Математические тайны земного рельефа

ОБЛАСТЬ приложения математики поистине безгранична. Математические методы уже давно и смело проникли во все области человеческого знания, в том числе туда, где, по выражению В.И. Вернадского, "формализованные теории не позволяют увидеть ничего нового". Еще одной благодатной нивой для математики стала морфометрия, или наука о "геометрических свойствах рельефа земной поверхности".

Земля как объект изучения роднит морфометрию с прабабушкой всех точных наук о планете - геометрией. Сказать, кто появился раньше, сейчас уже невозможно, но в отличие от своей сестры морфометрия осталась наукой сугубо прикладной и в настоящее время более или менее успешно развивается в рамках геоморфологии - пограничной между географией и геологией отрасли знаний.

Увлечение математическими методами в науках о Земле, модное в 70-е годы на Западе, до сих пор имеет немало сторонников и в отечественной науке. Если три десятилетия назад считалось, что математика способна описать и объяснить все или почти все, то и сейчас основной проблемой целого научного направления стал перевод качественных характеристик рельефа в количественные. Эта проблема, известная под названием "параметризация", уже давно стоит перед различными отраслями географии, и то, как она решается в геоморфологии, наверняка может сослужить хорошую службу даже самым "оторванным от Земли" наукам.

Конечной, по мнению автора, и почти утопической целью морфометрии служит формулировка всех свойств рельефа в виде числового кода. Окажись это возможным, были бы решены все насущные задачи геоморфологии, к которым, в частности, относятся изучение истории происхождения и формирования рельефа, а также прогнозирование его дальнейшего развития. В то же время морфометрия пользуется сравнительно простыми методами. Ее главной преамбулой остается "геометризация рельефа", то есть несколько упрощенное рассмотрение последнего как совокупности простых геометрических тел. Такие направления современной математики, как теория случайных процессов и топология, где подобные проблемы давно и успешно решаются в рамках совсем иных методов, морфометрии пока неизвестны.

Книга является учебным пособием, в основе которого курс, разработанный и читаемый автором уже более 20 лет на географическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова. Как и всякому учебному пособию, ей присущи характерные достоинства и недостатки. Как и положено, книга подводит итог развитию морфометрии, описывает современные методы морфометрического анализа и заглядывает в информационное будущее науки.

Главное достоинство книги - замена сухого повествования рассказом из уст "практикующего" геоморфолога. Все приводимые автором примеры и задачи отличают конкретность и реальность. Вместе с математическими выкладками на примерах разъясняется их практический смысл, даются конкретные рекомендации по организации морфометрических исследований. Легкость и простота изложения делают книгу доступной для среднего студента.

К сожалению, в пособии абсолютно не отражены "возможности широкого использования современных ЭВМ и ГИС для целей морфометрического анализа рельефа". Большая часть книги посвящена введению основных понятий курса элементарной статистики через близкие геоморфологам явления. Вы не найдете в книге громоздких формул, выводу которых посвящены целые главы. Напротив, сжатое изложение материала делает книгу универсальным справочником по математическим методам, используемым в геоморфологии. Геоморфологический уклон заставляет автора модифицировать, порой до неузнаваемости, некоторые общепринятые математические термины: "статистическая значимость" походя превращается в "геоморфологически значимый результат", "оптимальный размер выборки" - в "достаточность объема выполненных измерений". Для слабых в математике в книге есть раздел, где дается определение сущности сложения и вычитания, как, впрочем, и остальных арифметических действий.

Новая книга не только хорошее подспорье для студентов-геоморфологов, слушавших последние двадцать лет курс морфометрии без надлежащего учебного пособия. Небезынтересна она и для геоморфологов со стажем. Представители остальных наук о Земле наверняка подхватят и распространят столь блестящий опыт по адаптации математических методов для прикладной дисциплины.