научная статья по теме ТЕКТОЛОГИЯ ПОЧВЕННОЙ МЕГАСИСТЕМЫ (ОБЩНОСТЬ ОРГАНИЗАЦИИ И АНАЛИЗА ДАННЫХ) Сельское и лесное хозяйство

Текст научной статьи на тему «ТЕКТОЛОГИЯ ПОЧВЕННОЙ МЕГАСИСТЕМЫ (ОБЩНОСТЬ ОРГАНИЗАЦИИ И АНАЛИЗА ДАННЫХ)»

ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2009, № 10, с. 1155-1164

ГЕНЕЗИС И ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ

УДК. 631.41

ТЕКТОЛОГИЯ ПОЧВЕННОЙ МЕГАСИСТЕМЫ (ОБЩНОСТЬ ОРГАНИЗАЦИИ И АНАЛИЗА ДАННЫХ)*

© 2009 г. В. А. Рожков, Е. Б. Скворцова

Почвенный институт им. ВВ. Докучаева РАСХН, 119017, Пыжевский пер., 7

e-mail: rva39@mail.ru Поступила в редакцию 30.12.2008 г.

Рассмотрены основные представления о всеобщей организационной науке - тектологии. Некоторые принципы тектологии использованы для демонстрации общности методов формализованного анализа данных на разных уровнях организации почвенной мегасистемы, представленной разномасштабными визуальными образами от микроморфологического шлифа до почвенной карты, и соответствующими им атрибутивными показателями. Показано, что визуальная и атрибутивная составляющие микроморфометрических исследований по структуре и методам анализа не отличаются от таковых в картографической организации и анализе данных. Процедуры классификационных решений обладают особенно широкой общностью и являются универсальным средством организации и анализа эмпирических данных и построения гипотез. Они включают, наряду с приложением многомерного статистического анализа, количественные методы свертки информационного пространства, построение систем информативных признаков, построение иерархических или ординатных структур почвенных объектов и т.п. Современные информационные технологии: базы данных, ГИС, мощное математическое обеспечение - позволяют существенно продвинуть идеи тектологии для повышения результативности теоретических и прикладных исследований в почвоведении.

ВВЕДЕНИЕ

В почвах и почвенном покрове существуют фрактально изоморфные картины, которые, различаясь масштабами, сохраняют подобную информацию и могут обрабатываться общими методами [17-19]. К числу таких картин относятся изображения почвенного покрова, отдельных почвенных профилей, микроморфологических шлифов и др. В совокупности эти картины составляют почвенную мегасистему, визуализирующую представление о почвенной организации на различных масштабных уровнях. Онтологической основой для изучения такой системы могут служить тектология и тектологический подход. Тектология - всеобщая организационная наука -концепция построения общей теории организации и структуры систем, разработанная русским ученым A.A. Богдановым в начале прошлого века. Согласно этой концепции законы организации систем едины для любых объектов, вещественных и духовных, благодаря чему возможно их изучение в обобщенной форме. Теоретические построения A.A. Богданова в последнее время переживают второе рождение, однако в почвоведении пока остаются малоизвестными. Поэтому считаем возможным привести и обсудить несколько наиболее ярких цитат из недавних переизданий его работ.

* Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект < 07-04-00248а.

Тектология утверждает, что "у человечества нет иной деятельности, кроме организационной, нет иных задач кроме организационных, и ... не может и не должно быть иной точки зрения на жизнь и мир кроме организационной" [2, с. 71]. Назначение тектологии заключается в преодолении ограниченных возможностей, "жизненного несовершенства или противоречий специализации.", позволяющих решать лишь частные задачи, чтобы "всеобъемлющий опыт и гениальность на практике не заменялась традицией и шаблоном" [4, с. 56]. Тектология основывается на обобщении опыта научного и эмпирического знания в различных отраслях человеческой деятельности - в организации внешних сил природы, человеческих возможностей и опыта, связывая их воедино. И в технике, и в науке ряд величайших открытий, едва ли не большинство из них, сводится именно к перенесению методов за пределы тех областей, где они первоначально были выработаны [4, с. 51]. Тектология утверждает, что "всякий научный вопрос возможно ставить и решать с организационной точки зрения, чего специальные науки либо не делают, либо делают не систематически, подсознательно и лишь в виде исключения. Организационная точка зрения вынуждает ставить и новые научные вопросы, каких не способны наметить и определить, а тем более решить нынешние специальные науки" [4, с. 80]. "Основная идея тектологии ... заключается в единстве строения и развития самых различных систем (комплек-

сов)... независимо от того конкретного материала, из которого они состоят. Это системы любых уровней организации - от атомных и молекулярных до биологических и социальных" (А.Л. Тах-таджан, цит. по [3]).

Тектология явилась предшественницей и предпосылкой общей теории систем (ОТС), системного анализа, кибернетики, синергетики, вновь востребованных основ современной экономики. Это видно при сопоставлении следующих рассуждений ученых разных поколений. "Разве допустимо, чтобы одни и те же законы были применены к сочетаниям астрономических миров и биологических клеток, живых людей и эфирных волн, научных идей и атомов энергии?.. Математика дает решительный и неопровержимый ответ: да" (Богданов, 1925, цит. по [5]). Тектологические основы синергетики позволяют ".рассматривать с единых позиций явления совершенно различной, казалось бы, природы, до сих находившиеся под наблюдением различных дисциплин". (Г. Хакен, цит. по [6]). В настоящее время синергетика, как в недалеком прошлом ОТС и особенно кибернетика, переживает настоящий бум: многочисленные публикации в специальной серии "Синергетика - от прошлого к будущему", переиздание классических трудов И. Пригожина и И. Стенгерс, периодика, научные семинары и др. Идеи синергетики нашли отклик и в почвоведении [11, 12].

Всеобщность положений тектологии прекрасно иллюстрируется опытом земледелия. Так, агрономическая наука непосредственно связана с организацией землепользования, и уровень организованности последнего отражает целесообразность и эффективность деятельности агроком-плексов в цепной связи централизованной структуры агропромышленного комплекса. Уровень организованности комплексов характеризуется аналитической (тектологической) суммой (система земледелия + продуктивность + рентабельность и т.п.) - она тем выше, чем более превосходит сумму эффективности производства входящих в нее частей. Отдельные категории тектологии напрямую заимствованы из земледелия. Так, "закон наименьших" - аналогия закона минимума Ю. Либиха; подбор (синоним - отбор) -выбор возделываемых культур, сортов, системы удобрений, и пр.; биорегулятор - механизм двойного регулирования (в кибернетике - обратная связь) - буферность почвы и соотношение затра-ты-урожай; растение ингрессионно связано с почвой, но двойная норма высева не даст двойного урожая и др.

"Идея целостности может утвердиться в любой науке лишь тогда, когда исследованием отдельных частей подчинено исследованию целого, когда это целое витает перед взором исследователя как предпосылка. Утверждению подобного

подхода к исследованию частей в географии в огромной степени способствовало учение В.В. Докучаева. Он писал, что все элементы, образующие природный комплекс: вода, воздух почвы, растительный и животный мир - теснейшим образом переплетены друг с другом, и в принципе невозможно рациональное управление ими, если постоянно не иметь в виду "всю, единую, цельную и нераздельную природу, а не отрывочные ее части" [10, с. 71].

Цель данной статьи заключается, наряду с общим знакомством с некоторыми вопросами тектологии, в демонстрации общности методов формализованного анализа данных на разных уровнях организации почвенной метасистемы, представленной разномасштабными визуальными образами (от микроморфологического шлифа до почвенной карты) и соответствующими им атрибутивными показателями.

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В данной статье по аналогии с визуальным методом исследования географических образов [7]1 структура почвенной метасистемы представлена "картинными" образами: микроморфологическими шлифами, морфологическим образом профиля, схемой структуры почвенного покрова (СПП), космическим снимком и почвенной картой некоторой местности (рис. 1). На рис. 1 рядом с изображением шлифа приводится схема дифференциации почвенного покрова специально, чтобы показать близость их визуальных образов, уже априорно допускающая общность возможных методов обработки. Контуры дистанционных снимков и почвенных карт также могут характеризоваться аналогично контурам пор и другим элементам микростроения почвы в шлифах. За каждым контуром на перечисленных визуальных образах закреплена соответствующая атрибутивная информация. Естественно, она различна для каждого образа, однако для всех представляется реляционной структурой.

Предварительный взгляд на перечисленные почвенные визуальные (или картинные) образы позволяет наметить определенную общность их представлений, которая требует своей формальной фиксации. Удачным опытом оказался под-

1 Географический образ - это устойчивые пространственные представления, которые формируются в результате какой-либо человеческой деятельности. Они являются, как правило, компактными моделями определенного географического пространства (или географической реальности). Традиционная география. опирается на ряд исходных постулатов, сформированных в течение тысячелетий. Один из них - это доминирование в географических исследованиях и демонстрации их результатов визуальных мето-дов...визуальные методы по-прежнему могут быть одним из наиболее эффективных способов исследования в географии [7].

4 5

Рис. 1. Визуальные образы почвенной метасистемы: 1 - микроморфологический шлиф (серая лесная почва, гор. В2); 2 - схема внутриландшафтной дифференциации почвенного покрова (по рисунку из книги Б.П. Ахтырцева и В.Д. Со-ловченко, 1984, цит. по [4]); 3 - почвенный профиль (дерново-подзолистая суглинистая почва на покровных суглинках); 4 - космический снимок Ьапё$а1 листа №-38 Пенза-Саранск Государственной почвенной карты М 1 : 1000000; 5 - Государственная почвенная карта М 1 : 1000000 лист №-38 Пенза-Саранск.

ход, при котором данные о рассмотренных объектах организуются в качестве слоев специализированной геоинформационной системы [18, 23].

ОРГАНИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ ДАННЫХ

Как правило, визуальные образы сопровождаются атрибутивны

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком