Дешифрирование. Дешифрирование (аэроснимков) Основные характеристики аэрофотоаппаратов
Г л а в а 3
ДЕШИФРИРОВАНИЕ АЭРОФОТОСНИМКОВ
§ 12. ОСНОВНЫЕ ДЕШИФРОВОЧНЫЕ ПРИЗНАКИ
Выявление, распознавание и определение характеристик объектов, изобразившихся на фотоснимке местности, называется его д е ш и ф р и р о в а н и е м. Оно выполняется в целях сбора информации о местности, различных объектах и элементах, выявления их качественных и количественных характеристик.
Дешифрирование делят на топографическое и специальное. Т о п о г р а ф и ч е с к о е дешифрирование характеризует ситуацию и рельеф земной поверхности, а с п е ц и а л ь н о е - кроме них, те объекты и элементы местности, которые наиболее важны для решения различных специальных народнохозяйственных задач.
Дешифрирование фотоснимков выявляет сложившиеся природные условия местности в районе проектируемого сооружения, устанавливает влияние этих условий на основные техни- ко-экономические показатели проектирования и строительства сооружения. Оно является одним из наиболее ответственных элементов получения исходной информации о местности.
При изысканиях дорог, аэродромов, мостов и тоннелей по фотоснимкам определяют различные топографические, геологические, гидрогеологические и гидрологические условия местности, оказывающие влияние на процессы проектирования и строительства этих сооружений.
Характерные черты и особенности фотоизображения различных объектов и элементов местности, способствующие их опознаванию или раскрытию содержания, называются дешиф- р о в о ч н ы м и п р и з н а к а м и. Они могут быть прямыми и косвенными. К п р я м ы м признакам относятся форма, размеры, тень, тон (цвет) и структура, яркость поверхности определяемых объектов; к косвенным-существующая в природе и отразившаяся на фотоснимках взаимосвязь, взаимозависимость, взаимообусловленность различных объектов и явлений и сопутствующих им характеристик. Например, взаимосвязь между рельефом и сопротивляемостью грунтов и горных пород вымыванию, выветриванию и разрушению, взаимосвязь между горными породами, грунтами и их влажностью.
При использовании прямых признаков дешифрирования учитывают возможные отклонения формы и размеров изображений отдельных объектов местности, в том числе тех искажений, которые возникают из-за влияния наклона фотоснимков и рельефа местности, а также изменение фототона и окраски изображений отдельных объектов местности при их фотографировании.
При дешифрировании учитывают, что различные по характеру объекты местности могут быть представлены на снимках
4 -регулятор яркости изображения; 5 - бинокуляр; 6, 7 -шкала и винт изменения увеличения; 8 - шкала продольных параллаксов; 9 - объектив; 10 - стол
одной и той же тональностью и, наоборот, одни и те же элементы и объекты при аэрофотосъемках в разное время и с разных высот могут иметь разный тон изображений.
Наиболее полно можно дешифрировать по фотоснимкам крупного масштаба. Чем крупнее масштаб, тем больше объектов и их деталей можно определить при дешифрировании. Особенно хорошо дешифрируются в камеральных условиях объекты местности, имеющие большие размеры. Объекты, изображения которых составляют десятые и сотые доли миллиметра, могут быть опознаны лишь по косвенным признакам или с помощью оптических приборов, например лупы с увеличением примерно 5-10х , зеркально-линзового стереоскопа с переменным увеличением до 10-15х , интерпретоскопа (рис. 12).
Для повышения достоверности дешифрирования мелких объектов иногда увеличивают аэрофотоснимки, укрупняют масштаб аэрофотографирования или производят двухмасштабную аэрофотосъемку. Наиболее эффективно увеличение снимков в 4-5 раз, хотя изображения ряда объектов местности выгодно рассматривать и при увеличении в 10-12 раз.
Косвенные признаки дешифрирования делят на геоморфологические и геоботанические. Первые основаны на взаимосвязи форм рельефа и строения гидросети с вещественным составом и геофизическими свойствами горных пород и грунтов с условиями залегания и тектоническими характеристиками террито-
рии. Геоботанические признаки основаны на взаимосвязи растительности с рельефом, геологическим строением и гидрогеологическими условиями местности, на приуроченности растительности к составу пород и грунтов, к гидрологическим и мерзлотным условиям местности. Специалистами установлено, что почвы и грунты существенно влияют на состав растений, изменчивость окраски цветка и листьев, их формы.
В настоящее время ботаники обнаружили множество расте- ний-индикаторов, помогающих устанавливать не только состав грунтов, но и полезные ископаемые. Количество прямых и косвенных признаков дешифрирования обусловливает его полноту и достоверность.
Дешифрирование выполняют на аэрофотоснимках, реже на фотосхемах специально подготовленные для этой цели инженеры и техники-изыскатели.
При аэроизысканиях инженерных сооружений ведут специальное дешифрирование, при котором устанавливают не только топографическое, геологическое и гидрологическое содержание местности, но и его влияние на технико-экономические показатели строительства проектируемого сооружения.
§ 13. ВИДЫ ДЕШИФРИРОВАНИЯ АЭРОФОТОСНИМКОВ
Дешифрирование фотоснимков, при котором определение объектов ведется путем камерального изучения фотоизображений, называется к а м е р а л ь н ы м. При непосредственном опознавании изображенных на аэроснимках объектов и их особенностей в натуре его называют п о л е в ы м, а с воздуха - аэровизу - а л ь н ы м.
Камеральное дешифрирование выполняется наиболее просто, не зависит от природных и климатических условий местности, является наиболее быстрым, высокопроизводительным и экономичным. Однако в сложных районах изысканий сооружений этот способ обеспечивает сбор сведений лишь частично, несмотря на то, что многие объекты и элементы местности достаточно уверенно опознаются без проверки на местности.
В процессе камерального дешифрирования широко используют стереоскопическую модель местности, различные оптические измерительные приборы, цветные, спектрозональные или многозональные снимки. Они позволяют более четко выделять отдельные объекты и особенности местности. В последнее время при дешифрировании стали использоваться результаты радиолокационной или инфракрасной аэросъемок, ведущихся параллельно с аэрофотосъемкой.
Применение специальных съемок повышает качество, полноту, достоверность и подробность определений, увеличивает их детальность и объективность, приближает качество камеральных изыскательских работ к полевым, а в отдельных случаях дает возможность раскрывать и получать ряд важных данных о
местности, которые содержатся в поверхностном слое Земли и на поверхности не наблюдаются. Например, из-за влажности поверхность коренных пород хорошо видна на аэрофотоснимке сквозь почвенно-грунтовый слой пашни.
Установив по прямым или косвенным признакам наличие объекта, важного для проектирования сооружения, стремятся с помощью других косвенных или прямых признаков подтвердить его наличие и дать о нем наиболее полные и достоверные сведения.
Поэтому при дешифрировании необходимо хорошо знать не только основные признаки и характеристики различных объектов местности, но и их установившиеся взаимосвязи с другими объектами, сопутствующими им в природе.
Полевое дешифрирование снимков обладает наибольшей полнотой и достоверностью, но требует непосредственного посещения местности и поэтому трудоемко и дорого, сильно зависит от природных и климатических условий местности, степени доступности отдельных мест. Однако высокое качество полевого дешифрирования способствует его ведению в те периоды проектно-изыскательских работ, когда необходимо принимать окончательные ответственные инженерные решения.
В проектно-изыскательских работах очень часто выгодно сочетать камеральные и полевые способы дешифрирования фотоснимков. Технология аэроизыскательских работ резко сокращает объем полевого дешифрирования, а следовательно, и все присущие ему недостатки. Камерально-полевое дешифрирование выполняется в основном камерально с частичными полевыми работами на участках-эталонах или маршрутахэталонах.
В сложных условиях необходимо проводить сплошное маршрутное камерально-полевое дешифрирование вдоль принятого основного варианта трассы.
Эталонные участки подбираются так, чтобы на них были все объекты и элементы местности, которые встречаются на аэрофотоснимках, подлежащих дешифрированию. Эти участки являются типичными по физико-географическим и морфологическим условиям местности.
Камерально-полевое дешифрирование при изысканиях транспортных сооружений позволяет вести полевые работы только на 10-15% территории, подлежащей обследованию.
Технология камерально-полевого дешифрирования вначале предусматривает камеральные работы, в результате которых устанавливают топографическую, геологическую и гидрогеологическую характеристики, делят местность, где предполагается размещение вариантов проектируемого сооружения, на участки, однородные по основным геофизическим и геоморфологическим условиям, устанавливают границы участков-эталонов, определяют объекты, характеристики которых выявлены не точно или участки, в пределах которых могут находиться объекты, важные
для проектирования, но в силу определенных причин не выявленные при дешифрировании.
После камерального дешифрирования приступают к полевым обследованиям территории участков-эталонов местности, расположенной вдоль маршрутов-эталонов. При обследованиях, в пределах таких участков определяют основные характеристики местности, свойства фотоизображений различных объектов, прямые и косвенные признаки их дешифрирования. Для выявления геологического строения и почвенно-грунтовых условий местности на территории таких участков закладывают шурфы и буровые скважины, проводят расчистку обнажений, выполняют необходимые геофизические работы. Результаты указывают на аэроснимках-эталонах, в таблицах и журналах дешифрирования. Аэроснимки-эталоны вместе с полученными данными помещают в специальные альбомы дешифрирования или картотеки аэрофотоснимков-эталонов. В дальнейшем их используют при детальном камеральном дешифрировании аэроснимков, покрывающих зону размещения вариантов сооружения.
При проектировании линейных сооружений выделение участ- ков-эталонов следует вести по ландшафтному принципу, при котором участок, имеющий характерное изображение, должен обладать одинаковыми природными и технико-экономическими условиями строительства сооружения. Однако для правильного выделения таких участков необходимо при дешифрировании создать специальную систему типичных ландшафтных участков. При изысканиях дорог однородность участков заключается в однородности топографических, геологических и гидрогеологических условий, устанавливаемых по свойственным им геофизическим, ботаническим и геоморфологическим признакам.
При камерально-полевом дешифрировании вначале работы ведут по существующим картам, а затем специальные изыскательские отряды непосредственно на местности уточняют результаты камеральных работ, выявляют отсутствующие на снимках объекты и характеристики местности и производят в установленных при камеральном дешифрировании местах геологические выработки. Такой метод наиболее целесообразен в сложных условиях труднодоступной местности и на крупных объектах проектирования.
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Ухтинский государственный технический университет
дешифрирование аэроснимков и линейные
измерения по ним
Методические указания к выполнению расчетно-графической работы
Ухта, 2010
Федотов, аэроснимков и линейные измерения по ним [Текст]: метод. указания / , .– Ухта: УГТУ, 201с., ил.
Методические указания предназначены для студентов специальностей: 130306 Прикладная геохимия , петрология, минералогия, 130304 – Геология нефти и газа, 130201 Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых , 130202 Геофизические методы исследования скважин, 250301 Лесоинженерное дело и др; а также направлений подготовки: 130100 «Геология и разведка полезных ископаемых» и 250300 «Технология и оборудование лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и др. Методические указания рекомендуются к использованию для самостоятельной работы при выполнении расчетно-графической работы по разделу инженерной геодезии - «Дешифрирование аэроснимков и линейные измерения по ним». Содержание методических указаний соответствует рабочим учебным программам .
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры ТМЛиПГ 16.12.2009 г., протокол
В методических указаниях учтены замечания рецензента и редактора.
Рецензент: , д. т.н., доцент кафедры ТМЛиПГ Ухтинского государственного технического университета.
Редактор: , техник каф. ТМЛиПГ
План 2010 г., позиция 130
Подписано в печать_15.01.2010 _ Компьютерный набор.
Объем 14 с. Тираж 50 экз. Заказ № 000.
© Ухтинский государственный технический университет, 2010
Отдел оперативной типографии УГТУ.
1. Введение
2. Дешифрирование аэрофотоснимков
2.1. Дешифровочные признаки
2.2. Приборы для дешифрирования
3. Решение простейших задач по аэрофотоснимку
3.1. Определение масштаба аэрофотоснимка
3.2. Построение клинового масштаба
3.3. Измерение длины отрезка
3.4. Построение координатной сетки на снимке
3.5. Контрольные задачи
4. Оформление материалов для защиты
1. Введение
Настоящая учебно-методическая разработка составлена для студентов геологоразведочного и лесотехнического факультетов для самостоятельной работы при выполнении расчетно-графической работы.
Существенное внимание в методических указаниях уделено методам дешифрирования и дешифровочным признакам: прямым и косвенным. Уделено необходимое внимание инструментальному дешифрированию снимков и решению линейных задач по ним.
Использованию методической разработки должно предшествовать изучение соответствующих разделов по литературе и лекциям.
Более подробно изучить раздел инженерной геодезии - «Дешифрирование аэроснимков и линейные измерения по ним» можно по следующей литературе:
1. Михайлов при геологических исследованиях [Текст] / , .– М.: Недра, 1975.– 198 с.
2. Хейфец, по инженерной геодезии [Текст] / , .– М: Недра, 1979.– 332 с.
3. Федоров, геодезия [Текст] / , .- М: Недра, 1982.– 357 с.
4. Парамонов топографии и аэрофотосъемки [Текст] / , .– М.: Недра, 1991.– 236 с.
2. Дешифрирование аэрофотоснимков
Дешифрирование аэроснимков заключается в обнаружении, распознавании и определении характеристик объектов по их фотоизображениям.
Обнаружение – начальный этап дешифрирования, его низший уровень. Он состоит в поиске на снимке участков, где вероятнее всего изображены объекты местности.
Распознавание – второй этап дешифрирования, его средний уровень. Этот этап заключается в определении «сущности» изображенных на снимке и обнаруженных объектов.
Определение характеристик вскрытых объектов – третий этап дешифрирования, его высший уровень. В ходе данного этапа осуществляется анализ и обобщение количественных и качественных характеристик объекта с целью установления его состояния, значимости и возможности в конкретной обстановке.
Количественные и качественные характеристики объектов местности определяются путем измерения параметров фотоизображений: геометрических размеров, параллаксов, плотностей и т. д. В результате оценки удается выяснить состав пород леса, материал покрытия дорог, линейные размеры объектов, расстояния между объектами и т. д.
Все три этапа: обнаружение, распознавание и определение характеристик объектов имеют большое значение для успешного дешифрирования. Однако, особенно важен этап распознавания. Именно на этапе распознавания получается начальная «смысловая» информация. На предыдущем этапе – при обнаружении – готовится «почва» для успешного распознавания, а впоследствии результаты распознавания конкретизируются, дополняются и облекаются в форму, удобную для использования.
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.
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.
2.1. 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 1.
Рисунок 1.
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.
2.2. Приборы для дешифрирования
С целью улучшения организации процесса дешифрирования и повышения достоверности распознавания используются приборы и устройства. Из увеличительных приборов используют главным образом монокулярные лупы с увеличением от 2 до 10 раз.
Отдельный аэрофотоснимок представляет собой плоское изображение, на котором трудно, а часто невозможно видеть трехмерность сфотографированного участка. Для получения рельефного изображения местности необходимо иметь два перекрывающихся снимка, вместе составляющих стереоскопическую пару. Разглядывая такую стереопару, соблюдая при этом определенные условия, мы увидим рельеф местности, объемное изображение зданий, деревьев и пр.
При камеральном дешифрировании стереоскопическая модель может быть получена при помощи линзово-зеркального стереоскопа ЗЛС, схема которого приведена на рисунке 2.
Рисунок 2.
Для получения стереоскопической модели при помощи стереоскопа поступают следующим образом. Располагают левый (по ходу полета самолета) аэроснимок под левой парой зеркал и правый – под правой. Далее для ускорения процесса получения стереоэффекта рекомендуется положить указательные пальцы на выбранные идентичные точки аэрофотоснимков и, наблюдая в стереоскоп, добиться совмещения изображения пальцев (для этого следует перемещать один или сразу оба аэроснимка). Затем, убрав пальцы, совмещают два изображения выбранного четкого контура на стереопаре. В результате возникает объемное изображение сфотографированной на аэроснимках местности.
3. Решение простейших задач по аэрофотоснимку
Одной из задач при аэрофототопографических работах является определение положения и размеров объектов местности по их изображениям на аэрофотоснимках. Решение этой задачи связано с различными измерениями по аэрофотоснимку. Для выполнения этих измерений надо знать элементы внутреннего положения аэрофотоснимка. К элементам внутреннего ориентирования относятся фокусное расстояние аэрофотоаппарата и координаты и главной точки снимка О, определяемой в пересечении его координатных осей (рисунок 3). Последние получают на основе координатных меток, отпечатывающихся на снимках в момент фотографирования. Пересечение линий, соединяющих диаметрально противоположные метки, дают начало координат и положение главной точки снимка О.
Рисунок 3.
3.1. Определение масштаба аэрофотоснимка
Масштаб горизонтального аэроснимка плоской горизонтальной местности есть величина постоянная для всех частей аэроснимка и равна отношению фокусного расстояния аэрокамеры к высоте фотографирования (рисунок 4), т. е.
Рисунок 4.
а) Параметры и известны, пусть = 70 мм и = 1200 м, тогда:
.
б) Параметры и неизвестны. В этом случае масштаб аэроснимка может быть определен путем измерения расстояний между соответствующими точками аэроснимка и местности (рисунок 4). Значение должно быть заранее известно или определено по топографической карте, тогда:
Внимательно изучив карту и аэроснимок, намечают две точки, являющиеся концами неискаженного отрезка длиной 8-10 см. Выбор неискаженного отрезка основывается на свойствах центральной проекции. Возьмем на плановом аэроснимке (α ≤ 3º) отрезок, проходящий через главную точку О и разделенный ею пополам (рисунок 5). Смещение точек «а» и «b», находящихся на одинаковом расстоянии от точки О, будут иметь разные знаки, следовательно, компенсироваться. Точки на карте и аэроснимке должны быть идентичны.
Рисунок 5.
Пользуясь измерителем и масштабной линейкой, измеряют длины отрезков на аэроснимке и карте .
Пусть расстояние между точками «»и «» аэроснимка , а соответствующее ему расстояние на карте . Отрезок на карте необходимо выразить в масштабе карты, т. е. получить его длину на местности, если масштаб карты 1:10000, то на карте будет равным на местности 840м, тогда значение численного масштаба определим:
.
Чтобы определить точное значение масштаба аэроснимка, нужно взять несколько отрезков и выполнить аналогичные действия.
3.2. Построение клинового масштаба
Для измерения и откладывания измеренных расстояний лучше пользоваться так называемым клиновым масштабом, рассчитанным на определенный диапазон измерения масштаба аэроснимков. Клиновый масштаб (рисунок 6) строят при помощи двух катетов прямоугольного треугольника. По горизонтальной линии АВ (основанию) откладывают отрезки по 100м в одном масштабе; по вертикальной линии ВС (справа) откладывают отрезки, равные линии АВ в нужных масштабах, например, 1:12000, 1:15000, 1:17000, 1:24000. Концы соответствующих отрезков по линии ВС затем соединяют с точкой А, лежащей с левой стороны основания масштаба. Клиновый масштаб строится на целлулоиде, алюминии или другом малодеформирующемся материале.
Рисунок 6.
На клиновидном масштабе (рисунок 6) отложены расстояния:
в масштабе 1:12000 линия 1-1" длиной 340м,
в масштабе 1:15000 линия 2-2" длиной 570м,
в масштабе 1:17000 линия 3-3" длиной 625м,
в масштабе 1:24000 линия 4-4" длиной 890м.
3.3. Измерение длины отрезка
Прямолинейный отрезок.
Для решения задачи надо определить при помощи циркуля-измерителя и масштабной линейки расстояние между соответствующими точками «» и «» на аэроснимке (рисунок 5) и умножить его на знаменатель численного масштаба аэрофотоснимка.
Если измеренное расстояние по аэрофотоснимку , а масштаб аэроснимка равен 1:12000, то:
Криволинейный отрезок.
Для измерения длинных извилистых линий, например, больших автомобильных маршрутов, применяют специальный прибор – курвиметр.
Рисунок 7.
Курвиметр КУ-А
Прибор (рисунок 7) состоит из калиброванного колесика, соединенного системой шестеренок со стрелкой. При движении колесика по какой-либо линии на снимке стрелка передвигается по циферблату и указывает пройденный колесиком путь в сантиметрах и соответствующее ему расстояние на местности. Перед измерением длин рекомендуется установить стрелку на начало шкалы вращением обводного колеса в направлении измерения, в приборе имеется указатель для установки прибора на начальную точку измеряемого отрезка.
Если, например, масштаб снимка 1:10000, а число пройденных сантиметров, отсчитанное по шкале курвиметра 10,5 , то длина соответствующей линии на местности будет 100*10,5см = 1050 м.
Для повышения точности и исключения грубых промахов каждое измерение производится не менее двух раз. Из полученных результатов берется среднее.
3.4. Построение координатной сетки на снимке
Чтобы перенести координатную сетку с карты на снимок, сначала переносят главную точку снимка Ос на карту Ок. Для этого на снимке и карте намечают по четыре опознанных точки. Наложив на снимок кальку, перекалывают на нее главную точку снимка и опознанные точки. Затем на кальке прочерчивают направления из главной точки на опознанные. Накладывают кальку на карту и ориентируют ее так, чтобы прочерченные на кальке направления проходили через соответствующие опознанные точки карты. Затем перекалывают на карту главную точку снимка, наносят направления на пересекаемые точки.
После того, как на карте получим главную точку снимка, необходимо найти общую контурную точку на карте и снимке и провести через них окружности с центром в главных точках. При этом окружность на карте пересечет линии координатной сетки в ряде точек (рисунок 8).
Рисунок 8.
Наложив на карту кальку, отмечают на ней направления от центра окружности до точек пересечения координатной сетки. Затем, ориентировав кальку на снимке по направлению «главная точка снимка – общая контурная точка Ос», отмечают точки пересечения окружности на снимке с прочерченными на кальке направлениями на упомянутые точки координатной сетки карты. Соединив соответствующие точки, получают координатные сетки на снимке. Имея координатную сетку на снимке, нетрудно перенести любую точку снимка на карту и обратно, например, используя способ прямоугольных координат.
3.5. Контрольные задачи
1. Определить масштаб аэрофотосъемки, если , а высота фотографирования 4000м.
2. Определить высоту фотографирования, если масштаб аэрофотоснимков 1:17000, а .
Оформляются на отдельных листах с оформлением титульного листа.84
3. Клиновой масштаб строят на бумаге (см. рисунок 6).
4. Значения измеренных длин отрезков на снимке, с объяснениями записываются на листах бумаги.
5. Решения контрольных задач с пояснениями записываются на листах бумаги.
Гидрографическая сеть;
Дорожная сеть и дорожные сооружения;
Населенные пункты и отдельные постройки вне населенных пунктов;
Линии электропередач и связи;
Растительный покров и грунты, а также элементы рельефа не выражающиеся в масштабе снимка горизонталями (овраги, промоины, курганы и т. п.).
Гидрографическая сеть
Элементы гидрографической сети на открытой местности достоверно дешифрируются по прямым признакам: темному тону изображения и извилистой форме русла. Реки несущие большое количество взвешенных наносов, а также быстро текущие (со вспененной водой) имеют на аэроснимке светлый тон изображения. Светлые участки изображения соответствуют также перекатам, а темные – плесам. Урез воды четко устанавливается по контрасту тонов изображения воды и суши. Общее направление течения определяется по ряду косвенных признаков: впадению притоков, конфигурации островов, расположению заводей, порогам, водопадам и т.п.
Канавы отличаются от естественных водотоков своей геометрически правильной конфигурацией и четкостью углов поворотов.
Озера, водохранилища и пруды , достоверно дешифруются на аэроснимках. Они изображаются на снимках в виде черных пятен округлой и овальной формы и имеют четкие границы.
Дорожная сеть и дорожные сооружения
Дороги дешифрируются на снимке в последовательности от высшего класса к низшему. Изображение дорог должно быть согласованно с изображением гидрографической сети, населенных пунктов и рельефа местности. Дороги должны изображаться таким образом, чтобы ось условного знака точно соответствовала ее действительному положению.
Дорожная сеть и большинство связанных с ней объектов уверенно дешифруются на аэрофотоснимках. На аэроснимках все дороги изображаются в виде светлых линий и полос различной конфигурации и ширины.
Шоссе - автодорога с твердым основанием и покрытием из цементобетона, асфальтобетона, щебня или гравия. Ширина полотна не менее 6 м. Тон изображения шоссе зависит от покрытия проезжей части (бетон, асфальт или гравий).
Улучшенные грунтовые дороги – профилированные дороги, не имеющие прочного основания и покрытия; грунт проезжей части может быть улучшен добавками гравия, щебня, песка или других материалов. Улучшенные грунтовые дороги допускают движение автотранспорта среднего тоннажа в течение большей части года. На аэроснимках выделяются следующими дешифровочными признаками: светлым тоном изображения, извилистыми очертаниями и небольшой постоянной шириной изображения полотна.
Грунтовые (проселочные) дороги , в отличие от шоссейных и улучшенных грунтовых дорог не имеют специального покрытия, гораздо более извилисты, имеют более крутые повороты, различные объезды и раздвоения, во многих местах пересекают без насыпей овраги и балки, и без мостов – неглубокие ручьи и реки. Они обычно соединяют населенные пункты, их проходимость зависит от характера грунта и степени его увлажнения. На снимках характеризуются светлым тоном изображения (в сырых местах - темным).
Полевые и лесные дороги – это периодически используемые грунтовые дороги. Они изображаются в виде светлых тонких извилистых линий, обычно заканчиваются в полях и лесах. В лесах они теряются, а на открытой местности хорошо различимы.
Населенные пункты и отдельные постройки вне населенных пунктов
Населенные пункты резко выделяются на аэроснимках, благодаря своеобразным очертаниям. Их основным дешифровочным признаком является рисунок фотоизображения, который передает структуру населенного пункта. Рисунок образуется сочетанием построек и улиц. Постройки изображаются на аэроснимках в виде черно-белых прямоугольников, а улицы – в виде светло-серых полос. Населенные пункты сельского типа состоят из застроенных частей и примыкающих к ним огородам.
Дешифрирование населенных пунктов на снимках рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
Выделить сооружения, являющиеся ориентирами (сооружения башенного типа), а также объекты, важные в социально-культурном и экономическом отношении;
Показать главные и прочие улицы и проезды, отображающие характер застройки;
Показать элементы гидрографической сети (реки, ручьи, озера, пруды и т.п.);
Показать строения, расположенные на перекрестках улиц;
Отработать внутреннюю структуру кварталов (показать строения и сооружения в них);
Отработать внешний контур (окраину) населенного пункта;
Показать растительный покров внутри населенного пункта и на его окраинах.
Растительный покров и грунты. Элементы рельефа не выражающиеся в масштабе снимка горизонталями
При дешифрировании снимков различают следующие виды растительности и грунтов:
Древесную (леса, отдельные рощи и отдельные деревья);
Кустарниковую;
Травянистую;
Камышовые и тростниковые заросли;
Древесная растительность подразделяется:
По группам пород: на лиственные, хвойные и смешанные леса ;
По высоте и сомкнутости крон (характеризуемой отношением площади проекций крон деревьев ко всей площади участка леса): на леса , при высоте деревьев более 4 м и сомкнутости крон свыше 0,2 и поросль леса , лесные питомники и молодые посадки при высоте менее 4 м.
Леса разного состава имеют на снимке зернистую структуру изображения, падающие тени и четкие границы.
Лиственные породы на аэроснимках отличаются от хвойных светло-серым тоном изображения, овальной формой проекции крон, групповым расположением крон и разновысотным строением полога
Для елового леса характерны темно-серый тон изображения, зернистая структура изображения, резкая разновысотность полога, наличие падающей тени и конусообразной форма проекции крон.
Отличительными признаками зарослей кустарников является мелкозернистая, иногда смазанная структура рисунка изображения, серый или темно-серый тон, отсутствие или небольшая длина падающей тени, округлая или фестончатая форма контуров.
Болота – увлажненные участки местности со слоем вязкого грунта (торфа, ила) более 0,3 м. Болота изображаются с подразделением их по степени проходимости (проходимые и непроходимые или труднопроходимые) и характеру растительного покрова (травянистые, моховые и камышовые (тростниковые) и лесные). К проходимым относятся болота, по которым в течение меженного периода возможно свободное передвижение в любом направлении. Все остальные болота показываются общим знаком проходимых и труднопроходимых болот.
Основным прямым признаком дешифрования болот является структура их фотоизображения, образованная чередованием светлых и темных участков, точек и линий.
Облесенные и лесные болота распознаются по светлому размытому тону изображения и мелкозернистому рисунку, мозаичный рисунок присущ травяным болотам, а полосатый – моховым. Полосатость рисунка создается за счет чередования четких светлых полос – гряд, и размытых темных полос – топей.
Отличительными дешифровочными признаками лесного болота является темно- и светло-серый тон изображения, мелкозернистый рисунок, угнетенная, сильно изреженная древесная растительность, которая придает изображению более светлый общий тон.
Травяное болото характеризуется темно-серым (без мелкой зернистости) тоном изображения, и мозаичным рисунком, за счет сильно обводненных участков, образующих темные пятна.
Заболоченные участки местности характеризуются меньшей степенью увлажненности, чем проходимые болота, и определяются, главным образом, по специфической растительности (осока) и малой толщиной (менее 0,3 м) или отсутствию торфяного слоя.
На аэроснимках опознаются некоторые формы рельефа , не выражающихся в масштабе съемки горизонталями: овраги, промоины, обрывы, осыпи.
Овраги на аэроснимках достоверно дешифруются, по характерному для них ветвистому рисунку изображения, четким граням, благодаря резкому контрасту между затененными и
освещенными склонами. Промоины , в отличие от оврагов, изображаются в виде тонких, чаще всего, темных полос и линий по склонам. Обрывы легко опознаются по своей высоте (1,5 – 2 м и более), резким очертаниям, крутым скатам, различию в фототонах с окружающими задернованными склонами. Осыпи отличаются от обрывов наличием шельфа.
ПОЛЕВОЕ НАЗЕМНОЕ ДЕШИФРИРОВАНИЕ.
Дешифрирование аэрофотоснимков широко применяется во многих отраслях народного хозяйства. Полевое дешифрирование аэросъемочных материалов при стереотопографической съемке выполняется до или после камерального дешифрирования, при обновлении планов, как правило, - после него, при комбинированной съемке – исключительно после камерального дешифрирования. Сплошное дешифрирование производят одновременно с полевой рисовкой рельефа при комбинированной съемке или как самостоятельный процесс при создании крупномасштабной карты стереотопографическим методом съемки в обжитом районе.
Полевое визуальное дешифрирование сводится к обследованию контуров местности, подлежащих отображению на карте, при этом они опознаются на фотоизображении и вычерчиваются соответствующими условными знаками с подписями и численной характеристикой. Дешифрирование ведется с применением стереоскопического рассматривания аэрофотоснимков, что повышает их дешифровочные возможности.
В состав работ по полевому дешифрированию входят:
Составление на местности топографических объектов с их аэрофотоизображением;
Проверка по избранным маршрутам полноты и правильности данных камерального дешифрирования, если полевое проводится в порядке его доработки;
Установление по избранным маршрутам дешифровочных признаков и других данных, необходимых для последующего камерального дешифрирования;
Распознавание существа объектов, уверенно дешифрирующихся только в поле и определение их качественных и количественных показателей;
Выборочное сличение с натурой дополнительных материалов картографического значения, собранных в процессе полевых работ;
Инструментальное нанесение на дешифрируемую основу тех элементов ситуации, которые не были зафиксированы при аэросъемке;
Закрепление отдешифрированных объектов в регламентированном порядке в упрощенных обозначениях и установленных условных знаках.
(Руководство по дешифрированию аэроснимков, 1980).
Производя полевое дешифрирование следует иметь ввиду, что картографическое изображение должно правильно воспроизводить местность, точно передавать расположение объектов, сохранять все те объекты и детали контуров, которые необходимы при пользовании картой и вместе с тем не должно содержать объектов и деталей, которые по малой значимости и небольшим размерам не представляют интереса.
Такое свойство картографического изображения достигается тем, что при дешифрировании аэрофотоснимков производится генерализация контуров и местных предметов, т.е. отбор, обобщение и выделение всего главного и существенного в зависимости от назначения карты, ее масштаба и особенностей местности.
Отбор объектов на аэрофотоснимках заключается в том, что по фотоизображению прежде всего распознают, а затем вычерчивают объекты наиболее важные и характерные для данной местности. Второстепенные объекты на аэрофотоснимках не показываются.
При полевом дешифрировании производится съемка неизобразившихся местных предметов (линии электропередач, линии связи и др.). Результаты полевого дешифрирования обычно в тот же день, но не позднее 3-х дней вычерчивают тушью или краской в три цвета. Заполняющие условные знаки на больших по площади контурах могут не ставиться, а делаются подписи “лес”, “луг” и др. (Руководство по дешифрированию аэроснимков, 1980).
В необжитых и малообжитых районах полевое дешифрирование может быть комбинированным. Такое дешифрирование обязательных объектов выполняется в виде дешифрирования эталонов или маршрутного дешифрирования вдоль планово-высотных ходов. В этом случае в период, предшествующий полевым работам, устанавливают по справочным данным (географическим материалам) характер ландшафта данной территории и взаимосвязи между отдельными элементами, выясняют основные закономерности, свойственные структуре гидрографической сети и распределению растительного покрова, приуроченности древесной и кустарниковой растительности к элементам рельефа. При этом выявляют объекты обязательного полевого дешифрирования и намечают места дешифрирования эталонов. Затем определяют объем работ по выборочному полевому дешифрированию и составляют проект этих работ.
При комбинированном методе полевому дешифрированию в основном подлежат искусственные объекты, возникшие в результате хозяйственной деятельности человека – элементы культурного ландшафта: ориентиры, населенные пункты, промышленные и сельскохозяйственные предприятия, дороги и сооружения при них, линии связи, линии электропередач, гидротехнические сооружения. Также собираются количественные и качественные характеристики и сведения о местности (Шустов Б.К., 1973).
Полевое дешифрирование объектов выполняют путем прокладки специальных маршрутов, причем попутно дешифрируют также все объекты, для которых не требуется полевого дешифрирования. Результаты маршрутного дешифрирования объектов вычерчивают так же, как и при сплошном полевом дешифрировании.
ЭТАЛОННОЕ ДЕШИФРИРОВАНИЕ.
Дешифровочным эталоном является типичное фотоизображение участка земной поверхности, который обследуется и дешифрируется в полевых условиях и с заданной степенью вероятности отражает всю совокупность изображений объектов данной категории на снимках при определенных условиях съемки. Эталоны, как правило, составляют из одной пары снимков.
Материалами полевого дешифрирования (эталонами), пользуются для установления косвенных признаков для данного физико-географического района. Аэрофотоснимки–эталоны – это аэрофотоснимки, отдешифрированные в поле, к которым составлено описание, и характеристика демаскирующих признаков основных объектов, особенно подробно тех, дешифрирование которых вызывает определенные затруднения.(В.И.Аковецкий, 1983). Масштаб аэрофотоснимков-эталонов должен быть такой же, что и аэрофотоснимков, подлежащих дешифрированию.
Если по материалам аэрофотосъемки выбрать заранее и затем подвергнуть детальному полевому дешифрированию эталонные участки, а полученные по ним выводы применить в камеральных условиях на значительной площади, то в этом случае полевое дешифрирование в значительной своей части может быть заменено камеральным. В процессе сплошного стереоскопического просмотра аэрофотоснимков на основе предварительного изучения картографируемой территории по различным источникам для каждого географического ландшафта намечается ряд участков с характерными особенностями снимаемой местности, характерных по рисунку и тону изображения, подлежащих детальному полевому дешифрированию. Эти дешифровочные эталоны должны обеспечивать в дальнейшем возможность сплошного камерального дешифрирования всех элементов почв, растительного покрова, рельефа и гидрографии. Особенно важно иметь эталоны на участки, где демаскирующие признаки подробностей местности на аэрофотоснимках выражены слабо и где имеются сложные сочетания растительности или трудно различимые на аэрофотоснимках переходы от одного почвенно-растительного покрова к другому. Так как различные объекты даже в пределах одного ландшафта могут иметь на аэрофотоснимках одинаковое фотоизображение (например, каменистые осыпи и ягельная тундра) и, наоборот, одинаковые объекты в различных условиях могут иметь различные изображения по тону (лиственный лес летом и осенью), то полного различия по тону может и не быть. В этом случае дешифровочные элементы изучают отдельно на участках с различным характером рельефа, почвы, а также аэрофотоснимков, снятых в различные календарные сроки. При проектировании маршрутов для дешифрирования эталонов учитывают необходимость осмотра и выявления особенностей элементов гидрографии и рельефа, как то: определение характеристик водоразделов, истоков рек, проточности озер, характера осыпи, а также осмотр участков с плохим качеством фотоизображения. При выборе количества аэрофотоснимков-эталонов следует исходить из того, что чем крупнее масштаб вспомогательных аэрофотоснимков и чем современнее и качественнее дополнительный материал, при прочих равных условиях, тем меньшее число эталонов дешифрируется в поле. Опытом установлено, что в среднем необходимо иметь 1-2 эталона дешифрирования. В качестве эталонов выбирают снимки, типичные по фотоизображению для одного или нескольких ландшафтов и в то же время включающие возможно большее число разнообразных объектов данного ландшафта, покрывающего площадь, на которую имеются вспомогательные аэрофотоснимки. Особенно важно, чтобы на эталонах были представлены все те объекты, существенные различия между которыми передаются на аэрофотоснимках слабо. Отдешифрированные контуры фиксируют на аэрофотоснимке в карандаше, подписывают на обороте и нумеруют, а затем или вычерчивают их тушью в условных знаках на лицевой стороне аэрофотоснимка или дают его развернутое описание.
Каждый эталон, сопровождающийся описанием отдешифрированных объектов, должен содержать краткую характеристику географического ландшафта, название объекта и описание его свойств (например: моховое болото проходимое с редкой угнетенной сосной), положение его относительно элементов рельефа (на склоне, в долине), особенности его изображения на аэрофотоснимках (рисунок, тон, линейное и площадное распространение), свойства стереоскопического изображения (отчетливость, рельефность, тени и т.д.), особенности сезонного состояния, дату залета и дешифрирования и номер условного знака для его изображения на карте. Эталоны дешифрируют на аэрофотоснимках через один, а смежные оставляют чистыми для стереоскопического рассматривания.
При картографировании малообжитых и труднодоступных районов значительный производственный эффект дают аэровизуальные наблюдения местности, производимые с летательного аппарата в сочетании с наземными обследованиями. Учитывая трудности передвижения на местности при съемке в малообжитых районах, при прокладке планово-высотных ходов или дешифрирования обязательных объектов и эталонов, стараются одновременно по ходу производить и маршрутное дешифрирование. На основании описаний отдельных эталонов и данных маршрутного дешифрирования составляют указания по методике камерального дешифрирования. К указаниям прикладывается схема расположения эталонов. Кроме эталонов для различных видов съемки создаются дешифровочные определители, пользуясь которыми можно производить по снимкам камеральное дешифрирование объектов. (Шустов Б.К., 1973)
КАМЕРАЛЬНОЕ ДЕШИФРИРОВАНИЕ АЭРОФОТОСНИМКОВ.
Под камеральным топографическим дешифрированием понимается процесс распознавания на аэрофотоснимках объектов и предметов местности, их обозначение условными знаками и определение их количественных и качественных характеристик в камеральных условиях.
Камеральное дешифрирование является одним из процессов в технологической схеме создания и обновления топографических карт по аэрофотоснимкам.
Таким образом, при дешифрировании решаются следующие задачи:
Выявляется изображение объектов на аэрофотоснимках, а иногда определяется место на аэрофотоснимке, где он должен быть изображен;
Определяется род каждого объекта;
Определяются те его свойства, которые должны найти отражение на карте в очертаниях или цвете условного знака, изображающих данный объект. Эти свойства чаще всего называются характеристикой объекта.
Этот вид дешифрирования в основном или полностью выполняется в камеральных условиях с использованием вспомогательных материалов: эталонов полевого дешифрирования, различных графических и литературно-справочных материалов, старых карт.
При камеральном дешифрировании все подробности местности дешифрируются без непосредственного сличения их с местностью. Оно составляет отличительную особенность стереотопографического метода съемки, при которой выходы в поле необходимы только для определения точек полевой и высотной подготовки аэрофотоснимков. А так как полевая подготовка выполняется разрежено, то в этом случае в поле обследуется не вся местность, подлежащая съемке, а только незначительная ее часть, что сохраняет большое количество затрат, сил и средств. Чем мельче масштаб карт, тем реже располагают на местности точки полевой подготовки и тем необходимее камеральное дешифрирование. Особенно широко оно применяется при съемке стереотопографическим методом в масштабах
1: 50000 и 1: 100000.
Камеральное дешифрирование выполняется на основе использования аэрофотоснимков-эталонов, дешифрирование которых произведено в поле, а также используют данные маршрутного дешифрирования аэрофотоснимков, если такое производилось на имеющиеся на район съемки топографической карты и различные ведомственные материалы, крупномасштабные аэрофотоснимки. Для целей камерального дешифрирования могут производиться вспомогательные залеты, причем требования к масштабу аэрофотоснимков такого залета зависят от характера района. При этом полнота и достоверность будет обеспечиваться, если масштабы аэрофотоснимков будут мельче:
1:20000 – 1:25000 при создании и обновлении карты 1:25000;
1:30000 – 1:35000 при создании и обновлении карты 1:50000 и 1:100000.
Одинаковые масштабы в последнем случае объясняются примерно одинаковыми требованиями к показу на них однотипных объектов. Крупномасштабные аэрофотоснимки вспомогательного залета применяют для уточнения результатов дешифрирования.
Технология камерального дешифрирования включает подготовительные работы и собственно дешифрирование аэрофотоснимков.
Подготовительные работы:
Отбивка рабочих площадей;
Изучение и анализ исходных данных;
Пробное дешифрирование.
При этом желательно, чтобы камеральное дешифрирование производилось исполнителем, выполнявшим полевые работы на том же или на аналогичном ландшафтном участке. Дешифрирование выполняется в пределах рабочих площадей, при этом руководствуются следующими правилами:
Рабочие площади в каждом маршруте отбиваются через аэрофотоснимок, т.е. на аэрофотоснимках, имеющих одни четные или нечетные номера;
Вершины углов рабочих площадей должны быть общими для смежных аэрофотоснимков. Выбираются они вблизи середины поперечного и продольных перекрытий и должны совпадать с четкими контурами не ближе 1см от краев аэрофотоснимков;
Для обличения последующей сводки аэрофотоснимков границы рабочих площадей следует проводить по долинам рек, крупным лощинам, хребтам и вообще по таким местам, где изображение рельефа является наименее сложным;
Границы рабочих площадей вычерчивают синим цветом, Если эти границы примерно совпадают с рамками трапеции, то они, а также рамки трапеции вычерчиваются красным цветом.
При проведении границ рабочих площадей на аэрофотоснимках горной местности необходимо учитывать смещение идентичных контуров из-за влияния рельефа.
Изучение и анализ исходных материалов устанавливает целесообразную методику дешифрирования, последовательность работ и степень возможного использования имеющихся материалов.
Камеральное дешифрирование может быть: визуальным, полуинструментальным и инструментальным.
Всякое дешифрирование начинается с общего просмотра отдельных аэрофотоснимков или их серии. В некоторых случаях, например, для объектов, имеющих значительные размеры и получивших четкое изображение на аэрофотоснимках, такого рода визуальное дешифрирование может быть достаточным.
Полуинструментальное дешифрирование выполняется с помощью простейших приборов, начиная с лупы и кончая стереоскопом и является основным видом как при полевом, так и при камеральном дешифрировании.
Инструментальное дешифрирование сводится к измерениям объекта и выполняется в камеральных условиях с помощью фотограмметрических приборов.
Дешифрирование начинают с просмотра имеющихся на данный район наиболее крупномасштабных карт. При этом отмечают те участки, при сличении которых с аэрофотоснимками облегчается дешифрирование объектов. Весь участок (трапецию) разбивают на отдельные площади, ограниченные естественными рубежами. Следует иметь ввиду, что устаревшие карты содержат много сведений, которые могут быть использованы при составлении новых карт.
Затем приступают к изучению имеющихся аэрофотоснимков с отдешифрированными в поле объектами и описаний с эталонами полевого дешифрирования. При этом уясняют расположение эталонов и какие элементы местности на них отдешифрированы. Особенно тщательно должны быть изучены косвенные демаскирующие признаки элементов местности.
Предварительный просмотр аэрофотоснимков, подлежащих дешифрированию, производят с целью уяснения насколько полно аэрофотоснимки-эталоны отображают элементы местности. Если тот или иной объект не может быть отдешифрирован по имеющимся эталонам на трапецию, то следует воспользоваться эталонами соседних трапеций. Камеральное дешифрирование всегда целесообразно начинать с более простых участков, лучше обеспеченных эталонами. Из ведомственных материалов выбирают сведения о географической сети (скорость течения и глубина основных рек, проходимость болот), сведения о почвенно-растительном покрове (породы леса, их возраст, приуроченность к местности и т.д.)
Кроме того, отмечают данные, которые смогут служить дополнительными косвенными, а в некоторых случаях даже прямыми дешифровочными признаками для различных элементов местности.
После изучения всех материалов дешифровщик должен провести пробное дешифрирование, являющееся проверкой его подготовленности к дешифрированию аэрофотоснимков данной местности. Оно выполняется на 2-3 аэрофотоснимках в наиболее характерных местах участка съемки. Результаты дешифрирования сравнивают с эталонами.
При недостаточном обеспечении съемочных трапеций эталонами полевого дешифрирования могут создаваться эталоны камерального дешифрирования. Эти эталоны изготавливают наиболее опытные топографы.
Камеральное дешифрирование выполняется в следующей последовательности (см. практическое пособие):
Элементы гидрографии и сооружения при ней;
Населенные пункты, промышленные и сельскохозяйственные объекты;
Ориентиры и отдельные постройки;
Дорожная сеть и придорожные сооружения;
Линии связи и электро-передач;
Элементы рельефа, не выражающиеся горизонталями;
Растительный покров и грунты.
Для камерального дешифрирования характерно широкое применение стереоскопического рассматривания аэрофотоснимков.
В зависимости от опытности исполнителя результаты дешифрирования вычерчивают либо сразу тушью или краской соответствующего цвета, либо вначале мягким карандашом с последующим вычерчиванием.
Размеры условных знаков должны быть в соответствии с масштабом аэрофотоснимка. Если он более крупного масштаба, чем карта, то условные знаки надо увеличить, учитывая коэффициент масштабного преобразования аэрофотоснимка с тем, чтобы при составлении карты не пришлось еще раз производить генерализацию изображения аэрофотоснимков.
При вычерчивании условных знаков их центры, основания и оси должны совмещаться с этими же точками и линиями на фотоизображении. При выборе сочетания заполняющих условных знаков, надо учитывать, что в одном контуре не должно быть более 3-х условных знаков почвенно-растительного покрова (четвертым может быть знак болота). Если площадь, занимаемая контуром, имеет только один вид растительности, то число заполняющих условных знаков может быть уменьшено или дана просто подпись (лес, луг и.п.).
На вычерченном аэрофотоснимке подписывают все названия и характеристики. Одновременно выявляют и отмечают те объекты, которые должны иметь цифровые характеристики на карте (высоты обрывов, леса, ширина рек и т.п.). Высоту объектов определяют в процессе съемки рельефа.По окончании дешифрирования производится тщательная корректура каждого аэрофотоснимка.
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
.
- - обнаружение, опознавание и оценка объектов по их изображениям. Для их распознавания используются прямые и косвенные демаскирующие признаки...
Словарь военных терминов
- - чтение, расшифровка аэрофотоснимков с целью изучения или уточнения района развития подземных вод по геоморфологическим особенностям рельефа, по характеру и окраске растительности или почвенного слоя и т....
Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
- - определение образующих растительность фитоценозе в, их комплексов и сочетаний, а также производительности и состояния на отдельных частях аэрофотоснимков...
Словарь ботанических терминов
- - дешифрирова́ние сни́мков метод исследования территорий, акваторий, атмосферных явлений по их изображениям на аэро-, космических, подводных снимках, фотосхемах, фотопланах...
Географическая энциклопедия