Informatia in invelisul geografic - geoinformatia ontologica, geoinformatia gnoseologica

1. Informatia-componenta esentiala a materiei. Multa vreme, transformarile inregistrate de procesele si fenomenele studiate erau explicate stiintific doar prin prisma schimbarilor survenite in starea substantei sau/si a energiei. In ultimele decenii dezvoltarea ciberneticii si "revolutia" informatica au schimbat radical temeliile conceptuale si metodologice  ale majoritatii stiintelor.

Astfel, dualismul substantialist-energetic a inceput sa fie inlocuit de catre abordarile bazate pe triada substanta-energie-informatie iar dezvoltarea sistemelor integrate de analiza, interpretare si reprezentare a informatiei geografice (SIG) a conferit metodologiei geografice o capacitate exploratorie si prospectiva fara precedent.

Ordonarea ierarhica a obiectelor, proceselor si fenomenelor exprima, printre alte ipostaze, caracterul structurat si structurant al interactiunilor dintre elementele "profunde" ale materiei: informatia si energia. Ele sintetizeaza, preiau, ajusteaza si deopotriva reflecta "tiparele" autoorganizatorice ale materiei. Drept urmare, informatia este ea insasi structurata ierarhic.

Pot fi diferentiate trei niveluri definitorii: nivelul geoinformatiei ontologice, nivelul geoinformatiei gnoseologice si nivelul geoinformatiei praxiologice.

1. Geoinformatia ontologica Informatia geografica primara este de natura ontologica, ea insumand totalitatea caracteristicilor sau proprietatilor (componentilor, factorilor), care interactioneaza in cadrul proceselor genetice si evolutive.

Informatia ontologica constituie baza organizatorica a structurilor materiale; ea are rolul de a conferi energiei marime si sens iar, prin intermediul acesteia, determina starea, forma, dimensionarea si ordonarea spatio-temporala a corpurilor materiale (substantei). Pe scurt, are rolul de a organiza  prin a 'informa' (spre deosebire de energie, care are rolul de a "schimba", prin "antrenare" sau "mobilizare", respectiv, de substanta, care are rolul de a "stoca", "ajusta", "modifica" "transmite" si "reflecta" fluxurile de energie si informatie pe care le mijloceste.

Informatia exista in mod obiectiv la toate nivelele de organizare ale materiei si se propaga, la nivel cuantic, impreuna cu particulele (substanta) si undele energetice in toate formele de structurare materiala, inclusiv in cele macroscopice. De exemplu, forma sferica a Pamantului este 'informatia' pe care o 'transmite' substanta telurica, prin scoarta, ca urmare a constrangerilor energetice exercitate de atractia gravitationala in relatie cu forta centrifuga rezultata din rotatia Pamantului; suprafata terestra este un factor de selectie a diferentierii latitudinale a valorii insolatiei (prin informatia referitoare la "forma" ) care opereaza si la scari regionale si locale, impreuna cu alte proprietati informationale exprimate tot prin nivelul "substantei": albedoul suprafetei, declivitatea, altitudinea etc. Ele, la un loc, determina variatii energetice concretizate in diferentieri teritoriale zonale, regionale si locale, ale tuturor parametrilor, ce vor continua sa opereze intersanjabil, diversificand tot mai mult "zestrea" teritoriala transmisa prin informatiile initiale.

Geoinformatia ontologica se propaga printr-o mare varietate de semnale. Semnalul este o manifestare energetica purtatoare de semnificatii despre starea materiei. Odata emise, semnalele au capacitatea de a se propaga in mediu, pe diverse cai (mai exact, canale selectate sau, ele insele  selective) si de vehicula, cu sine, si structuri informationale (mesaje) ce prefigureaza practic viitoarele mutatii materiale (ale substantei, energiei si informatiei deopotriva)

Astfel, in invelisul geografic exista si se vehiculeaza o gama extrem de larga de semnale fizice, geofizice, chimice, biotice, biochimice, mutatii sociale, transformari economice, decizii politice, administrative  etc., care se transmit pe cele mai diverse cai: radianta (electromagnetic, caloric, optic, radiometric etc.), mecanica (translatie vectorial gravitationala, forfecare, coliziune etc.), senzoriala (acustica, olfactiva, vizuala, tactila), metabolica (osmoza, interactiune chimica etc.) polarizare (electromagnetica, sociala, economica) formala (limbaj non-verbal, simboluri, reprezentari etc.) s.a.

Intrucat informatia ontologica constituie baza organizatorica a oricarei structuri, rezulta ca ea este profund implicata in permanenta devenire a invelisului geografic. Informatia nascuta prin transformarea sistemelor materiale a devenit ea insasi unul din factorii cei mai importanti ai accelerarii devenirii lor.

Evolutia invelisului geografic este esential legata nu atat de acumularea de energie ori de diversificarea formelor sale cat, mai ales, de acumularea de informatie.

Pornindu-se de la stadii primitive de ordine spontana, in curs de "formare" (precum cele specifice perioadei protoplanetare), invelisul geografic a inregistrat o dezvoltare sinergetica constand in acumularea de noi constituenti si proprietati a caror combinare a dus la diferentieri teritoriale (peisaje si regiuni naturale, arii urbanizate, regiuni antropizate etc.) tot mai originale, complexe  si, prin urmare, din ce in ce mai . "informate" asupra suporturilor genetice si deopotriva, asupra perpectivelor si oportunitatile evolutive. Acest aspect se reflecta elocvent si in cresterea capacitatii de rezilienta a sistemelor complexe.

Ordinea sistemica sau autoorganizarea este rezultatul modificarilor structurale ale substantei si energiei transmisa corespunzator la nivelul functiilor geosistemului. Ea rezulta prin procese de variatie, selectie si individualizare realizate, in special, prin procesele de schimbare ale "formei" substantei, sau prin variatiile campurilor energetice.

Prin structurare, ceea ce este "inform" devine, la un moment dat, "informat", respectiv apt sa prezinte o neomogenitate relativa, generatoare de fluxuri materiale. Deci, structura reprezinta informatia legata in configuratii specifice cu substanta si energia. Pentru ca o structura sa capete identitate, este necesar ca semnalele, care definesc starile caracteristice, sa depaseasca anumite praguri sau valori critice, corespunzatoare manifestarii sau extinctiei unor procese sau functii.

Raportate la parametrii de stare (temperatura, densitatea, viteza etc) semnalele asociaza valori de semnificatie si de selectie la care se initiaza si se directioneaza anumite procese de interactiune.

Referat: Sistemul circulator la om - inima, vasele de sange Proiect: Ierarhia organizarii biomoleculare

Semnalul devine informatie atunci cand sistemul receptor reactioneaza prin ajustari materiale si energetice. De exemplu, izohieta de 200 mm/an semnifica trecerea de peisajul stepelor tropicale la cel desertic; prezenta rocilor solubile favorizeaza dezvoltarea carstului dar, "semnalele" esentiale sunt cantitatea de precipitatii, temperatura apei, cantitatea dizolvata de CO₂, valoarea aciditatii solului, tectonizarea pachetelor calcaroase. Ele constituie informatii cu valoare de selectie, asupra intensitatii, vitezei si propagarii carstificarii, in timp ce compozitia chimica a calcarului, regimul climatic, hidric s.a, sunt, in principal, informatii cu valoare de semnificatie.

Informatia ontologica se poate diferentia in informatie stocata respectiv, informatie circulanta.

Informatiile stocate sunt reflectari ale conditiilor exterioare, care actioneaza la nivelul intrarilor in geosisteme, si se impun ca elemente relativ stabile in structura acestora (de ex. morfostructurile geologice, relieful major, relieful construit de agentii externi, resursele subsolului, regiunile industriale, agricole, turistice etc.).

Informatiile sunt fixate in 'memoria' geosistemelor in cele mai diverse moduri: morfostratigrafic, paleopedologic, depozite corelate, varve, marturii paleontologice, vestigii arheologice, resurse naturale de mare valoare, elemente de atractivitate turistica s.a.

Rolul informatiei stocate in evolutia geosistemelor este deosebit de important intrucat, adeseori, aceasta antreneaza veritabile procese de dependenta si interconditionare in evolutia anumitor tipuri de procese. Cu alte cuvinte, informatia stocata introduce un 'avantaj selectiv' care orienteaza procesele evolutive ; de exemplu, relieful selectiv al structurilor si al tipurilor de roca, adaptarea vegetatiei la tipul de sol, ciclogeneza orografica, efectul favorizant al resurselor in dezvoltarea industriilor de ramura, structurarea ofertei (turistice, de servicii etc.) in functie de cerere s.a.

Informatia circulanta este specifica proceselor si fenomenelor ce inregistreza redefinirea rapida a structurii informationale in stransa legatura cu modificarea (mobilitatea) parametrilor spatio-temporali; de exemplu, schimburile de aer in diferite situatii sinoptice, curgerea raurilor, eroziunea accelerata a solului, migratiile populatiei, procesele de difuziune (a epidemiilor, poluarii, inovatiilor etc.), fenomenele de flux (radiativ caloric, hidric, de materii prime, de transport, de finantare, turistic etc.) s.a. 

Desigur, distinctia intre informatia stocata si cea circulanta, necesita o perspectiva dialectica asupra categoriilor de spatiu-timp si continuu-discret: pe timp lung sau pe spatii mari, informatia stocata devine circulanta; similar, informatia circulanta devine statica (stocata), daca intervalul temporal de referinta este prea scurt sau este raportata la un teritoriu prea extins.

Din cele de mai sus, se poate desprinde ideea ca in invelisul geografic se pot distinge numeroase categorii de   "semne" si "semnale" riguros relationate prin semnificatii care, desi foarte diverse, sunt riguros diferentiate pe suporturi legice, implicit rationale.

Ideea de mai sus conduce, indreptatit sau chiar oportun, la posibilitatea recunoasterii si definirii unor geocoduri (infogeocoduri) care directioneaza formarea si devenirea structurilor geografice, intr-un mod asemanator codului genetic la organismele vii.

Evident, codurile genetice "geografice" sau "geocodurile" nu pot avea rigoarea si caracterul determinist al codurilor biogenetice, insa aplicarea conceptului este legitima avand in vedere ca materia neinsufletita nu este 'oarba', ea avand capacitatea de a 'percepe' propriile conditii de existenta si de a se adapta corespunzator la acestea (Prigogine, Stengers, 1984). Astfel pot fi definite "geocoduri" morfopetrografice si morfostructurale ce stau la baza tipurilor de relief selectiv, de organizare a drenajului, geocoduri ale formei, structurii si texturii si reteleor de asezari omenesti, geocoduri ale diferentierii tipurilor de regiuni etc.

Cunoasterea acestor proprietati, de 'autocopiere' si multiplicare a informatiei ontologice, necesita existenta unei reflectari echivalente in plan cognitiv: aceasta este sustinuta de catre geoinformatia gnoseologica.

2. Geoinformatia gnoseologica reprezinta marea diversitate de notiuni, concepte, legitati, axiome, principii, metode, teorii si numeroase alte informatii nestructurate utilizate de catre stiinta geografica.

Unele sunt informatii nespecifice, preluate din alte domenii, pentru calitatea de descriptori adecvati ai proceselor si fenomenelor investigate.

Sunt exprimate prin valori ale diversilor parametri referitori la masa, energie, impuls, intensitate, frecventa, durata, coordonate spatiale etc. sau prin modele obtinute prin conversia pe cale cognitiva a informatiei ontologice (matrici, ecuatii de bilant, modele sistemice etc.)

Structura informatiei geografice

Prin intermediul unei laborioase activitati de cercetare, cuatificare, sistematizare si generalizare, informatia geografica obtinuta pe cale inductiva a fost prelucrata si valorificata in cele mai diferite modalitati. Unul dintre cele mai elocvente exemple, prin care semnificatiile obiective ale proceselor investigate au  dobandit sensurile cognitive ale cunoasterii geografice, este, fara indoiala, harta. Chiar daca metoda a fost adoptata pe scara larga si in alte domenii, geografii nu au incetat sa o perfectioneze, conferindu-i noi valente informationale (diversificarea tipologica, surprinderea dinamicii spatio-temporale a fenomenelor etc.).

Acumularea informatiei gnoseologice despre starea obiectiva a invelisului geografic a condus, in mod firesc, la progrese considerabile, implicit in modul de valorificare a acestui tip de informatie.

Explorarea, prelucrarea si valorificarea informatiei genereaza noi informatii (structuri) susceptibile sa ofere solutii inedite la problemele izvorate din nevoi practice.

3. Geoinformatia praxiologica. Cuantificarea datelor de observatie, parametrizarea structurilor reale pe care le reflecta, interpretarea acestora cu ajutorul analizei de frecventa, a ecuatiilor de regresie, a functiilor si simularilor SIG etc. au condus la realizarea unor modele de cunoastere, de mare acuratete si valoare prin implicatiile de ordin practic. Ele sunt capabile sa serveasca la identificarea tendintelor evolutive, la formularea prognozelor si la facilitarea adoptarii deciziilor etc.

In acest stadiu, informatia gnoseologica poate dobandi functia de informatie praxiologica. Prin  descoperirea sensului operational al informatiei, geograful a putut trece la prevenirea unor evolutii nefavorabile si la proiectarea actiunilor organizatorice, menite sa optimizeze proprietatile spatiale si calitatea relatiilor dintre componentii teritoriului, in concordanta cu necesitatile reale ale societatii.