Страница:
В кон. 20 в. на Земле проявились симптомы экологического кризиса: иссушение и эрозионное разрушение территории, сведение лесов и опустынивание, истощение запасов полезных ископаемых, загрязнение окружающей среды. Антропогенный вклад в оборот углерода, азота, фосфора, серы сравнялся с естественным, а местами стал преобладать над ним. Значительная часть поверхности суши необратимо преобразуется человеком. Усиливающаяся в мире глобализация наряду с позитивными тенденциями увеличивает разрыв между бедными и богатыми странами, обостряет старые и порождает новые глобальные проблемы человечества. Всё это ставит перед географией соответствующие задачи: исследование динамики природных, социально-экономических и геополитических процессов, прогнозирование глобальных и региональных социально-экономических и политических ситуаций, выработка рекомендаций по охране окружающей среды, оптимальному устройству и функционированию природно-технических систем в целях повышения безопасности человеческого существования и качества жизни людей. Особую роль в этом подходе играют экология и наука о природопользовании, формирующаяся на стыке физической и социально-экономической географии с экономикой и технологией.
Обладая огромным интеграционным потенциалом, география объединяет самые разные отрасли знания и методы исследования для того, чтобы помочь решить важнейшую проблему нашего времени – обеспечить устойчивое социально-экономическое развитие как всего человечества, так и отдельных людей, в какой бы стране мира они ни жили.
ГЕОГРÁФИЯ МИРОВÓГО ХОЗЯ́ЙСТВА, отрасль социально-экономической географии, изучающая совокупность взаимодействующих национальных хозяйств стран мира, хозяйственную деятельность крупных регионов, региональных объединений и союзов, транснациональных корпораций, их развитие в ходе международного разделения труда. Как самостоятельная отрасль научного знания возникла в связи с образованием и развитием мировой системы транспорта и связи, мирового рынка товаров, капитала и рабочей силы, международной финансовой системы. Изучает как отдельные отрасли мировой экономики (промышленность, сельское хозяйство, транспорт и связь, финансы, внешнеэкономические связи и др.), так и хозяйство отдельных регионов и типов стран. Отраслевые разделы современной географии мирового хозяйства тесно связаны с комплексным изучением ряда глобальных проблем современности и самого процесса глобализации.
ГЕОГРÁФИЯ НАСЕЛÉНИЯ, отрасль социально-экономической географии, изучающая закономерности и пространственные особенности формирования и развития современного состава населения и мест его обитания в различных исторических, социокультурных, экономических и природных условиях. Изучает территориальные (региональные) различия в воспроизводстве населения и его демографической структуре, расово-этнический и конфессиональный состав населения, социальную структуру, трудовые ресурсы и их использование, интенсивность, состав и направление международных и внутренних миграций, плотность населения и типы заселения территорий, процессы урбанизации, территориальные (региональные) различия в образе и качестве жизни людей, связь размещения населения с размещением производства. Тесно связана с демографией (см. Демогеография), этнологией (см. Этническая география), социологией, экономикой, градостроительством и др. научными дисциплинами.
ГЕОГРÁФИЯ ПОЧВ, область почвоведения, изучающая общие закономерности распределения почв, а также почвенный покров отдельных регионов и планеты в целом (педосферу). География почв изучает почвенный покров на разных иерархических уровнях строения педосферы в целом, начиная от микрозакономерностей формирования почв (микрогеография почв) и кончая макрозакономерностями (макрогеография почв). Как микро-, так и макрозакономерности строения почвенного покрова (СПП) обусловлены тем, что почвенный покров планеты представляет собой непрерывный ряд сменяющих друг друга почв, которые отличаются качественными и количественными параметрами (свойствами).
Почвенное пространство, в котором свойства практически не меняются ни в вертикальном, ни в горизонтальном направлении, называют элементарным почвенным ареалом (ЭПА), представляющим собой миним. однородное тело, выделяемое в педосфере при микрогеографических исследованиях почв (детальном картографировании почв). Примерами ЭПА служат, как правило, разные естественные и антропогенные формы микро– и мезорельефа, а также неоднородность почвообразующих пород и растительности. В рельефе это западины, микроповышения (муравьиные кочки, борозды выпахивания, сурчины, термитники и т. д.), эрозионные ложбины и др. Сменяющие друг друга покровные суглинки, морены, пески, лёссы, глины, коры выветривания, плотные породы и т. д. также обусловливают формирование разнородных ЭПА.
Повторяющееся в пространстве чередование разных по форме и происхождению ЭПА образует в почвенном покрове неоднородность почв, которая носит название микроструктура. Типичным примером антропогенной микроструктуры является любой огород, где искусственно созданные грядки порождают неоднородность почвенного покрова на уровне ЭПА.
Естественные и антропогенные микроструктуры различаются по составу почв. В силу этого всё разнообразие микроструктур и почв педосферы на уровне ЭПА изучить даже на современном уровне космической техники практически невозможно. Реально изучаются более общие закономерности формирования почв в педосфере, которые обусловлены крупными формами и типами рельефа (долины рек, равнины, низменности, возвышенности, конусы выноса и т. д.).
Схема почвенного покрова разных уровней иерархии строится по типу русской матрёшки. Самая маленькая матрёшка – это ЭПА, а самая большая – педосфера, весь почвенный покров планеты. Отличие заключается в том, что педосфера (большая матрёшка) состоит из бесконечного множества разнообразных ЭПА, которые можно сложить (объединить) в более крупные структуры (матрёшки), причём каждую из выделенных структур-матрёшек география почв изучает в разных масштабах, в зависимости от поставленных целей и практических задач.
Общие закономерности строения всей педосферы, обусловленные климатом, изучаются в обзорных, или мелких, масштабах. Они выражаются в виде горизонтальной и вертикальной зональности почв, выявленной основоположником почвоведения В. В. Докучаевым в кон. 19 в. Зональность почв – отражение макро– и мегаструктурных закономерностей распределения почв в педосфере. Напр., с С. на Ю. примитивные почвы Арктики сменяются почвами тундр и лесотундр (глеезёмы), хвойно-широколиственных лесов (подбуры, подзолы, дерново-подзолистые, бурозёмы и др.), степей (чернозёмы и каштановые), полупустынь и пустынь (серо-бурые, серозёмы и красновато-бурые аридные), влажных субтропиков (краснозёмы и желтозёмы), гумидных тропиков и экваториальных лесов (красные и жёлтые ферсиаллитные и ферраллитные почвы) и т. д.
Почвенный покров изображают на почвенных картах в разных масштабах. Каждый из масштабов (детальный, крупный, средний, мелкий или обзорный) позволяет отразить одну из закономерностей строения почвенного покрова, т. е. один из уровней иерархии СПП. Самые детальные почвенные карты, на которых представлены только ЭПА, отражают реальное строение почвенного покрова. Во всех остальных случаях на почвенных картах изображён генерализованный в разной степени почвенный покров.
На базе карт почв составляют тематические карты, отражающие отдельные особенности почв планеты: засоление, эродированность, распаханность, обеспеченность питательными элементами, загрязнённость, плодородие, характер использования под различные с.-х. культуры и т. д.
География почв отвечает за количественный и качественный учёт почвенных ресурсов мира, исследует глобальные проблемы деградации почвенного покрова и его экологическую значимость для человека на современном этапе активного антропогенного и техногенного преобразования почвенного покрова.
ГЕОГРÁФИЯ ПРОМЫ́ШЛЕННОСТИ, отрасль социально-экономической географии, изучающая территориальную структуру промышленного производства, закономерности и пространственные особенности развития промышленности в целом, групп отраслей, отдельных отраслей и производств – на локальном, районном, национальном, межнациональном (региональном) и глобальном уровнях. Общая география промышленности исследует общие закономерности формирования и развития территориальной структуры промышленности, место промышленности в международном (географическом) разделении труда, её положение среди других отраслей общественного производства, вопросы промышленного районирования, формирование территориальных сочетаний промышленности (в т. ч. промышленных агломераций) разного типа и масштаба, территориальную структуру деятельности частных и гос. промышленных корпораций, влияние промышленности на окружающую среду и т. п. Региональная география промышленности изучает промышленное производство в целом в составе таксономических единиц различного ранга (промышленных центров, узлов, агломераций, административно-территориальных единиц, р-нов, стран и их группировок). География отраслей промышленности исследует гл. обр. факторы размещения (природные, технико-экономические, организационные, социальные и др.) и территориальную структуру отдельных отраслей и их группировок. Для неё характерен широкий территориальный охват (мир в целом, крупные регионы, страны, крупные экономические р-ны).
ГЕОГРÁФИЯ СÉЛЬСКОГО ХОЗЯ́ЙСТВА, отрасль социально-экономической географии, изучающая закономерности и особенности территориальной дифференциации сельскохозяйственного производства (природные и социально-экономические факторы его размещения, условия и специфику развития в различных странах и районах, типологию и сельскохозяйственное районирование различных территорий, размещение отдельных отраслей сельского хозяйства, взаимосвязи с другими компонентами аграрно-промышленного комплекса).
ГЕОГРÁФИЯ СФÉРЫ УСЛУ́Г,отрасль социально-экономической географии, изучающая закономерности и особенности развития территориальной структуры третичного сектора экономики – непроизводственной сферы, или сферы услуг, – в разных странах и регионах, в различных природных, социально-экономических и демографических условиях, при разных формах расселения и как компонент социальной инфраструктуры.
ГЕОГРÁФИЯ ТРÁНСПОРТА, отрасль социально-экономической географии, изучающая территориальную структуру транспорта, закономерности и особенности его размещения, степень транспортной обеспеченности территорий. Общая география транспорта исследует закономерности размещения транспортных линий и узлов, формирование транспортных сетей, грузо– и пассажиропотоки, взаимодействие транспорта с др. отраслями и расселением населения, взаимодействие видов транспорта в пределах одной территории, роль транспорта в формировании экономических р-нов, вопросы районирования транспорта. Отраслевая география транспорта исследует специфику территориальной организации отдельных видов транспорта: автомобильного, ж.-д., водного, воздушного, трубопроводного. Региональная география транспорта изучает взаимодействие различных видов транспорта на определённой территории, степень её транспортной обеспеченности.
ГЕОДЕЗИ́ЧЕСКИЕ ПРИБÓРЫ, механические, оптико-механические, электронные и радиоэлектронные приборы, используемые для измерения на местности длин линий, углов и высот (превышений). Применяются при создании астрономо-геодезических сетей, при топографических съёмках, нивелировании, инженерно-строительных, горных и др. работах.
Одна из ранних конструкций теодолита
Для измерения длин используют стальные мерные ленты и высокоточные свето-, радио-, акустические дальномеры разных конструкций, позволяющие измерять длины от нескольких десятков метров до десятков километров. Принцип определения расстояния прост, он основан на измерении времени прохождения световых, радио– или звуковых волн от дальномера до измеряемого объекта и обратно. При этом погрешность не превышает тысячных долей измеряемого расстояния. Тот же принцип используется и в радиовысотомерах, установленных на летательных аппаратах.
Современный электронный теодолит
Угломерные приборы – оптические и электронные теодолиты – позволяют определять вертикальные и горизонтальные углы на местности с точностью до нескольких секунд. При наземных фототопографических съёмках широко используют фототеодолиты, сочетающие теодолит с фотокамерой. Обработка фототеодолитных снимков на специальных стереофотограмметрических приборах даёт объёмные стереомодели местности, используемые для составления топографических карт.
Спутниковый приёмник для определения координат точки стояния
Для топографической съёмки местности применяют мензулу (чертёжный планшет, укреплённый на треноге) и кипрегель – прибор для прочерчивания направлений и измерения расстояний и превышений. С их помощью прямо в поле определяют положение и высоту характерных точек местности, наносят их на планшет и сразу вычерчивают топографическую карту в принятых условных знаках.
Для геометрического нивелирования (определения разности высот) используют нивелиры (оптические приборы с горизонтальной визирной осью) и специальные нивелирные рейки. С их помощью передают высоты от начальной точки трассы нивелирования на следующую точку (пикет) – и так далее, с пикета на пикет, вдоль всей трассы.
Современная тенденция развития геодезического приборостроения – переход на электронные системы, обеспечивающие высокоточные измерения и фиксацию результатов в цифровой форме прямо в ходе полевой съёмки. Это удобно для компьютерной обработки данных и автоматического построения топографических карт, планов, профилей и т. п.
Подлинная революция в геодезии связана с появлением глобальных систем позиционирования (ГСП), опирающихся на спутниковые измерения. ГСП позволяют определять координаты и высоты пунктов посредством системы искусственных спутников, постоянно находящихся над Землёй. ГСП, расположенная в какой-либо точке, одновременно измеряет расстояния до четырёх или более искусственных спутников Земли. Делается это с помощью электронных приёмников, получающих специальные радиосигналы от спутников; тем самым ГСП как бы засекает своё положение на местности. Т. обр., координаты и высоты любого пункта не надо передавать от других пунктов геодезической сети, их можно определить автономно. Полученные данные быстро обрабатывают на портативных компьютерах. Это обеспечивает высокую оперативность и экономичность геодезических работ даже в труднодоступной местности, построение геодезических сетей, картографирование всех видов, привязку аэро– и космических снимков, ведение инженерно-строительных работ, навигацию и т. п.
ГЕОДÉЗИЯ, наука, изучающая форму, размеры и гравитационное поле Земли, а также технические средства и методы измерений на местности.
Геодезия зародилась в странах Древнего Востока и в Египте, где задолго до н. э. были известны методы измерения земельных участков и проектирования крупных инженерных и архитектурных сооружений – плотин, храмов, пирамид. В античной Греции, напр., использовали методы определения размеров Земли. Расцвет геодезии в Европе связан с применением магнитного компаса, изобретением в кон. 16 в. инструментов со зрительными трубами. В России научные геодезические работы начались в 17–18 вв. и были связаны с освоением новых территорий, строительством промышленных и горнодобывающих предприятий, развитием мореплавания и военного дела. Особенно быстро съёмочные работы стали развиваться в cep. 19 в. в связи с деятельностью Корпуса военных топографов и проведением межевания земель на огромных пространствах европейской части страны. Немалая заслуга в научном обосновании геодезических работ принадлежит знаменитому русскому астроному и геодезисту, основателю и первому директору Пулковской обсерватории В. Я. Струве.
Геодезическая съёмка местности с помощью кипрегеля и мензулы
В ceр. 20 в. исследования по определению фигуры и размеров Земли выполнили Ф. Н. Красовский и А. А. Изотов, вычислившие уточнённые параметры земного эллипсоида, который официально принят в нашей стране с 1942 г. и назван эллипсоидом Красовского. На тер. всей страны развита геодезическая сеть и выполнены сплошные топографические съёмки. Единый блок топографических карт масштаба 1: 25 000, охватывающих пространства России, самый крупный в мире. Всемирно известны изобретатели геодезических приборов – Ф. В. Дробышев, М. Д. Коншин, М. М. Русинов и др.
Современная геодезия тесно связана с астрономией, математикой, геофизикой, картографией и прочими науками о Земле и других планетах, а также с космонавтикой и аэрокосмическим зондированием. Осн. разделы: высшая геодезия (изучает форму и гравитационное поле Земли, методы создания геодезических сетей), космическая, или спутниковая, геодезия (использование искусственных спутников Земли для решения научных и прикладных задач), инженерная геодезия (геодезические измерения при проектировании и строительстве инженерных сооружений), топография (топографические съёмки и картографирование), маркшейдерская съёмка (подземные геодезические съёмки при горных разработках, в шахтах).
ГЕОИЗОБРАЖÉНИЕ, любая пространственно-временнáя, масштабная, генерализованная модель земных (планетных) объектов или процессов, представленная в иконической (образной) форме. Понятие «геоизображение» охватывает традиционные полиграфические и электронные карты, анаморфозы, аэро– и космические снимки, фотокарты, блок-диаграммы, рельефные карты и стереомодели, картографические анимации, кинокарты, виртуальные изображения и др. Соответственно различают плоские (двумерные), объёмные (трёхмерные) и динамические (трёх– и четырёхмерные) геоизображения. Разработкой геоизображений занимается геоиконика.
ГЕОИКÓНИКА, научная дисциплина, разрабатывающая общую теорию геоизображений, методы их анализа, преобразования и использования в научной и практической деятельности. Геоиконика интегрирует достижения картографии, дистанционного зондирования и геоинформатики в области изучения изображений. Она связана с иконикой, машинной графикой, психологией восприятия, теорией распознавания образов и другими отраслями знаний, занимающимися общими проблемами графических изображений.
ГЕОИНФОРМАЦИÓННОЕ КАРТОГРАФИ́РОВАНИЕ, особое направление на стыке картографии и геоинформатики, суть которого составляет автоматизированное создание и использование карт на основе географической информационной системы, баз данных и баз знаний (географических, экологических и др.). Геоинформационное картографирование имеет важное значение при оперативном создании карт, анимационном, виртуальном, мультимедийном моделировании, а в ряде случаев полностью заменяет традиционные методы проектирования, составления, издания и использования карт.
ГЕОКРИОЛÓГИЯ (мерзлотоведение), наука о мёрзлых грунтах и горных породах, процессах их образования, истории развития и условиях существования, а также явлениях, связанных с процессами промерзания, оттаивания и преобразования мёрзлых толщ. Изучает многолетнемёрзлые и сезонномёрзлые горные породы, особенности их состава, строения, сложения, физико-механические свойства, взаимоотношение грунтов с подземными льдами, хотя сами льды являются объектом гляциологии. Геокриология исследует также геологические, геоморфологические и гидрологические явления, связанные с промерзанием и протаиванием верхней части земной коры, разрабатывает теоретические основы и приёмы управления этими процессами в связи со строительством и эксплуатацией сооружений, проведением горных работ, с.-х. освоением территорий, транспортным строительством и др.
Как самостоятельная отрасль знаний мерзлотоведение возникло в нашей стране в кон. 1920-х гг. Задачи науки были сформулированы в трудах М. И. Сумгина, дальнейшее развитие отечественной геокриологии связано с именами П. А. Шумского, А. И. Попова, П. И. Мельникова, М. Н. Кудрявцева и др. Значительное развитие геокриология получила в Канаде, США, Китае, Норвегии и Швеции. Наряду с гляциологией является частью криологии Земли.
ГЕОЛОГИ́ЧЕСКАЯ КÁРТА, карта недр Земли, отражающая строение и состав земной коры, историю её развития и происходящие в ней процессы. Различают карты тектонические и неотектонические, литолого-фациальные, палеогеографические, стратиграфические, коренных пород, четвертичных отложений, гидрогеологические, полезных ископаемых, инженерно-геологические, геоэкологические и др. Геологические карты составляют в ходе полевых съёмок и камеральными методами с широким привлечением данных бурения, геофизических материалов, результатов аэрокосмического зондирования. Используют гл. обр. для прогноза и разведки полезных ископаемых, оценки условий освоения тер., строительства, охраны недр.
Фрагмент геологической карты
ГЕОЛОГИ́ЧЕСКИЕ ОСÁДКИ, продукты геологических процессов, отлагающиеся на поверхности Земли – в континентальных условиях или на дне водных бассейнов. Формируются в результате осаждения обломочного материала, выпадения из растворов различных веществ, накопления продуктов жизнедеятельности организмов, животных и растительных остатков. Обломочные осадки сложены обломками минералов и горных пород, образовавшимися при разрушении (выветривании) более древних горных пород и перенесёнными на место отложения ветром, водой и льдом. В их составе могут быть и новые минералы, возникшие в зоне гипергенеза. Особую группу обломочных осадков образуют продукты вулканических взрывов – пирокластические материалы, переносимые к месту осаждения силой взрыва или др. гипергенными агентами. Продукты химического осаждения из растворов – хемогенные отложения – весьма разнообразны по составу и бывают сложены карбонатными, силикатными и др. образованиями, в т. ч. и рудными минералами. Хемогенным путём, нередко с участием биологических процессов, накапливаются рудные массы, преобразующиеся затем в рудные тела месторождений осадочного генезиса. Органогенные осадки представлены скоплениями животных и растительных остатков. Обычно накапливающиеся массы осадков состоят из продуктов разнообразных процессов (механического, химического и биологического осаждения). Состав осадка и относительные количества составляющих его компонентов зависят от конкретных условий осадконакопления. Последующие процессы литификации превращают осадки в горные породы.
ГЕОЛОГИ́ЧЕСКИЙ ВÓЗРАСТгорных пород бывает абсолютный и относительный. Абсолютный геологический возраст (время, прошедшее с момента образования горной породы) определяют на основании изучения распада радиоактивных элементов (уран, торий, калий, рубидий и др.), содержащихся в минералах; исчисляется обычно в миллионах лет. Как правило, полученные датировки даются в первом приближении, т. е. в некотором возрастном диапазоне, с миним. ошибкой ±5 %. Относительный геологический возраст (без оценки абс. возраста) устанавливают на основании взаимного положения слоёв в разрезе методами относительной геохронологии.
ГЕОЛÓГИЯ, система наук об истории развития Земли и о её внутреннем строении. Осн. внимание уделяется земной коре: её составу, строению, движению и размещению в ней полезных ископаемых, особенно в верхней части, доступной непосредственному наблюдению. Современная геология подразделяется на ряд наук, направлений и дисциплин; некоторые из них (напр., геофизика, исследующая физические поля планеты) граничат с другими естественными науками.
Историческая геология изучает процесс формирования Земли – как планеты в целом, так и её оболочек. В свою очередь, включает: стратиграфию, которая устанавливает последовательность образования горных пород, в результате чего строится геохронологическая шкала;палеогеографию (часто её относят к системе географических наук), которая восстанавливает ландшафты прошлых геологических эпох; обособляется также четвертичная геология, подробно рассматривающая историю четвертичного периода. Пограничной с биологией является палеонтология, восстанавливающая ход эволюции жизни на Земле по остаткам ископаемых организмов и следам их жизнедеятельности.
Обладая огромным интеграционным потенциалом, география объединяет самые разные отрасли знания и методы исследования для того, чтобы помочь решить важнейшую проблему нашего времени – обеспечить устойчивое социально-экономическое развитие как всего человечества, так и отдельных людей, в какой бы стране мира они ни жили.
ГЕОГРÁФИЯ МИРОВÓГО ХОЗЯ́ЙСТВА, отрасль социально-экономической географии, изучающая совокупность взаимодействующих национальных хозяйств стран мира, хозяйственную деятельность крупных регионов, региональных объединений и союзов, транснациональных корпораций, их развитие в ходе международного разделения труда. Как самостоятельная отрасль научного знания возникла в связи с образованием и развитием мировой системы транспорта и связи, мирового рынка товаров, капитала и рабочей силы, международной финансовой системы. Изучает как отдельные отрасли мировой экономики (промышленность, сельское хозяйство, транспорт и связь, финансы, внешнеэкономические связи и др.), так и хозяйство отдельных регионов и типов стран. Отраслевые разделы современной географии мирового хозяйства тесно связаны с комплексным изучением ряда глобальных проблем современности и самого процесса глобализации.
ГЕОГРÁФИЯ НАСЕЛÉНИЯ, отрасль социально-экономической географии, изучающая закономерности и пространственные особенности формирования и развития современного состава населения и мест его обитания в различных исторических, социокультурных, экономических и природных условиях. Изучает территориальные (региональные) различия в воспроизводстве населения и его демографической структуре, расово-этнический и конфессиональный состав населения, социальную структуру, трудовые ресурсы и их использование, интенсивность, состав и направление международных и внутренних миграций, плотность населения и типы заселения территорий, процессы урбанизации, территориальные (региональные) различия в образе и качестве жизни людей, связь размещения населения с размещением производства. Тесно связана с демографией (см. Демогеография), этнологией (см. Этническая география), социологией, экономикой, градостроительством и др. научными дисциплинами.
ГЕОГРÁФИЯ ПОЧВ, область почвоведения, изучающая общие закономерности распределения почв, а также почвенный покров отдельных регионов и планеты в целом (педосферу). География почв изучает почвенный покров на разных иерархических уровнях строения педосферы в целом, начиная от микрозакономерностей формирования почв (микрогеография почв) и кончая макрозакономерностями (макрогеография почв). Как микро-, так и макрозакономерности строения почвенного покрова (СПП) обусловлены тем, что почвенный покров планеты представляет собой непрерывный ряд сменяющих друг друга почв, которые отличаются качественными и количественными параметрами (свойствами).
Почвенное пространство, в котором свойства практически не меняются ни в вертикальном, ни в горизонтальном направлении, называют элементарным почвенным ареалом (ЭПА), представляющим собой миним. однородное тело, выделяемое в педосфере при микрогеографических исследованиях почв (детальном картографировании почв). Примерами ЭПА служат, как правило, разные естественные и антропогенные формы микро– и мезорельефа, а также неоднородность почвообразующих пород и растительности. В рельефе это западины, микроповышения (муравьиные кочки, борозды выпахивания, сурчины, термитники и т. д.), эрозионные ложбины и др. Сменяющие друг друга покровные суглинки, морены, пески, лёссы, глины, коры выветривания, плотные породы и т. д. также обусловливают формирование разнородных ЭПА.
Повторяющееся в пространстве чередование разных по форме и происхождению ЭПА образует в почвенном покрове неоднородность почв, которая носит название микроструктура. Типичным примером антропогенной микроструктуры является любой огород, где искусственно созданные грядки порождают неоднородность почвенного покрова на уровне ЭПА.
Естественные и антропогенные микроструктуры различаются по составу почв. В силу этого всё разнообразие микроструктур и почв педосферы на уровне ЭПА изучить даже на современном уровне космической техники практически невозможно. Реально изучаются более общие закономерности формирования почв в педосфере, которые обусловлены крупными формами и типами рельефа (долины рек, равнины, низменности, возвышенности, конусы выноса и т. д.).
Схема почвенного покрова разных уровней иерархии строится по типу русской матрёшки. Самая маленькая матрёшка – это ЭПА, а самая большая – педосфера, весь почвенный покров планеты. Отличие заключается в том, что педосфера (большая матрёшка) состоит из бесконечного множества разнообразных ЭПА, которые можно сложить (объединить) в более крупные структуры (матрёшки), причём каждую из выделенных структур-матрёшек география почв изучает в разных масштабах, в зависимости от поставленных целей и практических задач.
Общие закономерности строения всей педосферы, обусловленные климатом, изучаются в обзорных, или мелких, масштабах. Они выражаются в виде горизонтальной и вертикальной зональности почв, выявленной основоположником почвоведения В. В. Докучаевым в кон. 19 в. Зональность почв – отражение макро– и мегаструктурных закономерностей распределения почв в педосфере. Напр., с С. на Ю. примитивные почвы Арктики сменяются почвами тундр и лесотундр (глеезёмы), хвойно-широколиственных лесов (подбуры, подзолы, дерново-подзолистые, бурозёмы и др.), степей (чернозёмы и каштановые), полупустынь и пустынь (серо-бурые, серозёмы и красновато-бурые аридные), влажных субтропиков (краснозёмы и желтозёмы), гумидных тропиков и экваториальных лесов (красные и жёлтые ферсиаллитные и ферраллитные почвы) и т. д.
Почвенный покров изображают на почвенных картах в разных масштабах. Каждый из масштабов (детальный, крупный, средний, мелкий или обзорный) позволяет отразить одну из закономерностей строения почвенного покрова, т. е. один из уровней иерархии СПП. Самые детальные почвенные карты, на которых представлены только ЭПА, отражают реальное строение почвенного покрова. Во всех остальных случаях на почвенных картах изображён генерализованный в разной степени почвенный покров.
На базе карт почв составляют тематические карты, отражающие отдельные особенности почв планеты: засоление, эродированность, распаханность, обеспеченность питательными элементами, загрязнённость, плодородие, характер использования под различные с.-х. культуры и т. д.
География почв отвечает за количественный и качественный учёт почвенных ресурсов мира, исследует глобальные проблемы деградации почвенного покрова и его экологическую значимость для человека на современном этапе активного антропогенного и техногенного преобразования почвенного покрова.
ГЕОГРÁФИЯ ПРОМЫ́ШЛЕННОСТИ, отрасль социально-экономической географии, изучающая территориальную структуру промышленного производства, закономерности и пространственные особенности развития промышленности в целом, групп отраслей, отдельных отраслей и производств – на локальном, районном, национальном, межнациональном (региональном) и глобальном уровнях. Общая география промышленности исследует общие закономерности формирования и развития территориальной структуры промышленности, место промышленности в международном (географическом) разделении труда, её положение среди других отраслей общественного производства, вопросы промышленного районирования, формирование территориальных сочетаний промышленности (в т. ч. промышленных агломераций) разного типа и масштаба, территориальную структуру деятельности частных и гос. промышленных корпораций, влияние промышленности на окружающую среду и т. п. Региональная география промышленности изучает промышленное производство в целом в составе таксономических единиц различного ранга (промышленных центров, узлов, агломераций, административно-территориальных единиц, р-нов, стран и их группировок). География отраслей промышленности исследует гл. обр. факторы размещения (природные, технико-экономические, организационные, социальные и др.) и территориальную структуру отдельных отраслей и их группировок. Для неё характерен широкий территориальный охват (мир в целом, крупные регионы, страны, крупные экономические р-ны).
ГЕОГРÁФИЯ СÉЛЬСКОГО ХОЗЯ́ЙСТВА, отрасль социально-экономической географии, изучающая закономерности и особенности территориальной дифференциации сельскохозяйственного производства (природные и социально-экономические факторы его размещения, условия и специфику развития в различных странах и районах, типологию и сельскохозяйственное районирование различных территорий, размещение отдельных отраслей сельского хозяйства, взаимосвязи с другими компонентами аграрно-промышленного комплекса).
ГЕОГРÁФИЯ СФÉРЫ УСЛУ́Г,отрасль социально-экономической географии, изучающая закономерности и особенности развития территориальной структуры третичного сектора экономики – непроизводственной сферы, или сферы услуг, – в разных странах и регионах, в различных природных, социально-экономических и демографических условиях, при разных формах расселения и как компонент социальной инфраструктуры.
ГЕОГРÁФИЯ ТРÁНСПОРТА, отрасль социально-экономической географии, изучающая территориальную структуру транспорта, закономерности и особенности его размещения, степень транспортной обеспеченности территорий. Общая география транспорта исследует закономерности размещения транспортных линий и узлов, формирование транспортных сетей, грузо– и пассажиропотоки, взаимодействие транспорта с др. отраслями и расселением населения, взаимодействие видов транспорта в пределах одной территории, роль транспорта в формировании экономических р-нов, вопросы районирования транспорта. Отраслевая география транспорта исследует специфику территориальной организации отдельных видов транспорта: автомобильного, ж.-д., водного, воздушного, трубопроводного. Региональная география транспорта изучает взаимодействие различных видов транспорта на определённой территории, степень её транспортной обеспеченности.
ГЕОДЕЗИ́ЧЕСКИЕ ПРИБÓРЫ, механические, оптико-механические, электронные и радиоэлектронные приборы, используемые для измерения на местности длин линий, углов и высот (превышений). Применяются при создании астрономо-геодезических сетей, при топографических съёмках, нивелировании, инженерно-строительных, горных и др. работах.
Для измерения длин используют стальные мерные ленты и высокоточные свето-, радио-, акустические дальномеры разных конструкций, позволяющие измерять длины от нескольких десятков метров до десятков километров. Принцип определения расстояния прост, он основан на измерении времени прохождения световых, радио– или звуковых волн от дальномера до измеряемого объекта и обратно. При этом погрешность не превышает тысячных долей измеряемого расстояния. Тот же принцип используется и в радиовысотомерах, установленных на летательных аппаратах.
Угломерные приборы – оптические и электронные теодолиты – позволяют определять вертикальные и горизонтальные углы на местности с точностью до нескольких секунд. При наземных фототопографических съёмках широко используют фототеодолиты, сочетающие теодолит с фотокамерой. Обработка фототеодолитных снимков на специальных стереофотограмметрических приборах даёт объёмные стереомодели местности, используемые для составления топографических карт.
Для топографической съёмки местности применяют мензулу (чертёжный планшет, укреплённый на треноге) и кипрегель – прибор для прочерчивания направлений и измерения расстояний и превышений. С их помощью прямо в поле определяют положение и высоту характерных точек местности, наносят их на планшет и сразу вычерчивают топографическую карту в принятых условных знаках.
Для геометрического нивелирования (определения разности высот) используют нивелиры (оптические приборы с горизонтальной визирной осью) и специальные нивелирные рейки. С их помощью передают высоты от начальной точки трассы нивелирования на следующую точку (пикет) – и так далее, с пикета на пикет, вдоль всей трассы.
Современная тенденция развития геодезического приборостроения – переход на электронные системы, обеспечивающие высокоточные измерения и фиксацию результатов в цифровой форме прямо в ходе полевой съёмки. Это удобно для компьютерной обработки данных и автоматического построения топографических карт, планов, профилей и т. п.
Подлинная революция в геодезии связана с появлением глобальных систем позиционирования (ГСП), опирающихся на спутниковые измерения. ГСП позволяют определять координаты и высоты пунктов посредством системы искусственных спутников, постоянно находящихся над Землёй. ГСП, расположенная в какой-либо точке, одновременно измеряет расстояния до четырёх или более искусственных спутников Земли. Делается это с помощью электронных приёмников, получающих специальные радиосигналы от спутников; тем самым ГСП как бы засекает своё положение на местности. Т. обр., координаты и высоты любого пункта не надо передавать от других пунктов геодезической сети, их можно определить автономно. Полученные данные быстро обрабатывают на портативных компьютерах. Это обеспечивает высокую оперативность и экономичность геодезических работ даже в труднодоступной местности, построение геодезических сетей, картографирование всех видов, привязку аэро– и космических снимков, ведение инженерно-строительных работ, навигацию и т. п.
ГЕОДÉЗИЯ, наука, изучающая форму, размеры и гравитационное поле Земли, а также технические средства и методы измерений на местности.
Геодезия зародилась в странах Древнего Востока и в Египте, где задолго до н. э. были известны методы измерения земельных участков и проектирования крупных инженерных и архитектурных сооружений – плотин, храмов, пирамид. В античной Греции, напр., использовали методы определения размеров Земли. Расцвет геодезии в Европе связан с применением магнитного компаса, изобретением в кон. 16 в. инструментов со зрительными трубами. В России научные геодезические работы начались в 17–18 вв. и были связаны с освоением новых территорий, строительством промышленных и горнодобывающих предприятий, развитием мореплавания и военного дела. Особенно быстро съёмочные работы стали развиваться в cep. 19 в. в связи с деятельностью Корпуса военных топографов и проведением межевания земель на огромных пространствах европейской части страны. Немалая заслуга в научном обосновании геодезических работ принадлежит знаменитому русскому астроному и геодезисту, основателю и первому директору Пулковской обсерватории В. Я. Струве.
В ceр. 20 в. исследования по определению фигуры и размеров Земли выполнили Ф. Н. Красовский и А. А. Изотов, вычислившие уточнённые параметры земного эллипсоида, который официально принят в нашей стране с 1942 г. и назван эллипсоидом Красовского. На тер. всей страны развита геодезическая сеть и выполнены сплошные топографические съёмки. Единый блок топографических карт масштаба 1: 25 000, охватывающих пространства России, самый крупный в мире. Всемирно известны изобретатели геодезических приборов – Ф. В. Дробышев, М. Д. Коншин, М. М. Русинов и др.
Современная геодезия тесно связана с астрономией, математикой, геофизикой, картографией и прочими науками о Земле и других планетах, а также с космонавтикой и аэрокосмическим зондированием. Осн. разделы: высшая геодезия (изучает форму и гравитационное поле Земли, методы создания геодезических сетей), космическая, или спутниковая, геодезия (использование искусственных спутников Земли для решения научных и прикладных задач), инженерная геодезия (геодезические измерения при проектировании и строительстве инженерных сооружений), топография (топографические съёмки и картографирование), маркшейдерская съёмка (подземные геодезические съёмки при горных разработках, в шахтах).
ГЕОИЗОБРАЖÉНИЕ, любая пространственно-временнáя, масштабная, генерализованная модель земных (планетных) объектов или процессов, представленная в иконической (образной) форме. Понятие «геоизображение» охватывает традиционные полиграфические и электронные карты, анаморфозы, аэро– и космические снимки, фотокарты, блок-диаграммы, рельефные карты и стереомодели, картографические анимации, кинокарты, виртуальные изображения и др. Соответственно различают плоские (двумерные), объёмные (трёхмерные) и динамические (трёх– и четырёхмерные) геоизображения. Разработкой геоизображений занимается геоиконика.
ГЕОИКÓНИКА, научная дисциплина, разрабатывающая общую теорию геоизображений, методы их анализа, преобразования и использования в научной и практической деятельности. Геоиконика интегрирует достижения картографии, дистанционного зондирования и геоинформатики в области изучения изображений. Она связана с иконикой, машинной графикой, психологией восприятия, теорией распознавания образов и другими отраслями знаний, занимающимися общими проблемами графических изображений.
ГЕОИНФОРМАЦИÓННОЕ КАРТОГРАФИ́РОВАНИЕ, особое направление на стыке картографии и геоинформатики, суть которого составляет автоматизированное создание и использование карт на основе географической информационной системы, баз данных и баз знаний (географических, экологических и др.). Геоинформационное картографирование имеет важное значение при оперативном создании карт, анимационном, виртуальном, мультимедийном моделировании, а в ряде случаев полностью заменяет традиционные методы проектирования, составления, издания и использования карт.
ГЕОКРИОЛÓГИЯ (мерзлотоведение), наука о мёрзлых грунтах и горных породах, процессах их образования, истории развития и условиях существования, а также явлениях, связанных с процессами промерзания, оттаивания и преобразования мёрзлых толщ. Изучает многолетнемёрзлые и сезонномёрзлые горные породы, особенности их состава, строения, сложения, физико-механические свойства, взаимоотношение грунтов с подземными льдами, хотя сами льды являются объектом гляциологии. Геокриология исследует также геологические, геоморфологические и гидрологические явления, связанные с промерзанием и протаиванием верхней части земной коры, разрабатывает теоретические основы и приёмы управления этими процессами в связи со строительством и эксплуатацией сооружений, проведением горных работ, с.-х. освоением территорий, транспортным строительством и др.
Как самостоятельная отрасль знаний мерзлотоведение возникло в нашей стране в кон. 1920-х гг. Задачи науки были сформулированы в трудах М. И. Сумгина, дальнейшее развитие отечественной геокриологии связано с именами П. А. Шумского, А. И. Попова, П. И. Мельникова, М. Н. Кудрявцева и др. Значительное развитие геокриология получила в Канаде, США, Китае, Норвегии и Швеции. Наряду с гляциологией является частью криологии Земли.
ГЕОЛОГИ́ЧЕСКАЯ КÁРТА, карта недр Земли, отражающая строение и состав земной коры, историю её развития и происходящие в ней процессы. Различают карты тектонические и неотектонические, литолого-фациальные, палеогеографические, стратиграфические, коренных пород, четвертичных отложений, гидрогеологические, полезных ископаемых, инженерно-геологические, геоэкологические и др. Геологические карты составляют в ходе полевых съёмок и камеральными методами с широким привлечением данных бурения, геофизических материалов, результатов аэрокосмического зондирования. Используют гл. обр. для прогноза и разведки полезных ископаемых, оценки условий освоения тер., строительства, охраны недр.
ГЕОЛОГИ́ЧЕСКИЕ ОСÁДКИ, продукты геологических процессов, отлагающиеся на поверхности Земли – в континентальных условиях или на дне водных бассейнов. Формируются в результате осаждения обломочного материала, выпадения из растворов различных веществ, накопления продуктов жизнедеятельности организмов, животных и растительных остатков. Обломочные осадки сложены обломками минералов и горных пород, образовавшимися при разрушении (выветривании) более древних горных пород и перенесёнными на место отложения ветром, водой и льдом. В их составе могут быть и новые минералы, возникшие в зоне гипергенеза. Особую группу обломочных осадков образуют продукты вулканических взрывов – пирокластические материалы, переносимые к месту осаждения силой взрыва или др. гипергенными агентами. Продукты химического осаждения из растворов – хемогенные отложения – весьма разнообразны по составу и бывают сложены карбонатными, силикатными и др. образованиями, в т. ч. и рудными минералами. Хемогенным путём, нередко с участием биологических процессов, накапливаются рудные массы, преобразующиеся затем в рудные тела месторождений осадочного генезиса. Органогенные осадки представлены скоплениями животных и растительных остатков. Обычно накапливающиеся массы осадков состоят из продуктов разнообразных процессов (механического, химического и биологического осаждения). Состав осадка и относительные количества составляющих его компонентов зависят от конкретных условий осадконакопления. Последующие процессы литификации превращают осадки в горные породы.
ГЕОЛОГИ́ЧЕСКИЙ ВÓЗРАСТгорных пород бывает абсолютный и относительный. Абсолютный геологический возраст (время, прошедшее с момента образования горной породы) определяют на основании изучения распада радиоактивных элементов (уран, торий, калий, рубидий и др.), содержащихся в минералах; исчисляется обычно в миллионах лет. Как правило, полученные датировки даются в первом приближении, т. е. в некотором возрастном диапазоне, с миним. ошибкой ±5 %. Относительный геологический возраст (без оценки абс. возраста) устанавливают на основании взаимного положения слоёв в разрезе методами относительной геохронологии.
ГЕОЛÓГИЯ, система наук об истории развития Земли и о её внутреннем строении. Осн. внимание уделяется земной коре: её составу, строению, движению и размещению в ней полезных ископаемых, особенно в верхней части, доступной непосредственному наблюдению. Современная геология подразделяется на ряд наук, направлений и дисциплин; некоторые из них (напр., геофизика, исследующая физические поля планеты) граничат с другими естественными науками.
Историческая геология изучает процесс формирования Земли – как планеты в целом, так и её оболочек. В свою очередь, включает: стратиграфию, которая устанавливает последовательность образования горных пород, в результате чего строится геохронологическая шкала;палеогеографию (часто её относят к системе географических наук), которая восстанавливает ландшафты прошлых геологических эпох; обособляется также четвертичная геология, подробно рассматривающая историю четвертичного периода. Пограничной с биологией является палеонтология, восстанавливающая ход эволюции жизни на Земле по остаткам ископаемых организмов и следам их жизнедеятельности.