Основные приемы анализа при картографическом методе исследования

Другой распространенный прием математического анализа состоит в составлении по картам уравнений поверхностей, аппроксимирующих исследуемые явления - реальные (например, земной рельеф, поверхности погребенных пород определенного геологического возраста и т. п.) или абстрактные (годовой слой осадков, плотность населения, урожайность и др.), затем в построении поэтим уравнениям карт аппроксимирующих поверхностей и, наконец, в анализе этих поверхностей для интерпретации и объяснения исследуемых явлений.

функция искомой поверхности

(1)

где z - значение исследуемого явления в точке с координатами и и v, неизвестно, но ее можно выразить в той или иной приближенной форме, например в виде степенного ряда

(2)

с неизвестными коэффициентами А, В, С, . Для определения этих коэффициентов решается система уравнений (2), число которых равно или превышает число искомых коэффициентов (в последнем случае с привлечением способа наименьших квадратов). Значения z, и и v для составления отдельных уравнений берутся при исследовании непрерывных (континуальных) явлений непосредственно с карты, например в вершинах регулярной сетки, а для дискретных явлений определяются по сети территориальных ячеек как «плотности» явлений в этих ячейках, т. е. отношение численности объектов или суммарного выражения картографируемых признаков в каждой ячейке к ее площади (например, плотность населения, «плотность» запасов древесины в м3 на 1 га и т. п.). Очевидно многочлен первой степени, определяющий аппроксимирующую поверхность как плоскость, дает для сложной поверхности лишь самое грубое приближение. Аппроксимация уточняется с повышением степени многочлена. Несложные поверхности удовлетворительно описываются кубическими и даже квадратными уравнениями. Разложения можно выполнить также посредством тригонометрических рядов Фурье, или, что особенно удобно для практических целей, в виде суммы произведений ортогональных многочленов П. Л. Чебышева.

Аппроксимирующие поверхности удобно применять для определения площадей и объемов, сопоставления поверхностей, например при изучении корреляции явлений и т. п.

Для математического анализа заимствуются также положения из других математических дисциплин. В частности, приемы математической теории информации привлекаются для оценки по картам пространственной однородности (или неоднородности) явлений, пространственного соответствия различных явлений и т. д.

Проведенный выше раздельный обзор основных приемов анализа, используемых в картографическом методе исследования, позволяет яснее видеть пути его применения. Но в практике обычно совместное применение различных приемов. Например, предварительный визуальный анализ полезен для выбора рациональной методики картометрических работ, результаты которых могут быть далее обобщены в графических построениях, в частности в виде гипсографических кривых, и т. п. Комплексирование различных приемов не только обогащает методику работы, но и расширяет возможности картографического метода.

Некоторые приемы анализа (визуальный, картометрический, графический) имеют длительную историю, но математические приемы, требующие сплошь и рядом обширных вычислений, оказались реальными лишь после внедрения электронно-вычислительных машин в практику картографического метода.

Это интересно:

Водоемы
Город Армавир расположен в юго-восточной части Краснодарского края на левом и правом берегах реки Кубань при впадении в нее левого притока реки Уруп. Кубань, общая протяженность рек – 29125 км (табл. 1.1), 1090 озер и лиманов, 80 % которых сосредоточено в Восточном Приазовье и дельте р.Кубань, в ...

Экологические проблемы водных ресурсов Южного Урала
Богатые природные ресурсы Урала, географическое положение и ряд других факторов обусловили интенсивное промышленное освоение края, а, следовательно, и интенсивное использование и загрязнение водных объектов. Ежегодно общий забор воды из водных объектов Челябинской области составляет около одного ...

Дальний Восток как уникальный природный комплекс
Мы уже знаем, что Дальний Восток занимает 3113 тыс. км2, протянулся более чем на 4 тыс. км с юга и юго-запада на север и северо-восток, практически с 42 по 72° с.ш. Здесь представлены высочайшие вулканические горы и мощные океанические желоба, водопады высотой свыше 100 м и уникальная Долина Гейзе ...