ANALIZA SPAIAL

CONINUTUL:1. Etapele principale de dezvoltare a colii analizei spaiale, caracterizare general.2. Aplicarea metodologiei analizei spaiale n morfometria bazinelor hidrografice.

coala analizei spaiale n principiu este o coal tiinific preocupat mai mult de Geografia Economic i care a aprut n anii 50 ai sec. XX.Primele lucrri tiinifice care au fundamentat analiza spaial n geografie s-au referit cu precdere la cteva direcii de cercetare:teoria repartiiei ntreprinderilor;teoria reelelor ideale ale localitilor;tipologia reelelor de transport.

Printre primii savani geografi, care prin lucrrile lor au fundamentat cercetrile colii de analiz spaial, au fost:

August Lio (19061945) economist i geograf german. A primit diploma de economist la Universitatea din Fraiburg, iar teza de doctor a susinut-o la Bonn n 1933. Cariera tiinific a nceput-o studiind relaiile dintre economie i demografie, n special a analizat influiena proceselor demografice asupra ofertei forei de munc i dezvoltarea economic n aspect regional. n continuare domeniul de cercetare a lui August Lio s-a extins spre studierea legitilor repartiiei producerii i organizarea teritorial a industriei.

UNA DIN CONDIIILE CARE AU DETERMINAT DEZVOLTAREA IN CONTINUARE A COLII ANALIZEI SPAIALE A FOST REVOLUIA CANTITATIV DIN ANII 50 AI SECOLULUI TRECUT N TIIN I N SPECIAL N GEOGRAFIE, O CAUZ IMPORTANT FIIND I DEZVOLTAREA TEHNICII DE CALCUL. PRIN URMARE SALTUL N DEZVOLTAREA ANALIZEI SPAIALE A FOST N PERIOADA DEZVOLTRII ECONOMICE RAPIDE A RILOR DIN VEST DIN ANII 1950-1960.

n 1940 a fost publicat lucrarea principal a lui August Lio Repartiia geografic a activitii economice, care a trezit discuii aprinse n mediul tiinific. Fiind antifascist, ia fost blocat activitatea tiinific i de predare.

Primul care a venit n cercetare de pe poziia revoluiei cantitative n metodologia geografiei a fost geograful american Fred effer (1904 1953). De fapt nscut n Germania, apoi emigrnd n SUA, a lucrat la catedra de Geografie din Universitatea statului Iowa. F. effer a criticat metoda descrierii, utilizat n tiin, deoarece nu permitea de a scoate n eviden legile obiective ale realitii geografice. Prin urmare a propus analiza cantitativ cu utilizarea larg a metodelor matematice.

Cercetrile cantitative au continuat n domeniul geografiei din rile din Vest prin lucrrile teoretice a lui Wiliam Bunge, dar a dominat mai accentuat aceast concepie economic dup publicarea primelor lucrri a lui Wolter Izard, care a aplicat modelarea matematic n cercetrile geografiec.

Wolter Izard (19192010) economist i gograf american, provenit din imigrani germani, unul din ntemeetorii geografiei regionale. n anul 1956 W. Izard a ntemeiat catedra tiinelor regionale la Universitatea din Pensilvania, concomitent cu organizarea Asociaiei americane a tiinelor regionale. Pn n 1960 a publicat cteva lucrri importante, care au contribuit la promovarea analizei spaiale n cercurile largi ale economitilor i geografilor americani.

W. Izard a integrat modelele precedente de analiz a amplasrii populaiei, a reelelor de transport, plasamentul ntreprinderilor industriale, a comerului i sfera serviciilor. Metodologia lucrrilor a reeit din principiile revoluiei cantitative, metoda principal n analiza geografic fiind modelarea matematic: O importan mare s-a acordat determinrii ierarhiei localitilor umane i nodurilor de transport prin caracteristicile lor cantitative; Amplasarea ntreprinderilor industriale n dependen de factori: apropierea de materia prim, de piaa de desfacere, de fora de munc ieftin i calificat. Migraia se explica prin disproporia teritorial a cererii i ofertei pe piaa a forei de munc.

Wiliam Bunge (1928, SUA) geograf american, reprezentant al colii de analiz spaial, care mai trziu a fundamentat i aa numita Geografie radical. La mijlocul anilor 60, cnd a nceput s decad rolul analizei spaiale i tematica cercetrilor lui W. Bunge se ndreapt spre cercetarea conflictelor sociale.

W. Bunge n lucrrile sale menioneaz c, obiectele fizico-geografice, ct i economoco-geografice se dezvolt dup anumite legi, care pot fi determinate i cercetate prin metode geometrice. Spre deosebire de ali geografi a acordat mai mult atenie nu problemelor economice, dar problemelor sociale i ecologice, de fapt lucrnd n limitele antropogeografiei.

La rndul su viziunile lui W. Bunge au influienat lucrrile cercettorilor Petter Hagget, Riceard Ciorley, David Xarvy.Principalele lucrri: 1962. Theoretical Geography (Geografie teoretic); 1971. Fitzgerald: The Geography of a Revolution (Fitzgerald : Geografia revoluiei) cu elemente de istorie a populaiei negroide din Detroit i hri originale cu privire la calitatea vieii n mediul urban. 1986. A World in Crisis?: Geographical Perspectives (Lumea n pericol de criz: Perspective geografice) lucrare despre probleme globale care afecteaz omenirea. 1988. Nuclear War Atlas (Atlasul rzboiului nuclear) care exprim un scenariu cartografic al posibilului conflict global nuclear i consecinele pentru populaia planetei.

Peter Hagget - 1933 geograf din Marea Britanie, este unul din principalii teoreticieni ai colii de analiz spaial. De la sf. anilor 60 a studiat n domeniul geografiei medicinale, iar de la mijlocul anilor 70 principala direcie de cercetare a fost problema rspndirii epidemiilor, deosebirile teritoriale ale strii de sntate ale populaiei, etc.

Lucrrile principale: Models in geography, 1967 (coautor cu R. Ciorley); Network Analysis in Geography, 1969 (coautor cu R. Ciorley); Geography: a modern synthesis, 1972 Locational Analysis in Human Geography, 1977 The Geographical Structure of Epidemics, 2000 World Atlas of Epidemic Diseases, 2004

David Xarvy (1935) geograf anglo-american, marcsist care a criticat capitalizmul global. n 2009 a fost cel mai citat geograf.Cercetrile le-a nceput ca istorico-geograf, n continuare a preluat i a dezvoltat metodele matematice n geografie. Dar, de la nceputul anilor 70 a schimbat direcia de cercetare, ca i W Bunge cercetnd problemele sociale.

Principalele lucrri: Social Justice and the City, 1973 Echitatea social i oraul; Limits to Capital, 1982 Limitele capitalismului; Justice, Nature and the Geography of Difference, 1996 Justiie, natur i diferenele geografice; New Imperialism, 2003 cu critici privind operaiunile militare ale SUA n Irak i abaterea populaiei de la problemele interne ale rii; Spaces of Global Capitalism: Towards a Theory of Uneven Geographical Development, 2006 Spaiile capitalizmului global: spre geografia inegalitii n dezvoltare Cosmopolitanism and the Geographies of Freedom, 2009- Cosmopolitizmul i geografia libertii.

R. Ciorley (19272002) geograf englez, geomorfolog. A implementat metodele cantitative de analiz sistemic n geomorfologie i geografie fizic. n tiinele geografice este mai mult cunoscut ca coautor al lucrrilor cu Petter Hagget.

Principalele lucrri: - Models in geography, 1967 (coautor ci P. Hagget)- Network Analysis in Geography, 1969 (coautor ci P. Hagget - Physical Geography: A Systems Approach (1971)- Environmental Systems (1978)

Dup anii 70 ai secolului trecut are loc o decdere a cercetrilor din domeniul analizei spaiale, de fapt aceasta continund s existe sub denumirea de tiin regional (expresie propus de Izard), iar cercetrile realizndu-se pe domenii mai nguste ale geografiei.

Analiza spaial permite de a determina legitile rspndirii i interaciunea dintre obiectele i fenomenele, procesele geografice. Principalele sarcini realizate prin analiza spaial sunt:

Analiza poziiei geografice a obiectelor;Analiza rspndirii indicatorilor statistici (densitatea populaiei, poziia i configuraia izotermelor de iarn i var, etc.);ntocmirea hrilor (cu reprezentarea obiectelor, proceselor, etc.);Determinarea obiectelor n interiorul regiunii;Analiza condiiilor nconjurtoare;Cartografierea schimbrilor;ntocmirea modelelor (de ex. Modelelor matematice).

Principalele tipuri de obiecte spaiale sunt:1. Obiecte discrete. Punctiforme (amplasarea ntreprinderilor pe hart, cu dimensiunea punctului n dependen de numrul angajailor);Liniare (reprezentarea rurilor i segmentelor de ruri);Suprafee (sectoare de terenuri dup tipul de utilizare).2. Fenomene nentrerupte (care nu arat elemente spaiale separate, dar teritorii n ansamblu). De ex. reprezentarea reliefului, a temperaturilor, a precipitaiilor, etc., prin metoda izoliniilor, acestea fiind obinute prin interpolare.3. Obiecte generalizate dup suprafa. De ex. reprezentarea datelor privind populaia, ntreprinderile, etc., n limitele raioanelor administrative prin cartograme (intensitatea culorii) sau cartodiagramei.

n SIG datele spaiale pot fi reprezentate prin 2 tipuri de modele:1. Vectorizare (cu determinarea coordonatelor X i Y), obiectele fiind reprezentate prin puncte, linii sau poligoane;2. Modelul raster.

Fiecare obiect geografic se caracterizeaz prin atribuii spaiale: Categorie; Rang/Grad; Cantitate; Mrime; Relaie.

Analiza spaial este legat nemijlocit de teoria sistemului. R. Ciorley (1962) a aplicat analiza sistemic n geografia fizic i n special n geomorfologie, tendin care s-a extins i n geografia uman. Prin urmare R. Ciorley descrie sistemul ca o totalitate de obiecte cu relaii i atribute ntre ele. Astfel, n geomorfologie ne putem referi la sistemul erozional, care include: cumpenele apelor, suprafeele de drenaj, pantele, segmentele de ruri, etc., legate ntre ele de circuitul apei i depunerea sedimentelor, energia fiind adus de precipitaii.

Se deosebesc sisteme nchise i deschise: n sistemele nchise nu are loc schimbul de substane i energie cu alte sisteme nconjurtoare. Sisteme excepii (sistemul global);Sistemele deschise nodale. Ca exemplu analiza micrilor condiioneaz:- Identificarea reelelor;- Identificarea nodurilor acestor reele;- Analiza sistemului ierarhic;- Analiza de suprafa.

STUDIILE N ACEST DOMENIU SUNT IMPORTANTE PENTRU EVIDENIEREA MODIFICRILOR DE MEDIU, PRIN ANALIZA ACIUNII DE MODELARE A RELIEFULUI DE CTRE AGENII EXOGENI, UNDE REELEI HIDROGRAFICE I REVINE UN ROL DEOSEBIT. STUDIEREA ELEMENTELOR MORFOMETRICE ALE BAZINELOR HIDROGRAFICE I ALE REELEI DE RURI SE BAZEAZ PE INFORMAIA EXISTENT PE HRILE TOPOGRAFICE, PORNIND DE LA IPOTEZA BINE CUNOSCUT C DIMENSIUNILE ACTUALELOR FORME DE RELIEF SUNT REZULTATUL UNUI LUNG PROCES DE EVOLUIE. La etapa actual, n domeniul tiinelor geografice, tot mai frecvent se apeleaz la o serie de date asupra formei i dimensiunii suprafeelor topografice, n special pentru geografia cantitativ, n scopul elaborrii unor modele matematice, ct i pentru activitatea practic.Se impune, ca o necesitate n geografie, msurarea formelor sau morfometria, fiind acceptat i noiunea de geomorfometrie .

Bazele analizei spaiale tridimensionale a unui bazin de drenaj, ca unitate de proces rspuns n evoluia reliefului fluvial, au fost recunoscute de la nceputul secolului XIX. Dar dezvoltarea unei teorii a interdependenei dintre un sector de albie i restul reelei, dintre albie, n general i bazinul hidrografic din amonte, n termeni cantitativi s-au fcut mai trziu. Un salt calitativ pentru explicarea genetic a fenomenelor l-a constituit sistemul de clasificare a reelei hidrografice, elaborat de R. E. Horton. Argumentarea matematic i fundamentarea teoretic a fenomenelor au permis autorului s ajung la relaii matematice i s descopere o serie de legi de dezvoltare a reelei de ruri. Jumtatea a doua a secolului XX a avut un rol important pentru afirmarea cercetrilor morfometrice, pentru precizarea unor indici i aplicarea n geografie a modelelor matematice, a metodelor statistice, a teoriei sistemului general etc. Folosirea acestui sistem de clasificare s-a extins destul de repede, patrimoniul geomorfologiei fiind substanial mbogit prin lucrrile mai multor cercettori americani, i n special sunt de remarcat: A. N. Strahler (1952, 1956, 1957, 1958, 1964), S. A. Schumm (1956), J. T. Hack (1957), M. A. Melton (1958), M. E. Morisawa (1959, 1962, 1967) . a.

n mare msur au contribuit la evoluia geomorfometriei i cercettorii din Marea Britanie, ca: R. J. Chorley (1962); R. J. Chorley, P. Haggett (1967); R. J. Chorley, B. A. Kennedy (1971). coala francez s-a remarcat n probleme de geomorfometrie, prin lucrrile efectuate de ctre Centrul de geografie aplicat de la Strasbourg, care pune accentul pe folosirea factorilor fiziografici ai bazinelor hidrografice pentru prevederea debitelor de ap (J. Tricart, F. Hirsch, 1960, F. Hirsch, 1961, 1963, 1965). coala rus are o bogat experien n studiul relaiilor morfometrice ale reelei de ruri, dar mai ales asupra morfometriei albiilor de ru, remarcate fiind lucrrile efectuate de N. I. Makaveev (1955) asupra albiilor de ruri i eroziunii n bazinele aferente. O contribuie original, privind legtura dintre caracteristicile morfometrice i cele hidrologice ale reelei de ruri, a fost realizat n 1960 de ctre N. A. Rjanin. Lucrrile efectuate de cercettorii rui V. Jucov, S. Serbeniuc, V.Ticunov (1973), A. Berleant, V.Jucov, V.Ticunov (1976), i alii, au completat studiile n acest domeniu cu noi metode n modelarea cartografic i matematic, pe larg utilizate n cercetarea dinamicii geosistemelor complicate. Indicii morfometrici n prezent sunt aplicai n geomorfologia dinamic ( ., ., 1992), n studierea bazinelor hidrografice ( ., 1992) i pentru a explica un ir de probleme ce in de protecia mediului i utilizarea raional a resurselor naturale.

Cercetri bazate pe morfometrie au fost efectuate i n Ukraina, n special la facultatea de geografie a Universitii din oraul Lvov. Sunt marcabile lucrrile geografilor I. Kovalciuk i P.toiko (1989, 1992), I. Kovalciuk (1997) n studierea sistemelor de ruri a Podoliei de West (aflueni din cursul superior a rului Nistru) n dinamic (de peste 200 ani), eroziunea solurilor i a proceselor de albie. Utiliznd metoda comparativ i sistemul de ierarhizare Horton Filosofov Strahler, s-au fcut concluzii privind modificrile sistemelor de ruri pe perioada anilor 1772 1955. Pentru a obine aceste rezultate au fost analizate numrul i lungimea sistemelor de ruri de diferite ordine, ct i rolul factorilor naturali i antropic ce au determinat aceste schimbri.

n confirmarea sistemului Horton Strahler, de ierarhizare a reelei de ruri i a bazinelor hidrografice, vine lucrarea efectuat de Ion Zvoianu (1978), care constituie un mod original de analiz i interpretare a caracteristicilor morfometrice. Pentru anumii parametri morfometrici s-au gsit expresii matematice care se verific i pot fi utilizate cu succes n activitatea practic. Astfel de relaii noi se dau, de exemplu, pentru frecvena numrului de segmente de ru, pentru densitatea de drenaj, lungimea i limea medie a bazinelor hidrografice, regula perimetrelor, panta medie a reelei de drenaj dintr-un bazin hidrografic dat, etc.

Termenul de morfometrie fluvial desemneaz msurarea proprietilor geometrice ale suprafeei de teren dintr-un sistem de eroziune fluvial, astfel ca elemente morfologice eseniale fiind definite urmtoarele:

Primele i cele mai simple snt proprietile liniare ale sistemului de albii. Ca urmare se analizeaz un sistem ramificat de linii i indiferent de limea lor real, toate albiile rurilor sunt considerate linii ideale cu o lime infinit de mic. Proprietile liniare se limiteaz deci la numere, lungimi i aranjamente ale unor serii de segmente liniare. A doua clas de elemente de form ale unui sistem de eroziune fluvial cuprinde proprietile de suprafa ale bazinelor de recepie. i n acest caz suprafaa terenului este proiectat pe un plan orizontal i ca urmare analizat planimetric. Proprietile areale includ ariile bazinelor de recepie, ca i descrierea formei (conturului) acestor bazine. A treia clas de elemente morfologice o constituie proprietile reliefului. Relieful intervine prin nlimea relativ a punctelor de pe suprafee i de pe linii n raport cu o baz de referin orizontal. Trsturile reliefului se asociaz cu o a treia dimensiune, perpendicular pe baza orizontal, pe care se fac msurtorile planimetrice.

Clasificarea reelei hidrografice a fost ntotdeauna n atenia cercettorilor, care, n funcie de scopul urmrit, au luat ca criterii de baz configuraia n plan a acesteia, sau o serie de elemente dimensionale, ca: suprafaa bazinului, lungimea cursurilor de ap, adncimea, direcia, debitul rului, poziia fa de colectorul principal. Diversitatea condiiilor fizico-geografice i geologice (roca, tectonica, structura, etc.) sunt elemente determinante n definirea configuraiei planice a reelei hidrografice. n prezent sunt cunoscute cteva ncercri de ordonare a rurilor, n care se ia ca baz poziia cursurilor fa de colectorul principal. Ca exemplu, s analizm sistemul de drenaj a ruorului Drighinici , din cursul inferior al Rutului, conform ordonrilor propuse de cercettori bine cunoscui.

Gravelius (1914), consider c rul cel mai mare este de primul ordin, pstrat de la izvor pn la vrsare. Afluenii care se vars direct n acesta sunt de ordinul 2, toate cursurile care se vars ntr-un curs de ordinul 2 sunt de ordinul 3, i tot aa pn se ajunge la cele mai mici artere. Analiza lui dovedete ns c este unilateral, pentru c n afar de poziia afluenilor, fa de rul principal, nu arat nimic din caracteristicile rurilor de un ordin sau altul.

R. E. Horton (1945) a inversat acest sistem de clasificare atribuind ordinul I talvegului elementar, ca rezultat al scurgerii concentrate, care nu mai primete nici un alt afluent. Dup acest sistem, cursul de ordinul II va fi acela care primete cel puin unul, sau mai muli aflueni de primul ordin. n momentul n care un curs de ordinul II se unete cu altul de acelai ordin, va rezulta un curs de ordinul III etc. i la acest sistem se remarc faptul c un curs de ap i pstreaz ordinul, odat stabilit, de la izvor pn la vrsare.

Lucrrile au fost reluate de A. N. Strahler (1952), J. P. Miller (1956), S. A. Schumm (1956), N. A. Rjanin (1960),I. Zvoianu (1978) etc. Toi aceti cercettori pornesc n clasificarea reelei hidrografice de la simplu la complex i de la mic la mare, admind ca element de baz al reelei hidrografice tot talvegul elementar de ordinul I, care nu mai primete nici un alt afluent. Un curs de ru de ordinul II apare ca rezultat al unui salt cantitativ dup unirea a dou cursuri de ordinul I. Noul curs format are trsturi total diferite de ale celor dou ramuri din care s-a format. Dup sistemul de ierarhizare elaborat de Strahler, ruorul Drighinici va avea ordinul IV.

E. Scheidegger (1965), propune un nou sistem de clasificare, care ine cont de toi afluenii de ordine inferioare. n acest sens, se atribuie mrimea II segmentelor exterioare, iar a celor interioare rezultnd prin nsumare. De exemplu, cnd un segment de mrimea IV se unete cu unul de mrimea VI, segmentul rezultat va fi de mrimea X, fiecare segment devenind n felul acesta, purttorul unei anumite mrimi n funcie de aportul segmentelor anterioare. Ca exemplu ordinul r. Drighinici conform acestui sistem este 88.

R. L. Shreve (1966), propune un nou sistem care ine cont de toi afluenii i poate da o bun imagine asupra mrimii unui bazin, dup numrul de segmente de ru pe care le conine. El arat c ntr-o reea de albii exist dou tipuri de segmente: - exterioare, care se termin cu un izvor i care, ca i n sistemul Strahler, sunt considerate de ordinul I;- interioare, care la captul din amonte se leag cu alte dou segmente.

Pentru c sistemul de clasificare Horton-Strahler este cel mai bine verificat, constituie un mijloc foarte bun de apreciere a ordinului unui curs oarecare, d posibilitatea realizrii studiilor comparative i a prelucrrii statistice a datelor pe clase de valori, a fost aplicat pentru studierea modificrilor care au intervenit n reeaua de drenaj a rului Rut pe parcursul secolului trecut.

*