- •Частина перша
- •Передмова наукового редактора
- •Частина перша парадигма та методологія
- •1.1. Базові поняття
- •1.1.1. Пластика і морфологічний код рельєфу
- •1.1.2. Структурна організація земної поверхні
- •1.1.3. Структура рельєфу: внутрішній і зовнішній концентри існування
- •1.2. Флювіальна геоморфосистема
- •1.2.1. Геоморфосистема
- •1.2.2. Просторово-часові відносини у фгмс
- •1.2.3. Простори фгмс
- •1.2.4. Час фгмс
- •Еволюція складним образом співвідноситься із самоорганізацією. На думку автора, еволюція полягає в наступному:
- •1.3. Структури фгмс
- •1.3.1. Топологічна структура
- •1.3.2. Симетрія
- •1.3.3. Асиметрія
- •1.3.4. Топологічна симетрія / асиметрія фгмс
- •1.3.5. Анізотропія фгмс
- •1.3.6. Інваріант
- •1.4. Структурна організація фгмс
- •1.4.1. Первинні структурні елементи
- •1.4.2. Вторинні структурні елементи
- •1.4.3. Третинні структурні елементи
- •1.4.5. Геоморфологічне значення топологічної структури фгмс
- •1.5. Ієрархія флювіальної мережі
- •1.5.1. Мережа тальвегів
- •1.5.2. Ієрархії мережі тальвегів
- •1.5.3. Ієрархія вододілів
- •1.5.4. Лінії перегину схилів
- •1.5.5. Формалізація двовимірних структурних мереж тальвегів
- •1.5.6. Тривимірні мережі фгмс
- •1.5.7. Структурні побудови на тривимірних мережах фгмс
- •1.6. Концепція самоорганізації фгмс
- •1.6.1. Поняття самоорганізації
- •1.6.2. Просторово-структурні відносини
- •1.6.3. Часові відносини
- •1.6.4. Елементи самоорганізації
- •1.6.5. Відносини в елементарних системах
- •1.6.6. Вторинні відносини у фгмс
- •Висновки 1 висновки
Еволюція складним образом співвідноситься із самоорганізацією. На думку автора, еволюція полягає в наступному:
- зменшенні контрастності по вертикалі і збільшення контрастності по горизонталі;
- збільшенні різноманіття процесів: воно, у свою чергу, є однією з причин збільшення різноманіття форм;
- збільшенні різноманіття форм, у тому числі (і переважно) за рахунок детермінації їхніх просторових сполучень і відносин.
Детермінація просторових сполучень і відносин виникає в умовах тривалої еволюції процесів, компонентів ландшафту і біосфери в цілому. З часом контрастність взаємодіючих тіл зменшується, але зростає розмаїтість явищ, у тому числі форм рельєфу.
Первинний рельєф земної поверхні був іншим, оскільки були інші більш контрастні тіла контакту. В даний час контакт твердої частини Землі і Космосу опосередкований корою вивітрювання, ґрунтом, рослинністю, гідросферою, атмосферою, що уповільнює й ускладнює процес морфогенезу.
1.3. Структури фгмс
1.3.1. Топологічна структура
Під топологією рельєфу ми раніше (див. 26,46,44,50 запропонували розуміти сукупність його неметризуємих властивостей, обумовлених:
взаємним положенням і конфігурацією форм і елементів;
типом, характером і специфічними проявами симетрії чи антисиметрії, а також асиметрією;
типом ерозійного розчленовування;
позицією і сусідством форм і елементів відносно інших;
їхньою структурною ієрархічною підпорядкованістю.
Ці властивості найбільш строго проявляються в будові ФГМС.
В ФГМС найбільш загальні топологічні просторові відносини ми описуємо наступними твердженнями:
немає інших елементів рельєфу, крім точок, ліній і граней, комбінаціями яких визначається вся його розмаїтість;
- каркас ФГМС створюють характерні структурні лінії - тальвеги і вододіли, що складають характерні деревоподібні топологічні структури;
- між двома суміжними тальвегами неодмінно є вододіл, а між двома суміжними вододілами - тальвег;
тальвеги і вододіли упорядковані за топологічним положенням у відповідній деревоподібній структурі і по взаємному відношенню суміжних елементів структур тальвегів і вододілів поміж ними;
між двома суміжними елементами каркасу завжди є грань;
- характерна точка рельєфу завжди належить вузлу однотипних структурних ліній;
сполучення структурних ліній і характерних точок становить інваріант даного рельєфу.
До останнього часу у роботах інших дослідників термін топологія вживається переважно до мережі тальвегів, спроектованої на площину.
Перше використання поняття топології щодо мережі стоку належить Р. Шріву 59. Адекватне (щодо змісту топології як математичної дисципліни) запровадження поняття топології здійснено одночасно Н. Гарцманом й І.Токанага. Н.Гарцман першим використав математичні поняття топології, топологічного простору, топологічної потужності річкової мережі й інші топологічні абстракції (логічні конструкти) для опису структури річкової мережі з гідрографічною метою на регіональному рівні[7]. Паралельно із ним, японський геоморфолог І.Токанага (I.Tokunaga) 63,64 віддав топології аналіз плоскої мережі флювіальних форм, залишаючи за геоморфологією та гідрологією дослідження цієї мережі у складі тривимірного рельєфу.
Значно раніше структуру мереж тальвегів та вододілів (не називаючи їх топологічними) використовував В.П.Філософов 37,38 для прикладного морфометричного аналізу рельєфу. Потім автор досліджував топологічну структуру ФГМС: мереж тальвегів, вододілів і перегинів схилу, вивів формули, що характеризують топологічну структуру мережі тальвегів, уперше запровадив строге визначення топологічного поняття "порядку рельєфу" і показав залежність від нього функціонування ФГМС 43,50. Очевидно, значення поняття “порядок рельєфу” для аналітичної геоморфології залишилося невідомим науковій громадськості, судячи з відсутності посилань на згадані роботи автора.
Починаючи з 90-х років ХХ ст. поняття топології набуло широкого вжитку у світовій геоморфологічній та особливо геофізичній літературі саме стосовно до плоскої (двовимірної) структури флювіальної мережі (крім згаданих, також 51,52,54,55 та ін). До того ж, воно є типовим у ГІС (див. нижче).