Развитие новых направлений в дисциплинах геофизики ландшафтов

Фундаментальной основой при постановке и разработке дисциплины «Геофизика ландшафта» выступали системный подход, физический монизм, метод балансов, модель трофической пирамиды. Широкое использование измерительных процедур и ГИС-технологий в начале XXI в. привело к накоплению огромного массива данных о состоянии ландшафтов. Утвердилось представление о необходимости создания физико-математического базиса для синтеза структуры и функционирования геосистем. На кафедре физической географии и ландшафтоведения с начала века значительно усилилась физико-математическая подготовка в результате постановки дисциплин: «Инструментальная база ландшафтных исследований», «Методы анализа пространственных данных», «Моделирование геосистем», «Геоинформационные технологии ландшафтных исследований», «Биогеофизика и биогеохимия ландшафтов», «Математическая морфология ландшафта», «Физико-математические основы ландшафтоведения» и др. Рассмотрены особенности изложения материала в расчете на знание математики в объеме, преподаваемом на физико-географическом потоке. Обоснован путь введения основных уравнений и моделей на физическом уровне строгости. Представлено краткое обсуждение новых дисциплин. На примере ландшафтно-гидрологических геосистем по Хортону – Стралеру показана связь системной методологии с физико-математической сущностью этой модели организации ландшафтов. Отмечено практическое значение развития направления для задач оптимизации природопользования и управления лесопользованием.

1. Дьяконов К.Н. Геофизика ландшафта. Метод балансов. М.: МГУ, 1988. 95 с.

2. Дьяконов К.Н. Базовые концепции и понятия ландшафтоведения // Географические научные школы Московского университета. М.: Городец, 2008. С. 348–381.

3. Леса европейской территории России в условиях меняющегося климата / под ред. А.В. Ольчева. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2017. 276 с.

4. Мотовилов Ю.Г., Гельфан А.Н. Модели формирования стока в задачах гидрологии речных бассейнов. М.: Изд-во Института водных проблем РАН, 2018. 300 с.

5. Николаев В.А., Копыл И.В., Сысуев В.В. Природно-антропогенные ландшафты. М.: Географический ф-т МГУ, 2008. 160 с.

6. Палагин Э.Г. Математическое моделирование агрометеорологических условий перезимовки озимых культур. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 191 с.

7. Пантаев М.Ю. Матанализ с человеческим лицом. М.: ЛЕНАНД/URSS, 2020. 358 с.

8. Петров А.Г., Потапов И.И. Избранные разделы русловой динамики. М.: ЛЕНАНД/URSS, 2019. 244 с.

9. Пузаченко Ю.Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях. М.: Академия, 2004. 416 с.

10. Солнцев В.Н. Системная организация ландшафтов. М.: Мысль, 1981. 239 с.

11. Соловьев А.С., Калач А.В. Современное состояние вопроса изучения снежных лавин. Воронеж: Изд-во ВГУ, 2013. 137 с.

12. Сысуев В.В. Физико-математические основы ландшафтоведения. М.: Географический ф-т МГУ, 2003. 245 с.

13. Сысуев В.В. Экологическое нормирование и мониторинг. М.: Географический ф-т МГУ, 2014а. 176 с.

14. Сысуев В.В. Георадарные исследования полимасштабных структур в ландшафтах на примере СмоленскоМосковской возвышенности // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. № 4. 2014б. С. 26–33.

15. Сысуев В.В. Введение в физико-математическую теорию геосистем. М.: ЛЕНАНД/URSS, 2020. 600 с.

16. Чалов Р.С. Русловедение: теория, география, практика. Т. 1: Русловые процессы: факторы, механизмы, формы проявления и условия формирования речных русел. 2-е изд. М: URSS, 2018. 608 с.

17. Beven K.J. Rainfall-runoff modelling: the primer, 2nd ed., Chichester, Hoboken, Wiley-Blackwell, 2012, 457 p.

18. Biza I., Giraldo V., Hochmuth R., Khakbaz A., Rasmussen C. Research on Teaching and Learning Mathematics at the Tertiary Level, Hamburg, Springer Nature, 2016, 32 p., DOI: 10.1007/978-3-319-41814-8.

19. Cai J., Mok I.A.C., Reddy V., Stacey K. International Comparative Studies in Mathematics, Lessons for Improving Students’ Learning, Hamburg, Springer Nature, 2016, 36 p., DOI: 10.1007/978-3-319-42414-9.

20. Coulthard T.J. Landscape evolution models: a software review, Hydrol. Processes., vol. 15, 2001, p. 165–173.

21. Dodds P.S., Rothman D. H. Scaling, universality, and geomorphology, Annu. Rev. Earth Planet. Sci., 2000, vol. 28, p. 571–610.

22. Geisler S., Rolka K. “That Wasn’t the Math I Wanted to do!” – Students beliefs during the transition from school to university mathematics, International Journal of Science and Mathematics Education, 2021, vol. 19, p. 599–618, DOI: 10.1007/s10763-020-10072-y.

23. Johnson D.L., Miller A.C. A Spatially Distributed Hydrologic Model Utilizing Raster Data Structures, Computers and Geosciences, 1997, vol. 23(3), p. 267–272.

24. Kleidon A. Life, hierarchy, and the thermodynamic machinery of planet Earth, Physics of Life Reviews, 2010, vol. 7(4), p. 424–460.

25. Mitas L., Mitasova H. Distributed soil erosion simulation for effective erosion/deposition modeling and enhanced dynamic visualization, Water Resources Res., 1998, vol. 34, p. 505–516.

26. Shary P.A. Land surface in gravity points classification by a complete system of curvatures, Mathematical Geology, 1995, vol. 27(3), p. 373–390.

27. Tarboton D.G. Rainfall-runoff processes. A workbook to accompany the Rainfall-Runoff Processes, Web module, 2003, URL: http://www.engineering.usu.edu/dtarb/rrp.html (дата обращения 17.11.2018).

28. Программы дисциплин направления «География» (Магистратура). Географический факультет МГУ. URL: http://geogr.msu.ru/student/programs/m_geography/index.php (дата обращения 20.05.2020).

29. Программы дисциплин направления «География» (Бакалавриат). Географический факультет МГУ. URL: http://geogr.msu.ru/student/programs/bac_geography/index.php#1 (дата обращения 20.05.2020).

30. Учебные планы. Географический факультет МГУ. URL: http://geogr.msu.ru/student/uch_plan/ (дата обращения 20.05.2020).