Институт географии СО РАН, г. Иркутск ИСТОРИКО

advertisement
УДК 528.9:911 (571.5)
Т. И. КУЗНЕЦОВА
Институт географии СО РАН, г. Иркутск
ИСТОРИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ КАРТОГРАФИРОВАНИЕ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА
Разработана структура блока ретроспективных карт экологического содержания для цифрового Атласа устойчивого
развития Байкальского региона. Представлены методы согласования и интеграции разновременной междисциплинарной
географической информации, полученной из разных фондовых источников, в единую картографическую систему.
Ключевые слова: ретроспективная картографическая система, картографический мониторинг, хронология,
хроно- и тематическая структуры ретроспективной картографической системы.
The structure of the block of retrospective maps of ecological contents has been developed for the digital Atlas of sustainable
development of the Baikal region. Presented are the methods for reconciliation and integration of different-time interdisciplinary
geographical information, originating from different archival sources, into a unified cartographic system.
Keywords: retrospective cartographic system, cartographic monitoring, chronology, chrono- and thematic structure of the
retrospective cartographic system.
ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ
В рамках проекта создания фундаментальной цифровой инфраструктуры пространственных данных (ИПД) о природных, социально-демографических и экономических факторах устойчивого развития Российской Федерации лабораторией картографии, геоинформатики и дистанционных методов
Института географии им. В. Б. Сочавы СО РАН разрабатывается цифровой Атлас устойчивого развития Байкальского региона (Бурятия, Забайкальский край и Иркутская область) [1]. Его научное назначение и перспективы практического использования требуют отображения сюжетов в динамике.
© 2009 Кузнецова Т. И. (kuznetzova@irigs.irk.ru)
158
Особенно важны для различных теоретических обобщений и прогнозов развития карты исторического формирования и взаимного превращения ландшафтных структур [2]. Их прикладная ценность
несомненна. Сравнение разновременных, но общих по территории и тематике карт имеет большое
значение для исследования спонтанных эволюционных изменений ландшафтов или изменений, вызванных жизнедеятельностью человека за определенный исторический период. С их помощью можно
определять не только относительную величину и направление изменения, но в ряде случаев рассчитать
его среднюю скорость. На основе анализа и интерпретации содержания серий сопряженных ретроспективных и современных карт разрабатываются палеопрогнозные ландшафтные карты, в том числе экологического содержания [3].
В географических атласах традиционно размещаются серии сопряженных историко-географических карт и хронологические таблицы, отображающие пространственно-временные реконструкции
ландшафтов или их компонентов. На таких картах наряду с природными факторами формирования
ландшафтов часто отображаются различные антропогенные индикаторы их развития — следы древних
культур и последствия жизнедеятельности человека [4]. Создание подобных карт связано с анализом
географических, археологических, исторических, этнографических и других ретроспективных междисциплинарных данных.
В цифровом Атласе устойчивого развития Байкальского региона картографическое обобщение
процесса историко-эволюционного развития ландшафтов будет представлять ретроспективная картографическая система (РКС) экологического содержания. Она должна отображать естественное или
искусственное (в случае антропогенного воздействия) изменение природных ландшафтов на протяжении периода антропогена последних 35–40 тыс. лет.
В задачу данного исследования входила разработка методики согласования разновременной междисциплинарной географической информации, полученной из разных фондовых источников. Принципиальные особенности методики определялись целью и назначением картографирования, масштабом карт, а также качеством исходной информации.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Общая характеристика РКС. РКС Байкальского региона представляет собой блок сопряженных
электронных карт, объединенных общим замыслом и созданных на основе историко-эволюционной
системной научной концепции. Ее основной методологический принцип состоит в признании глубокой системной зависимости эволюционного изменения ландшафтов исследуемого региона от глобальных природных изменений, а также от характера и степени антропогенного воздействия.
Разработка и создание ретроспективной картографической системы будут проводиться с помощью
активного использования литературных источников и фондов картографической информации: тематических карт и атласов как средств фиксации, хранения и передачи информации, инструмента накопления, систематизации и добычи новых знаний. Масштаб картографирования — 1:7 500 000 — обусловлен масштабным рядом карт цифрового Атласа устойчивого развития Байкальского региона [1].
Известно, что любая картографическая система (КС) только на определенном уровне ее структурирования превращается в информационную систему, отвечающую требованиям ее использования
[5]. Поэтому своеобразной мерой согласования междисциплинарной географической информации
становится разработка структуры РКС, которая обеспечит внутреннее единство ее тематических слоев. Только в этом случае РКС будет обладать свойствами, характерными для всех картографических
систем: проблемной ориентированностью, программно-целевой определенностью, целостностью,
наглядностью, практической ценностью.
Согласование РКС предполагает единые для всех тематических слоев принципы построения
системы классификаций. В качестве объектов исследования выступают историко-эволюционные ряды
ландшафтов (геосистем), крайние звенья которых — современные, ныне функционирующие ландшафты, с одной стороны, и восстановленные ретроспективные — с другой. Ландшафты разных периодов времени рассматриваются как пространственно-временные природные образования разных
генезиса и иерархического уровня, характеризующиеся определенным, детерминированным совокупностью территориальных условий и факторов типом природопользования [6]. Природные ландшафты,
характер их использования и антропогенное воздействие на них определяют экологическую ситуацию
на каждом этапе историко-эволюционного развития исследуемого региона.
Ретроспективный картографический мониторинг. Составление историко-эволюционных рядов
ландшафтов проводится при широком привлечении географических, археологических, исторических
и различного рода фондовых материалов. Для согласования разновременной междисциплинарной
159
Рис. 1. Общая схема РКС Байкальского региона.
географической информации используются принципы и методы геосистемного мониторинга [7].
Картографический мониторинг представляет собой специальную систему повторного картографирования геосистем в соответствии с заранее разработанной программой [8, 9].
Организация и проведение ретроспективного картографического геосистемного мониторинга
предполагают прежде всего разработку хронологической шкалы картографирования, тематической
структуры РКС, содержания базовой картографической основы и тематических слоев РКС (рис. 1).
Для проведения мелкомасштабного ретроспективного картографического мониторинга в качестве
исходных принимаются три основных предположения.
Первое из них допускает существование в пределах исследуемых ландшафтов регионального
иерархического уровня некоторой территориальной целостности ландшафтно-экологических условий
на всех этапах развития и становления современной ландшафтной зональной и высотно-поясной
структуры.
Согласно второму предположению, общий характер распределения значений основных ландшафтно-экологических параметров в разные геологические эпохи аналогичен современному значению.
В связи с этим на основе установленных связей между современными ландшафтными структурами и
экологическими факторами их формирования и при обеспеченности данными о характере их изменениях в разные периоды антропогена возможно создание ретроспективных и прогнозных ландшафтно-интерпретационных карт экологического содержания.
Третье предположение касается исследования особенностей и закономерностей антропогенных
воздействий и их последствий. Оно заключается в том, что на более ранних этапах развития общества
(доиндустриальный период) в сходных эколого-географических условиях формировались одинаковые
хозяйственно-культурные типы (ХКТ) [10]. В первой половине XX в., благодаря росту промышленного производства, сформировались новые высокоразвитые зональные комплексы экономического и
культурного характера.
В каждый исторический период влияние общества на природу определялось ландшафтно-экологическими условиями территории, характером ее заселения и освоения, уровнем развития производства, этническими особенностями народов, некогда заселявших регион. Интерпретация такого рода
информации позволит делать выводы о виде и степени антропогенного воздействия на ландшафт в
разные периоды времени.
В целом принятые условия позволят использовать в процессе создания блока ретроспективных
экологических карт методы ландшафтно-индикационного картографирования [4].
Хронология. Для упорядочения во времени множества различных состояний геосистем разрабатывается хронологическая шкала картографирования. Ее временной интервал определяется целью и
масштабом картографирования, размерностью геосистем, а также качеством исходной информации.
Для геосистем регионального уровня разрабатывается хронологическая шкала развития в единицах
летоисчисления.
Прогностическое значение в исследовании эволюции геосистем имеют характеристики природных
и антропогенных режимов. Их изменения ведут к модификации всей структуры геосистем [2]. Наибольшие из них связаны с циклами оледенения, межледниковья, внутримежледниковыми и внутри160
вековыми ритмами [11]. Для Байкальского региона они совпадают со следующими фазами формирования палеоклимата: 39–40 тыс. л. н. — малохетское потепление, 26–28 тыс. л. н. — фаза климатического оптимума межледниковья, 11–12 тыс. л. н. — начало улучшения климата после сартанского
похолодания, 7–8 тыс. л. н. — дальнейшее потепление в бореальный климатический период, 5–
6 тыс. л. н. — фаза климатического оптимума голоцена (атлантический климатический период), 2–
4 тыс. л. н. — ксерофитизация климата в суббореальный климатический период, 1,5–2 тыс. л. н. — в
субатлантический климатический период начало ухудшения климата, XVI–XIX вв. — «малая ледниковая эпоха», XIX–XXI вв. — относительное потепление климата [12].
Согласно временным этапам развития ландшафтов, на базе научных концепций развития материальной культуры [13], исторических ландшафтов [14], хозяйственно-культурных типов [10], природопользования [15] проводится синхронное исследование антропогенных факторов формирования
ландшафтов. Продолжительность использования территории, существующие способы производства,
численность и этнические особенности населения определяют степень и характер антропогенного
воздействия на геосистему.
Для Байкальского региона определены следующие основные хронологические этапы развития
природопользования: природопотребление (35–40 тыс. л. н.); доиндустриальное природопользование:
скотоводство (3–2 тыс. л. н.), скотоводство с элементами земледелия и ремесел (1 тыс. л. н.), подсечное земледелие с использованием тягловой силы животных (XVII–XIX вв.) [9, 16, 17]. Для исследования индустриального этапа природопользования (XIX–XXI вв.) может быть разработана короткоинтервальная хронологическая шкала.
Данные о хронологии развития природных систем, их использования, а также о характере и степени антропогенного воздействия и возможных его последствиях позволят создать синхронную хронологическую шкалу. На ее основе разрабатывается хроноструктура блока ретроспективных карт.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Структура ретроспективной картографической системы. Основной принцип создания РКС — отражение в определенной хронологической последовательности историко-эволюционного процесса
формирования современного состояния геосистем Байкальского региона.
Каждая карта РКС выполняет определенную структурно-функциональную роль (табл. 1). Выделяются базовые, индикационные, интерпретационные, производные и независимые карты [18]. В качестве базовой основы для согласования информации используется модифицированная общенаучная
ландшафтная карта. На ее основе создаются интерпретационные и производные карты, жестко согласованные с ней.
Кроме того, в состав РКС включаются хронологические таблицы и наиболее информативные
комплексные исторические карты. Они имеют большое индикационное значение для исследования
процесса взаимодействия общества и природы, а также формирования геосистем. Это независимые
карты, которые могут быть графически и содержательно не связаны с другими.
Базовая карта. Для создания РКС разрабатывается базовая ландшафтно-интерпретационная экологическая карта посредством модификации общенаучной ландшафтной карты юга Восточной СиТаблица 1
Структура блока ретроспективных карт
Структурно-функциональные типы
Тематика
Базовые
Базовые интерпретационные
Карты современного состояния геосистем:
модифицированная общенаучная ландшафтная
ландшафтно-экологическая
геоэкологическая
Ретроспективные интерпретационные Историко-географические карты геосистем
(по выделенным этапам развития)
Производные
Комплексные историко-географические карты
Карты эколого-культурного районирования
Индикационные
Топонимическая карта
Ландшафтно-археологическая
Карты истории заселения и освоения
Независимые
Хронологические таблицы
Ранее изданные историко-географические карты
из разных источников
Масштаб
1:7 500 000
Разный
161
Рис. 2. Общая схема создания ретроспективного блока карт.
бири м-ба 1:1 500 000 [19] с использованием следующих тематических карт: Эколого-фитоценотической карты Азиатской России м-ба 1:7 500 000 [20] и карт из атласов, включающих частично или
полностью исследуемую территорию [16, 17, 21].
Посредством оптической и тематической генерализации ландшафтная карта и ее научная классификация модифицируются до м-ба 1:7 500 000. В легенде карты необходимо отобразить связь между основными региональными ландшафтными структурами и экологическими факторами их формирования. Карта призвана устанавливать наиболее очевидные зональные и высотно-поясные закономерности и особенности дифференциации геосистем. Кроме того, в легенде необходимо указать
основные типы использования ландшафтов, характер и степень антропогенного воздействия и его
последствия.
Ретроспективные карты. Создание блока ретроспективных карт связано с интерпретацией содержания базовой ландшафтной карты (рис. 2). Хроноструктура этого блока соответствует ранее разработанной шкале историко-эволюционного процесса формирования ландшафтов. На ее основе для
каждого отрезка времени создается своя историко-географическая карта. Картированию подлежат
историко-генетические ряды, отражающие вероятную смену природных ландшафтов во времени,
характер их использования. Карты жестко согласуются с базовой картой и между собой.
При их создании огромную роль приобретает глубина интерпретации междисциплинарной разновременной информации, зависящая от квалификации составителя. Это делает каждую карту индивидуальной. Согласование карт проводится посредством соблюдения единых принципов построения
классификаций и типологий карт, контурной увязки взаимосвязанных или идентичных объектов
картографирования, содержательного и терминологического соответствия легенд.
Производные карты. Картографический анализ разновременных реконструкций ландшафтов позволит создать комплексную историко-географическую карту, отображающую особенности и закономерности процесса развития геосистем в определенной хронологической последовательности.
Жестко согласованные историко-географические тематические карты обеспечат эколого-культурное геосистемное районирование исследуемой территории. Оно рассматривается как процесс вычленения объективно формирующихся и функционирующих природных географических образований,
характеризующихся определенным способом природопользования, детерминированным совокупностью территориальных условий и факторов [6]. Операционные единицы такого типа районирования
концентрируют сведения об общих природных, социально-экономических условиях территории и
отражают реакцию геосистем на однотипное антропогенное воздействие.
Выделение эколого-культурных районов основывается на анализе территориальной дифференциации типов геосистем с учетом того, что направленность их развития, в известной мере, определяется конкретной природной и социально-экономической средой. Территориальной дифференциации
соответствует набор районообразующих факторов как по вертикали (по иерархическим уровням), так
и по горизонтали (в пространственном аспекте). Эколого-культурное районирование происходит в
два этапа: предварительное вычленение природно-антропогенных образований; эколого-культурная
параметризация территории, позволяющая скорректировать сетку районов в соответствии с особенностями эколого-культурной обстановки.
Индикационные карты. Они имеют большое значение в исследовании историко-эволюционного
процесса развития ландшафтов. Комплексная топонимическая карта отражает миграционные процессы, языковую принадлежность народов, некогда заселявших регион, этнические особенности хозяй162
Таблица 2
Основные классификационные признаки геосистем
Хроноструктура
Хронология
геосистемы
Геохронология,
хронология палеоклимата, природопользования
Хронотипы
антропогенные факторы
формирования геосистем
Потенциал:
Использование Воздействие
природные
режимы,
продуктивность
Изменение
ства и культуры. Исследование топонимов предполагает: изучение массово-повторяющихся элементов
топонимики; сравнительный анализ топонимической системы различных территорий; анализ связей
этнических миграций населения с особенностями топонимики; анализ топонимов, отражающих историко-эволюционный процесс взаимодействия общества и природы.
Ландшафтно-археологическая карта показывает основные особенности динамики освоения и
использования территории, сложившиеся в течение длительного исторического периода и вместе с
этим характеризует особенности воздействия человека на окружающий ландшафт в разные отрезки
времени. Историко-этнографические и археологические материалы позволяют исследовать вопросы
развития земледелия и размещения земельных угодий, границы распространения скотоводства и виды
ремесел. При этом рассматриваются вопросы преемственности в природопользовании, исторические
традиции, возникновение и развитие его прогрессивных форм, нарушающих прошлый экономический
уклад и оказывающих влияние на формирование современного культурного ландшафта.
Карта истории заселения и освоения территории имеет индикационное значение при изучении
проблем размещения коренного населения, исследования этнического природопользования и сохранения его форм на изучаемой территории.
Независимые карты. Особую группу составят ранее изданные историко-географические карты из
разных источников. Они будут иметь большое индикационное значение в исследовании формирования современного облика ландшафтов Байкальского региона.
Хронологические таблицы. Вне всякого сомнения, лучше всего, если данные ретроспективного
исследования находят выражение в наборе историко-географических карт, каждая из которых отображает геосистемы определенного среза времени. Но, как показывает опыт, имеющиеся картографические, статистические, текстовые материалы дают ограниченные возможности для картографирования наиболее ранних этапов историко-эволюционного развития геосистем. В этом случае целесообразно отразить необходимые сведения в хронологической таблице (табл. 2).
Признаками классификации геосистем в разные периоды исследования (хронотипов) могут выступать сходство и различие их природных режимов, характеристики продуктивности, особенности
хозяйственного использования, а также характер антропогенного воздействия, предполагаемые изменения ландшафтов и их относительная оценка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Ретроспективная картографическая система Байкальского региона позволит установить картографический порядок из исходного хаоса междисциплинарных разновременных данных и получить
новое знание. Разработанная на основе комплексных мониторинговых палеогеографических и историко-географических исследований, она сможет обеспечить информацией все звенья анализа соотношения естественных и антропогенных факторов в эволюции ландшафтов и формировании экологической обстановки.
Целостная система сопряженных историко-географических карт, отображающая различные стадии
процессов освоения региона во взаимосвязи с изменениями природной среды, может быть использована для определения ландшафтов, подвергшихся различным антропогенным воздействиям на
протяжении нескольких тысячелетий. На основе этой информации возможно выделение территорий,
на которых совпадение особенностей многолетних антропогенных воздействий с тенденциями эволюции природной среды предопределило ухудшение современной экологической ситуации.
На практике эти данные могут быть использованы при разработке рекомендуемых режимов природопользования и мероприятий, обеспечивающих естественный ход восстановления природных
ландшафтов.
163
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кошкарев А. В., Антипов А. Н., Батуев А. Р. и др. Геопорталы в составе инфраструктур пространственных
данных: российские академические ресурсы и геосервисы // География и природ. ресурсы. — 2008. —
№ 1. — С. 21–32.
2. Сочава В. Б. Теоретическая и прикладная география: Избр. труды. — Новосибирск: Наука, 2005. — 288 с.
3. Коломыц Э. Г. Региональная модель глобальных изменений природной среды. — М.: Наука, 2003. — 371 с.
4. Викторов С. В., Чекишев А. Г. Ландшафтная индикация и ее практическое применение. — М.: Изд-во Моск.
ун-та, 1990. — 196 с.
5. Черкашин А. К. Полисистемное моделирование. — Новосибирск: Наука, 2005. — 280 с.
6. Дружинин А. Г. Эколого-культурный анализ территориальных систем. Теория и опыт регионального исследования. — Ростов-на-Дону: Изд-во Ростов. ун-та, 1991. — 170 с.
7. Принципы и методы геосистемного мониторинга / Грин А. М., Мухина Л. И. — М.: Наука, 1989. — 166 с.
8. Берлянт А. М. Образ пространства: карта и информация. — М.: Мысль, 1986. — 240 с.
9. Кузнецова Т. И., Снытко В. А. Картографо-информационная база для ГИС эколого-культурного развития
регионов // ГИС для устойчивого развития территорий: Материалы международной конференции. — Хельсинки, СПб, 2002. — С. 154–159.
10. Андрианов В. В., Чебоксаров Н. Н. Историко-географические аспекты хозяйственно-культурного развития
народов мира (конец 19–начало 20 вв.) // Историческая география. — М., 1976. — С. 7–11.
11. Герасимов И. П. Экологические проблемы в прошлой, настоящей и будущей географии мира. — М.: Наука,
1985. — 246 с.
12. Белова В. А. Растительность и климат позднего кайнозоя юга Восточной Сибири. — Новосибирск: Наука,
1985. — 152 с.
13. Алексеев В. П. Становление человечества. — М., 1984. — 460 с.
14. Жекулин В. С. Историческая география ландшафтов. — Новгород, 1982. — 206 с.
15. Ишмуратов Б. М. Территориальная организация природопользования в таежных регионах // География и
природ. ресурсы. — 1994. — № 4. — С. 114–120.
16. Сибирь. Атлас Азиатской России / Деревянко А. П., Бакланов П. Я., Ламин В. А. — Новосибирск; М.: Феория, 2007. — 863 с.
17. Историко-культурный атлас Бурятии / Намсараев С. Д., Жуковская Н. Л. — М.: Изд-во «Дизайн. Информация. Картография», 2001. — 679 с.
18. Январева Л. Ф., Кожухарь А. Ю. Согласование карт при комплексном электронном картографировании //
Взаимодействие картографии и геоинформатики (к 60-летию профессора С. Н. Сербенюка). — М.: Научный
мир, 2000. — 192 с.
19. Ландшафты юга Восточной Сибири: Карта м-ба 1:1 500 000 / Михеев В. С., Ряшин В. А. — М.: ГУГК,
1977. — 4 л.
20. Эколого-фитоценотические комплексы Азиатской России (Опыт картографирования). — Иркутск, 1977. —
70 с.
21. Иркутская область: экологические условия развития: Атлас / Воробьев В. В., Антипов А. Н. — М., Иркутск,
2004. — 98 с.
Поступила в редакцию 24 июня 2008 г.
164
Download