершенствование системы расселения населения, внутренних и внешних экономических связей, разработка планов социального развития городов и районов, обоснование рекреационной деятельности и др. Совокупность всех частных географических прогнозов является интегральным прогнозом.

По территориальному охвату различают глобальное (напр., прогноз развития мирового хозяйства), макро- (прогноз развития социально-экономических систем крупных регионов), мезо - (прогноз развития хозяйства отдельных стран) и микропрогнозирование (прогноз развития экономических районов и административно-территориальных единиц).
По времени упреждения географические прогнозы могут быть подразделены на краткосрочные (до 5 лет), среднесрочные (5-25 лет), долгосрочные (25-50 лет) и сверхдолгосрочные (дальнесрочные) (более 50 лет).

Система основных этапов географического прогноза включает теоретическое и информационное обеспечение прогноза, аналитическую работу и выбор метода, а также обеспечение достоверности прогноза (верификация прогноза).

Теоретическое обеспечение прогноза базируется на последних достижениях географии. Его основой является учение о геосистемах, формирующихся под воздействием природных и антропогенных факторов. Эти факторы обусловливают динамичность, устойчивость и характер взаимосвязей в территориальных системах. При их нарушении происходят необратимые изменения в геосистемах, изучение которых имеет большое значение для прогнозирования.

Информационное обеспечение прогноза основано на сборе информации по теоретическим вопросам прогнозирования применительно к конкретному объекту и получении конкретных сведений о нем. Информационные материалы могут быть получены как в результате специальных исследований (экспедиционных, стационарных, полустационарных), так и в статистических органах, в научных отчетах, литературе и т. д.

Достоверность и точность прогноза зависит от уровня развития теоретических знаний о прогнозируемом объекте, степени полноты используемой информации, правильности постановки задачи выбора метода исследования.

Геопрогнозирование следует рассматривать как составную часть общенаучного прогнозирования, поэтому оно базируется на многих научных принципах, разработанных в прогностике (при всех существенных различиях между экономико-географическим и физико-географическим прогнозированием).

Главные принципы географического прогноза (по Ю.Г. Саушкину):

- исторический (генетический) подход к прогнозируемому объекту (явлению), рассмотрение его в процессе развития;

- учет динамических свойств объекта;

- принцип сравнений, аналогий, сопоставлений;

- принцип инерционности, т. е. устойчивости направлений, темров и основных структур исторического процесса;

- принцип ассоциативности, т. е. прогнозирования данного объекта (явления, процесса) в его взаимодействии с другими;

- принцип неопределенности (многовариантности) прогноза;

- принцип непрерывности прогнозирования.

Каждому конкретному исследованию и стадии прогнозирования соответствуют определенные методы.

Метод аналогий наиболее распространен. Прогноз по аналогии представляет собой вывод, сделанный о свойствах прогнозируемого объекта на основании его сходства с другими объектами как по структурным, так и по генетическим признакам. Самый ответственный этап выбор аналога.

Методы экспертных оценок чаще всего используется при проведении прогнозирования в условиях дефицита времени или экстремальных.

Статистические методы прогнозирования направлены на выявление устойчивых во времени характеристик прогнозируемого объекта, поиски закономерностей его развития и исследование состояния для определения главных направлений изменения объекта во времени и пространстве.

Наибольшее развитие из формализованных методов прогнозирования получил метод экстраполяции тенденций развития . Метод экстраполяций классический и популярный метод прогнозирования, основан на нахождении по известным характеристикам вероятностного значения прогнозируемого объекта в данный момент времени. Корреляционный анализ это определение взаимосвязи между двумя величинами, выражающейся в том, что при изменении одной величины в определенном направлении изменяется и другая.

Регрессионный анализ заключается в выявлении функциональной зависимости среднего значения одной величины от одной или нескольких переменных.

Моделирование как метод прогнозирования. В настоящее время для разработки экономико-географических прогнозов все шире переменяется моделирование, в частности математическое. Оно необходимо для создания адекватных прогнозных моделей изучаемых объектов, явлений и процессов. Моделирование позволяет выявить причинную обусловленность параметров системы и дать функциональную, точечную и интервальную их оценку.

Метод программного прогнозирования . Этот метод предполагает разработку классификации типа событий, которые необходимо анализировать.

Метод ПАТТЕРН , когда на начальном этапе изучаются тенденции развития прогнозируемого объекта и дается их экспертная оценка для получения суждений о возможных путях изменения объекта. Затем определяются оптимальные варианты и средства достижения главных задач. Для этого составляется сценарий развития прогнозируемого объекта.

Метод дерева целей . Дерево целей это систематизированная запись этапов решения поставленной проблемы. Конечная цель разбивается на промежуточные этапы, каждый их которых необходим для решения предыдущей задачи. Каждый из узлов дерева целей разбивается на несколько ветвей с элементами, оценивающимися по степени важности с точки зрения достижения ближайшей цели.

Широко применяются при географическом прогнозе общенаучные методы. Логические методы. Широкое распространение их при изучении территориальных систем обусловлено их большой сложностью, разнообразием взаимоотношений между природными и хозяйственными системами, продолжительным временем формирования объектов прогноза. Методом индукции устанавливаются причинно-следственные связи между предметами и явлениями. В прогнозировании этот метод применяется для получения вероятностных суждений при недостаточной информационной базе, т. е. при отсутствии длинного ряда статистических данных. Метод дедукции используется для определения стратегии прогнозных явлений. Метод межсистемного анализа - используется для прогнозирования многих стихийных природных процессов.

Главной задачей региональных географических прогнозов является оценка изменений природной среды под влиянием хозяйственной деятельности человека на определенной территории. Это требует учитывать пространственные особенности выбранного региона: географическое положение, пространственную локализацию явлений, процессов и объектов, а также различия в интенсивности их проявления, функции места объекта, размерности и соотношений генетически однородных и разнородных площадей друг с другом, размеров и направлений разного рода перемещений, анализа расстояний, районирование как классификация явлений в пространстве.

Узнать стоимость написания работы -->

* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

Геосистемное прогнозирование: задачи, прогнозная информация, методы составления прогнозов

Процесс прогнозирования изменений природных условий начинается с определения объекта и задачи прогноза, так как именно этот этап обуславливает последующие принципы и методы исследований.

Задачи геосистемного прогнозирования

В геосистемном прогнозировании объектом служат геосистемы тех или иных уровней (т.к. объект прогнозирования естественно совпадает с объектом научного исследования). Задача геосистемного прогнозирования состоит в исследовании качественных и количественных характеристик всех компонентов геосистемы в комплексе, их изменение во времени и в пространстве. Такой прогноз должен охватывать все существенные черты структуры геосистем, включая изменения характера компонентов и их взаимосвязей. Полный геосистемный прогноз требует учета всех основных возможных причин ожидаемых изменений геосистем.

Прогнозная информация

Основным источником информации для целей геосистемного прогнозирования является комплексный геоэкологический мониторинг состояния окружающей среды, основной принцип которого, учет всех компонентов природной среды и взаимосвязей между ними. Комплексный геоэкологический мониторинг позволяет получить систематические данные о состоянии природных компонентов и комплексов среды, а также выявить факторы и закономерности их антропогенного и естественного изменения во времени и пространстве.

В случаях, когда имеющаяся региональная информация не содержит нужных сведений или содержит их в явно недостаточном количестве, возникает потребность в проведении специальных физико-географических исследований для целей прогноза трансформации природной среды. Их основная задача состоит в выявлении сущности, факторов и скорости изменений природных комплексов.

Основные принципы проведения подобных исследований исходят из принципов комплексного физико-географического прогнозирования. Их реализация осуществляется путем использования как опосредственных, так и непосредственных наблюдений. Сначала выявляются источники прогнозной информации. В качестве их обычно выступают литературные и фондовые материалы, различные карты, проекты, аэрофотоснимки, космические снимки, результаты специальных полевых исследований. Особенность работы с ними состоит в выявлении таких данных, которые могут служить непосредственной основой для прогнозирования (качественных и количественных показателей направления, скорости и времени изменений природы).

Методы геосистемного прогнозирования

Методы геосистемного прогнозирования достаточно разнообразны. В настоящее время прогностика насчитывает более 150 различных по уровню, масштабам и научной обоснованности методов и приемов, однако число применяемых на практике значительно меньше – не превышает 10-15. Из всего многообразия можно выделить следующие, примерно одинаковые по уровню методы: экспертных оценок, экстраполяции, географических аналогий, ландшафтно-генетических рядов, использования функциональных зависимостей. Такое выделение носит условный характер, так как применяются в разных сочетаниях в зависимости от типа и масштабов прогноза.

1. Метод экспертных оценок состоит в выявлении будущего состояния прогнозируемого объекта на основании изучения мнений различных специалистов. Эксперты высказывают свое мнение, опираясь на опыт, знания и имеющиеся материалы интуитивно пользуясь при этом методами аналогии, сравнения, экстраполяции, обобщения. В итоге составляются прогнозные карты, которые строятся по образцу карт современного состояния. Обработка полученных результатов включает анализ и оценку совпадения границ контуров, выделенных различными экспертами и определение времени наступления событий.

Метод прогнозирования на основе изучения мнений экспертов может быть применен, при отсутствии достаточной информации о прошлом и настоящем объекта исследования, при нехватке времени для проведения необходимых полевых работ, при существовании неопределенности конкретной природной ситуации.

2. Метод физико-географической экстраполяции заключается в распространении (продлении) ранее выявленных тенденций (закономерностей) развития данного природного комплекса на его временную и пространственную динамику в будущем.

Наиболее достоверные результаты дает экстраполяция, основанная на познании фундаментальных законов развития природных комплексов. Экстраполироваться могут тенденции, формулируемые как на качественном уровне, так и имеющие характер количественных показателей природных процессов. В первом случае имеется в виду исследование направлений трансформации ландшафтов, процессов и их интенсивности, качественных характеристик изменения компонентов природы и т.п.

Во втором случае используются ряды наблюденных показателей за достаточно длительный период в прошлом, с последующим распространением полученных закономерностей на будущее. Но здесь не допустимо простое продолжение в будущее кривой отображающей ход процесса до сегодняшнего дня, так как обычно развитие того или иного процесса имеет более сложный характер (к примеру, замедленное развитие, связанное с появлением каких-либо порогов, сменяется интенсивным ростом или наоборот). Существует возможность подобрать соответствующую функцию и распространить ее на будущее, но практически это сделать нелегко, в особенности, когда речь идет о развитии сложных систем.

Метод экстраполяции позволяет получить достаточно надежные результаты лишь при условии неизменности (или относительной стабильности факторов), определяющих развитие прогнозируемого процесса, а также с учетом качественных изменений, накапливающихся в системе. В связи с этим его следует использовать в сочетании с другими методами и приемами.

3. Метод физико-географических аналогий нашел довольно широкое применение при прогнозировании локальных изменений природы (особенно в прибрежной зоне водохранилищ). В его основе лежит следующее теоретическое положение: под влиянием одних и тех же или подобных факторов формируются генетически близкие природные комплексы, которые, подвергаясь однотипным воздействиям, испытывают сходные изменения.

Сущность метода заключается в том, что закономерности развития процесса, изученные в пределах одного природного комплекса, с определенными поправками переносятся на другой, находящийся в идентичных условиях с первым. Однако аналоги не могут во всех отношениях соответствовать прогнозируемым объектам, поэтому прогноз, составленный на их основе, является, как правило, приближенным. Возможности метода аналогий значительно возрастают в случае использования его на базе теории физического подобия. По этой теории сходство сравниваемых объектов устанавливается с помощью критериев подобия, т.е. величин, имеющих одинаковую размерность.

Метод физико-географических аналогий хорошо физически обоснован и позволяет составить долгосрочные комплексные прогнозы.

4. Метод ландшафтно-генетических рядов состоит в использовании прогноза рядов сопряженных комплексов, смены которых в пространстве воспроизводят последовательности их эволюции во времени. Он основан на принципе эргодичности, согласно которому закономерности развития установленные для пространственных процессов, могут быть перенесены на временную динамику и наоборот.

Ландшафтно-генетические ряды целесообразно рассматривать как своеобразные качественные модели (аналоги), отражающие стадии естественного развития природных комплексов в пределах определенной территории. Подобные ряды составляют по материалам комплексных полевых исследований, проведенных в районе проектируемого инженерного сооружения. Анализ таких рядов позволяет уяснить взаимосвязи между компонентами природы в их исторически сложившемся, относительно устойчивом состоянии, к которому эти компоненты, нарушенные после создания инженерного объекта, по-видимому, будут стремиться. При относительной стабильности общих климатических условий ландшафтно-генетические ряды могут служить для установления направленности и последовательности перестройки природных комплексов во времени при изменении какого-либо фактора (например, увлажнения или засоления).

Однако использование данного метода для целей прогнозирования имеет ряд ограничений.

Во-первых, ландшафтно-генетические ряды отражают конкретную физико-географическую обстановку, поэтому прогноз, составленный на их основе, может распространяться лишь на ту территорию, в пределах которой проводились соответствующие исследования.

Во-вторых, при одинаковом изменении какого-либо фактора сходные перемены можно ожидать лишь в пределах однотипных природных комплексов.

В-третьих, данный метод не позволяет определить скорость и время трансформации природных условий, поэтому необходимо параллельное использование других методов и приемов прогнозирования.

5. Метод использования функциональных зависимостей заключается в выявлении физико-географических факторов, определяющих формирование прогнозируемого процесса, и нахождении связей между ними и показателями этого процесса. Одной из важнейших операций прогнозирования является отбор необходимых факторов, который производится на основе генетического анализа. Для оценки факторов могут применяться различные приемы – корреляционный анализ, опрос экспертов и другие.

После выявления необходимых факторов строится логическая модель формирования прогнозируемого процесса, и на основе эмпирических данных оцениваются ее отдельные элементы. Затем с помощью методов математической статистики определяется количественное воздействие учитываемых факторов на конечный результат. Установив степень этого воздействия, зная, какие значения примет каждый из них, можно рассчитать, как изменится тот или иной показатель прогнозируемого процесса. Однако следует иметь в виду, что получаемые завис имости действительны только для того временного интервала и тех природных условий, для которых они построены.

Помимо рассмотренных методов и приемов для комплексного физико-географического прогнозирования могут быть использованы комбинированные подходы, а также приемы, основанные на обобщениях, типизациях и т.п.

Пример геосистемного прогнозирования

Как пример геосистемного прогнозирования можно привести прогнозирование состояния Аральского моря.

Из-за резкого сокращения притока воды из крупнейших рек (Амударьи и Сырдарьи), происходит интенсивное снижение уровня моря, что приводит к трансформации природных комплексов от гидроморфных и элювиальным.

Проблема Аральского моря изучалась группой экспертов, использовавших разные приемы, в том числе экспертное анкетирование. Одним из важных вопросов экспертизы было прогнозирование возможных последствий изменения режима Аральского моря для природной среды. Аральское море изучалось как целостная геосистема, проводилось комплексное исследование всех ее компонентов.

В итоге одним из вариантов прогноза был следующий. Исчезновение Аральского моря, т.е. преобразование его в два мелких осолоняющихся водоема – озера Малое и Большое море. Это приведет к усилению процессов выноса пыли и солей в атмосферу. Последующее осушение Малого моря приведет к появлению на его месте обширного солончака, по краям которого на месте однолетних солянок появятся засухо- и солее устойчивые полукустарники и кустарники, в которых будут аккумулироваться пески и формироваться эоловые формы рельефа. Резкое сокращение площади Аральского моря снизит его роль как терморегулятора местного климата. С ростом забора стока Амударьи и Сырдарьи и расширение и расширением площади поливных земель на юге очаг испарения, возможно, будет рассредоточиваться и перемещаться с Аральского моря на юг Средней Азии. В этом случае континентальность климата приаральских территорий будет возрастать.

В докладах представленных ранее рассматривались вопросы прогнозирования отдельных компонентов природы: атмосферного воздуха, поверхностных вод, почв и т.д. так называемое отраслевое или покомпонентное прогнозирование. Однако технические сооружения чаще всего оказывают воздействие не на один отдельно взятый компонент, а на все компоненты в их взаимодействии и на конкретной территории. Поэтому возникает необходимость комплексного геосистемного прогнозирования.

Читайте также: