Прямые
Косвенные.
Прямые дешифровочные признаки – это признаки, которые принадлежат самим объектам и их фотоизображениям. К ним относятся: форма, размер, тон (цвет), структура фотоизображения, тень объекта.
Косвенные дешифровочные признаки – это признаки непосредственно к объекту не относящиеся. Это: взаимное расположение объектов и их местоположение; взаимосвязь и взаимообусловленность; следы деятельности.
При дешифрировании аэрофотоснимков рекомендуется вначале использовать прямые признаки, а затем косвенные, произвести анализ всей совокупности дешифровочных признаков – а только затем принять решение: что это?
Рассмотрим вышеизложенные дешифровочные признаки более подробно (раскроем их).
К прямым дешифровочным признакам относятся:
Форма изображения объектов – один из основных дешифровочных признаков. Плановые снимки подобны очертаниям местности. Правильные контуры и линии, как правило, - результат деятельности человека, тогда как неправильные контуры и линии (например: овраги, балки и т.д.) – обычно следствие сил природы.
Размер изображения объектов – позволяет отличить объекты друг от друга, если форма их примерно одинакова (канава, канал и т.д.). Размер изображения зависит от масштаба фотоснимка. Зная масштаб фотоснимка, можно определить действительный размер объекта, и в сочетании с другими признаками, - опознать его. Детали объектов, их характер и количество дают представление о сложном объекте, позволяют отличать данный объект от ему подобных.
Тон (цвет) изображения объектов (степень почернения фотоизображения при его проявлении) указывают на наличие объекта и зависит от многих причин: от отображающей способности объектов (сухие почвы, дороги отображаются белым цветом, влажные почва – более тёмным цветом и т.д.), от характера самой поверхности и её освещённости, времени года и суток и т.д. тон фотоизображения водных поверхностей может и затеняться в широких пределах: от почти белого до чёрного.
Структура фотоизображения – один из наиболее устойчивых признаков дешифрирования площадных объектов. Представляет собой характерный тональный рисунок состоящий из чередования форм различного тона.
Тень объекта на изображении – определяет, прежде всего, объёмность объектов. Различают падающую и собственную тень. Падающая тень – отбрасываемая объектом на земную поверхность. Собственная тень – неосвещённая часть поверхности объекта, расположенная со стороны, противоположной Солнцу.
Пользоваться этими признаками необходимо только в комплексе. Дешифровочные признаки являются средством изучения, сопоставления и различия фотоизображений объектов. Результаты этой работы используются для распознавания сфотографированных объектов.
К косвенным дешифровочным признакам можно отнести:
Местоположение (размещение) объекта, т.е. взаимосвязь одних объектов от других (например: известна тесная связь между составом и характеристиками леса и влажностью, и типом почв. На песчаных и подзолистых почвах средней и малой влажности произрастают, главным образом, хвойные леса. Лиственные леса встречаются на жирных почвах. Следовательно, по результатам дешифрирования можно судить о характере грунта, грунтовых водах и др. элементов среды).
Взаимосвязь объектов проявляется как воздействие на него других объектов, т.е. на болотах растут, как правило, низкорослые леса, кроны деревьев незначительны. Подземная осушительная сеть меняет влажность почвы, а следовательно, тон изображения поверхности.
Изучив, какие признаки существуют, что к ним относится и как они влияют на характер дешифрирования аэрофотоснимков, мы рассмотрим особенности дешифрирования материалов аэрофотосъёмки для геоморфологического изучения территории.
Итак, при геоморфологическом дешифрировании аэрофотоснимков также существует два признака: прямые и косвенные.
К прямым дешифровочным признакам относятся признаки, свойственные самим геологическим образованиям: их цвет (тон), форма и размеры геологических тел, характерное расположение деталей строения таких, как, например, слоистость, трещиноватость и т.п., проявляющиеся на земной поверхности.
В роли косвенных признаков выступают те компоненты (рельеф, гидрографическая сеть, растительность, почвы, объекты хозяйственной деятельности человека) и элементы (природные территориальные комплексы различного таксономического ранга) ландшафта, которые могут быть использованы в качестве индикаторов геологических объектов при дешифрировании аэроснимков. Перечисленные индикаторы геологических объектов, в свою очередь, могут опознаваться на аэроснимках как по прямым, так и по косвенным признакам.
Значение отдельных признаков дешифрирования геологических объектов могут быть различными в зависимости от географических и геологических условий района работ, от задач их выполнения и от природных и технических условий фотографирования. В каждом конкретном случае может использоваться определённый комплекс признаков, а не все, и анализироваться при этом с разной деятельностью. Так, например, на аэроснимках хорошо обнажённых районов основными являются прямые признаки геологических объектов и рельеф на них формирующийся и подчёркивающий форму геологических тел, их границы, характер залегания отдельных пластов; объём сведений, получаемых при этом о геологическом строении наибольший, т.е. геологическая дешифрируемость наиболее высокая.
В районах, освоенных человеком, естественные группировки растительности и почвенный покров, как правило, почти полностью нарушены и замещены их культурными вариантами, которых может быть большое количество. Они создают пестроту в рисунке фотоизображения, осложняя тем дешифрирование геологических объектов, и в ряде случаев не могут служить индикаторами последних. Такие районы, как правило, относятся к категории низкой геологической дешифрируемости. Во всех условиях наиболее устойчивыми признаками дешифрирования геологических образований являются характерное расположение деталей их строения, рельеф и связанное с этими образованиями морфологическое строение территориальных комплексов.
Прямые признаки дешифрирования геологических объектов обусловлены теми особенностями их внутреннего строения и условий залегания, которые непосредственно изображаются на аэроснимках.
Наиболее устойчивыми и широко используемыми при работе с аэроснимками прямыми признаками геологических о образований являются: форма размеры и взаимное расположение этих образований или деталей их строения. По характерной линейной форме опознаются геологические границы и разрывные нарушения; взаимное расположение этих элементов часто позволяет определить их тип.
Метод изучения природных объектов по аэроснимкам, т.е. их обнаружения, характеристики и интерпретации получаемых с аэроснимков сведений в целях решения поставленных задач, при котором эти объекты рассматриваются в причинной связи с окружающей средой, получил название ландшафтного метода дешифрирования.
Ведущим компонентом ландшафта являются геолого-геоморфологические, образующие внутреннюю структуру; последняя находится во взаимосвязи с рельефом, гидрографической сетью, почвами, растительностью, которые, образуя закономерные сочетания, создают внешнюю структуру ландшафта, т.е. различные природные территориальные комплексы или морфологические части ландшафта: фации, урочища и географические комплексы местности.
При выполнении дешифрировании особое внимание уделяется определению (распознанию) элементов рельефа, гидрографической сети (гидрографии), растительности и почвам.
Рассмотрим особенности вышеперечисленных форм рельефа.
Рельеф является основным индикатором проявлений тектонических движений земной коры. Рельеф непосредственно наблюдается на аэроснимках во всем многообразии его форм. Наличие небольших повышений или понижений рельефа, не воспринимаемых при стереоскопическом рассматривании аэроснимков, обычно всегда можно установить по соответствующему изменению тона фотоизображения вследствие различий в увлажнённости и почвенно-растительном покрове в их пределах или по собственным и падающим теням при резких перебегах склонов. В отличии от наземных наблюдений аэроснимки дают возможность видеть мелкие детали строения рельефа наряду с крупными формами одновременно на значительной площади, объективно оценивать их размеры, взаимное расположение в пространстве и связь с геологическим строением. Это открывает широкие возможности для выполнения геоморфологических исследований по материалам аэрофотосъёмки. Посредством дешифрирования устанавливаются морфология, генезис, а в ряде случаев – относительный возраст рельефа и история развития, определятся характер и интенсивность развития современных физико-географических процессов.
Под влиянием изменений тектонического режима территории (стабильного состоянии, относительного поднятия или относительного опускания), скорость и характер процессов рельефообразования и изменяются, а соответственно, изменяется и их проявление в ландшафте. Анализ аэросъёмки помогает определить одновременно многие аспекты влияния тектонических движений на ландшафт как в слабо освоенных районах, так и в районах интенсивного хозяйственного освоения и тем самым правильно оценивать и дополнить результаты отдельных методов в частности выявления складчатых структур чехла, движений отдельных блоков фундамента, разрывных нарушений всех видов.
Анализ рельефа водораздельных пространств и строение речных долин, осуществляемых по аэросъёмкам, имеет самостоятельное значение при выявлении складчатых структур, при поисках полезных ископаемых.
К гидрографической сети относят эрозионную сеть (от крупных транзитных рек до форм первичного стока), озёра, болота. Все они обычно отчётливо видны на аэроснимках и с помощью последних могут быть получены их разные характеристики, качественные и количественные.
Анализ сети оврагов, балок и мелких речных долин, как и строение долин крупных рек, а также поведения их русел аналогичен выполняемому по картам: изучается расположение их в плане, определяется продольные профили (оврагов, мелких речных долин) и поперечные профили, но с существенно большей детальностью, вплоть до форм современной аккумуляции в руслах рек.
Большое количество мелких озёр и крупные болотные массивы могут свидетельствовать о наличии водоупорных отложений. Характерна их конфигурация на участках развития карстующихся пород. Контуры озёр и болотных массивов могут подчёркивать отдельные крупные разрывные нарушения, а закономерности в расположении и спрямлении участков – системы разрывных нарушений и складки.
Локальное развитие процессов заболачивания или деградации болот может свидетельствовать о современном опускании или поднятии данного участка так же, как и смещение зеркала озёр – осушение одного данного берега и обводнение другого. Прямолинейные участки крупных озёр, морских побережий, местные изменения высоты береговых уступов и террасовых уровней также могут быть обусловлены тектоническими причинами.
Растительность, используя её видовую принадлежность, может быть использована как показатель среды. В зависимости от объекта индикации выявляются группы растений – индикаторов почв, климата, коренных пород и т.д.
Почвы, как самостоятельные природные тела, образующиеся на поверхности земли в результате взаимодействия различных явлений живой и неживой природы. При дешифрировании почв они могут выполнять также индикационные качества как: взаимосвязь с материнской горной породой, влиянием которой сказывается на цвете почв, механическом составе, характере почвенного скелета, мощности почв и их отдельные горизонты, влажности и химизме. Перечисленные свойства определяют их спектральную яркость, а следовательно, и характер изображения на аэроснимках.
Любая неоднородность почвенного покрова (пятнистость, мозаичность, комплексность, сочетания) передаются на аэроснимках различными рисунками. Так, чередования тонов и различная форма контуров могут быть связаны с изменением мощности почв, влажности. На выходах пластов пород различного вещественного состава специфический рисунок может быть обусловлен наличием характерного для них микрорельефа и связанных с ним почвенных комплексов и т.п.
Зная дешифровочные признаки фотоизображений, особенности залегания на земной поверхности основных геологических форм, зная технологию дешифрирования, мы можем получать геоморфологическую карту по аэрофото и космическим снимкам.
Технология дешифрирования аэрофотоснимков.
Изображение основных типов ландшафта.
Успешное решение задач дешифрирования аэрофотоснимков во многом зависит от технологии дешифрирования, т.е. определение последовательности, способов и приёмов действий, ведущих к конечному результату.
Основной технологический процесс дешифрирования аэрофотоснимков включает:
Подготовительные работы.
Процесс камерального дешифрирования аэрофотоснимков.
Сводка и корректура отдешифрированных снимков.
Частичное или сплошное полевое обследование фотоснимков.
Для производства геоморфологического дешифрирования необходимо иметь эталоны дешифрирования снимков.
Для получения по фотоснимкам геоморфологической карты необходимо:
Получить фотоизображение территории.
Проанализировать исходный материал.
Произвести пробное дешифрирование с использованием эталонов дешифрирования.
Камеральное дешифрирование производится с использованием измерительных луп, стереоскопов и других приборов. Результаты дешифрирования оформляются в условных знаках карандашом или тушью в четыре цвета.
Последовательность геоморфологического дешифрирования:
Гидрография (реки, ручьи, канавы, озёра, болота и др.).
Растительный поров и грунты (леса, кустарники, редколесье, луга и т.д.)
Рельеф (обрывы, промоины и т.д.).
После производства дешифрирования производится сводка фотоснимков и корректура дешифрируемых снимков. Не все можно определить по фотоснимкам. Бывают спорные вопросы. В этом случае производится полевое обследование фотоснимков, в процессе которого более детально обследуется местность. Результаты полевого дешифрирования отображаются на фотоснимках. По результатам камерального и полевого дешифрирования создаются фотосхемы и фотопланы, на которых отображаются все вышеперечисленные процессы.
Особенности дешифрирования материалов космической съёмки.
Получение фотоизображений для создания геоморфологических карт лучше всего выполнять по мелкомасштабным снимкам, полученным на основе космической съёмки.
При дешифрировании космических снимков природных комплексов (также как и при работе с аэроснимками) оперируют прямыми дешифровочными признаками и их сочетаниями и косвенными признаками (индикаторами). Набор прямых признаков при дешифрировании изображений местности сходен, это: тон (цвет), форма, размер, тени объектов, структура фотоизображений. Однако, сами признаки в обоих случаях резко различимы, что обусловлено значительной разницей при опознавании особенностей строения ландшафта на снимках из космоса и аэрофотоснимков. При дешифрировании ландшафтов тон (цвет), зависящий от спектральной яркости тех или иных компонентов ландшафта, используется как прямой дешифровочный признак индикаторов природных комплексов. Но он недостаточно надёжен. Рисунок изображения, обусловленный различными особенностями строения ландшафта, более устойчив и поэтому более надёжен как дешифровочный признак природных комплексов.
К геоморфологическим индикаторам природных комплексов относятся сочетания форм, отдельные формы рельефа определённого генезиса, обладающие преимущественно связью с определёнными природными условиями.
Поскольку рельеф – основа всех природных комплексов, геоморфологические индикаторы, как правило, наиболее информативны. Однако, информативность их весьма различна. Следует различать постоянные и переменные геоморфологические индикаторы. К постоянным индикаторам относятся такие формы или сочетания форм рельефа, которые постоянно связаны с определёнными типами или разновидностями природных комплексов. Например, продольные дюны являются постоянными индикаторами изображений ландшафтов песчаных пустынь. К переменным индикаторам следует отнести формы рельефа или сочетания форм рельефа, связи которых с определёнными типами или разновидностями природных комплексов иногда могут нарушаться. Например, серповидные дюны встречаются в пределах ландшафтов речных долин, озёрных равнин, зандровых равнин и т.д. и могут служить их индикаторами. Геоморфологические индикаторы (признаки) могут быть постоянными или переменными также в зависимости от того, индицируют они весь природных комплекс или его отдельные компоненты. Те же серповидные дюны являются постоянными индикаторами литологии (указывают на присутствие песков) и вторичного (эолового) генезиса отложений.
Техническая схема дешифрирования космических фотоснимков аналогична дешифрированию материалов аэрофотосъёмки, однако имеются свои особенности.
При выполнении дешифрирования необходимо выполнить:
Географическую привязку снимков (т.е. установить район съёмки).
Проведение наблюдений и измерений.
Визуальное дешифрирование (необходимо постоянно менять ориентировку снимков, т.е. углы наклона космических снимков очень большие. Малоформатные космические снимки увеличивают в 3-5 раз).
Построение фотокарт (т.е. карту, составленную по фотоснимкам).
Оформление результатов дешифрирования и легенды.
Полевая проверка результатов дешифрирования.
При дешифрировании мелкомасштабных снимков геоморфологическое дешифрирование рассматривается применительно не к единичным формам рельефа, а к их площадной совокупности, что позволяет установить морфоструктурные особенности рельефа изучаемого района.
Для производства геоморфологической карты необходимо иметь топографическую основу в масштабе, близком к масштабу снимка или несколько крупнее.
На космических снимках рельеф отображается достаточно чётко и поэтому для его изучения используется почвенно-растительный покров, который позволяет изучать рельеф в генетическом отношении.
Важной особенностью космических снимков является то, что по прямым дешифровочным признакам можно выделить древние береговые линии: тон и текстура изображения отображает различные стадии формирования современной морской солевой равнины.
По космическим снимкам можно определить основные особенности и характеристики таких типов рельефа как: флювиальный рельеф, эоловый рельеф, карстово-суффозионный рельеф, ледниковые формы рельефа, рельеф берегов и другие типы рельефа.
На космических снимках получают отображение различные особенности строения ландшафта.
Озёрные равнины. Современные озёрные террасы дешифрируются по узким полоскам, обычно светлого тона, окаймляющим озёра. Если они лишен растительного покрова, тон их изображения определяется альбедо грунтов: песчаные берега изображаются более светлым тоном, чем глинистые, и менее светлым, чем отмели, сложенные солевыми отложениями. При наличии растительности её характер (тип, сомкнутость и.т.) определяет тон и рисунок изображения.
Речные долины. Анализ изображений с разрешением около 100 м показал, что по вариациям структуры, текстуры их изображения дешифрируются такие элементы строения ландшафтов речных долин, как поймы разного уровня, разновозрастные речные террасы, русла рек, уступы террас, старицы. Заметны следы меандрирования русел и долин, а иногда и определяются следы антропогена обусловленной эрозии и придолинных участков.
Морские побережья. Прибрежно-морские равнины могут быть опознаны на снимках с разрешением 1 км, главным образом, по приуроченности к береговой полосе, а иногда и по тону. Значительно большая информация об этих ландшафтах может быть получена по снимкам, на которых, в частности, дешифрируется лагуны, изображающиеся в виде полосок, береговые валы, песчаные косы и т.д.
Подводя итог, хочется отметить, что использование как космических так и аэрофотоснимков способствует своевременному обнаружению противника и, в дальнейшем, его уничтожении. Снимки облегчают труд специалистов, а также затраты на их осуществления.
Геоморфологическая интерпретация картографических материалов.
Методика использования топографических карт для геоморфологического изучения территории.
Значение топографических карт для геоморфологического изучения территории очень велико. Эти карты освещают строение рельефа какой-либо территории с такой достоверностью и конкретностью, которые недоступны текстовым описаниям. На картах используется система условных обозначений, а сами карты являются источником богатого содержания материалов аэрофотосъемки.
Выявляя по картам особенности внешнего вида и взаимного расположения элементов и форм рельефа, можно во многих случаях получать сведения о геоморфологических условиях, генезисе и динамике развития форм и данного типа рельефа в целом.
На примере небольшого участка на топографической карте масштаба 1:10 000 равнинной территории выясним возможности ее использования для геоморфологического изучения территории.(рис.51)
Площадь территории 1,7 кв.км. Сечение рельефа 1 метр. В этих пределах гидрографическая сеть отсутствует и лишь отдельные наиболее крупные замкнутые понижения (1,2) заболочены.
Наиболее интересной формой рельефа юго-восточной части описываемого участка является замкнутое заболоченное понижение 2, имеющее округлую форму в плане и поперечник в среднем около 500 метров. Дно этого понижения в одном месте слегка осложнено слабо выраженной впадиной и возвышением. С востока понижение 2 полукольцом охвачено холмом 3, средняя часть которого наиболее возвышена (выше дна понижение на 4 метра) и осложнена мелкими холмиками и впадинами.
Рис.51
С запада понижение 2 ограничено серповидно-изогнутым холмом 4, поверхность которого не осложнена мелкими формами рельефа. Вся эта территория покрыта лесом, причем в пределах заболоченного понижения растет смешанный осиново-березовый лес высотой 9 метров, а поверхность холмов покрыта сосновым лесом высотой 20 метров. Эти особенности дают основания считать это понижение, ограниченное двумя серповидно-изогнутыми холмами, кольцевой дюной, сложенной песками. Последнее подтверждается произрастающим на ней сосновым лесом (сосна предпочитает песчаный грунт).
Вдоль северной границы описываемого участка расположено плоское обширное понижение 5 с отметками 107,7. В направлении от холма 4 к западной границе участка вытянута возвышенность 6 шириной около 500 метров. Склоны ее слабо расчленены и почти не несут следов эрозионного расчленения. Вблизи южной границы описываемого участка отмеченная выше возвышенность расширяется до 1 км. Здесь имеет место скопление беспорядочно ориентированных холмов и замкнутых понижений 7, разного размера в плане и разной высоты. В этом месте также произрастает сосновый лес.
Приведенные выше характеристики рельефа и растительного покрова участка данной территории дают основание предполагать, что он расположен в пределах зандрового пространства четвертичного ледника. Отмеченные здесь формы рельефа (кольцевая дюна и мелкие холмы) являются результатами дефляции и аккумуляции песчаного материала.