Топографическое дешифрирование аэрофотоснимков. Дешифрирование - аэрофотоснимки

Дешифрирование (аэроснимков) Дешифрирование аэроснимков, один из методов изучения местности по её изображению, полученному посредством аэросъёмки . 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 . 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 , 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 стереоскопы 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 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 . 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.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Дешифрирование (аэроснимков)" в других словарях:

Дешифрирование, 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.… …

I Дешифрирование дешифрование (от франц. déchiffrer разбирать, разгадывать), расшифровка, чтение текста, написанного условными знаками, шифром, тайнописью; дешифровка различных систем древних письменностей, ранее не доступных для… … Большая советская энциклопедия

ГКИНП 02-121-79: Руководство по дешифрированию аэроснимков при топографической съемке и обновлении планов масштабов 1:2000 и 1:5000 - Терминология ГКИНП 02 121 79: Руководство по дешифрированию аэроснимков при топографической съемке и обновлении планов масштабов 1:2000 и 1:5000: 7.8.43. «Кусты» свай в воде остатки свайных мостов, некоторых плотин и других сооружений на реках с… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Изучения 3емли, совокупность методов исследования и картирования с летательных аппаратов географической оболочки Земли, присущих ей явлений и объектов природного и культурного ландшафта. Их физические свойства могут регистрироваться с… … Большая советская энциклопедия

- (от Стерео... и греч. skopeo смотрю) оптический прибор для рассматривания снимков местности или снимков отдельных предметов с объёмным их восприятием. Снимки должны быть получены с двух точек и попарно перекрываться между собой, что… … Большая советская энциклопедия - (от лат. interpreter объясняю, толкую и греч. skopéo смотрю, наблюдаю) стационарный прибор для дешифрирования (См. Дешифрирование) аэроснимков. Позволяет стереоскопически дешифрировать чёрно белые и цветные аэроснимки одного или разных… … Большая советская энциклопедия

Растения индикаторы, растения, тесно связанные с определёнными экологическими условиями, которые могут качественно или количественно оцениваться по присутствию этих растений. Это как виды, так и внутривидовые единицы, различные аномальные … Большая советская энциклопедия

Фотографирование местности с воздуха одновременно в нескольких зонах спектра электромагнитных волн. С. а. эффективнее аэрофотосъёмки (См. Аэрофотосъёмка) в одной отдельно взятой спектральной зоне, поскольку отражательная способность… … Большая советская энциклопедия

10. ТОПОГРАФИЧЕСКОЕ ДЕШИФРИРОВАНИЕ АЭРОСНИМКОВ

10.1. При дешифрировании аэроснимков выявляют и распознают изображения топографических объектов, а затем вычерчивают их соответствующими условными знаками.

В процессе дешифрирования должны быть определены или перенесены с материалов картографического значения необходимые характеристики объектов, собраны и установлены географические названия. Объекты, не изобразившиеся на аэроснимках из-за малых размеров или недостаточного контраста с фоном, а также объекты, появившиеся на местности после аэрофотосъемочных работ, подлежат досъемке в натуре. Изображения объектов, исчезнувших после выполнения аэрофотосъемки, следует при дешифрировании перечеркивать синими линиями.

Полнота и детальность дешифрирования определяются требованиями к содержанию топографических карт, особенностями местности и масштабом создаваемой карты.

10.2. Дешифрирование при стереотопографической съемке выполняют на фотопланах, фотосхемах или аэроснимках. При этом аэроснимки и фотосхемы, на которых закрепляют результаты дешифрирования, должны быть примерно приведены к масштабу создаваемой карты и отпечатаны на матовой фотобумаге.

Если дешифрирование производится до изготовления фотопланов, то аэроснимки приводят к масштабу карты по значениям высоты фотографирования.

10.3. Дешифрирование при стереотопографической съемке выполняется преимущественно путем сочетания камерального и полевого методов. Применяется также сплошное камеральное и сплошное полевое дешифрирование.

В рабочем проекте на производство дешифрирования (например, на фотосхемах) должны быть показаны участки, подлежащие сплошному камеральному и сплошному полевому дешифрированию, намечены для остальной территории маршруты полевого дешифрирования, станции наблюдений и площадки для создания эталонов дешифрирования.

10.4. Сплошное камеральное дешифрирование применяется, когда в пределах территории работ экспедиции имеются недоступные и труднодоступные участки (высокогорья, непроходимые болота, песчаные массивы и т.д.). Основой дешифрирования в этом случае будут являться географические описания, карты смежных масштабов, материалы и эталоны дешифрирования, ранее изготавливавшиеся на аналогичные типы местности в других районах.

Сплошное полевое дешифрирование следует производить в крупных населенных пунктах и на участках, где сосредоточено много топографических объектов, не дешифрирующихся камерально. Сплошное полевое дешифрирование, особенно на больших площадях, целесообразно выполнять на фотопланах.

10.5. При сочетании камерального и полевого (наземного или аэровизуального) дешифрирования последовательность работ определяется изученностью района съемки, знакомством исполнителей с характером ландшафта и обеспеченностью материалами картографического значения.

В изученных районах полевое дешифрирование выполняют после камерального; в порядке его доработки и контроля с одновременным установлением характеристик, которые не могут быть определены по аэроснимкам (материал построек, глубина колодцев и др.), и сбором названий.

В районах, недостаточно обеспеченных материалами картографического значения, сначала проводят полевое маршрутное дешифрирование со станциями наблюдения и созданием эталонов дешифрирования типичных ландшафтов, а затем выполняют камеральное дешифрирование.

10.6. Дешифрирование по наземным маршрутам осуществляют с охватом полосы шириной порядка 250 м в лесах и от 500 до 1000 м в открытой местности. При этом встречающиеся по ходу топографические объекты опознают и фиксируют упрощенными знаками или сокращенными надписями и определяют требующиеся характеристики объектов. Установленные по маршруту особенности местности должны быть охарактеризованы в виде соответствующих записей, зарисовок и фотографий с тем, чтобы использовать их в дальнейшем при камеральном дешифрировании и стереорисовке рельефа.

В районах труднодоступных или с однообразными ландшафтами полевое наземное дешифрирование выполняется по отдельным характерным для данной местности участкам, соединяемым сетью дешифровочных маршрутов. На каждый такой участок составляется эталон дешифрирования в виде одной или двух полностью отдешифрированных стереопар аэроснимков с приложением описаний контуров, как при дешифрировании по маршрутам и на станциях наблюдения (см.п.10.7 ).

10.7. Для выборочного детального изучения местности в натуре и выявления природных взаимосвязей топографических объектов по ходу маршрута выбирают станции наблюдения. Эти станции приурочиваются к участкам, наиболее типичным для данной территории. Характеристика местности и особенностей ее аэрофотоизображения на этих станциях дается на площади не менее 4 кв.см в масштабе аэрофотоснимка. В пределах этой площади условные знаки не вычерчивают, а все контуры, отличающиеся тоном или структурой аэрофотоизображения, нумеруют и описывают. Топограф должен при этом выявить взаимосвязи различных элементов местности (например, влияние высоты, ориентировки и крутизны склонов местности, а также условий увлажнения, на изменение растительности) и их проявление в характере аэрофотоизображения. На станциях наблюдения, кроме того, определяют такие характеристики объектов, как скорости течения рек, глубина болот и т.д.

10.8. Маршруты дешифрирования прокладываются:

через населенные пункты, которые не выделены особо для выполнения в их пределах сплошного полевого дешифрирования;

вдоль основных дорог, линий электропередачи и связи; трубопроводов, русел рек, замаскированных деревьями;

вдоль свободных рамок трапеций;

по избранным направлениям, необходимым для распознавания аэрофотоизображения растительного покрова и грунтов, изучения форм рельефа, показываемых условными знаками и т.п., и определения характеристик объектов дешифрирования, которые нельзя получить в камеральных условиях.

10.9. Аэровизуальное дешифрирование выполняется в дополнение к наземному или взамен него (особенно в труднодоступных районах). Для аэровизуального дешифрирования используются вертолеты и легкие самолеты. Режим аэровизуального полета при соблюдении технико-эксплуатационных условий определяется природой дешифрируемых объектов и свойствами наблюдателя. Высота полета рекомендуется в пределах 200-300 м, скорость 60-75 км в час.

10.10. Дешифрирование аэроснимков с воздуха складывается из подготовительных работ, наблюдений в полете и обработки материалов.

В процессе подготовки изучают результаты предварительного камерального дешифрирования, проектируют и размечают на фотосхемах трассы полетов, проводят тренировку наблюдателей.

Работа в полете заключается в обследовании с воздуха неотдешифрированных камерально участков и выявлении не распознающихся на аэроснимках объектов. Результаты наблюдений фиксируют условными знаками или наколами с номерами объектов и записью на маршрутных или площадных фотосхемах или с помощью магнитофона, нанесением не изобразившихся на аэроснимках объектов по смежным контурам и времени пролета ориентиров, а также с помощью визирной палетки и бортового фотографирования.

Аэровизуальное дешифрирование по заданным отдельным маршрутам дополняют при необходимости наблюдениями с малых высот, на виражах и при зависании вертолета, а для создания эталонов дешифрирования и получения некоторых характеристик (см. п. 10.5 и 10.7 ) производят наземные наблюдения при посадках на избранных участках.

Обработка материалов аэровизуального дешифрирования с закреплением его результатов на фотосхеме должна выполняться сразу же после каждого полета.

10.11. Дешифрирование участков, расположенных между наземными или аэровизуальными маршрутами полевого дешифрирования, производится камерально, как правило, одновременно с рисовкой рельефа на универсальных стереофотограмметрических приборах (в процессе составления оригинала карты) и выполняется в экспедиции или в предприятии.

10.12. Отдешифрированные материалы должны выборочно контролироваться по специальным маршрутам начальником партии, редактором и руководством экспедиции.

10.13. По завершении дешифрирования топограф осуществляет сводки элементов ситуации по границам рабочих площадей между смежными аэроснимками или фотосхемами. Для облегчения сводок эти границы намечаются так, чтобы они не пересекали сложные объекты, например населенные пункты. По внешним рамкам участка, отдешифрированного одним исполнителем, изготавливаются выкопировки.

10.14. В результате выполнения работ должны быть сданы:

отдешифрированные фотопланы, фотосхемы или аэроснимки;

ведомости установленных названий;

журналы маршрутного дешифрирования с приложением наземных и бортовых фотографий характерных объектов местности (с негативами).

11. РЕДАКЦИОННЫЕ РАБОТЫ

11.1. Целью редакционных работ, проводимых на всех этапах топографической съемки, является обеспечение достоверности и полноты содержания создаваемых карт, географической правильности и наглядности изображения местности, а также единства в показе однородных объектов на всех трапециях территории съемки. Как правило, эти работы должен выполнять специально выделенный инженер-редактор.

11. 2. В состав редакционных работ входят:

предварительное изучение территории съемки по имеющимся материалам и в натуре, выявление характерных особенностей местности, подлежащих обязательному отображению на создаваемых картах;

обеспечение своевременного сбора и анализ материалов картографического значения, а также определение методики их использования;

разработка указаний в виде редакционной записки или редакционной схемы по проведению дешифрирования и съемки рельефа (включая составление образцов), участие в проектировании маршрутов полевого дешифрирования и станций наблюдения;

инструктирование исполнителей по вопросам содержания данных листов карты, применения условных знаков, дешифрирования и изображения рельефа;

участие в руководстве работами по полевому (наземному, аэровизуальному) и камеральному дешифрированию аэроснимков, рисовке рельефа и составлению оригиналов карт;

контроль за качеством указанных работ по ходу их выполнения;

организация транскрибирования географических названий, помещаемых на топографических картах, а также названий геодезических пунктов;

редакционный просмотр законченных материалов дешифрирования и оригиналов топографических карт.

11.3. До начала полевых работ и в ходе их редактором (или под его руководством) должны быть выявлены, собраны и использованы следующие материалы:

изданные топографические карты;

данные геодезических обследований местности и отчеты о ранее выполненных съемках;

ведомственные планово-картографические материалы: планшеты крупномасштабных съемок, фотопланы с результатами сельскохозяйственного дешифрирования, планы земель колхозов и совхозов, лесоустроительные планшеты, планы лесонасаждений и схематические карты лесхозов, планы торфяных месторождений, почвенные, геологические и геоморфологические карты, схематические карты линий электропередачи и связи, продольные профили железнодорожного пути, линейные графики автомобильных дорог, навигационные и лоцманские карты, схемы административных границ и областные карты, карты магнитных склонений и т.п.;

различные справочные материалы и в том числе: справочники административно-территориального деления, тарифные руководства и другие справочники по железнодорожным и водным путям сообщения, справочники гидрометеослужбы, института земного магнетизма, торфяного фонда и т.п.;

списки населенных пунктов с указанием числа домов, количества жителей, наличия отделений связи, сельсоветов и др.;

таблицы среднегодовых изменений магнитного склонения;

лоции и данные водомерных постов, выписки из паспортных ведомостей колодцев и источников, лесотаксационных описаний, геологических отчетов.

11.4. В результате анализа материалов картографического значения редактором должны быть даны указания, какие из материалов надлежит непосредственно использовать при дешифрировании и составлении оригиналов карт, какие применять для справок общего характера. Необходимо предусмотреть проверку правильности географических названий и тех характеристик объектов, которые переносят с ведомственных материалов.

11.5. Редакционный просмотр законченных материалов дешифрирования и полевых оригиналов карт осуществляется после корректуры и приемки их начальниками партий (бригадирами камеральной части экспедиции). При этом проверяется правильность изображения элементов местности действующими условными знаками, достаточность характеристик объектов, полнота и достоверность географических названий, согласованность изображения контуров и рельефа, правильность размещения надписей отметок высот (в том числе урезов воды) на всем блоке листов,

11.6. В редакционной записке (схеме), составляемой при стереотопографической и фототеодолитной съемке, особое внимание должно быть обращено на изображение форм рельефа территории (в частности скрытой под пологом растительности) и характер распространения микроформ и их приуроченность. Должны быть также даны указания по применению дополнительных и вспомогательных горизонталей, набору отметок высот и определению на стереоприборах различных характеристик.

К данной записке прилагаются образцы рисовки рельефа, схема увязанных отметок урезов воды (причем наряду с отметками, приведенными в условиях меженного периода, должны быть даны и отметки на даты залетов), схема основной дорожной сети, а если предполагается камеральное дешифрирование на универсальных приборах, - то образцы дешифрирования и описание дешифровочных признаков.

III. КОМБИНИРОВАННАЯ СЪЕМКА

12. МЕТОДИКА РАБОТ

12.1. Комбинированная съемка применяется преимущественно в плоскоравнинных залесенных районах при создании карт в масштабе 1:10 000 с сечением рельефа через 1 м. Технология полевых работ при комбинированной съемке представлена на схеме (рис. 2 в прил. 1 ).

12.2. Аэрофотосъемка для изготовления фотопланов производится аэрофотоаппаратами с фокусным расстоянием 140 или 100 мм в масштабе 1:40 000. Перекрытие аэроснимков задается равным 80´30% с целью покрытия каждой съемочной трапеции одним аэроснимком. В последнем случае оси аэрофотосъемочных маршрутов должны проектироваться по середине съемочных трапеций.

12.3. Плановое съемочное обоснование выполняется в соответствии с требованиями п. 5.5 настоящей Инструкции.

Работы по изготовлению фотопланов выполняются в соответствии с указаниями действующей Инструкции по фотограмметрическим работам при создании топографических карт и планов.

Светокопии с фотопланов для выполнения полевых работ должны быть изготовлены на полуматовой фотобумаге, наклеенной на лист алюминия.

12.4. Для обеспечения высотной опоры, необходимой для съемки рельефа, создаются высотные съемочные сети путем проложения основных и съемочных высотных ходов.

Основные высотные ходы прокладывают техническим нивелированием с опорой на пункты главной геодезической основы, отметки которых определены геометрическим нивелированием. Длина основного хода допускается не более 16 км, а расстояния между точками хода не должны превышать 400 м. Разрешается проложение ходов с одной или несколькими узловыми точками. В этом случае длина ходов между исходной и узловой точками сокращается на 25%, а между двумя узловыми точками - на 50%. При этом длина ходов между опорными пунктами может быть увеличена в полтора раза.

12.5. Нивелирование ведется из середины. Превышения точек хода определяются дважды по черной и красной сторонам реек, при этом расхождения в превышениях не должны; превышать 5 мм. Невязки в ходах допускаются не более 0,20 м и увязываются пропорционально длинам сторон. Системы ходов уравнивают совместно.

Между смежными трапециями определяют 2-3 точки связи. Расхождения высот точек связи, полученных из разных основных ходов, не должны превышать 0,25 м. Точки нивелирных и основных высотных ходов, проложенных по рамкам трапеций, одновременно служат точками связи. Точки связи должны быть отмечены в полевом журнале и на кальке высот.

12.6. Съемочные высотные ходы прокладываются между основными высотными ходами методом геометрического нивелирования с помощью нивелира или кипрегеля с уровнем на трубе.

Длина ходов не должна превышать 6,5 км. Невязки допускаются не более 25 см по высоте и 1 мм в плане (в масштабе карты). Невязки высот менее 10 см не увязываются.

Точки стояния инструмента располагают на хорошо опознаваемых контурных точках, а при их отсутствии определяют положение точек стояния на фотоплане обратными засечками или промерами от ближайших контурных точек.

12.7. Съемка рельефа производится на фотоплане с помощью мензулы. Необходимые для съемки пикеты выбирают в пределах до 300 м на характерных точках рельефа, совмещая по возможности с опознаваемыми на фотоплане контурами или определяя их полярным способом. Высоты пикетов определяют с точек съемочных и основных ходов горизонтальным лучом с помощью кипрегеля с уровнем на трубе. При необходимости превышения измеряют и наклонным лучом при одном положении вертикального угла (с учетом места нуля).

Дополнительно для съемки рельефа можно выбирать станции на опознаваемых по фотоплану контурных точках, передавая на них отметки не менее чем с двух ближайших точек высотных ходов; расстояния от станции до этих точек измеряют дальномером или по фотоплану.

Кроме пикетов, необходимых для изображения рельефа, определяют высотные отметки урезов воды в реках и водоемах и характерных точек ситуации и рельефа в соответствии с требованиями пп. 2.3 и 5.7 .

12.8. Горизонтали проводят, находясь на станции съемки. Если формы рельефа не выражаются основными горизонталями, то их изображают полугоризонталями, вспомогательными горизонталями или соответствующими условными знаками.

12.9. В процессе выполнения съемки составляют кальку высот, на которой наносят все пункты геодезической основы, точки основных и съемочных ходов, урезы воды, отметки характерных точек местности и все другие отметки, подписываемые на карте (см. прил. 8 ).

12.10. Дешифрирование при комбинированной съемке выполняют на фотопланах непосредственно на местности одновременно со съемкой рельефа, при этом производится до-съемка контуров и объектов местности, не изобразившихся на аэроснимках или возникших после проведения аэрофотосъемки. Дешифрирование осуществляют в процессе работы на точках стояния инструмента, а при необходимости - с дополнительным обследованием окружающей местности. Кроме фотоплана топограф должен иметь полный комплект аэроснимков для стереоскопического их рассматривания. Контуры и условные знаки наносят карандашом; при этом вместо заполнения контуров соответствующими обозначениями допускается применение сокращенных пояснительных надписей.

12.11. В целях обеспечения быстрого изготовления копий с полевых оригиналов рекомендуется съемку рельефа и контуров выполнять на матированном прозрачном недеформирующемся пластике, прочно закрепленном на фотоплане.

Вычерчивание результатов съемки следует выполнять с соблюдением требований действующих условных знаков (но возможности - с применением деколей). Вычерчивание производят, как правило, в день полевого обследования, оставляя края в карандаше до выполнения сводок по рамкам (кроме свободных).

12.12. При съемке определяют необходимые характеристики топографических объектов и выявляют географические названия, собирают сведения о местности, предусмотренные установленной программой.

12.13. Контроль точности съемки на каждой трапеции выполняется проложением контрольных ходов и набором контрольных пикетов инспектирующими лицами.

Средние расхождения высот контрольных точек с их высотами, определенными по плану, не должны превышать 1/3 принятого сечения рельефа.

12.14. Сводки полевых оригиналов могут производиться по выкопировке на восковке полосы карты шириной 3 см вдоль рамки трапеции (прил. 9 ) или с помощью циркуля-измерителя.

При сводке нужно добиться совпадений по рамке линий контуров и горизонталей, проверить на смежных листах согласованность заполнения контуров, отметок высот и урезов воды, характеристик рек, дорог, пояснительных надписей и названий. Не допускаются резкие изгибы контуров и горизонталей по линии рамки, кроме случаев, когда это обусловлено особенностями местности.

При наличии расхождений их устраняют путем перемещения; на половину величины на каждом из смежных листов, если эти расхождения не превышают:

1,0 мм - для основных контуров (границы, железные, шоссейные и улучшенные грунтовые дороги, улицы населенных пунктов, береговые линии больших рек и каналов);

2,0 мм - для прочих контуров;

полуторной величины допусков в положении горизонталей, указанных в п. 2.3 . настоящей Инструкции.

При обнаружении недопустимых расхождений начальник партии обязан произвести проверку съемки и установить правильное положение контуров и горизонталей.

12.15. При выполнении сводок с изданными картами того же или более крупного масштаба все исправления осуществляются на оригинале новой съемки, если расхождения в положении контуров и горизонталей не превышают установленных допусков. Если же расхождения больше этих допусков, то исправления не производятся, о чем сообщается руководству предприятия.

В случае, когда полную сводку осуществить невозможно из-за устарелости смежной карты, разрешается оставлять частичную несводку. В формуляре карты нужно указать, что именно осталось несведенным, а на полях оригинала сделать соответствующую запись.

12.16. По окончании сводки на полях оригинала карты должна быть сделана надпись, указывающая, с чем произведена сводка (с полевым оригиналом, тиражным оттиском, фотокопией с издательского оригинала и т.д.). Например: "Сведено с полевым оригиналом масштаба 1:10 000 съемки 1974 г. 18 мая 1978 г. Топограф М.Н. Сидоров".

Правильность выполнения сводок по рамкам внутри снимаемого объекта проверяется начальниками партий.

Свободные стороны и рамки, по которым сводки произведены частично, а также рамки, сведенные с изданными картами, должны быть проверены и подписаны главным инженером экспедиции (если съемка произведена комбинированным методом) или начальником цеха при стереотопографическом методе съемки.

12.17. Редакционные работы при комбинированной съемке выполняются согласно указаниям раздела 11 (пп. 11.1 - 11.5 ).

12.18. После окончания съемки сдаются оригинал карты, формуляр, полевые журналы, калька высот, выкопировки по сводкам и ведомость установленных названий.

Приложение 1

Рис. 1. Технологическая схема полевых работ при стереотопографической съемке

Рис. 2. Технологическая схема полевых работ при комбинированной съемке

Приложение 2

Основные характеристики аэрофотоаппаратов

	Тип объектива	Фокусное расстояние(мм)	Угол поля зрения(градус)	Разрешающая способность (лин/мм)		Некомпенсированная радиальная дисторсия не более (мкм)	Диапазон выдержек, с
	Руссар-Плазмат
* Размер кадра 30´30 см. Примечание. Аэрофотоаппараты ТЭ и ТЭ-М выпускают с затворами, обеспечивающими диапазон выдержек от 1/40 до 1/120 с или от 1/80 до 1/240 с.

Приложение 3

Схемы съемочного обоснования

Рис. 3. Съемка в масштабе 1:10 000 с сечением рельефа через 1,0 м

Рис. 4. Съемка в масштабе 1:10 000 с сечением рельефа через 2,0 м

Рис. 5. Съемка в масштабе 1:10 000 с сечением рельефа через 5,0 м

Рис. 6. Съемка в масштабе 1:25 000 с сечением рельефа через 2,5 м

Рис. 7. Съемка в масштабе 1:25 000 с сечением рельефа через 5,0 м

Рис. 8. Съемка в масштабе 1:25 000 с сечением рельефа через 10,0 м

Рис. 9. Схема съемочного обоснования блока

Рис. 10. Схема съемочного обоснования каркасного маршрута

Приложение 4

Типовые схемы определения координат точек съемочного обоснования

Способ триангуляционных построений

Точки съемочного обоснования можно определять из различных триангуляционных построений, простейшее из них - треугольник, две вершины которого совмещаются с пунктами триангуляции (рис. 11 ). В треугольнике измеряют все углы.

Определяемая точка может располагаться в вершине одного из углов четырехугольника, вершинами двух других углов являются пункты триангуляции, а вершиной четвертого угла - вспомогательная точка (рис. 12 ). Углы при определяемой точке (или при вспомогательной точке) могут быть получены как дополнение до 180° суммы измеренных углов треугольника.

Определяемая точка может составлять одну из точек центральной системы (рис. 13 ). В одном из треугольников центральной системы две его вершины должны являться пунктами триангуляции. Все углы треугольника должны быть измерены.

Точки определяются путем вставки системы треугольников в угол (рис. 14 ). Углы при среднем пункте (в общей вершине системы) могут быть получены как дополнение суммы двух измеренных углов до 180°.

Определяемая точка может входить в цепочку треугольников между двумя сторонами триангуляции (рис. 15 ) или между стороной и пунктом триангуляции (рис. 16 ). Все углы в треугольниках должны быть измерены.

Способ угловых засечек

Определение координат точек съемочного обоснования прямыми засечками производится не менее чем с трех пунктов триангуляции или вспомогательных точек, определенных из триангуляционных построений (рис. 17 ).

Определение координат точек обратной засечкой выполняется не менее чем по четырем пунктам триангуляции или точек триангуляционных построений (рис. 18 ).

Комбинированная засечка выполняется по схеме, представленной на рис. 19 .

Допускается сочетание обратной засечки по трем геодезическим пунктам с измерением истинного азимута (рис. 20 ).

Полярный способ

Полярный способ определения координат точек съемочного обоснования заключается в измерении направления и расстояния до точки обоснования с пункта триангуляции или вспомогательной точки. Направление определяется путем измерения не менее двух примычных углов на смежные пункты. Расстояние измеряется дальномером или лентой, а также определяется из построения треугольника с измерением стороны (базиса). Измерения углов и направлений ведутся двумя круговыми приемами, линии измеряются дважды.

Определение координат точек полярным способом можно выполнять по схемам, указанным на рис. 21 -27 .

Расстояние до точки измеряется непосредственно, при этом надо обеспечить контрольное определение из треугольника, измерив другую его сторону и два угла (см. рис. 21 ).

Если по условиям местности построить треугольник нельзя, то с определяемой точки надо измерить направления на ближайший и еще на два видимых пункта (см. рис. 22 ).

Расстояние до точки определяется из треугольника, в котором измерены две стороны и два угла (см. рис. 23 ).

Расстояние до точки определяется из двух смежных треугольников, как недоступное расстояние (см. рис. 24 , 25 , 26 ).

Если на пункте триангуляции нельзя вести наблюдения, то определение точки можно выполнить по схеме снесения координат. При этом на определяемой точке (или на вспомогательной точке) должны быть измерены углы между направлениями на ближайший и два другие пункта триангуляции (см. рис. 27 ).

Сочетание способов определения координат

Разрешаются различные сочетания способов определения координат точек съемочного обоснования. На рис. 28 показано определение точек прямой засечкой с пунктов триангуляции и с вспомогательной точки.

На рис. 29 представлен пример определения группы точек обратной засечкой по трем пунктам триангуляции с контролем по вспомогательной точке. Координаты вспомогательной точки заранее не определяются; по сходимости координат вспомогательной точки можно судить о правильности измеренных направлений.

На рис. 30 изображена комбинация засечек разного вида. Сначала определяется вспомогательная точка комбинированной засечкой, затем обратной засечкой по трем пунктам триангуляции и вспомогательной точке определяется первая точка обоснования; вторая точка определяется прямой засечкой с пункта триангуляции, вспомогательной и первой точке обоснования.

Точка может быть определена обратной засечкой по трем пунктам триангуляции и по другой (или вспомогательной) точке, которая в свою очередь определена обратной засечкой также по трем пунктам триангуляции и по первой точке (рис. 31 ).

На рис. 32 представлена схема разомкнутого теодолитного хода между двумя пунктами; на рис. 33 - схема замкнутого полигона, опирающегося на один пункт и на рис. 34 - схема системы теодолитных ходов с одной узловой точкой.

Приложение 5

Закрепление на местности точек съемочного обоснования

Точки планового и планово-высотного съемочного обоснования закрепляют на местности долговременными знаками типа 1, 2, 3, 4, 5 (рис. 35 ).

Знак типа 1 представляет собой бетонный столб сечением 12´12 см и высотой 100 см или отрезок асбоцементной трубы той же длины и диаметра, заполненный цементным раствором, закладываемый в котлован или скважину на глубину 80 см. В верхнюю часть знака должен быть заделан металлический гвоздь со сферической шляпкой.

Знак типа 2 в виде трубы диаметром 40 мм с бетонным якорем предназначен для закладки котлованным способом на глубину 50 см.

Знак типа 3 предназначен для закладки бурением. В скважину диаметром 15 см и глубиной 80 см заливается до половины глубины скважины жидкий бетон, в который затем вставляется отрезок металлической трубы диаметром 40 мм и длиной 100 см. Пространство между трубой и стенками скважины заполняется утрамбованным грунтом.

Знак типа 4 предназначен для закладки в скальные грунты. Он представляет отрезок металлической трубы, основание которой цементируется в скальной породе.

Знак типа 5 предназначен для закладки бурением в многолетнемерзлые грунты и представляет собой металлическую трубу диаметром 40 мм с металлическим якорем диаметром 15 см.

Наружное оформление знаков долговременного закрепления на местности состоит из кольцевой канавы диаметром 1 м (по осевой линии) и поперечным сечением: по нижнему основанию 10 см, по верхнему 30 см, по высоте 20 см (для знаков типа 1, 2, 3).

Типы знаков для долговременного закрепления на местности точек съемочного обоснования

Над центром делается курган высотой 20 см. В районах болот и вечной мерзлоты окопка заменяется срубом размером 1´1 м, состоящим из двух венцов. На боковых стенках выступающей части бетонного столба или трубы надписываются масляной краской начальные буквы организации, выполняющей работы, и номер точки, например ГУГК, Вр.р.15.

Для закрепления долговременных знаков целесообразно также использовать выступы крупных камней, бетонные фундаменты опор линий электропередач и т.п. Долговременная точка в этом случае фиксируется путем заделки на цементном растворе небольшого металлического стержня, болта или костыля. Около последних делается масляной краской надпись, состоящая из начальных букв названия организаций, выполняющей работу, и номера точки.

На пахотных землях и зыбких болотах закладку знаков производить запрещается.

Приложение 6

Основные схемы работ при фототеодолитной съемке

Рис. 36. Схемы расположения базисов фотографирования:
а) на узком гребне; б) на широком гребне; в) на разветвленной вершине; г) на округлой вершине

Рис. 37. Схемы определения длины базиса фотографирования:
а) с помощью вспомогательного базиса; б) из неполного треугольника

Рис. 38. Схема измерения контрольных направлений

Приложение 7

Палетка для определения рабочей зоны самолетного радиодальномера РДС

Рабочая зона самолетного радиодальномера РДС определяется участком между окружностями, ограничивающими предельные дальности D max и D min и углы j max и j min , засечки самолета с базиса В R радиогеодезических измерении, приведенными в табл. 5 .

Для построения палетки откладывают на прозрачном пластике, или восковке величину базиса B R в масштабе карты (1:1 000 000), по которой производится проектирование работ. Из концов D и К базиса проводят окружности радиусами D min и D max (рис. 39 ).

Рис. 39. Палетка рабочей зоны самолетного радиодальномера

Кривые, определяющие положения вершин предельных углов засечек j max и j min , строят путем проведения окружностей из центров "C " и "d" через концы базиса "К" и "D". Положение центров "С" и "d" находят в пересечениях перпендикуляра "ab " к середине базиса с линиями К с и K d , проведенными из точки К под углом j min к линии "ab ".

При проектировании работ по картам более крупного масштаба, когда размеры палетки получаются достаточно большими, для построения кривой строят угол j min (или j max) на листе восковки. Укладывают восковку на палетку так, чтобы стороны угла прошли через концы базиса, и накладывают точку вершины. Повторяя такую укладку в разных местах, накалывают ряд точек, а соединяя их получают искомую кривую.

На рис. 39 приведена палетка (уменьшена вдвое) для проектирования радиогеодезических работ при топографической съемке в масштабе 1:10 000. Рабочая зона с одной стороны заштрихована.

Инструкции съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500" ...

11 ГЛАВА. ДЕШИФРИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ СЪЕМОК

Виды обработки материалов

2 вида обработки полученных материалов:

1. Предварительная (межотраслевая) – коррекция снимков: устранение искажений и помех (по техническим и природным причинам) – приведение снимков к виду, пригодному для анализа и интерпретации (расшифровке).

2. Тематическая (отраслевая). В нашем случае – экологическая.

Моделирование и прогнозирование – это дальнейший этап работы с материалом, который необходим для прогнозирования развития явления или процесса (например, талого стока рек, будущего урожая, осадков, движения ураганов, торнадо, извержения вулканов, экологических катастроф и т.д.). Для этого определяют количественные характеристики явления.

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.

Дешифровочные свойства — это свойство объектов, нашедшие отражение на снимке и используемые для распознавания.

Дешифрировать снимок - это значит обнаружить, распознать, классифицировать и интерпретировать выявленный объект или явление.

Дешифрирование снимков как дисциплина является составной частью аэрокосмических методов, которые кроме дешифрирования включают:

Способы получения аэрокосмических снимков,

Фотограмметрию и стереофотограмметрию, изучающие методы геометрических измерений по снимкам,

Фотометрию,

Структурометрию.

Предмет которых - изучение яркостных различий изображений объектов на снимке.

Снимки дают полное изображение физиономичных (отчетливо различаемых) на них элементов ландшафта, соответствующих определенному иерархическому уровню:

Глобальному - на мелкомасштабных космических,

Детальному - на крупномасштабных аэроснимках.

Общим для названных дисциплин является понятие о снимке.

Дешифрирование - важный этап процесса картографирования . При создании крупномасштабных топографических карт доля дешифрирования составляет более 25% всего объема работ. При картографировании с использованием космической информации она существенно больше, иногда процесс дешифрирования является даже преобладающим.

Фотограмметрическая обработка (специальными приборами) дает ответ на то, где находится объект, его геометрические характеристики (размер и форма). Она позволяет определять по снимкам плановое и пространственное положение объектов и их изменение во времени.

Особенности дешифрирования :

На снимках находят отражение не все, а только определенные свойства объектов (некоторые свойства оказываются утерянными, другие - частично искаженными);

Объект представлен на снимке в обобщенном виде (отсутствуют многие детали);

На снимке запечатлен только определенный момент состояния объекта, в то время как мы воспринимаем окружающий мир в развитии;

Изображение на снимке одного и того же объекта изменчиво в зависимости от многих факторов;

На снимке изображаются объекты, не видимые с земли из- за слишком большого размера;

Изображение на снимках не соответствует привычному для нас виду, так как необычен ракурс наблюдения (сверху).

3 метода получения информации по космиснимкам:

1. Дешифрирование ,

2. Фотограмметрическая обработка,

3. Компьютерные технологии.

Выбор метода дешифрирования зависит от следующих факторов:

Поставленной задачи,

Характера объекта,

Географических условий,

Масштаба и точности карты,

Сроков выполнения работ,

Обеспеченности материалами и инструментами,

Обеспеченности кадрами соответствующей квалификации.

Технология дешифрирования. Под технологией дешифрирования понимается совокупность средств и приемов извлечения информации со снимков (Рис. «Технологическая схема процесса дешифрирования»).

Предварительный этап дешифрирования включает подготовку съемочных материалов (данные из фонда аэрокосмических материалов) и сбор дополнительных материалов, это:

– литературные источники (научная литература, методические пособия, справочники) – сведения о географических особенностях территории, о существе и специфики объектов,

– карты – государственные топографические, тематические, ведомственные источники.

– ведомственные материалы – планы лесоустройства (лесное ведомство), планы и карты землепользований, почвенные карты (сельскохозяйственные ведомства), навигационные карты (Гидрографическая служба).

Наиболее рациональной технологией является такая, при которой удается извлечь со снимка максимум информации при минимальной затрате средств и труда.

Особое внимание отводится к сбору дополнительных материалов. Проводят районирование территории.

Порядок дешифрирования зависит от:

Поставленной задачи,

Характера местности,

Масштаба (детальности) снимка.

Качество результатов дешифрирования зависит от применяемых методик и технологических процессов.

Космические снимки отличаются от аэрофотоснимков генерализацией изображения.

Дешифрирование всегда носит целенаправленный характер, поэтому говорят о:

топографическом,

ландшафтном,

геоморфологическом,

сельскохозяйственном и других видах дешифрирования.

Три степени дешифрируемости материалов:

1. хорошую,

2. среднюю,

3. слабую (плохую).

Хорошая дешифрируемость . Уже на стадии предварительного дешифрирования можно получить довольно полное представление о геологическом строении местности:

Можно выделить все элементы геологического строения (границы стратиграфических подразделений осадочных, эффузивных пород, интрузивных образований и новейших континентальных отложений, элементы складчатой структуры и разрывные нарушения),

Устанавливаются элементы залегания и мощность пород.

Рис. Технологическая схема процесса дешифрирования.

Средняя дешифрируемость. При средней дешифрируемости можно составить только общее представление о геологическом строении района:

Выделяются только главные элементы геологического строения и тектоники,

Устанавливаются границы литологически различных пород, на отдельных участках выделяется слоистость в осадочных и эффузивных толщах, контуры интрузивных тел выявляются по косвенным признакам, новейшие континентальные образования и разрывы дешифрируются достаточно четко.

Элементы залегания и мощность пород удается определить лишь в отдельных пунктах.

Слабая дешифрируемость. Прислабой дешифрируемости обнаруживаются лишь отдельные черты геологического строения:

Выявляются лишь некоторые элементы геологического строения и тектоники,

В осадочных и вулканогенных толщах намечается преобладающее простирание слоев, границы интрузивных тел проводятся условно, новейшие континентальные образования оконтуриваются без расчленения, элементы складок и положение разрывов устанавливаются по косвенным признакам.

Основной методологический принцип , применяемый в процессе дешифрирования, - рассмотрение объектов в их развитии и взаимосвязи.

Дешифрирование дает ответ на то, что изображено на снимке – «чтение» и интерпретация снимков по дешифровочным признакам.

В зависимости от геолого-тектонического строения районов применяют различные методы дешифрирования снимков:

Контрастно-аналоговый,

Ландшафтно-индикационный.

Применение прямого метода – только в геологически открытых районах, где коренные горные породы выведены на поверхность. Фототоновые различия, а также особенности структуры и рисунки изображения на снимках этих районов обусловлены геологическими телами, их окраской, вещественным составом, залеганием. Поэтому здесь возможно непосредственное отождествление выделенных на снимках объектов с геологическими телами и прямое сопоставление геолого-геофизических материалов с данными дешифрирования. Прямой метод дешифрирован позволяет устанавливать поля развития горных пород различного состава и генезиса, границы стратиграфических подразделений осадочных и вулканогенных пород, характер их залегания, тектонические нарушения.

Контрастно-аналоговый (контурно-геологический) метод используют при работе с аэрофотоматериалами и космическими снимками всех уровней генерализации как в геологически открытых, так и в гелогически закрытых районах. Контрастно-аналоговый метод основан на связях внешних компонентов ландшафта с геологическим строением и сравнении дешифрируемых объектов с “фотопортретами” эталонных структур геологически однотипных площадей. Геологические объекты, аналогичные по строению и истории развития, имеют сходные изображения на снимках. На снимках ключевых участков проводится дешифрирование неоднородностей фототона и рисунков фотоизображения.

Затем наземными волевыми исследованиями устанавливается геологическая природа отдешифрированных объектов, т. е. проводится их интерпретация.

Использование контрастно-аналогового метода: на основании исследований:

Составляются таблицы дешифровочных признаков,

И подбираются снимки - эталоны с типичным фотоизображением изученных геологических объектов, их “фотопортреты”.

При дешифрировании новых геологических однотипных площадей задача сводится к отысканию объектов, сходных с “фотопортретом” эталонной геологической структуры.

Ландшафтно — икдикационный метод дешифрирования применяют в геологически закрытых районах при работе с аэрофотоснимками, а также космическими снимками среднего и высокого разрешения.

2 способа дешифрирования:

1. на местности (полевое дешифрирование ) – Достоинства: высокая степень достоверности, изучение местности на момент деш. (современность). Недостатки: невысокая производительность, высокая стоимость, метео-зависимость.

2. в лабораториях (камеральное дешифрирование) – Достоинства: малая затрата времени и труда. Недостатки: не обеспечивает полноты и достоверности результатов.

Но в обоих случаях присутствует зависимость от сроков, инструментов и кадров.

Полевое дешифрирование

Полевое дешифрирование состоит из:

Наземного дешифрирования,

Аэровизуального дешифрирования,

Подспутниковых наблюдений.

Полевое дешифрирование заключается в сопоставлении изображения на снимке (фотоплане, фотосхеме ) с местностью.

Наземное дешифрирование может быть:

Сплошным,

Выборочным,

Маршрутным (чаше при географических исследованиях) – включает описания, сбор образцов, измерения, фотографирование эталонных участков.

На открытой местности дешифровщик может наблюдать полосу шириной до 500 м,

В залесенной, с пересеченным рельефом — не более 300 м.

Наземное дешифрированиевключает все этапы подготовки. При этом:

Просмотр (по возможности стереоскопический – стереоочками, полевыми карманными стереоскопами – «Топопрет»)

И подготовка снимков (для равнинной территории – единого масштаба снимков; для горной местности – масштаб отдельно для долин и отдельно для склонов и хребтов).

После просмотра снимков составляется предварительный вариант легенды.

Достоинство наземного дешифрирования: возможно одновременно собирать дополнительные сведения и данные об объектах, а также выполнять и другие работы.

Аэровизуальное дешифрирование (дешифрирование с воздуха) выполняется с борта вертолета (скорость 2 км./мин.) или легкого самолета. Время работы специалиста – около 2 часов. Заранее необходимо:

Проработать маршрут полета (нанести его на карту или снимок). При высоких требованиях к детальности определить высоту (200-400 м., макс. до 800 м.) и скорость полета (не более 100 км.час.),

Подготовить и систематизировать съемочный материал.

Обработка данных при аэровизуальном дешифрировании: оформление, корректировка или расшифровка неясных мест в записях выполняется в тот же день.

Достоинство : большое число ориентиров и большой охват территорий. Возможность наземных наблюдений.

Подспутниковые наблюдения — это единовременное получение информации об объекте на земле, с воздуха и из космоса.

Виды работ могут быть комплексными, это:

Съемка с самолета разной аппаратурой,

Синхронно со съемкой из космоса,

Спектрометрирование с воздуха и на земле,

Описание состояния всех объектов земной поверхности на снимаемом участке, измерения, взятие проб.

Достоинство космических снимков : большое охват территорий. Большая достоверность.

Недостатки космических снимков : процесс сложен организационно, низкое разрешение, видно мало ориентиров.

Применяется для изучения и картографирования природных ресурсов.

Камеральное дешифрирование

Камеральное дешифрирование — это распознавание объектов на снимке в лабораторных условиях, путем сопоставления изображения с имеющимися эталонами и знаниями и опыту самого дешифровщика.

2 метода камерального дешифрирования (распознавания, извлечения информации):

1.Визуальное – выполняет дешифровщик по фотоматериалам и на экране монитора (самое распространенное).

2.Автоматизированное — выполняется приборами — на персональных компьютерах или на специальных приборах (требует качественных снимков).

Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

Визуальное дешифрирование — это процесс, выполняемый исполнителем независимо от того, в каком виде представлен снимок (фотоотпечаток, изображение на экране монитора, изображение на специальных приборах.

Визуальное дешифрированиеиспользует 2 вида восприятия:

1. Зрительное восприятие,

2. Логическое восприятие.

Зрительное восприятие – у словно делится на восприятие:

А) Яркости,

В) Размера,

Г) Объема.

Восприятие яркости — это величина физиологическая. Она характеризует ощущение светачеловеком в противоположность яркости, реально существующему свойству окружающего мира.

Это восприятие основывается на способности воспринимать яркостные различия, которую принять характеризовать пороговыми значениями световой чувствительности зрения.

Разностный порог (В p ) — это разность яркости объекта (Во) и окружающего фона (В f): В p = В о — В f

Пороговый контраст (К) (или дифференциальный порог) — это отношение разностного порога к яркости фона:

Восприятие цвета. Цвет – это ощущение человека, возникающее при восприятии света с различными длинами волн. Глаз воспринимает диапазон волн от 0,39 до 0,70 мкм. Цветовой порог (или цветовая чувствительность) для разных участков спектра разный, например наиболее чувствителен глаз:

Днем — к желто-зеленому участку спектра,

При электрическом освещении – к оранжевому и красному.

Зависимость восприятия цвета от площади объекта:

На малых полях – цвет разрушается.

Для того чтобы определить цвет объекта, его площадь должна в 2-3 раза превышать размер, при котором он обнаруживается.

Цвет с трудом поддается измерениям. Применяют понятия: тон, насыщенность, светлота.

Восприятие размера. Способность глаза различать детали характеризуется «остротой зрения» — это минимальный угол, под котором видно 2 точки или 2 линии раздельно. Обычно это 20-45 сек.

Восприятие объема (с тереоскопическое восприятие). Стереоскопическим восприятием называется зрительное представление об объемности предметов и их пространственном расположении. Рассматривают объект (на 2 снимках) обоими глазами – возникает «стереоскопическая модель». Глазной базис человека (расстояние между глазами) — от 55 до 75 мм. (среднее 65 мм).

Приборы для визуального восприятия:

Увеличительные приборы – лупы (обзорные, штативные, Измерительные),

Стереоскопические приборы (получение объемного изображения) — Линзово-зеркальный стереоскоп ЛЗС-1 (поле зрения 12 см. и увеличение 1,4 крат); интерпретоскоп (для деш. снимков 30Х30 или 23Х23 см.). Имеет возможность разного увеличения (2-15 крат) и для каждого снимка,

Приборы для преобразования изображения,

Синтезирующие проекторы,

Комплексы синтезирующей аппаратуры .

При визуальном дешифрировании многозональных снимков применяют 3 приема:

1. Дешифрирование одного зонального снимка – проводится в случае, когда одна из съемочных зон в наибольшей степени удовлетворяет поставленной задаче. Обычно – снимок в ближней инфракрасной зоне (хорошо деш. спектр воды, растений – темный).

2. Дешифрирование серии зональных снимков,

3. Дешифрирование цветного синтезированного снимка.

Логическое восприятие — это особенность восприятия человеком действительности. Глядя на пейзаж, человек видит не отдельные пятна разной яркости или цвета, не линии и точки, а образы – лес, поле, дорогу…Составляя логическую цепочку, мы группируем отдельные признаки объектов в рисунок и определяем их, используя похожие образы. У всех людей логическое мышление разное.

Начало работы: просмотр снимков (от общего к частному, от крупных объектов к мелким), по возможности стереоскопически . Затем: изучение мелких участков с увеличением (по возможности использовать топографические карты более крупного масштаба), установление, набор и систематизация объектов (фактов), распределение их по важности и полезности, установление новых логических связей (с использованием косвенных методов).

Основной принцип камерального дешифрирования — это эталонное дешифрирование, основанное на сравнении изображения на снимке с образом (эталоном), сформировавшимся ранее у дешифровщика при работе с другими снимками.

Эталонирование (калибровка) . Получить посредством дешифрирования (визуального или компьютерного) или фотограмметрической обработки необходимые характеристики изучаемого объекта только по снимкам без каких-либо натурных определений, без обращения к «земной правде» в большинстве случаев невозможно. Например, для спектрометрических определений по многозональному снимку, на которых основано компьютерное дешифрирование, требуется выполнить радиометрическую калибровку снимков (их эталонирование ), а для получения размера объекта по снимку фотограмметрическим способом необходима его геометрическая калибровка.

Различают абсолютную и относительную калибровку. Процедура получения и учета калибровочной информации составляет необходимый элемент технологической схемы аэрокосмических исследований. Эта информация обязательна для любой обработки снимков, хотя объем ее бывает различным — чем выше требуемая точность определений по снимкам, тем он значительнее.

При обработке одиночных снимков ограничиваются относительной калибровкой , а нескольких, например многозональных, желательна их абсолютная калибровка .

Современные компьютерные технологии позволяют решать следующие группы задач:

Визуализация цифровых снимков;

Геометрические и яркостные преобразования снимков, включая их коррекцию;

Конструирование новых производных изображений по первичным снимкам;

Определение количественных характеристик объектов;

Компьютерное дешифрирование снимков (классификация).

Наиболее сложной является задача компьютерного (автоматизированного) дешифрирования, которая составляет фундаментальную проблему аэрокосмического зондирования как научной дисциплины и для решения которой прилагалось и прилагается много усилий.

Эталонами могут быть: специально подготовленные аэроснимки, карты территорий (тематические или более крупного масштаба), результаты целенаправленно выполненных полевых работ.

В результате находятся сходные признаки и объекту присваивается класс.

По такому же принципу работает автоматизированное дешифрирование; эталоны при этом называют «обучающей выборкой ».

Особенности камерального дешифрирования: зависимость от дополнительных материалов (поэтому необходим сбор дополнительных материалов, в том числе — знать дату старых съемок).

Основной принцип – эталонное дешифрирования. В качестве эталонов могут быть: специально подготовленные снимки, тематические карты части территорий (более крупного масштаба), результаты целенаправленно выполненных полевых работ (наблюдения), крупномасштабные карты.

Возможности визуального дешифрирования:

• Анализ изображения выполняется на уровне объектов, размеры которых в несколько раз больше разрешения (пиксела).
• Количественные оценки (площади, длины и т.д.) могут быть получены лишь приближенно.
• Анализ яркости (тон изображения) на черно-белых изображениях возможен в пределах до 12 ступеней.
• Совместный анализ зональных снимков ограничен, т.к. сопоставление более 2-х снимков затруднителен.
• Форма объектов в плане определяется легко и однозначно.
• Форма объектов в пространстве (их вертикальная протяженность) легко определяется на паре смежных снимков (по стереоприбору или по тени).
• Пространственное размещение объекта определяется легко.
• Хорошо используются косвенные признаки.
• Возможно дешифрирование сразу по выверенной легенде.
• Результаты деш. обычно субъективны.

Возможности автоматизированного дешифрирования:

• Анализ изображения выполняется на уровне отдельных пикселов.
• Количественные оценки (площадь, длина и т.д.) получаются с высокой точностью.
• Детальный и точный анализ яркостных различий ограничен лишь свойствами цифрового снимка.
• Возможен хороший анализ многозонального снимка.
• Определить форму объекта в плане сложно (практически сейчас не решается).
• Форма объекта в пространстве может быть определена по паре смежных снимков (стереоочками и спец. программами).
• Пространственную информацию получить сложно.
• Определяются лишь яркость и структура. Использовать косвенные признаки практически невозможно.
• Используются лишь простые легенды (часто не совсем логичные).
• Результаты цифровой обработки объективны, но зависят от параметров, заданных исполнителем.

Применение : при топографическом картографировании малообжитых труднодоступных районов.

Преимущество визуального метода (перед автоматизированным): экономичность, легкость и быстрота получения пространственной информации (формы, размеры объектов, особенности их распределения), одновременное использование всех дешифровочных признаков (и прямых, и косвенных), применение дешифровщиком логического мышления и интуиции (что пока не умеет машина).

Недостаток визуального метод: субъективизм (зависимость от дешифровщика), малая надежность, зависимость от компетентности дешифровщика, качества дополнительных и съемочных материалов, качества и достоверности эталонов .

Автоматизированное дешифрирование

Компьютерные технологии обработки снимков по специальным алгоритмам и программам (с обучением и без). Дают точность 70-85%.

Для фотограмметрических измерений снимков применяют специальные прецизионные оптико-механические приборы, а также компьютерные комплексы со специализированным программным обеспечением. Для обработки аэрокосмических снимков на персональных компьютерах можно использовать коммерческое программное обеспечение общего назначения. Географ должен уметь выбрать оптимальный вариант обработки из многих возможных, предоставляемых коммерческим программным обеспечением.

В компьютерной технологии используется эталонирование, так как для выполнения компьютерного дешифрирования необходимо получить калибровочную информацию, где учитывается описание:

• Абсолютная или относительная;
• Радиометрическая или геометрическая калибровка исследуемого объекта (размер, высота, цвет, излучение и т.д. объекта).

Задача компьютерного дешифрирования снимков сводится к классификации - последовательной <сортировке> всех пикселов цифрового снимка на несколько групп.

Для этого предложены алгоритмы классификации двух видов - с обучением и без обучения (кластеризации — от англ. «скопление, группа »).

При классификации с обучением пикселы многозонального снимка группируются на основе сравнения их яркостей в каждой спектральной зоне с эталонными значениями.

При кластеризации же все пикселы разделяют на группы-кластеры по какому-либо формальному признаку, не прибегая к обучающим данным. Затем кластеры, полученные в результате автоматической группировки пикселов, дешифровщик относит к тем или иным объектам.

Достоверность компьютерного дешифрирования формально характеризуется отношением числа правильно классифицируемых пикселов к их общему числу и составляет в среднем 70- 85 %, заметно падая с увеличением набора дешифрируемых объектов.

Преимущество метода :

Возможность преобразования яркостей цифровых снимков для улечшения их восприятия;

Применение математических операций;

Возможность наложения изображений снимков (при многозональной съемке);

Сопоставление разновременных снимков одного и того же объекта (с целью изучения его изменений во времени).

Недостаток метода :

Результаты не всегда объективны (достоверность всего 60-80%);

Метод не совсем самостоятельный (часто помогает и дополняет исполнитель).

Визуальный и автоматизированный методы имеют свои достоинства и недостатки.

Дешифровочные признаки объекта.

Дешифровочные признаки — свойства объектов, нашедшие отражение на снимке и используемые для распознавания.

Выделяют 2 группы дешифровочных признаков:

Прямые (общие, основные),

Косвенные (специальные)

Прямые дешифровочные признаки — с войства объекта, находящие непосредственное отображение на снимках, присущие самим объектам.

Свойства прямых признаков (по данным разных авторов):

• геометрические — форма, конфигурация, размер, объем, рисунок объектов или структурные (линейные и объемные),

общие (фотограмметрические ) — фототон, цвет.

Иногда добавляют — взаимное расположение .

По другим данным к прямым дешифровочным признакам относить три группы признаков:

1. геометрические (форма, тень, размер);

2. яркостные (фототон, уровень яркости, цвет, спектральный образ);

3. структурные (текстура, структура, рисунок).

Геометрические признаки (форма, тень, размер).

Форма - это наиболее надежный, т.е. не зависящий от условий съемки, признак. Наш глаз наиболее уверенно распознает именно форму объектов. С изменением масштаба снимков форма объекта на снимке может несколько изменяться, за счет исчезновения деталей она упрощается. На аэроснимках, полученных короткофокусной камерой, форма плоских объектов искажается на краях снимка. То же происходит, если объекты располагаются на наклонной поверхности. На космических снимках форма объектов, не имеющих вертикального протяжения, передается практически без искажений.

Форма в плане — плане часто используется при распознавании объектов,

связанных с деятельностью человека, так как они (как правило) имеют форму, близкую к правильной геометрической.

Тень — дешифровочный признак, позволяющий судить о пространственной форме объектов на одиночном снимке.Виды теней: собственная, падающая . Собственная тень п озволяет судить о поверхности объектов, имеющих объемную форму: резкая граница тени угловатых объектов характерна для крыш домов, а размытая – свидетельствует о плавной поверхности, например, крон деревьев. Падающая тень и грает огромную роль. Определяет вертикальную протяженность и силуэт объекта. Позволяет сравнить объекты по высоте.

Размер объекта - не вполне надежный признак. При дешифрировании чаще используются не абсолютные, а относительные размеры объектов.

Яркостные признаки (уровень яркости, фототон, цвет, спектральный образ ). На возможность геологического дешифрирования существенно влияют спектральные характеристики (степень контраста геологических тел, отличающихся по спектральной яркости). При многозональной съемке в разных спектральных интервалах геологические тела, снятые при различных погодных условиях, отображаются на космических снимках с разной степенью контрастности.

Освещенность земной поверхности , т.е. количество световой энергии, приходящейся на единицу площади, преимущественно складывается из прямой и рассеянно й солнечной радиации, соотношение между которыми меняется в зависимости от:

Высоты Солнца,

Крутизны

И ориентировки склонов.

При высоком Солнце преобладает прямая радиация, что приводит к резким различиям в освещенности склонов разной экспозиции: одни склоны оказываются освещенными, другие - в тени или полутени. В ясный, безоблачный день в околополуденные часы освещенность склонов может различаться в четыре-шесть раз. Тени в это время занимают наименьшую площадь, но зато плотность их очень велика, поэтому объекты в тенях распознаются очень неуверенно или не распознаются вовсе.

При низком Солнце возрастает доля рассеянной радиации, тени становятся более прозрачными, хотя и значительно большими по площади. Разница в освещенности склонов разной экспозиции уменьшается.

Уровень яркости (спектральная отражательная способность). Яркостные дешифровочные признаки связаны с одним и тем же свойством объектов местности - спектральной отражательной способностью:

Фототон (или тон фотоизображения),

Уровень яркости (или кодированная яркость),

Спектральный образ.

Спектральная яркость на цветных и многозональных снимках:

На цветных — спектральная яркость объектов отображается цветом ,

На многозональных – спектральная яркость объектов отображается «спектральным образом » (набором тонов или уровней яркости в зонах). На шкале тонов оптическая плотность каждой ступени измеряется (на денситометре) и получается условное название фототона.

Фототон – это оптическая плотность изображения на черно-белых фотоотпечатках при визуальном анализе. Этот признак является функцией интегральной или зональной (в относительно узкой зоне спектра) яркости объектов. Та же интегральная или зональная яркость на цифровых снимках закодирована уровнями яркости шкалы обычно из 256 числа ступеней.

Табл. Шкала тонов для визуального дешифрирования

Фототон	Принцип выделения	Значение оптической плотности
Белый	Крайний визуально различимый	0.1 и менее
Почти белый	Плотность вуали	0.2-0.3
Светло-серый	Минимальная плотность большинства фотоизображений	0.4-0.6
Серый	Средняя плотность большинства фотоизображений	0.7-1.1
Темно-серый	Максимальная плотность большинства фотоизображений	1.2-1.6
Почти черный	Тон, превышающий максимальную плотность большинства фотоизображений	1.7-2.1.
Черный	Крайний визуально различимый тон шкалы	2.2. и более

Использование данного метода :

При компьютерном является основным,

При визуальном дешифрировании реже (чаще при черно-белой съемке по одиночным снимкам с использованием шкалы тонов ).

Недостатки спектрального метода:

Изменчивость спектральной яркости объекта (зависимость от высоты Солнца и прозрачности атмосферы),

Зависимость от фазы вегетативного развития,

Неоднозначность изобразительных свойств съемочных систем,

Зависимость от условий фотохимической обработки,

Фототон, уровень яркости, цвет и спектральный образ одного и того же объекта на разных снимках могут сильно изменяться.

Структурные (рисунок, текстура, структура).

Текстура — сочетание элементов изображения – различия в фототоне.

Структура — крупные элементы, у которых распознаются форма и размер,

Рисунок — несколько различных структур, формирующих устойчивые сочетания, типичные для определенных объектов земной поверхности. Рисунок изображения — это сложный, но самый надежный признак. Он представляет сочетание объектов и их частей определенной формы, размера и тона (цвета).

Косвенные признаки (специальные ) признаки по индикаторам:

Геоморфологические (форма рельефа, строение гидросети),

Геоботанические ,

Антропогенные и зоогенные,

Почва ,

природные территориальные комплексы,

Проявляющиеся в генетических взаимодействиях с другими объектами,

иногда Фотогенные (фототон, фотограммометрические, характерный рисунок).

Косвенные признаки делят на три группы индикаторов:

1. Объектов – объекты, не изобразившиеся на снимке (например, отсутствие на снимке дороги на пересечении с рекой предполагает наличие моста или брода),

2. Свойств объектов (чаще скрытые) – например, индикатором горно-обогатительных предприятий оказываются отстойники (водоемы, имеющие в плане конфигурацию близкую к правильной,

3. Движения или изменений – объекты-индикаторы динамики, которые позволяют выявить наличие движения или временных изменений по материалам одной съемки (например, мутьевые потоки, выносимые реками в прибрежную зону озер или морей, говорят о течении в приповерхностном слое воды. Ориентировка песчаных дюн позволяет определить направление преобладающих ветров

Под обнаружением понимается установление объекта без определения его сущности. Выявление объекта с определением качественных и количественных характеристик его сущности является распознаванием.

Генерализация изображения — это степень обобщения спектральных и геометрических характеристик ландшафта фотографируемой территории.

Мелкие элементы ландшафта и геологического строения объединены на космическом снимке в более крупные, т. е. генерализованы . В результате этого в формировании изображения на космических снимках выявляется ведущая роль геологических и прежде всего тектонического факторов.

Классифицировать объект - это отнести его к определенному классу и присвоить ему условный знак, а интерпретировать - определить состав объекта и динамику его развития.

Эти понятия, введенные для топографического дешифрирования снимков А.В.Аковецким, в общем верны и для геологического дешифрирования, которое заключается в выявлении и установлении геологической природы объектов, не только выходящих на земную поверхность и нашедших прямое отражение снимках, но и скрытых растительным покровом, рыхлыми отложениями, плитным чехлом и проявленных на снимках опосредованно через различные элементы ландшафта.

Из определения вытекает, что выражение «дешифрирование объектов (рельефа, растительности и т.д.)» не вполне точно, правильнее говорить о «дешифрировании изображений объектов» или «дешифрировании изображений».

Индикатор. О пределение одних компонентов ландшафта по другим, физиономичным, легко опознаваемым на снимке, так называемым индикаторам, — распространенный прием географического дешифрирования.

Индикатор - это наблюдаемый на снимке признак, который позволяет установить труднонаблюдаемый или скрытый геологический объект.

Известно, что наличие рыхлых осадков, серпентинитов, глинистых сланцев, высокая степень раздробленности почв (пород), повышенный тепловой поток и выходы термальных вод (способствующие пластичности пород) – снижают концентрацию напряжения. Концентрация напряжения повышается в активных зонах (скрытых на глубине под толщей недислоцированных отложений), тектонических покровах или слоях земной коры с иным (чем на глубине) расположением активных структур. Наиболее опасные зоны – это участки сочленения разломов разных направлений, активные в разных слоях земной коры (пример: Центральные Кызылкумы).

В основе ландшафтно-индикационного метода дешифрирования заложен:

Анализ корреляционных связей выявленных на снимках фотоаномалий с внешними и внутренними компонентами ландшафта

Дешифрирование геологических объектов посредством их индикаторов, или косвенных дешифровочных признаков.

Различают частные и комплексные индикаторы:

• частными индикаторами чаще являются растительность и рельеф,
• комплексными индикаторами является облик природно-территориальных комплексов (что относится к ландшафтному методу дешифрирования).

Индикационные связи - это связи явных, физиономичных компонентов ландшафта со скрытыми геологическими структурами.

Применение косвенного дешифрирования . Роль косвенных дешифровочных признаков тем больше, чем мельче масштаб снимков и больше охват территории. Поэтому их чаще используют при географическом дешифрировании (ярким примером применения ландшафтного метода служит изучение и картографирование подземных вод, рельефообразование, формирование берегов морей и т.д.). При топографическом дешифрировании – их используют редко.

Процесс опознания на аэрофотоснимках объектов местности, выявление их свойств, определение качественных и количественных характеристик называют дешифрированием.

Дешифрирование осуществляют на фотосхемах, фотопланах либо непосредственно на аэрофотоснимках. Различают дешифрирование полевое, камеральное и комбинированное.

При полевом дешифрировании визуально сличают изображения объектов на аэрофотоснимках с местностью. В ходе полевого дешифрирования фиксируют также объекты, не отобразившиеся на снимках, а также получают дополнительную информацию о местности, которую невозможно получить изучением только одних материалов аэросъемок (названия населенных пунктов, проходимость болот, скорости течений, глубины бродов, размеры малых водопропускных сооружений и т. д.). Полевое дешифрирование является наиболее полным и достоверным, однако требует больших затрат труда и времени. В ряде случаев полевое дешифрирование осуществляют с воздуха. В этом случае его называют воздушным.

Камеральное дешифрирование базируется на анализе дешифровоч-ных признаков изображения различных контуров и объектов местности. При камеральном дешифрировании, кроме собственно материалов аэросъемок, широко применяют и другие документы и материалы, содержащие топографическую, инженерно-геологическую, гидрометеорологическую, экономическую и другие виды информации о местности. Камеральное дешифрирование основано на учете дешифровочных признаков, раскрывающих содержание, характер объектов и контуров местности. К таким признакам относят прежде всего форму изображений, его размеры и тон. Форма изображаемых на снимках объектов и контуров местности является наиболее надежным дешифровочным признаком.

Размеры изображенных на аэрофотоснимках объектов дают о них дополнительную информацию, учитывающую и, в частности, количественную информацию. Тон изображения объекта в сочетании с другими признаками дает существенное повышение качества и надежности камерального дешифрирования.

Различают прямые и косвенные признаки дешифрирования.

К прямым признакам относят форму, размеры, тень, цвет, тон объекта, своеобразное распределение тональности по его поверхности и т. д.

К косвенным признакам относят отразившиеся на аэрофотоснимках существующие в природе взаимообусловленность и взаимосвязи между явлениями и объектами: геоморфологические, геоботанические, гидроморфологические и другие. Например, по характеру растительного покрова можно судить о почвенно-грунтовом и гидрогеологическом строении местности, по очертанию русла реки в плане можно судить о типе руслового процесса, по староречьям о его темпе и т. д.

Существенно расширяют возможности камерального дешифрирования использование в сочетании с плановой других видов аэросъемок: перспективной, цветной, многозональной, тепловой и радиолокационной.

В табл. представлены характерные дешифровочные признаки основных объектов .

	топографического дешифрирования
		В зависимости от увлажненности и типа растительности изменяется тон от светло-серого до серого. Искусственные прямолинейные границы контуров.
		Серый тон, криволинейные очертания, сухой луг светлее заливного
	Еловый лес	Пестрый рисунок из-за разновысотности деревьев. Кроны светлее и меньше, чем промежутки между ними. Стереофотограмметрический прибор выявляет конусообраз-ность деревьев
	Сосновый лес	Однообразный светло-серый рисунок, характерный для примерно одинаковой высоты деревьев. Кроны закругленные
	Лиственный лес	Значительно светлее хвойных, небольшие промежутки между кронами
	Кустарник	Более слыбый тон по сравнению с лесом, короткие тени. Нет густого сплошного массива, нет просек
		Четкие ряды деревьев, которые изображаются на снимках в виде черных точек
	Тропинки	Тонкие светло-серые линии
	Проселочные до	Извилины, неровные края земляного полотна, переменная
		его ширина
	Автомобильные	Очень светлые широкие полосы, обрамленные светлыми
		полосками (обочинами, кюветами). Геометрически правильные закругления
	Железные дороги	Светлые полосы с плавными закруглениями, с прилегающими широкими полосами (полосами отвода)
	Мосты на дорогах	Изменение ширины полотна. Тени от опор и пролетных строений
		Различная освещенность. Скаты, обращенные к солнцу, светлее ровных мест и скатов, наклоненных от солнца
	Линии электро	На залесенных участках опознаются по просекам, на отк
	передачи и связи	рытых местах - по незапаханным местам, на пашне - по теням
	Водная поверх	Водная поверхность глубоких и спокойных водоемов
		отображается черным тоном, который заметно светлее в мелких местах с песчаным дном, в водоемах с мутной водой, с поверхностью, покрытой рябью от ветра

Продолжение

		Главные дешифровочные признаки
	топографического дешифрирования
		Темные пятнышки (мокрые места) и ведущие к ним тропинки
		Большое количество дорожек и тропинок, выходящих к берегу реки. В самом русле видны отмели светлого тона
	Геодезические	Сигналы и пирамиды на аэроснимках М 1:50 ООО
	знаки (сигналы и	совершенно не опознаются; в М 1: 35 ООО они могут быть
	пирамиды)	опознаны при расположении их на пашне по наличию незапаханной под знаком площади. На аэроснимках М 1:18 ООО можно различить тень от знака, а в М 1:8 ООО непосредственно опознается сам знак

При комбинированном дешифрировании наиболее рационально используют возможности камерального и полевого наземного и воздушного дешифрирования. При этом камерально определяют бесспорно опознаваемые объекты местности. Остальные объекты и дополнительную информацию о местности получают на основе дополнительных полевых наземных и воздушных обследований.

При комбинированном дешифрировании полевому обследованию нередко подвергают лишь некоторые характерные участки местности - эталоны, что в значительной мере облегчает задачу камерального дешифрирования трасс линейных объектов большой протяженности.

В последние годы в стране стали применять при дешифрировании материалов аэросъемок новые средства автоматизации и вычислительной техники.

Дешифрирование аэрофотоснимков заключается в распознавании фотоизображений объектов местности, определении их характеристик и вычерчивании в принятых условных знаках. При дешифрировании используют прямые или постоянные дешифровочные признаки (форма, размер, тон, структура изображения объектов) и косвенные признаки, которые проявляются во взаимосвязи между объектами (взаимное расположение, зернистость АФСн, тень, цвет и др.) Сочетание этих связей позволяет сделать логические выводы по опознанию объектов.

По назначению дешифрирование разделяют на:

1. Топографическое: опознают, изучают ситуацию и рельеф местности.

2. Специальное, инженерное: опознают и изучают те объекты и элементы местности, которые наиболее важны для решениям поставленных задач.

Среди различных методов дешифрирования наиболее быстрым и не дорогостоящим является камеральный метод. Наиболее трудоемким и дорогим - полевой. Сочетание камерального и полевого методов называют комбинированным дешифрированием.

При инженерных изысканиях дешифрирование является одним из наиболее эффективных средств определения топографических, инженерно-геологических, лесотехнических, гидрогеологических и др. характеристик местности.

Наиболее полно можно дешифрировать местность по крупномасштабным снимкам: чем крупнее масштаб, тем больше объектов и их деталей можно определить при дешифрировании.

В процессе дешифрирования широко используют стереоскопическую модель местности, различные оптические измерительные приборы с увеличением до 10 крат. Применение электроники и автоматизации повышает объективность и производительность работ при дешифрировании.

Дешифрирование выполняют в следующем порядке: населенные пункты, объекты социально-промышленного назначения, дорожная сеть, линии связи и электропередач, гидрогеография, растительный покров, грунты, болота.

Характерные черты изображения объектов местности на АФСн:

а) Населенные пункты - система четырехугольников, линий дорог (улиц), огородов.

б) Пашня - прямолинейность границ и различная тональность изображения в зависимости от вида посева и времени года.

в) Железные дороги - перпендикулярность пересечений с автомобильными дорогами. На крупномасштабных снимках видны рельсы, шпалы, мачты электросети и т.д.

г) Автомобильные дороги - плавность поворотов, своеобразие их сопряжении с другими дорогами.

д) Грунтовые дороги - светлые извилистые линии, иногда окаймленные черными полосами (канавами).

е) Линии электропередач и связи - по теням от столбов и мачт, по изображениям огрехов - пятен, незапаханных участков земли около столбов и мачт. В лесных массивах все ЛЭП и связи имеют прямолинейные просеки.

ж) Реки - извилистые полосы различной толщины и плотности тона. Ручьи легко выделяются своей извилистостью.

з) Озера, пруды - однотонные поверхности, ограниченные замкнутыми криволинейными контурами.

и) Леса, кустарники - резко очерченная зернистая поверхность. Вид кроны у лиственных деревьев округленный, у сосны - зубчатый, у ели и лиственницы - остроконечный.

к) Границы болот - по степени угнетенности деревьев в лесном массиве.

л) Рельеф местности - по характеру изображения гидросети, по тени и степени освещенности склонов.

м) Пункты опорной геодезической сети - по конфигурации отчужденного для них участка земли, по виду пункта и его тени.

Камеральное топографическое дешифрирование АФСн выполняют с использованием топографических карт масштабов 1:10000 - 1:25000. Результаты дешифрирования вычерчивают на восковке, наложенной на АФСн. Необходимые числовые характеристики объектов и пояснительные подписи берут с топографической карты. Пример оформления результатов дешифрирования дан на рис. 1

По месту производства дешифрирование подразделяется на полевое и камеральное.

Полевое дешифрирование производят непосредственно на местности путем сопоставления аэрофотоснимка с натурой. Метод полевого дешифрирования является наиболее надежным, но требует больших затрат времени, сил и средств.

Качественные и количественные характеристики объектов (материал покрытия дороги, ширину реки или дороги, высоту деревьев, среднее расстояние между деревьями и т. п.) определяют в ходе полевых работ. Высоты объектов измеряют непосредственно с помощью рейки (рулетки) или определяют аналитически, путем измерения вертикальных углов и последующих вычислений.

В изученных районах, а также при обновлении карт полевое дешифрирование выполняют после камерального, в порядке его доработки и контроля с одновременным определением характеристик, которые не могут быть получены по аэрофотоснимкам.

В районах, недостаточно обеспеченных картографическими материалами, а также при аэрофототопографической съемке малоизученных районов сначала выполняют полевое дешифрирование, а затем камеральное.

Этап полевого дешифрирования выполняется в полевых условиях. Он начинается с поиска на местности легкоопознаваемых объектов (перекрестки дорог, отдельно стоящие здания, деревья) и ориентирование, т.е. привязки аэроснимка. Если используются старые снимки, то на них могут не изобразиться некоторые объекты, существующие в контуре.

По мере накопления фактов возникает необходимость в их регистрации. Для этой цели используют разные способы: составление схем, зарисовки, ведение записей, фотографирование или, чаще всего, все вместе. Каждый из этих способов записи имеет свои достоинства и особенности, но важно, чтобы все записи были связаны между собой, сопоставимы и локализованы на снимках. Если работу проводят несколько дешифровщиков, необходимо обратить внимание на сводку материалов.

Результаты дешифрирования вычерчиваются либо непосредственно на снимках, либо на кальке или на пластике, наложенных на снимок. Желательно черчение вести цветными ручками и по ходу ведения исследования.

Полевые записи ведутся в журнале полевого дешифрирования. Этот документ особенно необходим при отраслевом полевом дешифрировании и полевых работах по созданию тематических карт. Ежедневно журнал тщательно просматривается и вносятся соответствующие изменения.

Камеральное дешифрирование производят в лабораторных условиях. Преимущество этого метода состоит в его экономической эффективности. Кроме того, анализ аэроснимка проводится в условиях, обеспечивающих более внимательное и детальное изучение фотоизображения с применением более сложных стационарных приборов. Камеральное дешифрирование всегда выполняют с привлечением дополнительных материалов (справочно-картографических, отдешифрированных в натуре избранных аэроснимков и др.). Недостаток камерального дешифрирования состоит в том, что оно не может обеспечить 100%-процентную полноту и достоверность полученной информации в силу специфики изображения местности на аэроснимках.

Дешифровочные признаки

Прямые дешифровочные признаки.

При дешифрировании аэроснимков объекты опознаются в первую очередь по тем свойствам, которые непосредственно передаются на аэроснимках и непосредственно воспринимаются наблюдателем. Эти свойства называются прямыми дешифровочными признаками. К ним относятся: форма, размер, тон или цвет, структура (рисунок), текстура и тень изображения объектов.

Дешифрирование аэроснимка по прямым признакам рассмотрим на примере рисунка 2.

Рисунок 2.

Форма изображения – это основной прямой дешифровочный признак, по которому устанавливается наличие объекта и его свойства. При визуальном дешифрировании в первую очередь выделяют именно очертания предметов, их форму.

На плановом аэрофотоснимке объекты местности изображаются как в плане, т.е. с сохранением подобия контуров натуры, но в меньших размерах, в зависимости от масштаба снимка. По форме изображения распознается большинство объектов местности: лесные массивы, реки, дороги, постройки, просеки в лесах, каналы, луга, мосты и др. Так, например, по характерной для них форме дешифруются дома (1), грунтовые дороги (2), ж/д (3) и т.д.

Размер изображения – менее определенный, чем форма, дешифровочный признак. Размер изображения объектов на снимке зависит от его масштаба. Действительную величину объекта можно определить по масштабу снимка или путем сравнения размера изображения распознаваемого объекта с размером изображения другого объекта по формуле:

где - длина (ширина) определяемого объекта в натуре, м;

Длина (ширина) известного объекта в натуре, м;

Длина (ширина) определяемого объекта на снимке, мм;

Длина (ширина) изображения известного объекта на снимке, мм.

Так, по размеру изображения и форме, можно отличить шоссейную дорогу (4) от грунтовой (2).

Тон изображения – это степень почернения фотопленки в соответствующем месте изображения объекта, а в последующем – почернения на позитивном отпечатке (снимке). Различная интенсивность световых лучей, отражающихся от фотографических предметов и попадающих на светочувствительную пленку, приводит к различной степени почернения эмульсионного слоя. Этот признак непостоянен. Изображение одного и того же объекта может иметь различный тон в зависимости от освещения, погоды, сезона и т.д. Например, дороги, сфотографированные летом, изображаются светлыми ленточками, а зимой – темными. Так, реки, пруды (5), озера изображаются на аэрофотоснимке темными, а сухие укатанные дороги (2), (4) получаются почти белесыми; редкая растительность имеет темно-серый тон, а густая – более темный (6).

Тени объектов – и их изображениям на снимке принадлежит решающая роль при распознавании объектов малого размера и контраста. По тени легче судить о форме и высоте объекта. Некоторые объекты: опоры линий электропередач, антенные мачты и т.п. – часто распознаются только по тени.

Различают тени собственные и падающие. Собственной тенью называется неосвещенная часть поверхности объекта, расположенная со стороны, противоположной Солнцу. Собственная тень подчеркивает объемность объекта. Падающей называется тень, отбрасываемая объектом на земную поверхность. Ретрансляторы, трубы (7), деревья (8) и другие высокие объекты часто хорошо дешифрируются по падающим теням, передающим силуэт объекта.

Структура (рисунок) поверхности объектов и его изображения является совокупностью нескольких признаков (формы, размеров, тона и др.), образующей поверхности элемента. Например, внешний вид поверхности леса (8) образуют кроны деревьев. На снимке изображение леса выглядит в виде зернистой структуры, для сплошных кустарников – мелкозернистая (9).

Геометрически правильную структуру изображения могут иметь объекты культурного ландшафта. Например, сады – редкозернистую «в клетку», посадки технических культур (10) – точечную линейную, населенные пункты (11) – квартальную прямоугольную.

Косвенные дешифровочные признаки.

Косвенные дешифровочные признаки, основанные на закономерных взаимосвязях между объектами местности, проявляются в приуроченности одних объектов к другим, а также в изменении свойств одних объектов в результате влияния на них других. Например, в селах жилые постройки (1) расположены ближе к улице, чем нежилые. Дороги или тропа, подходящие к реке и начинающиеся на другом берегу, позволяют судить о наличии парома или лодочного перевоза, или о наличии конного или пешеходного брода. Известна тесная связь между составом и характеристиками леса и влажностью и типом почвы. На песчаных и подзолистых почвах средней и малой влажности произрастают, главным образом, хвойные леса. Лиственные леса чаще встречаются на жирных почвах. Таким образом, по результатам дешифрирования лесных массивов можно судить о характере грунта, почв, грунтовых вод и других элементов среды.