3. Методы геоэкологических исследований
Для получения необходимой геоэкологической информации используется целый арсенал разнообразных методов исследований. Метод (от греч. – путь исследования или познания, теория, учение) – путь к цели, способ построения и обоснования системы науч-ного знания, совокупность приемов и операций практического и теоретического освоения действительности. Каждый из методов имеет определенные пределы своих познавательных возможностей. Ни один метод не является универсальным, пригодным «на все случаи жизни», для изучения любого объекта или процесса. Различные методы позволяют вскрыть те или иные особенности объекта, его отдельные стороны или закономерности. Методы геоэкологических исследований находятся в тесной исторической и логической взаимосвязи и образуют своеобразную систему методов. В зависимости от поставленной задачи исследователь выбирает из этой системы те или иные методы исследования. Единой унифицированной классификации методов геоэкологических исследований не существует. По месту рабочего цикла и положению исследователя выделяют экспедиционные, стационарные, камеральные, лабораторные, дистанционные (неконтактные) методы. По истории становления и опыту применения все методы делятся на традиционные, новые (современные) и новейшие (перспективные). К традиционным, издавна применяемым методам относятся сравнительный, исторический, литературный и картографический методы. Основы сравнительного метода заложены еще Аристотелем. Сравнение способствует выделению из потока геоэкологической информации главного и особенного. Путем сравнения устанавливается общность, сходство и различие объектов и процессов. Сущность исторического метода заключается в сравнении состояний, между которыми происходят природные и техногенные изменения основных характеристик изучаемого объекта, либо факторов его формирующих. Разновидностью исторического метода являются палеоботанический, палеофаунистический, палеогляциологический методы, используемые для прогноза развития природной среды. Литературный метод широко применяется в геоэкологии, особенно при выполнении теоретических работ. Этим методом пользуется каждый исследователь, так как он обязан детально изучить литературу по теме исследования, использовать опыт других ученых и, не повторяя их, внести свой вклад в разработку научной проблемы. Первые карты появились еще в глубокой древности. Одновременно с картами возникает и картографический метод исследования. Он заключается в создании географических и экологических карт и их изучении для оценки сложившейся ситуации. К новым методам относят геофизический, геохимический, статистический методы, аэрометоды и методы природной индикации. Геофизический метод – это метод изучения взаимосвязей, существующих в геоэкосистемах в виде масса- энергообмена методами современной физики. Первоначально этот метод использовался в гидрометеослужбе, которая уже более сотни лет ведет наблюдения за состоянием приземного слоя атмосферы и состоянием водных объектов. Основоположниками геохимического метода считают наших соотечественников академиков В. И. Вернадского, Б. Б. Полынова, А. Е. Ферсмана. Этот метод направлен на исследование миграции (переноса и перераспределения) химических элементов в природе. В связи с катастрофическим загрязнением отдельных участков природной среды этот метод является одним из основных в экологии и геоэкологии. С его помощью определяют содержание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, питьевой воде, поверхностных водах, почвах, пищевых продуктах. Статистический метод представляет собой сбор, обработку и анализ многочисленных статистических данных по населению, производству разнообразной продукции, по использованию природных ресурсов, антропогенному воздействию на природную среду, выполнению плана природоохранных мероприятий. Аэрометоды – методы исследования территории с помощью летательных аппаратов, к которым относят самолеты, вертолеты, планеры, воздушные шары и авиамоторные модели. К аэрометодам относят два вида работ: визуальные наблюдения и аэрофотосъемку. В настоящее время аэрометоды относят к дорогостоящим методам исследования, хотя они и позволяют намного сократить время проведения работ. Методы природной индикации основаны на взаимосвязях природных компонентов и комплексов, позволяют определить скрытые и труднонаблюдаемые (деципиентные) природные компоненты и их свойства по визуально и непосредственно наблюдаемым (физиономическим) компонентам и их свойствам. Существует достаточно много различных методов индикации ареалов загрязнения: лихеноиндикация (индикация по лишайникам), крипиндикация (индикация по мхам), дендроиндикация (индикация по древесной растительности), гляциоиндикация (индикация по льду ледников), педоиндикация (индикация по почвам) и др. К новейшим методам исследования относят математические и космические методы, метод экспертных оценок, методы моделирования и прогнозирования и др. Современная математизация – процесс, связанный с научно-техническим прогрессом принесший в геоэкологию ускорение сбора и обработки информации, улучшение методов ее хранения, способов получения объективных выводов. В связи с появлением большого количества персональных компьютеров стало возможным создание на их основе «электронных банков географической и экологической информации» и систем экспертных оценок для геоэкологического прогноза. С помощью съемки из космоса стало возможным наблюдение за динамикой природно-антропогенных процессов на огромных пространствах нашей страны и планеты в целом. Космические фотоснимки, выполненные в различных зонах спектра, позволяют специалистам по геоэкологии выделять наиболее кризисные в экологическом отношении участки Земли и вести за ними постоянный контроль. Метод экспертной оценки включает в себя определение современного состояния и прогнозирование результатов хозяйственной деятельности на окружающую природную среду, на здоровье и благополучие человека, а также выявление возможных нарушений экологической обстановки. В настоящее время все вновь вводимые в строй и реконструируемые хозяйственные объекты проходят государственную экологическую экспертизу. Ее обычно проводит эксперт (или группа экспертов). Эксперты, как правило, высококвалифицированные специалисты, с глубокими знаниями и со значительным опытом работы. Решениями экспертов неоднократно приостанавливалась работа промышленных предприятий и строительство различного рода объектов вредно воздействующих (или могущих воздействовать) на природную среду. Метод моделирования – метод опосредственного практического или теоретического оперирования объектом, при котором исследуется непосредственно не сам объект, а его точная копия (модель). Существую различные методы моделирования – картографическое, математическое, логическое, компьютерное и др. Прогноз можно определить как разработку представлений о будущем состоянии объекта, оценку перспектив развития. Основные методы прогнозирования: логический, сравнений и аналогов, экстраполяции, интерпретации, статистический, экспертных оценок, картографический, математическое моделирование, социологический и др. Существует большая группа методов, используемых не только в геоэкологии, но и в других науках. К общенаучным методам исследования относят анализ и синтез, индукцию и дедукцию, эксперимент, типологию, классификацию и др. Необходимо особо выделить методы инструментального (технического) контроля состояния природной среды. В настоящее время первичная информация о состоянии отдельных компонентов природной среды (атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почв и растительности) собирается в основном путем отбора проб и их последующего анализа в лабораторных условиях с помощью различного рода технических приборов. Сейчас существует достаточно много таких приборов: фотоэлектроколориметры, спектрофотометры, плазменные фотометры, хроматографы, иономеры, нитратомеры, радиационные дозиметры и др. 4. Загрязнение почв— вид антропогенной деградациипочв, при которой содержание химических веществ в почвах, подверженных антропогенному воздействию, превышает природный региональный фоновый уровень их содержания в почвах. Основной критерий загрязнения окружающей среды различными веществами — проявление признаков вредного действия этих веществ в окружающей среде на отдельные виды живых организмов, так как устойчивость отдельных видов последних к химическому воздействию существенно различается. Экологическую опасность представляет то, что в окружающейчеловекаприродной среде по сравнению с природными уровнями превышено содержание определенных химических веществ за счет их поступления из антропогенных источников. Эта опасность может реализоваться не только для самых чувствительных видов живых организмов. Загрязнение экосистемы— один из видов ее деградации, загрязнение почв — один из опаснейших видов деградации почв и экосистемы в целом. Загрязняющие вещества(загрязнители) — это вещества антропогенного происхождения, поступающие в окружающую среду в количествах, превышающих природный уровень их поступления.
Источник
Методы исследования природных объектов
Макаренко Г.Л. Методы исследования природных объектов: Учебное пособие. – 1-е изд. – Тверь: ТГТУ, 2008. – 152 с. Табл. 8, ил. 86, библ. – 42 наим.
В учебном пособии изложены теоретические основы и практическое применение методов исследования природных объектов. Приводятся необходимые сведения о дистанционных и наземных методах, технических средствах и технологиях, применяемых в современных исследованиях.
Учебное пособие не стоит изолированно от других наук и опирается на ряд положений, излагаемых в дисциплинах естественно научного направления: общая экология и биология; почвоведение; геология и гидрогеология; четвертичная геология; ландшафтоведение; климатология, метеорология и гидрология; геокартирование. Методы исследования природных объектов позволяют дополнительно получить необходимую полноценную информацию о закономерностях их пространственного и территориального размещения, решения вопросов природоохранного обустройства территорий и проблем рационального природопользования. В результате изучения этого курса будущий специалист в области природообустройства должен уметь правильно выбрать тот или иной метод исследования с учетом природных особенностей изучаемого объекта.
Рецензенты: д.г.н., профессор Московского государственного университета А.А. Лукашев; эксперт государственной экологической экспертизы, главный геолог Центра инженерно-строительных изысканий В.С. Моченов; доцент ГОУ ВПО БПГУ им. В.М. Шукшина, к.с.н., советник РАЕН О.Р. Гребенников.
ISBN © Тверской государственный
технический университет, 2008
1. ДИСТАНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ
1.2.1. Природные условия аэросъемки…………………… 11
1.2.2. Виды аэросъемок и аэросъемочные материалы……. 14
1.2.3. Первичные летно-съемочные материалы…………. 18
1.2.4. Средства и материалы аэросъемок……………………… 18
1.2.5. Технические средства визуально-инструментального
1.2.6. Дешифровочные признаки…………………………. 23
1.2.7. Основные этапы детального дешифрирования…… 26
1.3. Аэрогеофизические методы……………………………… 28
1.3.1. Радиолокационная (радарная) аэросъёмка…………… 28
1.3.2. Тепловизионный дистанционный диагностический
1.3.3. Тепловая инфракрасная съемка……………………… 32
Источник