Реферат: Философские проблемы геосистем
Содержание
Введение 2
1. Проблема системной парадигмы в природныхгеосистемах 6
2. Философские проблемы природно-техническихгеосистемах 17
3. Проблемы взаимодействия естествознания (особенногеографии) и техническихнаук 20
Заключение 28
Литература 29
ВведениеОтдельные науки, изучаязакономерности развития разных структур планеты, осуществляют это на основе невсех имеющихся фактов, а лишь находящихся в связи с особенностями собственногообъекта изучения – теоретического образа изучаемой действительности.Представление об объекте – исходный пункт каждой науки, результат обобщениясовокупности данных, выявления общих закономерностей развития действительности,мысленного доказательного обособления их во всеобщей причинно-следственнойсвязи с целью более углубленного изучения. Все теории и методики, разработанныев рамках отдельной науки, отражают закономерности развития только этой части действительности.
Объекты познания –мысленные образы явлений действительности, — как правило, изучаются многиминауками. В наибольшей степени это очевидно, когда речь идет о Земле в целом и окомплексе внешних оболочек планеты. В связи с этим между науками складываетсясвоеобразное “разделение труда”: каждая из них изучает определенную структуруотношений в объекте или в связи с ним – взаимосвязь определенных компонент,процессов и т.д. На этой основе также формируется мысленный образ изучаемойчасти действительности – предмет науки.
Таким образом, объект ипредмет науки взаимосвязаны. Однако для них характерно и еще одно свойство: помере развития знания, конкретизации исходных представлений, содержаниепредставления об объекте и предмете меняется. На разных этапах познания уодной и той же науки даже при относительно устойчивом в действительностиизучаемом явлении оказываются разные представления об объекте и предмете.
Согласно современнымпредставлениям, география, наряду с другими науками о Земле, изучает комплексвнешних оболочек планеты. Это – ее объект. Однако это и объект всех наук оЗемле. А по мере того как углубляется экологический кризис, этот комплекс –земной “дом человечества” (4, с.7) – все в большей степени становится объектомизучения едва ли не всех существующих наук и, более того, порождает новые.Предметом географического изучения в этом взаимодействии наук на ранних этапахявлялась дифференциация состояний комплекса, а сейчас его территориальнаяорганизация.
Изучение системы«общество-природа», связей и процессов в ней требует привлечениямногих научных направлений, использования системного подхода. Естественные,технические, и общественные науки изучают взаимосвязи природы и общества сразличных сторон.
Широкий круг техническихнаук ведет, прежде всего, поиск и разработку новых технологических систем ирациональной мало- или безотходной технологии. Естественные науки, также как илесо- и сельскохозяйственные, разрабатывают пути наиболее эффективногоиспользования и охраны земель от деградации, рационального использованиякормовых и лесных ресурсов. Медицинские науки рассматривают параметрынормального функционирования человеческого организма, возможности эго адаптациик различным условиям среды, патологические отклонения, вызываемые неблагоприятнымиусловиями среды, пути и способы их устранения.
Естественные науки — биологические, геологические - основное внимание уделяют выявлению последствийвоздействия различных форм человеческой деятельности и техники на разнообразныеприродные явления и процессы. Они изучают — каждая в своей области — системуцепных реакций на эти воздействия, анализируют механизмы природных балансоввещества и энергии, саморазвития и саморегулирования природы, естественныхдинамических равновесий; выявляют возможности выявления или преобразованияприродных условий в целях улучшения окружающей человека среды.
Роль знаний о строении,динамике и эволюции природных объектов, о появлении в них различных природныхпроцессов и явлений в практической деятельности по охране окружающей среды ирациональному использованию природных ресурсов неизмеримо велика.
Вместе с тем знания этимогут быть реализованы практической деятельности лишь с помощью техническихнаук, задача которых создание таких систем и комплексов, которые позволяют человекужить лучше в здоровой и красивой природной или природно-технической среде.
С позиций системногоподхода объективная реальность — окружающая человека среда — рассматриваетсякак система. Применительно к объектам земной природы мы говорим о географическихсистемах — геосистемах. Слово это состоит из двух частей«географическая» и «система». Использованное в качестверодового понятие «система» означает «совокупность объектов,находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность,единство». Видовое понятие «географическая» обозначаетпринадлежность к Земле, наличие территориальной упорядоченности. Различаютгеосистемы, состоящие только элементов природы — природные геосистемы; исостоящие из элементов природы, населения и хозяйства — интегральныегеосистемы.
Геосистемаприродная – этоучасток земной поверхности, где отдельные компоненты природы находятся в теснойвзаимосвязи друг с другом, и который как целое взаимодействует с соседнимиучастками, космической сферой и человеческим обществом. Природные геосистемымогут иметь различные размеры.
Интегральнаягеосистема – этосложное территориальное образование (пространственно-временное), включающее всебя такие элементы (подсистемы) как природа, население, хозяйство; или природаи общество (в которое включается население и хозяйство) с его различными видамидеятельности (производственной, культурной, бытовой, рекреационной).Интегральные геосистемы обладают двойственной качественной природой. С однойстороны, сохраняя природные свойства, они развиваются и живут по природнымзаконам; с другой стороны они имеют качества социальные, общественные, которыеопределяются, прежде всего, законами развития общества. Интегральные геосистемыимеют различные размеры и уровни сложности.
Природно-техническаягеосистема – этовариант (вид) интегральной геосистемы, в которой на первый план выходитвзаимодействие природы и техники. Природно-техническая геосистема – комплекстехнических систем и природных геосистем, объединённых в интересах выполненияединой социально-экономической задачи. Под природно-техническими геосистемамипонимаются не только такие геосистемы, в которых технические устройствавыступают как непосредственный элемент системы (как, например, в техническихсистемах), но и такие, деятельность которых в значительной степени определяетсяискусственными условиями, создаваемыми в результате использования тех или иныхтехнических средств (например, сельскохозяйственных, лесохозяйственных,природоохранных)
Природно-техническиегеосистемы, или геотехсистемы — это комбинации орудий и средств труда,связанные единым технологическим циклом и выполняющие определеннуютехнологическую функцию. Техника в геотехсистеме имеет определенную социальнуюфункцию, выступая, как своеобразный механизм, позволяющий обществуприспосабливаться к окружающей среде, а с другой приспособить природу кудовлетворению своих потребностей.
1. Проблема системной парадигмы в природных геосистемахСреди природных системв окружающей человека среде особую роль играют природные геосистемы. Будучицелостны и вместе с тем делимы на подчинённые системы и подсистемы, ониохватывают всю поверхность планеты и наряду с этим в качестве автономногофрагмента самостоятельно функционируют на небольшом, вполне обозримомпространстве.
«История физическогомиросозерцания, — писал А.Гумбольт (1, с.10) – есть история познанияцелостности природы», представление о которой человечество постигалопоэтапно. Первоначально все сводилось к познанию существования компонентовприроды, в дальнейшем в разных аспектах разрабатывалась концепция об ихвзаимодействии и взаимообусловленности. Наибольшего понимания природной средычеловечество достигло, используя принципы общей теории систем, развитие которойсвязано с именем Людвига Берталандри (1901-1971). Новая концепция обеспечилапредставление о географической среде как об иерархической системе, целостнойсамой по себе и деленной на подчиненные целостности.
Системная парадигмаоткрыла перед географией новые перспективы. По-новому стал трактоватьсякруговорот субстанции в географической оболочке. Новое трактование получилпроцесс изменения количества энтропии и негэнтропии в ландшафтной среде. Набазе системного подхода по-новому стали восприниматься представления опреобразовательной и стабилизирующей динамике географической среды. С начала1960-х гг. утвердилось понятие о геоситемах и начало создаваться учение о них,поглотившее многое из накопленного ранее ландшафтоведением, однако немалопрежних представлений о ландшафтах потеряло при этом свое значение.
При поверхностном подходегеосистемы считают иногда синонимом географического комплекса, что совершенноне соответствует содержанию этих понятий и международным терминологическимнормам: ни на одном языке, оперирующем научными понятиями, комплекс нерассматривается как синоним системы и смысловой нюанс между этими терминамиобычно не оспаривается. Подход с позиций общей теории систем – вот чтохарактерно для учения о геосистемах; это не было свойственно ландшафтоведению первойполовины нынешнего века. По сравнению с ландшафтоведением прошлого учение огеосистемах в значительно большей степени имеет экологическую направленность всмысле ориентации на экологические условия среды обитания. Между тем донедавнего времени ланшафтоведение развивалось преимущественно на лито геннойоснове и не было столь явственно устремлено к выявлению, связей природной средыс человеческим обществом и изучению ее экологических свойств.
Центральным разделомучения о геосистемах является изучение динамики природной среды, котороеоткрывает прямые пути научного познания влияния человека на структуру ифункционирование геосистем, помогает вскрыть механизм антропогенных воздействийна природу.
Системная парадигмаоткрыла возможность пересмотреть логические основы учения ландшафтной сфере ичетко ограничить задачи физической географии от отраслевых географическихдисциплин. Сближение с экологией идет непрерывно.
Со времен М. Ломоносова иИ. Канта (1724-1804) физическая география отпочковала от себя целый ряд научныхдисциплин: как оставшихся в кругу географических наук (гидрология), так иотошедших к физическим (метеорология) или геологическим (геоморфология). Утратачасти содержания на некоторое время поколебала положение физической географии вакадемических сферах и ее авторитет в университетах. Однако, базируясь научении о геосистемах, а также в связи с необходимостью решения задач охраны иоптимизации окружающей человека среды, физическая география снова приобретаетоснования претендовать на суверенитет и первостепенную роль в изучении кругапроблем, волнующих человечество. Учение о геосистемах относится к одной изосновополагающих дисциплин прикладной науки будущего о принципах и методахизменения земной поверхности в нужном для человека направлении.
Для познания ландшафтнойсферы особенно существенна классификация ее подразделений. В настоящее времяона основывается на морфологических и функциональных показателях, а такжеподразделении геосистем на коренные, производные и разного рода их переменныесостояния. Наиболее крупное, что привнесено за последнее время в проблемуландшафтной классификации, — это представление об инварианте геосистем.
Концепции инварианта, пришедшейиз математики, суждено сыграть в физической географии не меньшую роль, чем онауже сыграла в кристаллографии и особенно в учении об асимметрии, котороеосновывается на двух противоположных началах: преобразовании (изменении) исохранении (инварианте). Подобно тому, как и в мире кристаллов, вгеографической оболочке происходят постоянные преобразования и вместе с темсохраняются некоторые свойства, которые в совокупности являются инвариантом поотношению к определенным сдвигам во времени и пространстве.
Только путем выявленияэтих сохраняющихся элементов и их связей мы в состоянии построить классификациюгеосистем, отображающую законы, действующие в природной среде и порождающие еепреобразования.
Наше внимание частопривлекают превращения в природной в среде в пределах одного инварианта,вызванные многими, нередко случайными воздействиями человека. Конечно, ихнеобходимо знать. Однако изучение этих случайных проявлений не должно лишатьнас возможности постичь фундаментальные закономерности природы. Человек давностремится абстрагировать законы природы от случайного с тем, чтобы наиболееполно выяснить и познать их.
Пространственный диапазонсовременной географии по сравнению с прошлым значительно расширился иуглубился. Скоростные средства связи и орбитальные наблюдения предоставилиневиданные возможности для исследований в планетарном масштабе, значениекоторых усилилось благодаря использованию геофизической аппаратуры.Сопоставление различных тематических карт мира открыло новые перспективыгеографического анализа. Заметим, однако, что сама по себе задача выявленияпланетарных закономерностей является иконной для географии, анаучно-технический прогресс лишь обеспечил ее осуществление на качественноновом и несравненно более высоком уровне.
Всего этого нельзясказать о комплексных географических исследованиях на небольших пространствах,о так называемых геотопологических изысканиях, которые по существу были чуждыфизической географии прошлого и проводились лишь отраслевыми географическимидисциплинами. В настоящее время географические исследования на топологическомуровне получили мировое распространение в различных странах. В связи с этим ужевозникло много методических, теоретических и прикладных вопросов, подлежащихобсуждению.
Топологические аспекты вгеографии имеют большое значение для решения многих вопросов, касающихсяспонтанной и антропогенной динамики геосистем, познания экологических режимовземель и других важнейших особенностей природной среды. От исследований натопологическом уровне надо ожидать, прежде всего, выявления инвариантагеосистем. Эти исследования открывают пути и для количественных методов оценкимоделирования географических процессов и структур. Наконец, с ними связанымногие новые научно-организационные вопросы, в частности организационнаяструктура географических стационаров, на которых ведется разработка путейзащиты биосферы, а также принципов и методов оптимизации окружающей человекасреды. Если первые результаты работ на топологическом уровне казались далекимиот региональных географических проблем, то по мере дальнейшего развития такихработ определились возможности их региональной интерпретации. В настоящее времяэто представляет собой актуальную проблему, поскольку способствует расширениюприменения точных методов в географии и возможности экспериментальной проверкиисходных теоретических положений.
Традиционные длягеографии региональные проблемы при системном к ним подходе также обнаруживаютновые точки роста. Пространственный анализ геосистем ищет методы приемлемые длярешения назревших задач. Определенные результаты получены при региональнойинтерпретации исследований по методу комплексной ординации, призванномусистематизировать связи между компонентами геосистемы на статической основе.Построения факториальных и разного рода динамических рядов также являютсядейственными приемами пространственного анализа. Последний заключает помимопрочего данные об устройстве отдельных регионов и разнообразных их сочетаний.
Концепция геосистемпозволяет сблизить задачи пространственного и функционального анализов нетолько применительно к отдельным ландшафтам, но и в масштабе таксономическихподразделений планетарного порядка. Функциональный анализ в корне преобразуетметоды и традиции географии прошлого и таит в себе возможности новых обобщений.Мы можем мыслить большой круговорот субстанции в географической среде какиерархию подчиненных друг другу и как бы вложенных один в другой круговоротов,осуществляющихся как в биоценозах, так и микро-, мезо- и макрогеохорах.Таксономическая шкала геосистем – это не один только табель их рангов, но исоотношение масштабов их материально-энергетической активности.
Необходимым условиемизучения географических пространств является как исследования в природе, так исоздание определенных обобщений, отражающих территориальные особенности ифункциональную структуру этих пространств. Это достижимо путем создания сериитематических карт и с помощью моделирования другого рода. Картография –древнейший раздел научной деятельности, но лишь недавно она достигла состояния,при котором ее тематическое направление смогло удовлетворять запросы учения огеосистемах. Этому способствовал, наряду с прочим, переход картографии в сферунаучной информатики. Моделирование природной среды только пробивает себе дорогув научной практике. Достоинство модели в ее лаконичности, в устранении техдеталей, которые не обогащают ее принципиально, а затушевывают главнейшиезакономерности.
Однако проблемыкартографирования и моделирования не могут решаться однозначно. Для достижениякаждой конкретной цели нужны различные по содержанию и характеру построениятематические карты. А также разные и нередко многие модели. Последние могутбыть использованы для разделения сложного на элементы, а в других случаях,наоборот, для получения синтетического представления. Очень важнуювспомогательную роль играют графы. Их роль особенно велика в тех случаях, когдаеще нет достаточных данных для построения моделей.
При планированиинаучно-исследовательской работы предусматривается и все относящееся к еевнедрению в производство. Учение о геосистемах имеет выход в практику черезпроектную и плановую документацию, в которых используется переработаннаягеографическая информация. Такого рода дополнительная научно-техническаяработа, которая входит составной частью в географическое исследование, исоставляет сущность прикладной географии заслуживает всестороннего обсуждения впрограммном и научно-организационном отношениях.
Современная географиядолжна изучать природу в связи с человеком; проблемы взаимодействия природы иобщества всегда были и остаются центральными для географии. Весь вопрос вправильной их постановке и действенном решении.
Опыт показывает, чтовзаимодействие автономных географических направлений и четко разграниченныхпроблем дает больший эффект в смысле интерпретации и согласованности решений,чем “недифференцированный комплекс” типа единой географии (1, с.45). Вот почемураздельная трактовка природных геосистем, территориально-производственныхсистем и территориальных систем населения и анализ их взаимосвязей сулит болееконструктивные выводы практического порядка, нежели понимание геосистем вкачестве единого географического комплекса, сочетающего в себе природу,население и хозяйство. Невозможно отрицать самобытность природного,демографического и экономического начал, потому что они реально существуют.Необходимо только каждое из них рассматривать как зависимое от двух другихпосредством прямых и обратных, положительных и отрицательных связей.Сопоставления природного (условия и ресурсы) потенциала геосистем сперспективами развития территориально-производственного комплекса даетзначительно больше для организации производственного процесса, чем тотальная ихтрактовка.
Из числа очень многихтребований, предъявляемых к учению о геосистемах, некоторые в настоящее времяприобретают особую остроту. К ним относятся, прежде всего, установлениерациональных (во всяком случае, допустимых) норм природопользования. Здесьсущественен многосторонний подход к проблеме в смысле комплексностииспользования ресурсов и учета всех сторон вмешательства человека в природныйпроцесс. В целом вопрос о нормах природопользования не новый, но приемы решенияего с позиций учения о геосистемах почти не разработаны, хотя именно они могутобеспечить нужные результаты. В тесной связи с этой задачей находится проблемагеографического прогнозирования. Географический прогноз необходиморассматривать как неотъемлемую часть каждого проекта освоения новых территорийи эксплуатации природных ресурсов.
Из других социальныхзадач учения о геосистемах, рассчитанных на перспективу и требующихпредварительной теоретической и методической подготовки, назовем осуществлениесотворчества человека с природой. Под этим подразумеваются усилия человека,направленные на повышения полезного действия сил природы и проявление всехтаящихся в ней полезных возможностей. Подобные мероприятия осуществимы приусловии специального проектирования, основанного на глубоком изучении структурыи динамических тенденций геосистем. По своему целевому назначению сотворчествос природой близко к преобразованию природы человеком. Однако в первом случаеимеется в виду другой подход к делу и принципиально другая системавмешательства в распорядок природных процессов. Некоторые виды преобразованияприроды возможны только на началах содружества с ней. В частности, этоотносится к поддержанию и повышению эстетических свойств ландшафта, чему впоследнее время начинают уделять внимание, например, в местностяхпредназначенных для рекреации. Без такого подхода невозможна успешнаяреализация любых планов, касающихся оптимизации окружающей человека среды и созданиядолгосрочных систем природопользования на основе регулирующего природного (илиприродно-антропогенного) режима. Чем шире и разностороннее будут практиковатьсяэти мероприятия, тем большее значение будут приобретать взаимоотношениячеловека с природой на основе сотворчества.
Взаимодействие междугеографическими сферами значительно конкретизируется в современныхпредставлениях о геосистемах. Последние кратко можно определить как земныепространства всех размерностей, где отдельные компоненты природы находятся всистемной связи друг с другом, и как определенная цельность взаимодействуют скосмической сферой и человеческим обществом.
Системный подходпозволяет по-новому сформировать задачи исследования физико-географа, четкоопределить их содержания, отличное от такового частных географическихдисциплин. Он порождает новые точки роста науки и расширяет ее перспективыпрактического использования ее результатов.
Назовем основныепроблемы, входящие в учение о геосистемах и характеризующие современныенаправления физической географии:
· анализ аксиом идругих положений специальной теории геосистем как частей общей теории(метатеории) систем;
· моделированиегеосистем с учетом их спонтанной и антропогенной динамики и соответствующего иминтегрального режима;
· поискирациональных приемов количественной оценки геосистем и ландшафтообразующихпроцессов, в частности математического аппарата, пригодного для их описания;
· системный анализпространственных связей в географической оболочке на планетарном, региональноми топологическом уровне;
· изучениепространственно-временных аспектов геосистем и создание их географическихмоделей, в первую очередь карт, в связи с проблемами охраны и оптимизациисреды;
· проблемыэволюции геосистем и использование принципов системного подхода впалеогеографии;
· изучение влияниясоциально-экономических факторов на природную среду и прогнозирование геосистембудущего;
· всестороннееисследование природных предпосылок с целью формированиятерриториально-производственных комплексов;
· обоснованиерационального использования природных ресурсов с учетом их восстановления иобогащения (для возобновляемых ресурсов);
· разработкафизико-географических основ охраны и оптимизации природной среды для жизни итруда человека;
· географическаяэкспертиза проектов комплексного использования и охраны географической среды;
· подбор,переработка и систематизация природно-страноведческой информации для учебных исправочных целей.
Вполне естественно, чтовыше только названы направления исследований, в то время как каждое из нихвключает целый ряд конкретных тем, относящихся к определенным видамгеографических связей. Теоретическим и методическим вопросам.
Все сказанное неисчерпывает круга задач физической географии, но оно характеризует основное еесодержание и, как можно было убедиться выше, отличное от такового отраслевыхгеографических проблем.
Физическая география какучение о геосистемах не поглощает ни одной отраслевой географическойдисциплины. Она имеет с ними некоторые общие проблемы. Касающиеся порядкасвязей компонентов геосистемы, основывается на их данных, но ни к коем случаене подменяет их и сама не может быть заменена ими. Физическая география непредставляет суперсинтеза даже части географических наук, изучающих природу.Она решает свои, комплексные географические проблемы. Такого родаспециализированные функции физической географии приобретают особое значение всвязи с прогнозированием геосистем будущего и исследованиями, направленными назащиту среды обитания.
Решая комплексныефизико-географические проблемы, физическая география непосредственносоприкасается с вопросами географии населения и учения отерриториально-производственных комплексах. Обремененная в прошломгидрологическими, геоморфологическими и прочими отраслевыми проблемамифизическая география невольно отвлекалась от своей основной функции – изучениясвязей природы с человеческим обществом. В современном понимании физическаягеография имеет отношение преимущественно к аспектам природной среды, ориентированнымна человека, к тем прямым и обратным связям, которые входят в сложную системнуюорганизацию, проникая в экономическую социальную сферы.
2. Философские проблемы природно-технических геосистемЕсли территория освоена, тосуществует пространственная социально-экономическая система, организованнаячеловеком. Ее параметры зависят от количества населения и уровня развитияпроизводительных сил общества.
Будучи освоенной,территория для человека выступает не только “местом стояния” (4, с.49) – еепространственная структура есть выражение сложных процессов обмена веществом иэнергией между населением и природным комплексом, представленных прежде всегобиологическим обменом человека и производством. Освоенная территория естьпреобразованные комплексы географической оболочки – геосфера человека. Посуществу, биологические и производственные звенья обмена населения со средойприводят к формированию целостного образования “население – хозяйство –природа”.
Основное отличиеприродно-технических геосистем от природных геосистем состоит в том, что если впоследних ведущую роль играют обратные отрицательные связи, то вприродно-технических геосистемах в условиях действия закона роста потребностейна первом месте находится положительная обратная связь: либо Q(t+1) > Q(t)(где Q(t) – объем удовлетворяемых потребностей населения), либо P(t+1) >P(t) (где P(t) – население в момент времени t), либо то и другое. С учетомзакона сохранения вещества следует подчеркнуть, что приведенные неравенства иподчеркивают факт того, как, в каких целях человек осуществляет перегруппировкувещества в пространстве геосистем. Взаимосвязь данных неравенств с балансомвещества и энергии осуществляется через учет отходов производства ижизнедеятельности человека. Совместная реализация двух типов обратной связиопределяет противоречивость развития природно-технических геосистем,необходимость освоения территории для разрешения отмеченного противоречия.
Целостность системывзаимосвязей человека и среды обеспечивается единством трех звеньев:
1. собственно природным обменом;
2. биологически обусловленным обменомчеловека со средой;
3. созданными человеком процессамицеленаправленной переработки вещества природы для получения потребительскихстоимостей;
Носителем взаимосвязикомпонент геосистем являются потоки вещества. Отличительной особенностью его вприродно-технической геосистеме является в настоящее время значительностьмасштабов извлекаемого из естественного состояния вещества и относительно малаядоля его полезно используемой части: по существующим оценкам лишь 10%добываемого вещества природы идет на изготовление непосредственнопотребительских стоимостей. Остальное, являясь с точки зрения производственныхпроцессов отходами, вместе с тем остается в геоситеме человека. Последнее естьпроявление одного из важнейших законов мироздания – закона сохранения энергии.Человеческая деятельность, направленная на удовлетворение общественныхпотребностей, своей ресурсной базой имеет до настоящего времени только Землю.Преобразование вещества человеком в ЭПП есть перегруппировка вещества втрехмерном пространстве геосистем – в этом особенность техногенной составляющейобщего круговорота вещества в глобальной геосистеме по отношению к другимсоставляющим. Таким образом “вход” и “выход” потока вещества в геосистемесбалансированы (если иметь в виду также отходы всех стадий ЭПП и обмен самогочеловека со средой).
Связь звеньев обмена вприродно-технической геосистеме обеспечивается трудовой деятельностью. Дляобщества последняя часть есть процесс создания потребительских стоимостей. Вприродно-технической геосистеме – это особое звено общеземного процесса,целенаправленное расходование накопленной человеком энергии, обратнаяположительная связь. В зависимости от того, какое количество труда будетнаправлено в геосистему, как будет организовано его распределение междузвеньями комплексообразующего процесса (в частности, между энергопроизводящимипроцессами), находятся результаты освоения, эффективность организованного взаимодействиячеловека и среды – степень полноты удовлетворения потребностей человека(включая сюда и соответствие параметров среды физиологическим потребностямчеловека, возможности организации досуга в условиях неуклонного возрастаниядоли свободного времени в общем бюджете времени).
Для каждой территориихарактерно состояние предельной емкости ее освоения при данном способепроизводства освоения: беспредельное удовлетворение в данныхсоциально-экономических условиях за счет одной и той же территории невозможно.Только сочетание территорий, находящихся на разных стадиях освоения,обеспечивает действие закона неуклонного роста потребностей.
Состояние предельнойемкости освоения возможно и для земного шара в целом. Однако следует отметить,что неравномерность социально-экономического развития, пространственнаядифференциация свойств географической оболочки вызывают метахронность освоениятерритории – не одновременность достижения сходных уровней освоенности наразличных территориях.
Как уже отмечалось,природно-технические геосистемы представляют целостное образование — «население – хозяйство – природа». В связи с этим, очень остройявляется проблема взаимодействия технических наук иестествознания.
3. Проблемы взаимодействияестествознания (особенно географии) и технических наукНа протяжении сотен летестествознание и техника тесно соприкасались между собой, Но отношения ихпостоянно менялись. И особенно быстро в конце XIX, начала XX веков. Именно вэтот период наметились три крупных этапа, отличающиеся друг от друга целями,которые ставили перед собой естественные науки с одной стороны, а техника сдругой. Конечно, выделение этих трех этапов — условная схема, поскольку исегодня природоведам (географам, биологам, экологам) приходится (и, наверное,долго придется) выполнять и задачи предшествующих этапов, как задачи острые.
Первый этап — этап обслуживания. Общаяцель, которая выдвигается перед естествознанием — помочь технике, т.е.представителям технических наук — строителям, проектировщикам добиться впроцессе хозяйственной деятельности максимального использования всехвозможностей природы, способствовать минимизации затрат при освоении новыхтерриторий и природных объектов. При этом природовед обязан был постояннопомнить об ограничениях, обусловленных возможностями технических устройств, ихкритическими параметрами и устойчивостью, т.е. способностью выдерживатьнагрузки при воздействии мощных постоянных и нерегулярных природных процессов:землетрясений, лавин, паводков, селей. На естествознание ложилась задачапредупреждать технику о наибольших возможных природных нагрузках. Но эта задачане была единственной, Приходилось уже издавна искать ресурсы и накапливатьзнания об их возобновимости. Естествознание предоставляло технике обычно традиционную,общенаучную, природоведческую информацию, которая сопоставлялась с техническиминормативами, характеризующими устойчивость сооружений против природныхпроцессов. Такой подход, когда на первое место становится сохранностьтехнических сооружений, можно назвать геотехнологическим. Основное направлениедеятельности в этот период — снабжение техники информацией о ресурсахпроизводственной деятельности (геопоисковые работы, составление кадастров,бонитировки, оценки и т.п.) и также об опасных для нормального состоянияинженерных сооружений природных явлений. (рис.1.)
В целом рольестествознания, роль географии на этом этапе можно обозначить как роль«верной служанки» (3, с.34) технических наук.
Однако чем ближе мыподходим к нашему времени, тем чаще отмечаем, что природоведческая информацияприобретает все более целеустремленный характер. Содержание и форма ее всеболее подчиняется конкретным типам производственных задач (земледельческих,градостроительных, гидромелиоративных и т.д.) Во многих отраслях естествознаниясоздаются инженерные или прикладные направления, такие как инженернаягидрология, инженерное мерзлотоведение, строительная климатология.
Второй этап — противодействия — ближе кнам по времени. Все чаще и чаще природоведы, отлично видя и остро воспринимаяотрицательные последствия воздействия технических средств на природу, сталиформулировать цель своих исследований и практической деятельности как борьбу заминимизацию разрушений природы (в особенности живой) техническими системами.Здесь начал выступать на первый план природоохранный подход.
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />I этап
/>II этап
/>III этап
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> <td/> /> /> <td/> /> /> /> /> /> /> /> /> />П
/>Т
/> /> /> /> /> /> /> /> <td/>1
/> />2
/> />3
/> />4
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />5
<td/> <td/>6
/> <td/>7
/> <td/>8
<td/> <td/>9
/> /> /> />1. — Природа
2. — Техника
3. — Природно-техническая система
4. — Естественные науки
5. — Технические науки
6. — «Взаимодействие техники иприроды»
7. Область совместных интересов двухнаук
8. — Взаимодействие признаваемое важнейшим
9. — «Запрос» о свойствахсистем, влияющих на другую систему
Рис.1. Этапы взаимоотношенийестественных и технических наук
На этом этапе природоведстал, прежде всего, искать и формулировать ограничения накладываемые натехнические решения особенностями развития природы: возможностью восстановленияпредшествующего состояния компонентов природных геосистем, способностьприродных систем сохранять устойчивость, критические ситуации для животных ирастений, в частности: предельно допустимые концентрации (ПДК) различныхвеществ. На этом этапе знания о природе всегда соотносятся с теми или инымихарактеристиками технических систем. Совместная работа с техникой на предыдущемэтапе не прошла для естествознания бесследно, произошло заимствование некоторыххарактерных для технических наук подходов, а с ними понятий и терминов. Понятия«норма», «предельная нагрузка», «устойчивость»,«критические точки», зародившиеся в недрах техники, сталираспространяться на природные объекты. Обостряется интерес к прогнозированию.При этом речь идет как о прогнозировании спонтанного (внутреннего) развитияприродных процессов, так и прогнозировании изменений природы, происходящих подвоздействием человеческой деятельности.
Основное направлениедеятельности естествоиспытателя сводится, прежде всего, к выявлению возможностиили невозможности «вписывания» технических систем в природныекомплексы. Отсюда и типичная для данного этапа форма контакта с техническиминауками — «экспертиза» вариантов технических решений и проектов.
Заметно, чтопредставители технических наук, еще недавно относившиеся к этой деятельностивесьма настороженно, в последнее десятилетие стали все более серьезно иуважительно относиться к подобным работам. Географы и экологи все чаще получаютпросьбы и поручения проанализировать возможные последствия осуществления техили иных крупных проектов использования естественных ресурсов, дать прогнозпоследствий технических воздействий на природу, разработать нормы нагрузки наприродные комплексы, принять участие в разработке стандартов. Раздел«прогноз изменения природы под влиянием предлагаемого проектногосооружения» становится важной частью проекта.
В отличие от первогоэтапа, когда изменения природы рассматривались только, как целостноевнемасштабное явление, здесь начинает пробивать себе дорогу идея о качественнойнеоднородности природы и о ее относительной территориальной дискретности ииерархическом строении.
В целом этот этап можнообозначить как период противодействия традиционной сфере самостоятельногодействия технических наук. Естествознание стремится сменить роль«служанки» на позицию инспектора, наделенного широкимизапретительными правами.
Рост количества,разнообразия и в особенности мощи технических средств, увеличение компонентовприроды и пространств, охватываемых воздействием технических комплексов — обострили проблему. Резко возрос не только научный, но, прежде всегообщественный интерес к проблеме.
Несмотря на возросшиймасштаб эмпирических наблюдений, на известное организационное укрепление ранеезародившихся направлений, в выступлениях представителей естественных итехнических наук все чаще стала звучать нотка неудовольствия достигнутымирезультатами, сетования на отставание теории взаимодействия техники и природыот сильно усложнившихся задач, выдвигаемых перед наукой в условияхнаучно-технической революции.
Связано это возможно стем, что накопление фактов на предыдущих этапах не изменило самой моделианализа интересующего нас процесса. И природа и техника в подавляющем числеисследований и популяризаторских выступлений продолжают рассматриваться каксовершенно самостоятельные противоборствующие силы. При этом многиеестествоиспытатели не избавились от стремления дать оценку этим силам, опираясьна ценностные категории — «добро» и «зло». Оценки эти историческименялись. То техника выступала в роли доброй феи, противостоящей слепым силамприроды, то она же рассматривалась, чуть ли не как страшная апокалиптическаясила, выступающая против «матери- природы» (3, с.70).
Поэтому то на первых двухэтапах не только природа и техника, но и технические науки, и естествознаниевыступают как хотя и связанные между собой, но резко различающиеся системы.Рассмотренные выше традиции противопоставления природы и техники,естествознания и технических наук, выраженные в различных формах обусловили ивозникновение многих конфликтов между природоведами иинженерами-проектировщиками. В основе подобных конфликтов, часто лежитодностороннее понимание проблемы «природа-техника».
Упускаются из вида трисерьезных обстоятельства:
Во-первых, наличие тесныхсвязей между природой и техникой. Техника опирается на знание законов природы.Многие ее решения продиктованы и вызваны к жизни характером природных явлений ипроцессов. Но чаще всего эти законы природы выступают перед техникой, какзаконы физики и химии, т.е. в формах существенно абстрагированных от земнойреальности, проявляющейся на определенной конкретной территории.
Во-вторых, особыйхарактер техники в более сложной системе «общество-природа», еесоциальная функция. Для удовлетворения своих потребностей современное обществовынуждено создавать технические системы, которые выступают как своеобразныймеханизм, позволяющий человечеству, с одной стороны, адаптироваться к сложной иразнообразной природной среде, с другой, приспосабливать среду к удовлетворениюсвоих потребностей.
В-третьих, упускалась извида структурность и иерархичность как окружающей нас природы, так итехнических систем. При изучении антропогенного воздействия на природу частокак равнозначные рассматривались загрязнение океана нефтью и стоки химическихвеществ с полей, эрозия на сельскохозяйственных угодьях и формирование дорожныхвыемок, обезлесение склонов целых горных систем и вырубка пригородной рощи,т.е. явления, несравнимые по масштабу.
Необходимость учета этихтрех важных обстоятельств поставила технику и естествознание переднеобходимостью перехода к третьему этапу — этапу совместных действий.Для этого этапа типично конструирование нового предмета исследования,связанного с представлениями о взаимодействующих природных и техническихсистемах, как едином комплексном системном образовании.
Идея комплексности вданном случае реализуется в представлении о том, что взаимодействие природныхгеосистем и технических систем настолько сильно, что оно создает возможностьрассматривать их совокупность как новый объект научного исследования ипроектирования.
Целью деятельностипредставителей технических наук и природоведов на этом этапе выступаетоптимизация единой территориальной природно-технической геосистемы с позицийрешения основных социальных задач. Именно в этой связи основные ограниченияопределяются уже не только требованиями максимальной продуктивности и дешевизнытехнических устройств, не разрушаемостью абстрактной природы, а вытекают изпредставлений о влиянии на здоровье человека изменяемой техническимиустройствами природной среды.
В целом этот этап –период поиска закономерностей создания и функционирования природно-техническихгеосистем. Основной идейный стержень этого этапа – подход к проектированию любогокрупного с территориальных позиций объекта: города, агломерации, системырасселения, рекреационной зоны, как проектированию природно-техническойгеосистемы; понимание того, что создавая город, новый район, мы неизбежноодновременно меняем существующую окружающую среду, природу. А раз так - тодолжны одновременно проектироваться и объект, и природа. Природа не может бытьлишь фоном, она выступает одним из объектов проектирования. И речь идет нетолько о зеленых насаждениях, не только о чистоте воздуха и вод. Температурныеусловия, число часов солнечного сияния, соотношение между грунтовым иповерхностным стоком – все вовлекается в сферу изменений, а значит должноподлежать осмыслению в проектной деятельности.
Рассмотрениепроектируемого объекта как системы, состоящей из двух крупнейших частей –технической и природной, как системы сотворчества человечества и природы делаетсистемный подход не украшением, а обязательным условием работы, априродоведа-географа, эколога – союзником, соратником проектировщика.
Проектирование — непросто и не только проектирование технических узлов, технологии, но и среды, вкоторой живет человек. Проектировать, создавать среду оптимальную для жизничеловека – это значит проектировать системы, конструкции, технологии такими, чтобыони были максимально увязаны с существующими взаимосвязями в природе.
ЗаключениеИтак, главный вывод,который можно сделать из всего выше сказанного, это то, что и природные системыследует рассматривать как сложные целостные системные образования, находящиесяв неразрывной связи с обществом и техническими объектами.
И природа, и система«природа-общество» — сложные целостные образования, и изменениеодного из компонентов обязательно вызывает цепь изменений других компонентов. Итакие взаимосвязанные последовательные изменения могут привести к значительномуизменению окружающей среды.
Литература1. 1.Сочава В.Б. «Учение огеосистемах :( Материалы к VI съезду Геогр. Общества СССР», Новосибирск:Наука. Сибирское Отделение, 1975.
2. Руткевич М.Н., Лойфман И.Я“Диалектика и теория познания”, М.: Мысль, 1994.
3. «Геоэкологические подходы кпроектированию природно-технических геосистем», отв. ред. АлександроваТ.Д., М: ИГ, 1985.
4. «Геоэкологические принципыпроектирования природно-технических геосистем: сборник АН СССР, Институтгеографии», отв. ред. Александрова Т.Д., М: ИГ, 1987.
5. Култашев Н.Б. «Проблемы теориигеографического познания. Общенаучные и философские предпосылки», Тверь:ТГУ, 1994.
6. Никифоров А.Л. “Философия науки”, М.:Дом интеллектуальной книги, 1998.
7. Байсернеев О.Н. “Методологическиепроблемы формирования географии населения”, Алма-Ата, 1990.
8. Николаенко Д.В. “Гумманистическаягеография запада. Критический анализ”, Л.: 1983.
9. Егоров Ю.А. “Методологическиепроблемы современного научного познания”, М.: 1993.
10. Андрусенко В.А.,Пивоваров Д.В.”Методология научного познания”, Оренбург, 1996.
11. Ильин В.В.“Теория познания”, М.: МГУ, 1994.