Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева
Географический факультет
Кафедра геодезии, картографии и геоинформатики
РЕФЕРАТ
по аэрокосмическим методам на тему:
«Геоморфологическое дешифрирование».
Выполнил: студ. 303 гр. Г.Ф.
Самсонов А.С..
Проверил: Фаракшатова О.Ф.
Саранск 2007
ДЕШИФРИРОВАНИЕ МЕЛКОМАСШТАБНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
Задачи, решаемые по мелкомасштабным изображениям
Дешифрирование мелкомасштабных изображений представляет собой научную дисциплину, которая совершенствуется из года в год. Космическая съемка для решения народнохозяйственных задач становится все более планомерной: проводятся специальные программы космических фотосъемок Земли, которые реализуются метеорологическими искусственными спутниками Земли (ИСЗ); различными пилотируемыми космическими кораблями (ПКК) на околоземных орбитах, пилотируемыми и автоматическими кораблями (АКК), направляемыми в сторону Луны; пилотируемыми орбитальными станциями (ПОС); межпланетными автоматическими станциями (MAC); долговременными орбитальными станциями (ДОС) и др. При изучении Земли космические снимки играют особую роль, так как они несут основную информацию, получаемую с космических летательных аппаратов (КЛА) в помощь исследователям.
Анализируя материалы мелкомасштабной съемки, следует иметь в виду, что: эти материалы должны дополняться комплексом различных наземных и воздушных методов дистанционного изучения подстилающей поверхности при использовании картографического материала; изучение яркостных характеристик подстилающей поверхности с ИСЗ, ПКК, АКК, ПОС, MAC, ДОС позволит использовать их при тематическом дешифрировании.
Научный интерес к использованию дистанционных методов изучения природных ресурсов Земли и планет поднялся на более высокий уровень с появлением многозональных видов съемки, которые позволили получать такую информацию, которую не удавалось выявить по снимкам в широком спектре, но зарегистрированном на одной фотопленке. Успеху многозональной съемки способствовали разработки новых методов автоматизированной обработки снимков с помощью ЭВМ, голографии и др.
Как отмечают В. Д. Большаков и Н. П. Лаврова *, космическая съемка стала сегодня одним из самых главных методов комплексного изучения нашей планеты. Так, на цветном снимке хорошо просматриваются гидрография, облачные образования различной структуры. Растительный покров наиболее пониженных участков, обводненной речной долины окрашен красноватым цветом, степные районы — пурпурным, водная гладь — голубым. Облачные массивы (скопления облаков) имеют неправильную форму или вытянуты в гряды, по периферии которых можно хорошо различать отбрасываемую ими тень.
Большие задачи стоят перед дистанционными методами изучения природных ресурсов и охраны окружающей среды, которые должны решаться при использовании различных типов бортовой аппаратуры:
системы среднего разрешения (200—300 м) с захватом до 1000 км, работающие в 4—6 спектральных интервалах, включая ИК область;
системы высокого разрешения (50—80 м) с захватом до 400 км, работающие в 6—8 спектральных интервалах, включая ИК область;
системы сверхвысокого разрешения (10—30 м) с захватом до 150 км, работающие в 4—8 спектральных интервалах (3 видимых интервала), включая ИК область.
Тематическое дешифрирование мелкомасштабных изображений
Материалы мелкомасштабной съемки широко используются для изучения поверхности Земли в различных областях народного хозяйства. При создании тематических карт мелкомасштабные снимки являются основой той информации, которая служит для выделения фоторисунка контуров, обоснования ранее выявленных явлений. Опыт работы по использованию мелкомасштабных снимков показал возможность дешифрирования по ним лесных и болотных комплексов. Систематическое получение и дешифрирование дистанционной информации позволяет регулярно анализировать и изучать состояние природной среды, а также динамику явлений заболачиваемости или осушения. Эти исследования являются одной из актуальных проблем в освоении природных богатств территории. Применение мелкомасштабных материалов при решении географических задач, особенно регионального плана, позволяет как обновлять и уточнять ранее составленные, так и составлять тематические картографические материалы с новым содержанием.
Геоморфологическое дешифрирование
При дешифрировании мелкомасштабных снимков геоморфологическое картографирование и структурно-геоморфологический анализ рассматриваются применительно не к единичным формам рельефа, а к их площадной совокупности. Выявление общих закономерностей в их расположении, геоморфологические аномалии позволяют установить морфоструктурные особенности рельефа изучаемого района, так как специфика морфоскульптуры в большинстве случаев определяется содержанием морфоструктуры. Решая подобные задачи с учетом особенностей космических фотоснимков, проводят следующие геоморфологические исследования: геоморфологическое картографирование в масштабе 1 : 1 000 000 и мельче; ревизию имеющихся обзорных геоморфологических карт; структурно-геоморфологический анализ, изучение рельефообразующих процессов.
Геоморфологическое дешифрирование космических фотоснимков представляет большой методологический интерес, т. т
непосредственно по результатам орбитальной съемки можно получать обзорные геоморфологические карты, не тратя времени на обычные операции по уменьшению масштаба и генерализации более детальных карт.
Мелкомасштабное геоморфологическое картографирование и ревизия обзорных геоморфологических карт. На первом этапе ориентируют снимок и осуществляют привязку его по гипсометрической карте, а далее распознают элементы орографии. Затем на снимке оконтуривают участки с определенной тональностью и рисунком фотоизображения с последующим их распознаванием. Выделенный контур может соответствовать площади развития определенного типа рельефа, например морской аккумулятивной террасированной равнины, или комплексу взаимообусловленных типов рельефа различного генезиса, например структурному плато, расчлененному овражно-долинной сетью. Таким образом, эти снимки представляют собой объективную основу для выделения крупных элементов и различных типов рельефа, имеющих экзогенное происхождение.
При составлении мелкомасштабной геоморфологической карты необходимо иметь топографическую основу в масштабе, близком к масштабу снимка или несколько крупнее, и мелкомасштабную или обзорную геологическую карту. Следует также провести анализ литературы и картографических материалов, освещающих геологическое и геоморфологическое строение и физико-географические особенности изучаемого района. На результативной схеме или карте должна быть отражена степень достоверности отдешифрированных геоморфологических границ. Структурно-геоморфологический анализ начинается с оконтуривания наиболее крупных участков земной поверхности, различающихся характером тектонической жизни в геоморфологический этап развития Земли. Для анализа необходимо иметь тот же набор вспомогательного материала, что и при геоморфологическом картографировании. Оконтуривание крупных морфоструктур, выявление закономерностей их размещения и определение их вида (прямые, обращенные, гетерогенные) выполняется только при сопоставлении схемы геоморфологического дешифрирования с геологическими картами соответствующих масштабов. Эффективность значительно повышается с привлечением геофизических материалов.
Проводя структурно-геоморфологический анализ космических снимков, составляют морфоструктурную схему дешифрирования с выделением крупных геоблоков и систем осложняющих их разрывных нарушений. Далее возможна любая детализация морфоструктурной схемы, т. е. дешифрирование морфоскульптуры. Кроме того, на основании анализа геоморфологической схемы дешифрирования выделяют мелкие морфоструктурные элементы, закономерная ориентировка которых позволяет оконтурить крупные блоки.
На космических снимках рельеф отображается достаточно четко только для превышений в десятки и даже сотни метров, поэтому для его изучения используются различные индикаторы, главным из которых является почвенно-растительный покров. Последний позволяет изучать рельеф в морфо-лого-морфометрическом и генетическом отношениях. Генетические типы рельефа настолько характерны, что их изображение на снимках позволяет однозначно определить их тип.
Флювиальный рельеф — характеризуется на снимках видимого диапазона извилистыми полосами более темного тона, чем окружающие их пустыни и степи в аридных районах. В гумидных районах сеть речных долин хорошо отображается на снимках, благодаря интразональной пойменной растительности: луговой и лесной в сухостепной зоне, болотной — в лесной. Это приводит к изображению долин темным тоном. В горных залесенных районах, наоборот, долины с незадернованными галечниковыми поймами изображаются светлым тоном на фоне изображения лесной или луговой растительности темного тона.
При изучении морфологии дельтовых областей, возможно проследить динамику береговой линии и придельтовых областей: прорывы и спуск озер, образование новых плавневых озер, затопление аккумулятивных песчаных форм рельефа, указывающее на прогибание и опускание внутридельтовых территорий. Все эти характеристики могут быть получены при сравнении снимков разных лет и топографических карт многолетней давности.