CC BY
3Геомормофология
УДК 556.54+631.6
А. К. УРАЗБАЕВ, А. К. КУРБАНИЯЗОВ
КАРТА ПЛАСТИКИ РЕЛЬЕФА И СИСТЕМНО-СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ РИСУНКИ ЛАНДШАФТОВ
Мацала жер бедершц ipi масштабты пластикалыц картасын цурастыру арцылы неггзделген геоморфологиялыц картаныц Вэзт цурастыруга болатынын айцындайды.
Установлено, что через составление карты пластики рельефа крупного масштаба можно обоснованно подойти к составлению геоморфологической карты.
It is reported in the article that through the compilation of the large-scale map ofplastics of relief it is possible to compile reliable geomorphological map.
В настоящее время для исследования целостности поверхности ландшафтов существуют различные методические подходы. Рассмотрим один из них - метод пластики. При этом зададим вопрос: какие пространственные зависимости он может показать, насколько объективно, достоверно их отображает?
Современная физическая география и почвоведение большое внимание уделяют изучению пространственных почвенногеологических структур. Для исследования объекта как целого необходимо обратить внимание на законы пространственного взаимодействия. "Суть географии, - считал Н. Л. Баранский [2], - заключается в раскрытии пространственных сочетаний и связей явлений".
Для анализа пространственного явления прежде всего, применяются географические карты, в частности топографические. В науке выделяются три элемента: абстрактное мышление, наблюдаемые факты (опыт) и теория. Используя эти законы логики, мы при изучении пространственных структур и процессов, происходящих в низовьях Амударии, использовали топографические карты. В свою очередь, топокарты являются первым этапом абстрактного понимания пространственных структур и включают в себя математический подход и соотношения символов. Топографическая карта, являясь единой по содержанию и оформлению, служит математической основой для всех видов географических карт, отображающих основные природные и социально-географические объекты. Вместе с тем на топокартах проводится формализа-
ция фактических данных в происходящих пространственных природных процессах и ландшафтных структурах. Иначе говоря, то-покарта имеет отношение ко всей совокупности законов пространственных взаимосвязей. Именно поэтому топографические карты региона и любой территории в целом позволяют формализовать (математизация) познания о целостности территории. Топографические карты приводят ученых и специалистов к правильному пониманию и доказательству объектов как целого.
Метод пластики рельефа позволяет выделить на топокартах, казалось бы, на абсолютно ровной поверхности, повышения и понижения. Как известно, рельеф зафиксирован на топографических картах в виде изолиний. Но изолинии не передают динамику ландшафтообразования, тогда как находящиеся в движении грунтовые воды, соли и т.д. можно отразить на топокарте методом пластики.
Карты занимают важное место в географии, поэтому следует начать непосредственное рассмотрение географии с картографии [2]. В. Бунге [5] ввел термин "метакартография" для науки, которая уже отвлекается от конкретного содержания карты, переходит к абстракции и считает картографический подход в отображении пространственных отношений и связей равным математическому подходу. К. А. Салищев [8] и Л. Д. Берлянт [3, 4], развивая его идеи, определяют картографию как науку об отображении и исследовании пространственных систем посредством картографического моделирования. А. Ф. Асланикашвили [ 1]
№ 4. 2010
писал: "Объектом познания картографии является конкретное пространство предметов и явлений объективной действительности и его временное изменение". Карты пластики рельефа на основе этих определений картографии сосредоточивают свое внимание на соотношениях между отображением и исследованием пространственных систем ландшафтов. Другими словами, можно объяснить взаимодействие пространственных процессов со структурами через картографические подходы .
Метод пластики рельефа дает возможность изучать не только пространственные структуры, но и упорядоченность и иерархию этих структур. В настоящее время для изучения целостности поверхности ландшафта одновременно используются разные подходы: аэрофотоснимки, рисунки, диаграммы (таблицы) и др. Термин "пластика рельефа" относится к отображению естественной поверхности рельефа на топографических картах. Рассуждая аналогичным образом, можно считать, что топографическая карта - это способ отображения пространственного свойства -формы рельефа, формы как таковой, абстрагированной от каких-либо конкретных наблюдаемых форм. Приходя к выводу, что топографическая карта является первым этапом абстрактного понимания поверхности рельефа, и логически рассуждая, мы на топо-картах продолжаем второй этап абстрактного понимания - на них отображаются положительные и отрицательные формы рельефа. Именно в виде такой карты хранится в нашем сознании мысленный образ рельефа, т.е. эти карты правдоподобны, потому что они изображают поверхность рельефа более наглядно и естественно, что и следовало доказать.
В свою очередь, мы знаем, что с формами рельефа связаны основные компоненты ландшафта (растительность, почва, грунтовые воды, механический состав горных пород и т.д.) и на основе топокарт можно составлять и другие тематические карты. Именно составление специальных карт на фундаментальных картах (карты пластики рельефа) является третьим этапом абстрактного понимания их свойств.
При изображении пространственных форм ландшафтов дельты нами выяснено [10, 11], что метод пластики может быть использован в пределах масштабов 1:10 000 - 1:300 000 включительно. Масштаб карт пластики
рельефа зависит от расчленения земной поверхности региона. В связи с большой вырав-ненностью рельефа дельты составить карту среднего масштаба (1:300 000) трудно, так как теряется много важных деталей, т.е. показать естественную структуру исследуемого объекта невозможно. Поэтому предлагается использовать топографические карты масштаба 1:25 000 и более крупные.
Имевшиеся обзорные геоморфологические карты территории бывшего Советского Союза были явно недостаточными для изучения пространственных структур земной поверхности или для мелиорации. Требовалось составление достаточно детальной геоморфологической карты исследуемого объекта. Выполнение этой работы было связано с определенными методическими трудностями вследствие отсутствия апробированной методики составления геоморфологической карты. Обычно используемый для мелиорации путь районирования территории по общему строению рельефа представлялся недостаточным. В этом случае было признано необходимым исходить из основного тезиса о единстве процессов миграции веществ на земной поверхности - воды, солей, мелкозема. С этой целью был разработан метод составления карт пластики рельефа [9].
На геоморфологических картах обычно не отражаются пространственные связи форм земной поверхности, тогда как на картах пластики рельефа пространственная структура земной поверхности обнаруживает себя в виде однонаправленных системообразующих потоков вещества и энергии. На обычных геоморфологических картах контуры отображаются в виде "статических" форм рельефа.
На рис. 1 показаны не контуры вообще, а оболочка геологических тел (наносов), каждое из которых имеет начало координат и векторную направленность. В качестве примера рассмотрим дельту Эркиндарии (рис. 2). В дельте Эркиндарии системообразующие потоки (или формы положительного рельефа) следуют в основном в направлении с Ю на С и СВ.
Анализ топографических карт масштаба 1:25 000 с сечением горизонталей через 2,5 м позволил уверенно впервые выявить по конфигурации горизонталей с выпуклостями по уклону местности протяженные прирусловые валы (повышенные элементы рельефа) -очевидные пути былых водных потоков. По
Рис. 1. Пластика рельефа современной современной дельты Амударии:
1 - повышения; 2 - понижения; неисследуемая территория. Граница Аральского моря проведена по даным 1961 г.
изгибам горизонталей вверх против уклона местности столь же определенно выделяются межрусловые понижения, открытые по уклону местности.Такого рода элементы структуры рельефа представляли собой преимущественно, формы мезорельефа, сочетание двух элементов рельефа носит древовидный характер разного размера. По контурным очертаниям четко обозначились существенные региональные (дельтообразные) различия в устройстве поверхности современной дельты Амударии. Так, наличие древовидного мезорельефа веерообразного вида, сочетающегося с вытянутыми по уклону местности межрусловыми понижениями, говорит о четком проявлении разновозрастных мелких дельт низовьев Амударии. Древовидные же образования сетевидного (лопастного) вида в сочетании с открытыми (иногда с замкнутыми) межрусловыми депрессиями
обособляли территории, которые следовало бы отнести к аллювиальным равнинам.
Характер расчленения рисунков рельефа мелких дельт в целом является результатом взаимодействия комплекса факторов: дельтообразования, энергетических сил протоков, механического состава дельтовых отложений, водно-физических свойств наносов и др. Наиболее важными индикационными признаками рельефа мелких дельт и его узоров являются количество крупных точек разветвления в пределах протоков (подсистем) и направления системообразующих потоков вещества и энергии.
Как видим, составление крупномасштабных карт пластики рельефа дало возможность не только охарактеризовать территорию по формам мезорельефа, но и вполне аргументированно
Рис. 2. Пластика рельефа нижней части дельты Эркиндаии. Повышения заштрихованы
подразделить ее по генезису на мелкие дельты, возвышенности и пески.
На примере различных мелких дельт можно увидеть, как характеризуется информация, полученная с крупномасштабных карт. Средний масштаб позволяет различать в дельте лишь одно-два наиболее крупных русла. На крупномасштабных картах хорошо видны детали строения системы водных потоков. Между ними можно увидеть все разнообразие поверхности, например отмершие русла. Местами они образуют своеобразный микрорельеф, что дает возможность ознакомиться с древними ответвлениями Амударии. Кроме того, расчленение мелких дельт на картах крупного масштаба отображается детально и на больших площадях. Хорошо читаются ветвления конуса, их различия в размерах и т.д.
Изменение рисунка отдельной мелкой дельты при переходе от среднего масштаба к более крупному может считаться не только ко-
личественным, но и качественным. На картах среднего масштаба рисунки мелких дельт в целом образуют вытянутые формы и здесь нельзя показать направления всех системообразующих потоков. На картах же крупного масштаба связь потоков (гидросеть) со структурой фундамента проявляется во всем многообразии. Особенно эффектно выражены естественные формы мелких дельт, которые во многих случаях вначале имеют ветвящийся облик, в середине - вытянутые формы или полосчатые, а в самом конце - треугольные.
В настоящее время установлено, что каждый масштаб карт пластики рельефа несет определенную информацию о нем и разномасштабные карты не заменяют, а удачно дополняют друг друга. Это обстоятельство связано с тем, что при переходе от крупных масштабов к мелким одновременно
с исчезновением деталей в процессе генерализации становятся наглядными крупные региональные элементы рельефа (древовидные структуры дельтовых геосистем), геоморфологические комплексы, сочетания или рубежи. Вместе с этим для получения данных о характере рисунка мелких дельт необходимо использовать крупномасштабные топокарты М 1:25 000, иногда даже М 1:10 000, потому что для мелиорации и орошаемого земледелия легче использовать карты пластики рельефа более крупных масштабов.Рациональность метода анализа структуры рельефа путем составления крупномасштабных карт пластики рельефа дополнительно подтверждается в работе А. С. Викторова [6]! Он отмечает, что развитие аэрокосмических съемок поверхности планеты стимулировало развитие в различных науках новых направлений, одним из которых является анализ ландшафтных рисунков, и аэрокосмические съемки позволили увидеть природные узоры на земной поверхности. Дальнейшая задача, по его мнению, это выявление общих закономерностей строения ландшафтных рисунков, в частности их инвариантности, изучение факторов формирования ландшафтных рисунков и
др.
Одно из замечательных качеств этих карт -прекрасное и детальное изображение песчаного рельефа (рис. 3). При их анализе ясно видно, что они обычно столь многообразны и легко читаются, что могут служить материалом для составления полноценных морфологических карт. Сравнение карт среднего и крупного масштабов позволяет сделать интересные выводы о распространении и направленности движения песков. Дело в том, что на среднемасштабных картах изображение не соответствует отображаемой действительности, т.е. на среднемасштабных топографических картах не показываются характерные черты территорий, а на крупномасштабных картах рельеф песчаных территорий представлен более детально и наглядно.
В процессе составления карты пластики рельефа песчаных территорий одновременно ставятся и решаются различные геоморфологические задачи: выделение морфологических
структур рельефа песков; анализ пространственных соотношений между ними; типизация и классификация картируемых объектов; определение достоверности рисунков песчаных массивов и др.
Рис. 3. Пластика рельефа песчаных территорий. Повышения заштрихованы
№ 4. 2010
Рис. 4. Пластика рельефа западной части возвышенности Кусканатау. Повышения заштрихованы
Как известно, возвышенности Кусканатау, Кызылжар, Порлытау и др. имеют сложный характер расчленения. По карте пластики рельефа крупного масштаба можно получить богатую информацию по этим объектам (рис. 4). Как видно, местный водораздел находится в южной части возвышенности, к северу от него идут многочисленные системообразующие потоки, отличающиеся от южных большей протяженностью.
В настоящее время общепризнанна высокая информативность карт пластики рельефа в изучении возвышенностей и горных территорий. На наш взгляд, ориентированность рисунка ландшафта позволяет судить о структурнотекстурных особенностях пород, трещиноватости, водно-физических свойствах горных пород, направлении основных и второстепенных уклонов и системообразующих потоков.
Нужно еще отметить, что крупномасштабные карты пластики рельефа дают возможность выявить все реально существующие элементы ландшафтов. Они позволяют не только распознавать (учитывать) более низкие порядки форм земной поверхности, но зачастую менять представление о строении объекта в целом.
Из изложенного делается вывод, что крупномасштабные карты пластики рельефа дают возможность объективно отразить соответствие картографического материала действительности. Вместе с тем эти карты создают условия для адекватного отображения двух противоречивых сторон единства противоположностей -пространства и содержания предметов картографируемой действительности.
Интересен подход к генерализации контуров рисунков ландшафта при составлении среднемасштабных карт пластики рельефа на основе крупномасштабных. Он основан на том, что главные формы и элементы рельефа, изображенные на топокартах крупного масштаба, сохраняются в виде контуров пластики рельефа как фоновые и на карте среднего масштаба, т.е. уменьшаются и обобщаются не отдельные элементы рельефа, а "рельефный узор" в целом. Это позволяет сохранить первоначальный узор ландшафта на карте среднего масштаба.
Вопросы определения соотношений, особенностей и назначения масштабов карт всегда были важными в картографии и, в частности, в картографировании структур рельефа дельтовых геосистем.
Каждый масштаб обладает своей "вместимостью" данных о структуре рельефа, предполагает определенную генерализацию картографируемых форм и элементов, требует использования соответствующих принципов и методических приемов при разработке легенд карты. Решение перечисленных задач во многом зависит от наличия однородных и объективных источников информации о рельефе. До составления крупномасштабных карт пластики рельефа основным источником такого рода служили среднемасштабные карты пластики рельефа (М 1:300 000), составленные под руководством И. Н. Степанова в 1970-1980 гг. С появлением крупномасштабных карт весьма совершенный рисунок ландшафта получили все масштабы, используемые в картографировании, - от крупных или детальных до среднемасштабных или мелкомасштабных. Разномасштабность карты пластики рельефа и возможность одновременного анализа нескольких масштабов на данной территории - большое и очень важное преимущество, которое теперь имеет современная дельта Амударии. Это значительно расширяет наши представления о рельефе дельтовых территорий, дает возможность изучать ее с разной степенью детальности и под различным углом зрения. Использование разномасштабных топо-карт позволяет быстро и объективно создавать любые масштабные ряды карт пластики рельефа и решать с их помощью самые разнообразные теоретические, методические и практические задачи в науках о Земле. И наконец, располагая картой пластики рельефа современной дельты Амударии и выяснившимися из ее рассмотрения генетическими соотношениями, обоснованно можно подойти к составлению собственно геоморфологической карты с показом на ней разновозрастных мелких дельт, возвышенностей и песчаных территорий, которые четко различаются друг от друга генезисом и
рисунками земной поверхности. Замечательным было то, что предварительное составление крупномасштабных карт пластики рельефа дало возможность выявить и показать на геоморфологической карте расчленение южной и северной "живой" части (по Лопатину, 1957) современной дельты Амударии на мелкие дельты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Асланикашвили А.Ф. Метакортография: Основные проблемы. Тбилиси: Менциереба, 1974. 125 с.
2. Баранский Н.Н. Экономическая география. Экономическая картография. М.: Географгиз, 1960. 452 с.
3. Берлянт А.М. Образ пространства: Карта и информация. М.: Мысль, 1986. 240 с.
4. Берлянт А.М.Картографический метод исследования. М.: Изд-во МГУ, 1988. 252 с.
5. Бунге В. Теоретическая география. М.: Прогресс, 1967. 280 с.
6. Викторов А.С. Рисунок ландшафта. М.: Мысль, 1986. 180 с.
7. Лопатин Г.В. Строения дельты Амударьи и история ее формирования // Тр. Лаборотории озероведения. М.; Л.: Изд-во АНСсСр, 1957. Т. IV С. 5-34.
8. Салищев К.А. Картография. М.: Высш. школа, 1982. 272 с.
9. Степанов И.Н. и др. Временная методика по составлению карт пластики рельефа крупного и среднего масштабов. Пущино: ОНТИ НЦБИ, 1984. 20 с.
10. Уразбаев А.К. Применение карты пластики рельефа при изучении засоления почв низовьев Амударьи // ДАН УзССР, 1983. № 6. С. 41-43.
11. Уразбаев А.К., Бахритдинов Б.А., Курбаниязов А.К. Картографирование структуры бассейнов-коллекторов и его значение при оценке почвенно-мелиоративных условий орошаемых территорий // Тезисы докладов II Съезда почвоведов и агрохимиков Узбекистана. Ташкент, 1996. С. 57-58.
