 |
Методы математического моделирования в географии
|
|
|
|
РЕФЕРАТ
на тему: «Математика в географии»
по дисциплине «Математика»
Выполнил студент 12 группы Журавлев Д.С.
Руководитель Иванова Н.Л.
Шарья
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………….……………... 3
1.Причины слияния двух наук…..………………………………………….….. 4
2.Математизация в наши дни.…………………………………………………...5
3.Методы математического моделирования в географии.................................... 7
4.Использование математического моделирования в экономической географии. Модель центральных мест Вальтера Кристаллера...……..…………..…......8
5.Теория промышленного штандорта Альфреда Вебера…..…………………..10
Заключение …………...…………………………………………………………... 13
Введение
Математика и география. Казалось бы, как две эти науки взаимосвязаны между с собой? Некоторые ученые до сих пор скептически относятся к симбиозу этих двух наук. Резонанс мнений исследователей велик, от восторженных взглядов до недоверчивых мыслей на слияние двух дисциплин. Первое использование математических методов относят к временам Эратосфена и Фалеса Милетского. Тогда «Царица наук» использовалась для вычисления астрономических и геодезических задач. В эпоху Великих географических открытий математика также не имела популярность среди географов, так как основной чертой этого времени было непосредственно изучение и открытие новых территорий. Что нельзя сказать о начале XX века. Ученые стали внедрять математику в географию. Многие деятели науки даже создали школы по статической обработке наблюдений.
Причины слияния двух наук
Как было сказано во введении, внедрение математических методов в решение географических задач не являлось каким-то новаторством, присущим именно для нынешнего времени. Математизация географии произошла уже давно, имев немного другую направленность. Пик изучения математики через географическую призму приходится на 1950—1960 гг. Для многих ученых применение математических алгоритмов в географии явилось новым направлением в данной дисциплине. Но вопреки мнению большинства, часть деятелей науки продолжали видеть нецелесообразность синтеза географии и математики. В 1970-х г. даже стали появляться работы, в которых высказывалась подобная мысль.
|
|
|
Арманд Давид Львович — основоположник изучения географии с помощью математических методов в России. На данный момент в данной дисциплине используются различные методы математического алгоритма. Основным аспектом внедрения математики является необходимость обобщения, полученной за многие годы информации.
В наши дни математика используется для географического прогноза, что помогает получать более правдивые сведения. Но так ли все просто? Нет. Существует ряд причин препятствующих безупречному развитию математики в географии, такие как: отсутствие прочной базы знаний по использованию математических алгоритмов у специалистов; малая официализация знаний и понятий; порой, протекающие природные явления, очень трудно описать математическим языком.
Математизация в наши дни
Казалось бы, описание разнообразных явлений и теорий путем географического анализа достаточно. Но стремительный рост хозяйственной деятельности стал проявлять все более острую необходимость в точном познании, в более глубоком освоении науки. Поэтому ученым-географам не оставалось выхода, кроме как привлекать разные отрасли науки в географию и способствовать их взаимодействию. Использование математических алгоритмов дало возможность:
|
|
|
1. беспрепятственно вычислять количество жителей в пределах определенного ареала обитания и прогнозировать рост населения;
2. вычислять густоту расселения, площадь государства (города);
3. определять масштаб;
4. измерять высоту гор, находить абсолютную высоту, определять температуру на вершине.
Но математический метод работы дал возможность не только определять географические объекты, но и выявлять математические закономерности. Это предоставило более обширные знания о циклонах и антициклонах, о выборе строительной площадки для возведения здания, о паводках вследствие выпадения осадков, которые могут оказаться губительными, если не предпринимать меры по безопасности.
Все геосистемы взаимосвязаны между собой. Более ярким этому доказательством является развитие знаний в области математического моделирования. С появлением этого метода устройство географических систем двигается вперед с невероятной скоростью. Метод математического моделирования заключается в изображении различных природных явлений путем выражения математических формул, а так же для имитации процессов природы. Чем же удобен процесс моделирования? Ответ очень прост. Математическое моделирование отсеивает второстепенные факторы, предоставляя внимаю лишь те, которые необходимы.
В географии широко применяются три разновидности математических моделей:
1. Построенные без учета пространственного координирования явлений. Результаты осуществления, которых не подлежат картографированию;
2. Модели, результаты которых подлежат картографированию, но пространственное положение учитывается на этапе выполнения математических алгоритмов;
3. Модели, в которых невозможно осуществить математические расчеты без учета пространственного аспекта.
Так же выделяют различные этапы использования метода моделирования:
1. Для анализа, полученных данных;
2. Для систематизации, собранных фактов;
3. Для описания природных явлений;
4. Для прогноза дальнейшего развития ситуации.
В большей степени в разделах географии можно обнаружить использование статистики и теорий вероятности.
Методы математического моделирования в географии
Смысл метода моделирования в географии заключается в изучении каких-либо явлений, природных процессов, а также целых природных систем, путем создания и исследования. Имеются несколько типов моделей:
|
|
|
1. Пространственно-подобные (материальные) модели. Создаются человеком из различных материалов с учетом всех геометрических правил;
2. логические (идеальные) модели. К ним относятся теории, правила, законы, понятия;
3. образные (фото, зарисовки);
4. знаковые модели;
5. образно-знаковые.
С помощью применения математического моделирования разрешаются такие вопросы, как:
1. систематизация полученной информации;
2. оценка рельефных особенностей местности;
3. постройка ГИС;
4. автоматическое зонирование, картирование и классификация;
5. управление и прогнозирование явлений с географической точки зрения;
6. оценка антропогенного воздействия на экосистемы;
Если рассматривать физическую географию, то особое место отведено графическим и математическим моделям. Чаще всего методы математического анализа встречаются в экономической географии. Спектр использования математики именно в экономической географии шире, нежели в физической.
|
|
|
