Техногенный рельеф, созданный по образу и подобию рельефа естественного, «устойчивого», развивается иначе, чем его природный аналог.
Для того, чтобы на основании сходства форм рельефа по геоморфологическим признакам можно было сделать вывод о сходном их развитии, необходимо получить ответы на вопросы: каковы взаимоотношения природных и техногенных компонентов города, которые были названы «инженерными», каковы морфолитологические связи и отношения между техногенными и природными отложениями и формами рельефа, каковы взаимозависимости между изменениями рельефа, составом отложений, степенью техногенного воздействия, плотностью застройки, состоянием жилых и промышленных зданий, интенсивностью и характером техногенных процессов и явлений.
Изучение реально существующих закономерностей позволит от абстрактных морфологических и морфометрических построений и аналогов, от простейших статистических приемов оценки и выявления пространственных закономерностей перейти к динамическим характеристикам (к количественным характеристикам процессов) и далее к прогнозу.
Особенно важен комплексный, системный подход к изучению городского рельефа. Изучение рельефа и геологического субстрата в их органическом единстве (морфолитологический подход) позволяет выявить взаимосвязи и взаимозависимости элементов природного и техногенного рельефа, «материнских» и техногенных пород, природных и техногенных поверхностных и грунтовых вод, природных (естественных) и техногенных физических полей и т. д. Развитие техногенной морфолитосистемы, закрытой с поверхности городской застройкой, процессы, происходящие в ней, принципиально отличаются от тех, что протекают на аналогичных формах рельефа в природных условиях.
Рассмотрение города как техногенной морфолитосистемы требует и системного подхода к составлению геоморфологических карт. Основными методическими приемами инженерной геоморфологии должны стать математическое и картографическое моделирование [10]. Модели призваны быть тем мостом, который перебрасывается над пропастью между наблюдениями и теорией.
[10 Жуков В. Т., Сербенюк С. Н., Тикунов В. С. Математико-картографиче-ское моделирование в географии. М.: Мысль, 1980; Борсук О. А., Спасская И. И., Московкин В. М. Математические методы и модели в геоморфологии // Новейшие методы геоморфологических исследований. М., 1981; Кленов В. И. К методике автоматизированной реконструкции истории рельефа//Геоморфология. 1987. № 1.]
Сфера их действия - упрощение, упорядочение, конкретизация, экспериментирование, облегчение практической деятельности, обобщение вплоть до глобального масштаба, разработка теории и объяснение реального мира [11]. Схему связей между рельефом и остальными компонентами города можно рассматривать как «модель-представление». Модель-представление - это мысленный образ природного процесса или явления. В качественной или количественной форме она выражает идеализированную схему некоторых явлений реального мира, действующих в нем сил и позволяет упростить представление о явлении, отказавшись от деталей. Модель-представление всегда предшествует математическому моделированию и является его логической базой. Чем подробнее мы знаем структуру процесса и соотношение факторов, его определяющих, тем полнее может быть описан процесс.
Логическая модель построена нами для представления города в виде связей между всеми его компонентами и рассматривает сложную структуру (какой является город) как единое целое. Для более детального рассмотрения связей рельефа с остальными компонентами города мы выделили среди них четыре типа связей, т. е. произвели структурно-функциональный анализ явления. Рассмотрим схематично, как обстоит дело с моделированием выделенных нами типов связей.
[11 Джонстон Р. Дж. География и географы. М.: Прогресс, 1987.]
1. Природные связи. Построение математических моделей природных процессов не всегда возможно. Этому мешает большое число причин. В частности, отсутствие необходимых материалов. Далеко не все в геоморфологии можно выразить количественно. Общие методы описания рельефа и его природного развития базируются в основном на вероятностно-статистических моделях. При построении моделей природного развития рельефа сказываются недоработки и пробелы в развитии теоретических основ геоморфологии. На сегодняшний день наиболее полное представление о структуре элементов и форм рельефа, их взаимном расположении и взаимодействии дает геоморфологическая карта (картографическая модель рельефа). Карты прогноза развития рельефа строятся на основе материалов сравнения и пространственно-временных аналогий и результатов экспертных оценок (оценок на основе знаний и опыта группы ученых) и носят полуколичественный характер (вероятностно-статистический).