геоморфологические основы ландшафтоведения. КВС Б3.ДВ5.

Геоморфоло́гия (от др.-греч. γῆ — Земля + μορφή — форма + λόγος — учение) — наука о рельефе, его внешнем облике, происхождении, истории развития, современной динамике и закономерностях географического распространения. Основополагающий вопрос: «Как выглядит процесс, формирующий рельеф?» Геоморфологи пытаются понять историю и динамику изменения рельефа, и предсказывают будущие изменения, проводя полевые измерения, физические эксперименты иматематическое моделирование. На практике дисциплина непосредственно связана с географией, геологией, геодезией,археологией, почвоведением, планетологией, а также со строительством. Автором термина геоморфология можно считать известного американского геолога и геоморфолога Джона Вильяма Мак-ги ([1]). Он был современником и коллегой В. М. Дэвиса, во многом их геоморфологические идеи сходны.

Формы рельефа выделяют согласно их генезису и размеру. Рельеф формируется под влиянием эндогенных (тектонических движений, вулканизма и кристаллохимического разуплотнения вещества недр), экзогенных (Денудация) и космогенных процессов.

Практическое применение геоморфологии состоит в инженерной оценке рельефа при строительстве, измерении влияния изменения климата, прогнозе и смягчении последствий катастрофических явлений (оползней, обвалов и др.), контроль за водообеспеченностью территорий, береговая защита.

Палеогеоморфология — раздел геоморфологии, изучающий облик поверхности Земли в определённые периоды истории.

4. Геоморфология — наука о строении, происхождении, истории развития и современной динамике рельефа земной поверхности.

5. Следовательно, объектом изучения геоморфологии является рельеф, т.е. совокупность неровностей земной поверхности разного масштаба.

6. Земная кора сама по себе не является чем-то неизменным. Она подвержена не только воздействию сил, обусловленных процессами, протекающими в атмосфере и гидросфере, но и является продуктом глубинных (эндогенных) процессов, протекающих в недрах Земли, и испытывает многообразные изменения и движения, происходящие под воздействием этих процессов. Земная кора состоит из магматических, осадочных и метаморфических горных пород, которые по-разному реагируют на воздействие внешних и внутренних сил.

7. Выделяемые "узловые моменты" определили ход истории развития геоморфологической мысли и ее знаний, а также последующую структуру и классификацию науки. Каждый "узловой момент" давал не только импульс к зарождению новых отраслей геоморфологии, но и поднимал саму науку на новый этап развития.

К настоящему времени в развитии геоморфологии можно выделить, по мере их проявления, несколько крупных "узловых моментов":

1. Появление у исследователей возможности к широкому передвижению по поверхности Земли.

2. Возникновение топографических и гипсометрических карт в современном их виде.

3. Использование геоморфологией результатов бурения геологических скважин.

4. Применение в геоморфологии данных аэрофотосъемки и ее производных.

5. Получение и использование геоморфологией космических снимков Земли и других планет.

6. Внедрение в геоморфологические исследования новых информационных технологий и компьютерных средств обработки информации.

Теперь вкратце рассмотрим временные рамки проявления, каждого из приведенных выше "узловых моментов".

Первый "узловой момент" - XVII - XVIII века. Эпоха великих географических открытий, соединившая "разрозненную" до этого Землю в единое целое. Время путешествий, открытий и первых подробных описаний многих уголков нашей планеты. Мировое сообщество в этот временной период находится пока еще на доиндустриальном этапе своего развития.

Второй "узловой момент" - конец XVIII - XIX века. Время бурного освоения новых земель, широкого научного исследования и картирования поверхности земного шара. Закладывание первых предпосылок по переходу общества от доиндустриального к индустриальному этапу развития.

Третий "узловой момент" - Начало XX века. Вступление мирового сообщества в индустриальный этап развития. Зарождение научно-технической революции. Начало изучения земных глубин, связанное с интенсивным поиском и добычей полезных ископаемых, проектированием и строительством крупных инженерно-технических сооружений - каналов, плотин, тоннелей, мостов, гидроэлектростанций и т.д. Человечество впервые устремляет свой взгляд вглубь Земли.

Четвертый "узловой момент". Середина XX века. Время становления научно-технической революции. Отрыв человека от земной поверхности ввысь, взгляд на Землю сверху, появление дистанционных методов изучения.

Пятый "узловой момент". Вторая половина XX века. Расцвет научно-технической революции. Устремление человеком своих интересов на другие планеты, выход в космическое пространство. Изучение и исследование Земли и планет из космоса.

Шестой "узловой момент". Конец XX - начало XXI века. Переход мирового сообщества от индустриального к постиндустриальному - информационному этапу своего развития. Активное внедрение в науку в целом и в геоморфологию в частности новых информационных технологий и компьютерных средств обработки и представления информации.

Теперь попытаемся более подробно охарактеризовать каждый "узловой момент", каждую из выделенных нами исторических вех в развитии геоморфологии.

Первый "узловой момент" открыл перед исследователями всю Землю, все ее материки и континенты, показав им, то многообразие и разнообразие форм, элементов, типов рельефа и их взаимоотношений, которые существуют на ней. Первые исследователи-путешественники, получив возможность к широкому передвижению по поверхности планеты, смогли увидеть и оценить это разнообразие, соединив в научном плане в единое целое до этого "разрозненную" Землю. Именно в это время появились первые научные описания отдельных стран, крупных островов, материков и континентов, которые дали подробную характеристику, в том числе и рельефа этих различных географических объектов.

Однако геоморфология в это время еще не оформилась в отдельную науку и представляла собой большое количество данных и материалов, уже увиденных, описанных, зарисованных и в основном доведенных до своего читателя, но пока не объясненных и во многом еще не понятых. Все эти данные существовали в науке географии и развивались вместе с ней.

Второй "узловой момент" дал возможность ученому-исследователю на конкретном макете топографической или гипсометрической карты видеть, представлять и изучать рельеф любого участка Земли. Эти первые макеты или модели рельефа стали служить более объективной информацией для понимания, сопоставления и измерения любого конкретного объекта рельефа.

Рельеф из абстрактного состояния, обычно описываемого до этого многочисленными учеными, стал более наглядным, понятным, сопоставимым, масштабным и во многом приближенным к реальному. По мнению автора, после появления на этом этапе развития топографических и гипсометрических карт, практически подобных современным картам, геоморфология перешла из состояния зачаточного учения, оперировавшего до этого "на пальцах", в ранг самостоятельной науки с реальными возможностями достижения конкретной цели. Именно в это время зародилась и возникла общая геоморфология, а так же ее первые ответвления - морфология и морфометрия.

Здесь хотелось бы сделать акцент на то, что геоморфология как наука зародилась и оформилась именно в то время, когда общество находилось при переходе от доиндустриального к индустриальному этапу развития. И нет сомнения, что первая парадигма нашей науки, которая была сформирована в этот узловой момент, значительно отличалась от последующей, распространенной в нашей науке в XX веке в связи индустриализацией общества и с развитием научно-технического прогресса. Автору статьи представляется, что эта проблема, связанная со сменой геоморфологией своей парадигмы в начале XX века пока еще не разработана и ждет своих исследователей.

Третий "узловой момент" в развитии геоморфологии состоялся после того, как общество вышло на индустриальный этап своего развития. В это время геоморфология открыла для себя вещественное содержание рельефа - наполнив его различными по возрасту и генетическим характеристикам геологическими образованиями, а также вскрыла новый вид информации - погребенный рельеф. Выявление разновозрастного погребенного рельефа, получаемого с помощью данных бурения скважин, позволило геоморфологии отойти от изучения только современной видимой поверхности (на чем собственно с самого начала и было сосредоточено ее внимание) и устремить свои помыслы к "древним" эпохам и к "древнему" рельефу.

С этим "узловым моментом" можно связывать появление и оформление новых направлений нашей науки - генетической геоморфологии и палеогеоморфологии.

Четвертый "узловой момент" дал возможность геоморфологам "оторваться" от объекта своего изучения, "воспарить" над ним и увидеть рельеф "сверху", а не "сбоку" или "снизу", как было обычно до этого времени. Исследователь стал "выше" рельефа в прямом и переносном смысле. Аэрофотоснимки и их производные позволили почувствовать в полной мере объемность рельефа, увидеть связь рельефа с геологическими структурами и новейшими отложениями, рассмотреть и изучить каждую деталь и форму, каждый элемент рельефа. С помощью аэрофотоснимков и аэрофотопланов исследователи-геоморфологи получили возможность непосредственно "соприкоснуться" и увидеть своими глазами рельеф той территории, на которой они никогда и не были.

Наличие ряда разновременных по сезонам и разновозрастных по годам аэрофотоснимков одной и той же территории дало возможность ученым впервые запечетлеть и исследовать динамику развития тех или иных рельефообразующих процессов и характер изменения форм рельефа за определенный отрезок времени.

Структурная геоморфология, климатическая геоморфология, динамическая геоморфология, морфоструктурный и морфоскульптурный анализы - вот те новые направления, которые оказались значительными шагами в развитии геоморфологической науки в этот период.

Пятый "узловой момент" связан с внедрением в геоморфологию космического фотографирования и многообразной космической информации. Космоснимки применительно к исследованию рельефа нашей Земли позволили резко увеличить масштаб изучения и перейти на более глобальный уровень. Полученные изображения других планет и их спутников запечетлели и показали специалистам рельеф этих космических объектов. Человек впервые увидел и рассмотрел новые типы и формы рельефа, которые отсутствуют на Земле (лунные кратеры, марсианские "каналы" - огромные сухие каньоны и т.д.). Появилась возможность изучения, сравнения и оценки между собой многообразия "рельефов" различных планет. В связи с этим возникла и оформилась новая отрасль нашей науки - планетарная морфология или планетоморфология. Эта относительно новая научная дисциплина в последнее время оказывает на современную геоморфологию и на геоморфологические исследования огромное воздействие, так как появился новый и неведомый ранее источник информации, который таит в себе огромные потенциальные возможности.

Шестой "узловой момент". Новейший, еще не до конца осознанный, не оцененный и не совсем понятый многими исследователями - геоморфологами узловой момент развития нашей науки.

Его зарождение и формирование происходит у нас на глазах, в современное время. Это связано с бурным расцветом и внедрением в научные, и в том числе геоморфологические, исследования новых информационных технологий и компьютерных средств обработки информации. Сегодня ученые-геоморфологи получили уникальную возможность работать не только с видимым, реальным, но и "виртуальным" рельефом Земли или других планет, проводя над ними с помощью компьютерных технологий любые манипуляции по изучению, анализу, оценке, измерению, моделированию и т.п.

Кроме этого, новые возможности создаваемых электронных карт и географических информационных систем (ГИС) и связанные с ними ГИС-технологии наметили пути, по преодолению назревшего в нашей науке информационного кризиса, вызванного огромным объемом накопившейся, но не до конца понятой и не всегда востребованной геоморфологической информации и ее дальнейшего использования.

Однако, на этом возможности последнего узлового момента не исчерпываются. По мнению автора статьи последствия от перехода на новые информационные технологии и компьютерные средства обработки и представления информации для геоморфологии будут значительно глубже и шире. Тем более, что это будут последствия связанные с происходящими в мире, на рубеже двух веков, глобальными событиями, возникающими при переходе общества от индустриального к постиндустриальному - информационному этапу развития.

В геоморфологии эти последствия скажутся в том, что наша наука в начале XXI века вполне может и должна обрести для себя новую научную парадигму, связанную с иным восприятием и трактовкой своих задач и идей.

Новая парадигма должна возникнуть в результате иного понимания и восприятия исследователями сути науки геоморфологии. Эта суть изменится при переходе геоморфологии с прежних "индустриальных" позиций, когда рельеф был объектом изучения и исследования в связи с освоением каких-либо территорий или постройкой тех или иных технических сооружений, разработкой или освоением различных месторождений полезных ископаемых и т.д., к новым "информационным" подходам, основанным на информационной и математической сущности рельефа и применении современных компьютерных технологий.

Использование рельефа как основы многочисленных геоинформационных систем и разнообразных "виртуальных" моделей, даст возможность по другому взглянуть на его основные характеристики и показатели. Поэтому вполне вероятно предположить, что развитие и широкое распространение в будущем нового оригинального научного подхода, может базироваться на нескольких моментах.

Во первых, на изучении рельефа как важнейшего информационного ресурса, обладающего уникальными свойствами и особенностями.

Во вторых, на высокой степени "математичности" рельефа при проведении различных манипуляций по моделированию и получению его многочисленных производных.

В третьих, на технологических возможностях ГИС-систем по переработке и совместному анализу огромных массивов информации о различных видах видимого, погребенного, "виртуального" и любого иного вида рельефа.

В четвертых, на возможности совместного использования моделей рельефа с цифровыми аэро- и космоизображениями и т.п.

Такой подход позволит геоморфологии войти в информационный этап в развитии общества в другом качестве, вооруженной, наравне с различными науками естественного цикла, новыми методами и технологиями, осознавшей и изменившей свое предназначение.

Экспериментальная геоморфология, информационная геоморфология, виртуальная геоморфология - вот тот пока не полный набор новых направлений нашей науки, которые появляются или должны появиться на свет в самое ближайшее время в результате проявления различных процессов современного "узлового момента".

Таковы в общих чертах исторические вехи в развитии геоморфологии, зависящие по нашему мнению во многом от развития научно-технического прогресса в обществе и проявления различных этапов научно-технической революции (особенно в двадцатом столетии).

Как видно из приведенных выше данных, научно-технический прогресс, а затем и научно-техническая революция постоянно контролировали и направляли историю развития геоморфологии в необходимом русле и теснейшим образом переплетались с нею. Научно-технические достижения давали геоморфологам новые орудия и средства труда и познания, которые позволяли перейти геоморфологии с одного качественного уровня на другой, при этом привлекая и получая совершенно новую информацию, зарождая и развивая новые научные направления и отрасли.

4. Что обозначает понятие «рельеф»?