P rzestrzeń w geografii fizycznej m oże być analizo w an a w różn y sp o sób, przy czym najczęściej w yróżnia się n astępujące, klasyczne podejścia:
A. ze w zględu n a zakres przestrzenny:
- topiczne, koncen trujące się n a pionow ej s tru k tu rz e i n a pow iązaniach m iędzy k o m po nentam i;
- choryczne, którego p rz ed m io t stan ow ią tery to ria ln e s tru k tu ry k rajo
brazowe;
B. ze w zględu na ujęcie funkcjonalne:
- procesowe, badające poziom e p ow iązania p o m ięd zy geosystem am i;
- czynnikow e, analizujące czynniki rządzące zachow an iem się geosyste- mów;
- dynam iczne, badające dynam ikę i ew olucję geosystem ów (por. G rodzin- skij 1993).
Nasze uwagi o dnoszą się przede w szystkim do podejścia topicznego i chorycznego, które - jak się w ydaje - należy trak to w a ć jako p o d staw o we, wyjściowe dla innych ujęć i problem ów.
B ad ania s tru k tu ry p rz estrzen n ej d o ty czą p rzede w szystkim analiz p rzestrzen i dw uw ym iarow ej (h o ry z o n ta ln e j), choć uw zględnienie prze
strzeni 3 -wym iarowej nie k om p likuje zasadniczo (przy w ykorzystaniu k o m p u tera) procesu obliczeń.
jed n y m z najpow ażniejszych problem ów , jakie pojaw iają się przy b a
daniach s tru k tu ry przestrzen n ej, jest w ybór właściwej m etod y określania k oncentracji przestrzen n ej. Oczyw iście pom ijam y tu zup ełn ie prace z za
kresu geografii fizycznej, gdzie bez d o k o n an ia jakiejkolw iek ilościowej analizy w ykreśla się izolinie rozm ieszczenia danego zjaw iska lub w ydzie
la się poszczególne regiony. Prace te, w ykonyw ane w sposób tradycyjny (ręczny) na tzw. oko lub w yczucie, nie m ogą pretendow ać do w pełni naukow ych w edług dzisiejszych standardów . N ależy je z perspektyw y dnia dzisiejszego ocenić b ardzo negatyw nie, choć zdajem y sobie sprawę, że sporo starszych prac w ykonanych tą m eto d ą w niosło wiele do ogólnej wiedzy, a i dzisiaj - przy b rak u w łaściw ych danych oraz dla ogólnego spojrzenia na dan e zagadnienie - podejście takie jest dopuszczalne.
W b ad a n ia ch s tru k tu ry przestrzen nej w polskiej geografii fizycznej w okresie o sta tn ic h k ilk u n astu lat przew ażały i chyba nadal przew ażają tradycyjne, in tu icy jn e sposoby w yróżniania jed n o stek i opisowe (głównie w erbalne) m eto d y ich ch a rak tery sty k i. Oczywiście w latach dziew ięćdzie
siątych obserw uje się coraz szybszą zm ianę tego podejścia na rzecz m e
to d sform alizow anych.
N a potrzebę stosow ania ścisłych m etod ilościowych (m atem atycznych) w geografii fizycznej zw rócił już uwagę J. K ondracki w 1979 roku (Kon
dracki 1979). Z auw ażył on rów nież duże różnice w sto p n iu stosow ania m etod ilościow ych w poszczególnych n au k ach fizycznogeograficznych.
N iew ątpliw ie najczęściej posługiw ała się nim i klim atologia i hydrologia, przy czym stan te n trw a do dziś. Nie miejsce tu, by pisać o ich roli i ko
nieczności stosow ania w dzisiejszej nauce, w spom nieć należy tylko o ich dw óch n ajisto tn iejszy ch zaletach. Po pierw sze, ujęcie ilościowe pozw ala na p rak ty czn ie nieog ran iczo n e m ożliw ości przetw arzania i obróbki raz uzyskan ych danych. D oty czy to też m iędzy innym i szybkości ich prze
tw arzania. Po drugie, obecnie bez ujęcia ilościowego jakiekolw iek rozw a
żania po zbaw ione są praw idłow ej, zobiektyw izow anej możliwości oceny n a tęż en ia i d y nam ik i danego zjaw iska w przestrzeni. N ależy tu wyjaśnić, że w podejściu ilościow ym chodzi o przedstaw ienie liczbowe wartości w ybranych cech (m ierzalnych) lub też przypisanie dan ym cechom (nie
m ierzalnym ) rang lub w artości liczbow ych, ta k by w dalszej analizie m oż
na było zastosow ać m eto d y nu m ery czn e.
Pom ijając zag ad n ien ie m odelow ania, k tó re w ym aga (przynajm niej w większości przypadków ) specjalnego zestaw u m eto d num erycznych, naj
częściej ujęcia ilościowe w geografii fizycznej stosuje się przy prezentacji rozmieszczenia i natężenia poszczególnych zjawisk, przy formalnej charak
terystyce jednostek przestrzennych oraz podczas procedur taksonom icznych.
Sform alizow any opis s tru k tu ry przestrzennej po w inien być p u n k tem wyjścia do innych sposobów opisu epigeosfery, szczególnie w ujęciu geo
chem icznym , energetycznym i inform acyjnym . W iad o m o bow iem , że ist
nieje niew ątpliw a zależność pom ięd zy s tru k tu rą k ra jo b razu a kierun kiem i intensyw nością p otoków m aterii, energii i inform acji. Z ależność ta nie jest przy tym jedn okierunkow a. Potoki m ogą tw orzyć now e s tru k tu ry lub niszczyć istn iejące, m ogą je w zb ogacić lu b zu b o ż y ć (H a n se n , Risser, di C astri 1992). D u ża liczba granic i zw iązana z ty m m ozaikow a s tru k tu ra krajobrazu dodatkow o przyczyniają się do w z b u d z a n ia po to kó w m a te rialnych i energetycznych (Form an, M oore 1992).
D la prezentacji zjaw isk p rzestrzen n y ch o raz dla w y ró żn ian ia i ch a
rakterystyki jednostek przestrzennych m ożna stosow ać pow szechnie znane m iary statystyczne (np. średnia ary tm e ty c z n a , m oda, m ed iana, o dch yle
nie standardow e, w spółczynnik zm ienności, skośności, ekscesu etc.), tzw.
m iary m ieszane (np. w spółczynnik kow ariancji i korelacji) czy też w skaź
niki oparte na ocenie liczebności (np. częstość, p raw do po do bieństw o , kw antyle). Poza wyżej w ym ienionym i stan d ard o w y m i m iaram i w wielu zagadnieniach tw orzy się niezależne, ind y w id u aln e w skaźniki, k tóre są na ogół kom binacją algebraiczną wyżej w ym ienionych.
Przeglądając polskie prace z różnych d zied z in geografii fizycznej, n a leży zauważyć, że najczęściej w celu d o k o n a n ia p o d z ia łu przestrzen neg o stosuje się proste miary, jak np. średnia, częstość lub n aw et uw zględnia się tylko liczbę przypadków. C zasem stosuje się przy ty m różnego rodzaju bardziej skom plikow ane sform alizow ane p ro c ed u ry analizy.
W b ad aniach geografii fizycznej w ym ienione m eto d y są ciągle jeszcze rzadko stosowane, przy czym dotyczy to rów nież ostatn ich kilku lat. Należy zaznaczyć, że w pracach zagranicznych m eto d y te, rep rezen tu jące głów nie analizę w ielow ym iarow ą, należą obecnie do często, wręcz sta n d a rd o wo stosow anych. M am y tu na myśli przede w szystkim m eto d ę głów nych składowych, analizy kanonicznej oraz analizy skupień. P on ad to m etod y te uw zględniają zarów no relacje ściśle p rz estrze n n e (geo m etry czne), jak i czasowe, co jest p o stu latem w ielu w yb itn y ch geografów i przeciw staw ia się tradycyjnem u podejściu chorologicznem u.
W polskich pracach z zakresu geografii fizycznej w y m ienion e m e to dy, w o dró żnieniu od geografii ekono m icznej, nie są zb y t często sp o ty k a
ne, choć w o statn ich kilku latach m o żn a znaleźć wiele p rzy k ład ó w ich zastosow ań. Z ciekaw szych prac m o żn a tu p rzykłado w o w ym ienić o p ra cowania: P ICowalczaka (1 9 8 6 ), J. R otnickiej (1 9 8 8 ), J. Paszczyka (1 9 8 9 ),
J. D rw al, R. B ogdanow icz (1 9 9 3 ) z zakresu hydrologii, A. W osia (1995), Z. U strn u la (1 9 9 7 ) z zakresu klim atologii czy W. W idackiego (1989) z zakresu geografii fizycznej kom pleksow ej. Oczywiście w ym ienione p ra
ce nie zm ieniają naszej ogólnej negatyw nej oceny stosow ania wielowy
m iarow ych i bardziej zło żo n y c h m eto d staty sty czn y ch w geografii fizycz
nej. D laczego ta k jest, tru d n o w tej chwili jednoznacznie ocenić. Być może zw iązane jest to z b rakiem d o b ry c h w zorców czy też słabą ich teoretycz
ną znajom ością. N ie w nikając w przyczyny, należy tylko zachęcać do prób ich szerszego stosow ania. N ie w ym aga to głębszej znajom ości algorytm u obliczeń ani też p isan ia w łasnych p ro ced u r inform atycznych. W szystkie d o stęp n e p ak iety staty sty czn e n aw et dla kom puteró w PC (np. Statistica, S tatgrap hics, SPSS, S-Plus) posiadają podstaw ow e p ro ced ury obliczeń, łatw e do szerokiego zastosow ania.
W b ad a n ia ch stru k tu ry p rzestrzennej i próbach w ydzielania jedn o
stek tak so n o m iczn y ch należy szczególnie polecić analizę skupień, której algorytm obliczeń jest stosunkow o p ro sty i przejrzysty. Przy stosow aniu tej ostatn iej m etody, ja k i in nych należących do analizy wielowymiarowej, należy być jednak bardzo ostrożnym przed form ułow aniem ostatecznych wniosków, gdyż często otrzym uje się interesujące wyniki liczbowe dotyczące relacji m iędzy obiektam i, które m ogą być pozbaw ione sensu fizycznego.
O peracja g ru p o w an ia (skupiania) w geografii fizycznej pow inna słu żyć w y kryw aniu isto ty b ad a n y ch zjawisk. N ajcenniejszą jest jed n ak jej p rz y d atn o ść do analizy przestrzen i i przy w ydzielaniu jed n o stek tak so nom icznych. Przy tego ty p u czynności m o żn a brać po d uwagę jedną lub wiele cech ch a rak tery zu jący c h b ad a n e obiekty. W przypadku jednej ce
chy problem sprow adza się do analizy prow adzonej na zm iennej i gru p o w anie jest stosun kow o p roste, polega n a klasyfikacji obiektów w edług k ry teriu m , k tó ry m jest rozw ażana cecha. Jeśli badacz przystępuje do g ru
pow ania ob iektów posiadających wiele cech, to kry teriu m , które decydu
je o p rzy należności obiek tó w do poszczególnych grup, jest przew ażnie funkcją uw zględniającą w szystkie wymiary. W zależności od ty p u i m eto dy grupow an ia p rzy biera o na różne formy. M eto d y skupiania nie zak ła
dają żadnego zew nętrznego k ry te riu m przypisyw ania obiektów do grup.
Jedynym w ew nętrznym k ry te riu m p o d ziału jest m atem atycznie zdefinio
w ane podobieństw o m iędzy obiektam i, przy czym grupy (skupienia) obiek
tów są tw orzone przy w y korzystaniu odpow iedniej procedury.
S po ty k a się często opinię, że analiza n u m ery c zn a i stosow anie proce
d u r staty sty czn y c h dają w rezultacie p ełn y i całkow icie obiektyw ny opis stru k tu ry przestrzen n ej. N ie jest to do końca stw ierdzenie prawdziwe.
N ależy w yraźnie podkreślić, że u p o d staw każdej pro ced u ry analitycznej leżą dan e wyjściowe, k tó ry c h rodzaj i sposób zbieran ia zależy od b ad a
cza, dokonującego w stępnej selekcji dan y ch (zarów no na etap ie p lan o w a
nia prac, jak i później - podczas opracowania), opierając się przy tym (w spo
sób w pełni św iadom y lub nie) n a przyjętych p rzez siebie m odelach opisu rzeczywistości i podp orządkow ując zestaw dan y ch celowi opracow ania.
Również sam e m eto d y n u m ery c zn e nie są w p ełn i obiektyw ne; z jed
nej strony m ają swoje ograniczenia fo rm alne i nie m o żn a ich stosow ać dowolnie do każdego zagadnienia (Johnston 1968), a z drugiej - wiele z nich wymaga wprow adzenia arbitralnych param etrów (np. wartości progowych).
Szczególnie w yraźnie zagadnienie relacji m iędzy su biektyw nością (ar
bitralnością) założeń i obiektyw nością p ro ced u r analizy rysuje się n a kil
ku zasadniczych etap ach b ad a n ia s tru k tu ry p rzestrzen n ej, tj. na etapie w y ró żn ian ia je d n o ste k p o d staw o w y c h , p o d cz as ich g ru p o w a n ia o raz w trakcie ekstrapolacji (lub interpolacji) w yników o trzy m an y ch w k o n kretnej skali na inne skale przestrzen n e.