Дешифрирование снимков. Методы и способы дешифрирования
Кажется непосвященному человеку необычным и малопонятным. В отличие от карты он не имеет условных обозначений, пояснительных подписей. Поэтому надо уметь читать снимки, или, как говорят специалисты, дешифрировать их. Дешифрирование основано на знании отличительных дешифровочных признаков объектов - своеобразной азбуки снимков. Одни из этих признаков прямые, они непосредственно указывают, какой объект изобразился на снимке. Например, белый цвет - признак снега или солевой корки, прямоугольная форма земельных участков - признак распаханных или занятых посевами полей, а по форме тени можно определить характер постройки. Пять главных прямых признаков показаны на рисунке. Однако более существенны косвенные признаки. Они позволяют получить сведения об объектах и процессах, не изобразившихся на снимках, используя их взаимосвязи. Например, характер в засушливых районах свидетельствует о глубине залегания невидимых грунтовых вод и насыщенности их минеральными солями. Дешифрирование по косвенным признакам называют индикационным. Этот сложный вид географического анализа дает сведения о невидимых на местности объектах по их видимым индикаторам.
Для работы с космическими снимками часто используют персональные компьютеры. Цифровой снимок можно вывести на экран компьютера, увеличить его или уменьшить, улучшить качество и сделать более контрастным, раскрасить в различные цвета, рассмотреть объект с разных сторон. Серия зональных черно-белых снимков позволяет синтезировать цветное изображение, подбирая такие зоны и светофильтры, на которых яснее проступят интересующие исследователя объекты. На основе анализа яркости зональных изображений компьютер сам выявит однородные группы объектов, т. е. выполнит неконтролируемую, неуправляемую классификацию. Если для отдельных участков известны изобразившиеся объекты (их называют тестовыми, эталонными), то компьютер по аналогии выделит такие же объекты на остальной части снимка, т. е. выполнит управляемую классификацию.
Здесь приведен пример такой компьютерной обработки космического снимка на центральную часть , где на берегу озера Имандра в Мончегорске работает медно-никелевый комбинат «Североникель», дымовые выбросы которого губительно воздействуют на растительность близлежащих территорий.
На снимке по цвету изображения выделяются участки повреждения и уничтожения растительности - их красно-коричневые пятна резко контрастируют с зеленоватыми тонами еще сохранившихся лесов. Составленная в результате выполнения управляемой классификации компьютерная карта показывает распространение зон с разной степенью промышленного воздействия на растительность. Повторение такой классификации по снимкам, сделанным в разные годы, позволяет следить за изменением степени воздействия, что необходимо для проведения восстановительных и природоохранных мероприятий.
Два снимка одного и того же участка местности, полученных с разных точек, образуют стереоскопическую (т. е. воссоздающую объемное изображение) пару. Вооружившись специальным оптическим прибором - стереоскопом, можно наблюдать объемную, очень выразительную модель местности. Это замечательное свойство снимков важно для изучения рельефа земной поверхности. Пользуясь стереофотограмметрическими приборами, с большой точностью измеряют такую рельефную модель. Так по стереопарам составляют карты местности, прежде всего топографические. Теперь такую работу выполняют с помощью компьютера, пользуясь специальными стереоочками.
Геоморфологическое дешифрирование материалов
космической и аэрофотосъёмки
фотоизображений. Технические средства дешифрирования
Аэроснимок является основным источником информации о местности. Задача умелого использования аэрофотоснимка – определить (распознать) по фотоизображению объекты местности и его ландшафт. Это можно выполнить путём проведения дешифрирования фотоизображений.
Дешифрированием фотоснимков называется процесс выявления, распознания объектов местности и элементов ландшафта по их фотоизображению и определения их характеристик.
Различают два вида дешифрирования фотоснимков:
Топографическое;
Специальное.
Топографическое дешифрирование производиться с целью обнаружения (выявления), распознавания и получения характеристик объектов местности, которые должны быть изображены на топографической карте.
Специальное дешифрирование снимков имеет целью получения (распознавание) по фотоизображению объектов местности, элементов ландшафта и других характеристик для той или иной отрасли. Специальное дешифрирование может быть военным, геологическим, лесным, геоморфологическим, гидрогеологическим, почвенным, нетеологическим, медицинским, радиологическим и т.д.
Топографическое дешифрирование фотоснимков выполняется четырьмя методами:
Полевым;
Камеральным;
Аэровизуальным;
Комбинированным.
Полевое дешифрирование предусматривает выполнение работ непосредственно на местности. Продвигаясь по намеченному маршруту, специалист выявляет все объекты, которые надо нанести на топографическую карту, в том числе и не изобразившиеся на фотоснимке. Опознанные объекты и их характеристики вычерчиваются на фотоснимке в условных знаках. Полевой метод дешифрирования применяется при создании топографических карт комбинированным методом, при обновлении топографических карт, при полевой подготовке фотоснимков, а также при создании эталонов дешифрирования. Недостаток метода: в его трудоёмкости и дороговизне.
Камеральный метод дешифрирования фотоснимков предусматривает получение информации о местности по фотоснимкам без выхода в поле. Этот метод является основным и используется при СИМ АФТС. При этом методе широко используется всевозможный справочный материал и эталоны дешифрирования. Недостаток метода заключается в том, что он не может обеспечить 100% полноту и достоверность получения информации.
Аэровизуальный метод дешифрирования объектов местности осуществляется с самолётов и вертолётов по фотоизображению снимков.
Комбинированный метод дешифрирования предусматривает сочетание камерального и полевого дешифрирования. Основная тяжесть в данной комбинации принадлежит камеральному методу.
Мы познакомились с основными методами топографического дешифрирования. Но, зная принцип топографического дешифрирования, мы можем легко перейти к специальному дешифрированию и, в частности, говорить о геоморфологическом дешифрировании снимков.
Аэрофотометод является основным методом при выполнении картографирования в области специальных геологических наук, в частности и геоморфологии, а в отдалённых и труднодоступных районах, кроме того, высокоэффективен.
Материалы аэрофотоснимков представляют собой богатый источник информации.
Основным направлением использования аэрофотоснимков при геоморфологических исследованиях является изучение морфографии и морфометрии, генезиса и возраста рельефа, рельефообразующих процессов, динамики рельефа и восстановление истории его развития. Сведения, получаемые при анализе аэроснимков, значительно облегчают составление геоморфологической карты и тем самым содействуют выполнению геологических работ, прогнозированию и поискам месторождений ряда полезных ископаемых.
Изучение морфографии рельефа по аэроснимкам начинается с сопоставления последних с топографическими картами той же территории, что позволяет выделить на материалах аэрофотосъёмки наиболее возвышенные и пониженные участки территории, определить характер и степень их вертикальной и горизонтальной расчленённости, выявить форму водоразделов, характер профиля склонов и плановые очертания речных русел и долин. После получения этих общих сведений производят стереоскопическое дешифрирование аэроснимков с целью выделения и изучения по непосредственно наблюдаемой уменьшенной модели местности отдельных форм рельефа и элементов форм, многие из которых на топографических картах или не выражены, или изображены в искажённом виде. Детали строения рельефа, не просматриваемые стереоскопически, можно выявить по изображению подчёркивающих их падающих теней, по характеру почв и растительности и другим признакам.
Результаты дешифрирования с отдельных аэроснимков переносят на фотосхему или топографическую карту, на которых затем оконтуривают сочетания форм, т.е. морфологические комплексы. Анализ этих материалов даёт возможность сделать уже в предполевой период ряд ценных выводов о генезисе и возрасте изучаемого рельефа, а также об истории его формирования и о направленности развития.
Данные, полученные в результате камерального дешифрирования, должны быть проверены в полевых условиях, уточнены и дополнены количественными характеристиками.
Количественный анализ рельефа по аэроснимкам заключается в получении его плановых и высотных характеристик путём фотограмметрических и фотометрических измерений (морфометрия рельефа). Такой анализ позволяет делать выводы о закономерностях распределения отдельных форм, устанавливать их морфометрические характеристики, находить и оценивать связи рельефа с геологическим строением.
По аэроснимкам возможны определения относительных высот отдельных форм (например, грядовых песков, прямолинейных элементов и т.д.); частности (частоты встречаемости) тех или иных форм на картируемой площади; средней площади встречаемых форм или суммарной площади этих форм в пределах исследуемой территории; коэффициента извилистости речных долин, русел, ложбин и т.д.; коэффициентов вариаций мощности отложений, слагающих аккумулятивные формы.
Необходимая для исследований информация (предметно-содержательная и геометрическая) извлекается из снимков двумя основными методами, это дешифрирование и фотограмметрические измерения.
Дешифрирование, которое должно дать ответ на основной вопрос - что изображено на снимке, позволяет получать предметную, тематическую (в основном качественную) информацию об изучаемом объекте или процессе, его связях с окружающими объектами. В визуальном дешифрировании обычно выделяют чтение снимков и их интерпретацию (толкование). Умение читать снимки базируется на знании дешифровочных признаков объектов и изобразительных свойств снимков. Глубина же интерпретационного дешифрирования существенно зависит от уровня подготовки исполнителя. Чем лучше знает дешифровщик предмет своего исследования, тем полнее и достовернее информация, извлекаемая из снимка.
Дешифрирование - это процесс распознавания: объектов, их свойств, взаимосвязей по их изображениям на снимке. Это и метод изучения и исследования объектов, явлений и процессов на земной поверхности, который заключается в распознавании объектов по их признакам, определении характеристик, установлении взаимосвязей с другими объектами.
В зависимости от условий и места выполнения дешифрирование радиолокационных снимков может быть подразделено на полевое, аэровизуальное, камеральное и комбинированное.
Полевое дешифрирование
При полевом дешифрировании дешифровщик непосредственно на местности ориентируется по характерным и легко опознаваемым объектам местности и, сравнивая контуры объектов с их радиолокационными изображениями, наносит результаты опознавания условными знаками на снимок или топографическую карту. При полевом дешифрировании попутно, непосредственными измерениями, определяются числовые и качественные характеристики объектов (характеристики растительности, водоемов, сооружений при них, характеристики населенных пунктов и т. д.). При этом на снимок или карту могут быть нанесены объекты, не изобразившиеся на снимке вследствие своих малых размеров или потому, что они не существовали в момент съемки. При полевом дешифрировании специально или попутно создаются эталоны (ключи), с помощью которых в дальнейшем в камеральных условиях облегчается опознавание объектов однотипной местности. Недостатками полевого дешифрирования снимков являются его трyдоемкость по времени и затратам и сложность его организации.
Аэровизуальное дешифрирование аэрокосмоснимков
В последнее время в практике аэрофотографических работ все большее применение получает аэровизуальный метод дешифрирования аэрофотоснимков. Этот метод с успехом может быть применен при дешифрировании радиолокационных изображений местности. Сущность аэровизуального метода заключается в опознавании изображений объекта с самолета или вертолета. Наблюдение может вестись через оптические и инфракрасные приборы. Аэровизуальное дешифрирование радиолокационных изображений позволяет увеличить производительность и снизить стоимость работ полевого дешифрирования. Полученные в результате дешифрирования данного снимка данные позволят определить местоположение источников загрязнений и оценить их интенсивность.
Камеральное дешифрирование аэрокосмоснимков
При камеральном дешифрировании снимков опознавание объектов и их интерпретация производится без сличения изображений с натурой, путем изучения изображений объектов по их дешифровочным признакам. Камеральное дешифрирование снимков широко применяется при составлении контурных радиолокационных карт, обновлении топографических карт, геологических исследованиях, при исправлении и дополнении картографических материалов в труднодоступных районах.
Однако камеральное дешифрирование обладает существенным недостатком - невозможно полностью получить все необходимые сведения о местности. Кроме того, результаты камерального дешифрирования снимков соответствуют не времени выполнения дешифрирования, а моменту съемки. Поэтому представляется весьма целесообразным сочетание камерального и полевого или аэровизуального дешифрирования снимков, т. е. их комбинирование.
При комбинированном дешифрировании снимков основная работа по обнаружению и опознаванию объектов выполняется в камеральных условиях, а в поле или в полете выполняются и опознаются те объекты или их характеристики которые невозможно опознать камерально.
Дешифрирование
I
Дешифри́рование
дешифрование (от франц. déchiffrer - разбирать, разгадывать), расшифровка, чтение текста, написанного условными знаками, шифром, тайнописью; дешифровка различных систем древних письменностей, ранее не доступных для прочтения (см. Дешифровка письменности), а также Д. изображения объектов местности, имеющихся на наземных фотоснимках, аэроснимках и космических снимках (см. Дешифрирование аэроснимков). аэроснимков, один из методов изучения местности по её изображению, полученному посредством аэросъёмки (См. Аэросъёмка). Заключается в выявлении и распознавании заснятых объектов, установлении их качественных и количественных характеристик, а также регистрации результатов в графической (условными знаками), цифровой и текстовой формах. Д. имеет общие черты, присущие методу в целом, и известные различия, обусловленные особенностями отраслей науки и практики, в которых оно применяется наряду с др. методами исследований. Для получения аэроснимков с наилучшими для данного вида Д. информационными возможностями определяющее значение имеют учёт при аэрофотографировании природных условий (облика ландшафтов, освещённости местности), размерности и отражательной способности объектов, выбор масштаба, технических средств (тип аэроплёнки и аэрофотоаппарата) и режимов аэросъёмки (лётносъёмочные и фотолабораторные работы). Эффективность Д., т. е. раскрытия содержащейся в аэроснимках информации, определяется особенностями изучаемых объектов и характером их передачи при аэросъёмке (дешифровочными признаками), совершенством методики работы, оснащённостью приборами и свойствами исполнителей Д.
В ряду дешифровочных (демаскирующих) признаков различают прямые и косвенные (нередко с выделением комплексных). К прямым признакам относят: размеры, форму, тени собственные и падающие (иногда их считают косвенным признаком), фототон или цвет и сложный признак - рисунок или структуру изображения. К косвенным - указывающие на наличие или характеристику объекта, хотя он и не получил непосредственного отображения на аэроснимке в силу условий съёмки или местности. Например, растительность и микрорельеф являются индикаторами при Д. задернованных почв. В методическом отношении для Д. характерно сочетание полевых и камеральных работ, объём и последовательность которых зависят от их назначения и изученности местности. Полевое Д. заключается в сплошном или выборочном обследовании территории с установлением необходимых сведений при непосредственном изучении дешифрируемых объектов. На труднодоступных территориях полевое Д. осуществляют с применением аэровизуальных наблюдений (См. Аэровизуальные наблюдения). Камеральное Д. заключается в определении объектов по их дешифровочным признакам на основе анализа аэроснимков с использованием различных приборов, справочно-картографических материалов, эталонов (полученных путём полевого Д. «ключевых» участков) и установленных по данному району географических взаимозависимостей объектов («ландшафтный метод»). Хотя камеральное Д. значительно экономичнее полевого, но его полностью не заменяет, т.к. некоторые данные могут быть получены только в натуре. Ведутся разработки по автоматизации Д. в направлениях: а) отбора аэроснимков, обладающих нужной информацией, и преобразования их с целью улучшения изображения изучаемых объектов, для чего используются методы оптической, фотографической и электронной фильтрации, голографии (См. Голография), лазерного сканирования и др.; б) распознавания объектов сопоставлением при помощи ЭВМ закодированных формы, размеров данного изображения и плотности фототона данного изображения и эталонного, что может быть эффективным только при стандартизованных условиях аэросъёмки и обработки снимков. В связи с этим ближайшие перспективы автоматизации Д. связывают с применением так называемой многоканальной аэросъёмки, позволяющей получать синхронные изображения местности в различных зонах спектра. Для Д. используются приборы: увеличительные - лупы и оптические проекторы, измерительные - параллактические линейки и микрофотометры и стереоскопические - полевые переносные и карманные Стереоскоп ы и стереоскопические очки и камеральные настольные стереоскопы, частью с бинокулярными и измерительными (например, стереометр СТД) устройствами. Стационарным прибором, разработанным специально для целей Д., является Интерпретоскоп . Д. аэроснимков проводят и на универсальных стереофотограмметрических приборах (См. Стереофотограмметрические приборы) в комплексе работ по составлению оригинала карты. В зависимости от задачи Д. может выполняться по негативам аэроснимков или их отпечаткам (на фотобумаге, стекле или позитивной плёнке), на смонтированных по маршруту или площадям фотосхемах и на точных фотопланах. Д. осуществляют в проходящем или отражённом свете с вычерчиванием (или гравированием) его результатов в одном или нескольких цветах на самих материалах аэросъёмки или наложенных на них листах прозрачного пластика. К исполнителям Д. предъявляются особые профессиональные требования в отношении восприятия яркостных и цветовых контрастов и стереоскопичности зрения, а также способностей к эффективному опознаванию и определению объектов по их специфическому изображению на аэроснимках. Наряду с этим исполнители Д. должны знать особенности природы и хозяйства данной территории и иметь сведения об условиях её аэросъёмки. Различают общегеографическое и отраслевое Д. К первому относят топографическое и ландшафтное Д., ко второму - все остальные его виды. Топографическое Д., характеризующееся наибольшим применением и универсальностью, имеет своими объектами гидрографическую сеть, растительность, грунты, угодья, формы рельефа, ледниковые образования, населённые пункты, строения и сооружения, дороги, местные предметы, геодезические пункты, границы. Ландшафтное Д. завершается региональным или типологическим районированием местности. Основные из отраслевых видов Д. применяются при выполнении следующих работ: геологическое - при площадном геологическом картировании и поисках полезных ископаемых, гидрогеологических и инженерно-геологических работах; болотное - при разведке торфяных месторождений; лесное - при инвентаризации и устройстве лесов, лесохозяйственных и лесокультурных изысканиях; сельскохозяйственное - при создании землеустроительных планов, учёте земель и состояния посевов; почвенное - при картировании и изучении эрозии почв; геоботаническое - при изучении распределения растительных сообществ (преимущественно в степях и пустынях), а также для индикационных целей; гидрографическое - при исследовании вод суши и площадей водосбора и исследовании морей в отношении характера течений, морских льдов и дна мелководий; геокриологическое - при изучении мерзлотных форм и явлений, а гляциологическое - ледниковых и сопутствующих им образований. Д. применяется также в метеорологических целях (наблюдения за облаками, снеговым покровом и др.), при поиске промысловых животных (особенно тюленей и рыб), в археологии, при социально-экономических исследованиях (например, контроле движения транспорта) и в военном деле при обработке материалов аэрофоторазведки (См. Аэрофоторазведка). При решении многих задач Д. носит комплексный характер (например, для целей мелиорации). В ряде отраслей науки и практики наряду с Д. аэрофотоснимков ведутся работы по Д. космических фотоснимков, выполняемых с пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций, а также с искусственных спутников Земли. В последнем случае получение фотоснимков полностью автоматизировано; доставка их на Землю осуществляется с помощью контейнеров или передачей изображения телевизионным путём. Благодаря снимкам из космоса обеспечивается возможность непосредственного Д. объектов глобального и регионального характера и Д. динамики природных процессов и проявлений хозяйственной деятельности сразу на значительных пространствах за короткий промежуток времени (см. Космическая съёмка). Начато (60-е гг. 20 в.) Д. снимков, полученных с обычных высот и из космоса не только при фотографической съёмке, но и при различных видах фотоэлектронной съёмки (см. Аэрометоды). Лит.:
Дешифрирование аэроснимков (топографическое и отраслевое), М., 1968 (Итоги науки. Сер. геодезия, в. 4); Смирнов Л. Е., Теоретические основы и методы географического дешифрирования аэроснимков, Л., 1967; Альтер С. П., Ландшафтный метод дешифрирования аэрофотоснимков, М. - Л., 1966; Гольдман Л. М., Вольпе Р. И., Дешифрирование аэроснимков при топографической съёмке и обновлении карт масштабов 1: 10000 и 1: 25000, М., 1968; Богомолов Л. А., Топографическое дешифрирование природного ландшафта на аэроснимках, М., 1963; Петрусевич М. Н., Аэрометоды при геологических исследованиях, М., 1962; Самойлович Г. Г., Применение аэрофотосъёмки и авиации в лесном хозяйстве, 2 изд., М., 1964; Наставление по дешифрированию аэроснимков и черчению фотопланов для целей сельского хозяйства..., ч. 1, М., 1966; Крупномасштабная картография почв, М., 1971; Виноградов Б. В., Аэрометоды изучения растительности аридных зон, М. - Л., 1966; Кудрицкий Д. М., Попов И. В., Романова Е. А., Основы гидрографического дешифрирования аэрофотоснимков, Л., 1956; Нефедов К. Е., Попова Т. А., Дешифрирование грунтовых вод по аэрофотоснимкам, Л., 1969; Протасьева И. В., Аэрометоды в геокриологии, М., 1967; Комплексное дешифрирование аэроснимков, М. - Л., 1964; Теория и практика дешифрирования аэроснимков, М. - Л., 1966; Гольдман Л. М., Дешифрирование аэрофотоснимков за рубежом (Обзор материалов 11 Международного фотограмметрического конгресса), М., 1970; Manuel of photographic interpretation, Wash., 1960 (American Society of Photogrammetry); Manuel of color aerial photography, Virginia, 1968 (American Society of Photogrammetry); Photographic aèrienne. Panorama intertéchnique, P., 1965. См. также лит. при ст. Аэрометоды . Л. М. Гольдман.
Министерство
образования и
науки РФ
Федеральное
агентство по образованию
Пензенский
государственный
университет
архитектуры
и строительства
Кафедра «Землеустройство и геодезия».
РЕФЕРАТ
на тему
«Общие
вопросы дешифрирования
снимков»
Специальность: «Земельный кадастр»
Обозначение: 120301 Группа: ЗМК-31
Руководители
работы: Пресняков В.В.
Тюкленкова Е. П.
Работа защищена: Оценка:
Пенза 2010
Введение
Технологии оперативного
доступа и обработки космической
информации для ведения мониторинга природных
ресурсов, промышленно-хозяйственной
деятельности и чрезвычайных ситуаций
претерпели за последнее время серьезные
изменения. Уникальная информация о состоянии
земной поверхности стала доступна региональным
структурам, в круг обязанностей которых
входит проведение мониторинговых наблюдений
и принятие решений по результатам анализа
складывающейся в регионах обстановки.
Развитие коммуникационных сетей дало
возможность вовлечь в процесс обработки
дистанционной информации различных специалистов
и сделать доступными обширные архивы
материалов космической съемки. Подобный
информационный скачок явился стимулом
развития методологии и технологии обработки
и применения данных космического зондирования
земли в традиционных сферах: геологическом
картографировании, оценке лесов, мониторинге
земель, прогнозировании и мониторинге
чрезвычайных и аварийных ситуаций, экологическом
мониторинге, оценке метеообстановки,
ледовой разведки. Кроме того, что не менее
важно, стали появляться новые направления
использования оперативной космической
информации в отраслях, которые принято
характеризовать, как находящиеся "на
стыке различных направлений". К таковым
следует отнести картографирование местообитаний
редких и ценных видов животных (в том
числе оценка мест предполагаемых кормовых
участков, гнездований, коридоров миграции)
для последующего планирования природоохранных
и промысловых мероприятий, выявление
массивов уникальных растительных группировок
и ареалов редких видов растений (мониторинг
площадей старовозрастных лесов севера
Европейской части России). По материалам
регулярных разносезонных съемок из космоса
стал возможным оперативный анализ социально-экономических
особенностей, отражающихся в структуре
и динамике ресурсопользования, проведение
исторических реконструкций для целого
ряда административных территорий в различных
ландшафтных зонах.
1.
Этапы дешифрирования.
Детальное
дешифрирование рекомендуется проводить
в три этапа – предварительный
(предполевой), полевой и окончательная
камеральная обработка материалов.
Предполевой
этап
. После получения геологического
задания на проведение геологосъемочных
или другого вида тематических исследований
составляется проект и смета на их проведение,
подбирается состав исполнителей. В составе
группы, занимающейся дешифрированием,
должен быть геолог, хорошо знающий геологическое
строение данной территории, геоморфолог,
или геолог, знающий геоморфологию, топограф
и техник для выполнения технических и
графических работ.
После
укомплектования партии исполнителями,
техническими средствами, топокартами
и аэрокосмоматериалами, проводятся подготовительные
работы предшествующие дешифрированию.
К ним относится сбор опубликованных
и фондовых материалов по району работ
– как текстовых, так и графических.
Если
масштаб результативных карт 1:50000, то
дешифрирование ведется на АС масштаба
1:25000, которых заказывают два комплекта.
На одном комплекте выполнят геоморфологическое
дешифрирование (элементы геоморфологии
отрисовывают тушью на четных или нечетных
по нумерации снимках), вторая же, оставшаяся
половина комплекта, используется для
составления фотосхемы, на которой проводится
структурное и геологическое дешифрирование.
Второй комплект снимков является контрольным.
Результаты
геоморфологического дешифрирования
со снимков переносят на прозрачную основу
в масштабе фотосхемы (т.е. не изменяя масштаба
АС).
Параллельно
с проведением геоморфологического
дешифрирования, графический фондовый
материал – тематические карты, структурные
планы, результативные карты геофизических
исследований – трансформируются в масштаб
фотосхемы на прозрачную основу. Собранный
и подготовленный таким образом геолого-геофизический
материал используется при проведении
геологического дешифрирования в качестве
накладок.
Как
уже отмечалось ранее, детальное
дешифрирование начинается с переноса
на рабочую фотосхему элементов разрывной
и пликативной тектоники с карты результатов
регионального дешифрирования. Если в
пределах исследуемого района есть детально
изученные участки (бурением, горными
выработками), то они могут служить эталонными
при установлении ландшафтных индикаторов
разрывной и пликативной тектоники, оруденения
и т.д.
Затем,
сопоставляя особенности ландшафта
и геолого-геофизический материал
на прозрачных накладках, проводят структурное
или геологическое дешифрирование начиная
с дизъюнктивной тектоники, а затем устанавливают
и пликативные формы, определяют элементы
залегания слоев и отрисовывают карту
предварительного дешифрирования в масштабе
1:25000.
Полевой
этап
. В процессе предполевого геоморфологического
и геологического дешифрирования возникают
вопросы, решить которые в камеральный
период не представляется возможным. Все
они могут быть решены только при непосредственном
наблюдении объекта, т.е. в полевых условиях.
В предполевой период составляется перечень
таких неясностей и составляются маршруты
для их разрешения. Во время полевых маршрутов
легко уточняются на местности некоторые
геоморфологические индикаторы: суффозионно-карстовые
и собственно карстовые формы, эрозионные
уступы и останцы, эллювиальные развалы,
речные террасы разбраковываются на пойменные
и надпойменные, для последних устанавливается
номер террасы.
Результаты
маршрутных исследований записываются
в полевой журнал и наносятся
на отдешифрированные ранее АС после окончания
маршрута.
В
комплекс полевых исследований входят
и аэровизуальные наблюдения (с самолета
или вертолета), которые условно можно
подразделить на региональные и детальные.
Региональные
наблюдения проводятся с высоты 0,5 км-1-2
км. Они позволяют в короткий срок ознакомится
с исследуемой территорией и получить
представления о геологических и геоморфологических
особенностях района. В этом случае они
выполняют роль рекогносцировочных работ.
Наблюдения с воздуха дают возможность
одновременно наблюдать значительную
площадь земной поверхности и помогают
уточнить и выявлять зоны тектонических
нарушений, региональные уступы, поверхности
выравнивания, интенсивность расчленения
рельефа, изучать речные террасы, выявлять
аномальные участки речных долин, взаимосвязь
отдельных морфоструктур и т.д.
Детальные
аэровизуальные наблюдения выполняют,
в основном, те же функции, что и региональные,
но в более детальном масштабе. Высота
облета обычно 200-300 м.
Время
проведения аэровизуальных наблюдений
в начале или конце полевого сезона.
Окончательная
камеральная обработка
результатов дешифрирования – в этот
этап вносятся окончательные коррективы
в результаты дешифрирования, схемы и
карты приводятся в отчетный масштаб,
проводится окончательная увязка геологических
и аэрофотогеологических результатов.
Пишется
текстовая часть отчета, отчетные
карты выполняются в чистовом
варианте, затем следует защита отчета
и процедура сдачи его в фонды.
2. МЕТОДЫ ДЕШИФРИРОВАНИЯ
Различают прямой, контрастно-аналоговый и ландшафтно-индикацион-ный методы .Прямой метод дешифрирования применяется только в геологически открытых районах, где коренные породы выходят на поверхность. Фототоновые различия, а также особенности структуры и рисунки изображения на снимках этих районов обусловлены геологическими телами, их окраской, вещественным составом, условиями залегания. Поэтому здесь возможно непосредственное отождествление выделенных на снимках объектов с геологическими телами и прямое сопоставление геолого-геофизических материалов с данными дешифрирования.
Прямой метод дешифрирования позволяет устанавливать поля развития горных пород различного состава и генезиса, границы стратиграфических подразделений осадочных и вулканогенных пород, характер их залегания, тектонические нарушения (пликативные и дизъюнктивные). Например, слоистые толщи образуют на снимках полосчатый рисунок, по которому можно судить о форме залегания отложений, переслаивании пород различного состава; по их выраженности в рельефе – об относительной устойчивости к процессам денудации.
По смещению слоев, маркирующих горизонтов, резкой смене фототона и рисунка изображения, вызванных сменой геоморфологического и геологического строения, дешифрируются разрывные нарушения. Особенно высок эффект применения дистанционных материалов в районах со сложным геологическим строением, где горные породы резко различаются по физико-механическим свойствам и устойчивости к выветриванию. Опытным путем установлено, что в открытых районах в результате полевых работ подтверждается до 90-100% выявленных при дешифрировании объектов.
Контрастно-аналоговый (или контурно-геологический) метод дешифрирования используют как в геологически открытых, так и в геологически закрытых районах при работе с аэрофотоматериалами и космическими снимками всех уровней генерализации.
Замечено, что геологические объекты, аналогичные по строению и истории развития, имеют сходные изображения на снимках. На снимках эталонных участков проводится дешифрирование неоднородностей фототона и рисунков фотоизображения. Затем наземными полевыми исследованиями устанавливается геологическая природа отдешифрированных объектов, т.е. проводится их интерпретация. На основании результатов этих исследований составляются таблицы дешифровочных признаков. Таким образом получают эталоны геологических объектов с их типичным фотоизображением, т.е. их «фотопортреты». При дешифрировании новых площадей задача сводится к отысканию объектов, сходных с «фотопортретом» эталонной геологической структуры.
Применяя этот метод дешифрирования, необходимо помнить, что одинаковые или сходные, особенно древние геологические образования могут иметь различное проявление в ландшафте. Кроме того, необходимо учитывать, что при переходе от высоко- к средне- и низкоразрешимым КС происходит переход геометрической (рисунок и структура изображения) группы признаков в фотометрические (фототон). Для крупномасштабных снимков достоверным признаком является рисунок фотоизображения. Для КС масштаба 1:2500000 значение рисунка изображения объекта и фототона примерно одинаково, а для телеснимков того же масштаба, но более низкого разрешения, основной дешифровочный признак – фототон.
Дешифровочные признаки изменяются в зависимости от уровней генерализации КС, технических и природных условий съемки, и это накладывает определенные ограничения на диапазон их экстраполяции. Дешифровочные признаки, установленные для геологических объектов на КС одного уровня генерализации, нельзя механически использовать при работе с КС иного уровня генерализации.
Ландшафтно-индикационный метод дешифрирования применяют с геологически закрытых районах при работе с АС и КС среднего и высокого разрешения.
Ландшафт – это однородная по происхождению и развитию территория, обладающая единым геолого-тектоническим строением, однотипным рельефом, общими характеристиками подземных и поверхностных вод, почв, общим климатом, растительными и животными сообществами.
Индикатор – это наблюдаемый на снимке признак, который позволяет установить труднонаблюдаемый или скрытый геологический объект.
Индикационные связи – это связи явных (прямых) физиономичных компонентов ландшафта со скрытыми геологическими структурами.
В основе ландшафтно-индикационного метода дешифрирования лежат связи между дешифровочными признаками (прямыми и косвенными), выявленными на снимках с геологическими объектами данной территории. В этом случае косвенные признаки (растительность, линеанементы и т.д.) являются индикаторами поверхностных или погребенных геологических структур.
3.Классификация
объектов дешифрирования
Свойства
объектов и изображений, такие как размер,
используют для дешифрирования, другие,
вследствие невозможности или нецелесообразности
их определения, например, массу, звук,
запах - нет. Свойства объектов или изображений,
определяемые и используемые для классификации
при дешифрировании, называют признаками.
Исходя из предварительно принятых понятий
искомых объектов и дешифрируемых изображений,
сформулируем: признаки - это классификационные
свойства объектов или изображений. С
помощью признаков можно не только различать
объекты (изображения), но и однотипные
объединять в группы. Последнее положение
обусловливает два пути сужения области
поиска во множестве объектов (изображений):
объединением имеющих данный признак
либо исключением не имеющих его. Из совокупности
признаков объекта (изображения), известных
дешифровщику, у него складывается соответствующий
образ. Классификации объектов (изображений)
и их признаков не совпадают (один признак
может быть присущ многим объектам), но
классификация признаков неразрывно свя-зана
с классификацией объектов (изображений).
Это обстоятельство надо учитывать при
систематизации изображений, объектов
и признаков. Признаки объектов называют
демаскирующими, а изображений - дешифровочными.
Демаскирующие и дешифровочные признаки
могут совпадать или различаться. Например,
форма может быть присуща объекту и изображению,
а при мелком масштабе изображения - только
объекту. Некоторые свойства объектов,
не являясь обычно демаскирующими признаками
(например, спектрозональные излучения),
не только служат носителями для передачи
изображений, но при преобразовании в
изображения сами становятся дешифровочными
признаками. Качественные признаки служат
для сравнения изображений (объектов)
по их свойствам (например, есть - нет, больше
- меньше, светлее - темнее и т. п.), а количественные,
кроме того, численно выражают это сравнение.
Прямые признаки являются свойствами
дешифрируемого изображения (объекта),
которые определяют путем его наблюдения
и измерения. Косвенные признаки выражают
взаимосвязи дешифрируемого изображения
с окружающими. Эти признаки определяют
путем изучения взаимосвязей, наблюдения
и измерения изображений (объектов) как
дешифрируемых, так и окружающих их. В
данном случае изображения (объекты), окружающие,
дешифрируемые и известные дешифровщику,
сами становятся признаками. По достаточному
количеству косвенных признаков можно
отдешифрировать объект, изображения
которого нет на снимке. Прямые и косвенные
признаки изображений могут быть первичными
и вторичными. Первичные признаки определяют
путем наблюдения и измерения изображений,
вторичные - путем обработки первичных
признаков. Существуют и другие разновидности
признаков, причем с развитием средств
получения и обработки изображений их
количество увеличивается. Разделение
признаков целесообразно учитывать при
их систематизации с целью создания банков
признаков и формализации операций дешифрирования.
С учетом сущности понятия «признак» уточним
понятия «объект» и «изображение» в топографическом
дешифрировании.
Объект - это единица классифицированного
множества объектов местности, состоящая
из совокупности демаскирующих признаков.
Изображение - это единица классифицированного
множества изображений объектов местности,
состоящая из совокупности дешифровочных
признаков. Примеры классификации признаков
имеются в. Желательно, чтобы классификация
признаков способствовала автоматизации
и оптимизации процесса дешифрирования.
С учетом принятых формулировок понятий
объектов, изображений и признаков установим
сущность процесса дешифрирования. По
общности целей и действий дешифрирование
относится к процессам определения свойств
объектов по источникам информации, которыми
могут быть: сам объект, его описание, музыкальные
образы и т. д. Особенностью, выделяющей
дешифрирование из этих процессов, является
то, что в качестве источников информации
о наличии свойств объектов используются
изображения, их признаки. В этом заключается
сущность дешифрирования. Общность целей
и действий обусловливает целесообразность
учета возможности применения для формализации
дешифрирования известных детерминированных
и вероятностных методов обработки указанных
выше источников информации. Чтобы техническими
средствами решать интеллектуальные задачи
обработки изображений, надо уяснить действия
дешифровщика с позиции возможности их
формализации. Дешифровщик, обрабатывая
изображения, определяет известные ему
признаки и по ним отбирает изображения,
которые соответствуют объектам, интересующим
потребителей, классифицирует отдешифрированные
изображения и приводит их к форме, понятной
потребителю. При этом дешифровщик сопоставляет
совокупность выявленных признаков с
классификацией признаков изображений
объектов и самих объектов, а затем по
совпадающим признакам устанавливает
соответствие изображений объектам.
Классификации
признаков изображений объектов и самих
объектов, используемые дешифровщиком,
как правило, совпадают с классификацией
признаков объектов для потребителей.
Признаки изображений и объектов, используемые
при дешифрировании, как правило, не совпадают
по количеству и содержанию со свойствами
определяемых объектов. В процессе дешифрирования
признаки изображений объектов обязательно
используются и являются основными, а
признаки объектов могут и не использоваться.
Исходя
из изложенного, примем формулировку:
дешифрирование - это процесс определения
объектов и их свойств с использованием
признаков изображений. Для краткости
рассматриваемый процесс
и т.д.................
