Вопрос№1 информативность космосъёмки

Использование аэрокосмической фотоинформации для изучения любых природных образований, явлений и процессов вклю­чает дешифрирование этих материалов, т. е. распознавание изучае­мых природных образований или их индикаторов по тону, цвету, структуре рисунка фотоизображения, его размерам и сочетаниям с другими. Эти внешние характеристики присущи только фотофизиономичным компонентам ландшафта, имеющим непосредственное отражение на фотопленке и снимке, т. е. образующим отличающие­ся по оптической плотности изображения благодаря различным спектральным яркостям. В связи с этим только незначительное число природных компонентов может быть отдептифрировано по прямым признакам. К ним относятся: формы рельефа, раститель­ный покров, иногда характер поверхностных отложений. Это дало основание С. В. Викторову выделить оро-, фито- и педофизио-номичные ландшафты. Однако следует отметить, что с изменением вида дистанционной съемки и ее масштаба относительно меняется принадлежность того или иного ландшафта к этим категориям физиономичности. Так, один и тот же тип пустыни при наземных исследованиях и крупномасштабных аэрофотоснимках, относимый к категории фитофизиономичиых, на космических фотоснимках благодаря интегральности изображения может быть отнесен толь­ко к педофизиономичным. В целом следует отметить, что с увели­чением высоты фотографирования уменьшается роль зонального растительного покрова в формировании рисунка фотоизображения и, наоборот, увеличивается значение мезо- и макроформ рельефа.

Дешифрирование снимков — это целенаправленное изучение фо­тоизображения с целью прямого или косвенного опознания отобра­женных на них изучаемых объектов, определения их качественных и количественных характеристик. Основными факторами, от которых зависит полнота дешифрирования, являются:

· демаскирующие свойства объектов или их индикаторов, опреде­ляемые их отражательными способностями с учетом природных состоянии;

· масштаб и качество как выполненной съемки, так и материала ее первичной обработки;

· разрешающая способность фотоизображения;

· наличие вспомогательных оптических приборов для дешифриро­вания снимков или дубль-позитивов и дубль-негативов;

· условия, в которых производится дешифрирование снимков;

· опыт исполнителя-дешифровщика.

Непосредственно по снимку опознаются объекты, внешние свой­ства которых отражены в фотоизображении, т. е. объекты, имею­щие прямые дешифровочные признаки. При ландшафтном дешиф­рировании прямыми признаками являются тон изображения, струк­тура и текстура рисунка, вызванные определенными пространст­венными сочетаниями местностей и ландшафтов. Изменение в про­странстве признаков изображения соответствует изменению при­родной среды и может интерпретироваться как изменение экологи­ческих условий. Наибольшее значение при этом имеют те разли­чия в фотоизображении природных объектов, которые указывают на изменение комплекса природных условий. Рисунок фотоизображения часто, может быть обусловлен не природной структурой ландшафта и процессами, спонтанно протекающими в нем, а хо­зяйственной деятельностью человека: контурами гарей, вырубок, пашен, лесных культур, которые значительно более резкие и кон­трастные, чем природные контуры, что необходимо учитывать при любом виде дешифрирования. Для выделения элементов ландшаф­та (фаций, урочищ), характеризующихся определенными экологи­ческими условиями, используются характерные рисунки микро­рельефа, мелкой эрозионной сети, пашен, их местоположение 3 конфигурация и другие черты ландшафта, что создает специфиче­ский характер фотоизображения. Однородность рисунка в преде­лах изучаемой территории является признаком принадлежности ее к одному типу и, следовательно, имеющей сходные экологиче­ские условия.

Использование аэрокосмических снимков при изучении и картографировании экологических условий, прогнозировании их возможных изменений предопределяет необходимость широкого применения ландшафтно-индикационных построений.

Ландшафтно-индикационный подход необходим при дешифрировании космических снимков для целей составления экологических карт современного состояния и антропогенной нарушенности природной среды. Это обусловлено целым рядом причин. Так, с одной стороны, одни и те же нарушения природной среды в различных ландшафтных условиях вызывают неодинаковую реакцию природной среды и приводят к различным результатам, получающим на снимках объективное отражение. С другой сторо­ны, антропогенная нарушенность различных ландшафтов на ка­кой-то стадии их развития может характеризоваться наличием сходных физиономичных компонентов. Только ландшафтно-индикационный анализ может помочь правильно прогнозировать в та­ких случаях дальнейшие изменения природной среды, а также ре­комендовать рациональные меры по их использованию, рекульти­вации и охране.

Индикация природных и антропогенных процессов совершенно необходима для правильного построения прогнозных карт антро­погенных изменений природной среды, которые должны входить составной частью в системы карт, направленных для разработки рекомендаций по рациональному использованию и охране природ­ных ресурсов.

При ландшафтно-индикационном анализе материалов дистан­ционных съемок рассматриваются, как правило, не только отдель­ные искусственно абстрагированные, наиболее тесно взаимосвязан­ные пары компонентов ландшафта: компонент — индикатор-объект индикации, но также комплекс физиономичных компонентов (текстура ландшафта), рассматриваемых как индикатор по отно­шению к определенному объекту индикации. Такое усложнение индикатора необходимо в связи с рассмотрением динамики про­цессов в качестве объектов индикации.

Применение ландшафтно-индикационного подхода к интерпре­тации космической фотоинформации определяет процесс ее дешиф­рирования.

Следует отметить, что составление схемы дешифрирования со­временного состояния ландшафтов непосредственно сопряжено с установлением характера использования земель, наличия различ­ных антропогенных измерений, которые на снимках часто имеют свои особые дешифровочные признаки. Наиболее характерным, например, для нарушенных участков можно считать геометрически правильный рисунок фотоизображения, имеющий резко контраст­ный фототон по сравнению с его окружением. Эти особенности, связанные с объектом изучения, находят отражение в структуре дешифрирования в том, что значительно усложняется этап интер­претации.

Кроме того, для построения карт необходимым этапом работ с фотоснимками выступает экстраполяция условий, установленных на ключевых участках, на всю территорию картографирования. Процесс обнаружения и распознавания объектов на снимке представляет собой первую ступень дешифрирования снимка. Обнаружение объектов состоит в обособлении различных ри­сунков фотоизображения и, как правило, сопровождается (особен­но у опытного дешифровщика) опознаванием природных пли хо­зяйственных объектов. Использование для опознавания объектов 4—5 признаков, на­пример тона, формы, размеров, рисунка изображения и его тексту­ры (сопряженности с другими), значительно повышает достовер­ность опознавания изучаемых экологических условий и природных объектов. Для объективности и достоверности опознавания долж­ны использоваться опубликованные описательные и картографиче­ские материалы, а также личные полевые наблюдения.

В результате опознавания выявляются дешифровочные призна­ки либо самих изучаемых объектов и явлений, либо их индикато­ров на используемых дистанционных материалах.

Процесс интерпретации содержания дифференцированных объ­ектов тесно примыкает к опознаванию и является вторым этапом собственно дешифрирования космической информации. Некоторые объекты, выделяемые по прямым признакам, интерпретируются не­посредственно при их опознавании. К таким объектам относятся макро- и мезоформы рельефа, гидрографическая сеть и водоемы, различные антропогенные объекты (дороги, населенные пункты, каналы, поля и др.). В то же время большая группа компонентов ландшафта или многие их характерные черты, являющиеся объектами изучения при построении экологи­ческих карт современного состояния природной среды, могут быть интерпретированы на снимках только с помощью косвенных при­знаков. Этот путь косвенной интерпретации основан исключитель­но на индикационных внутриландшафтных взаимосвязях. Он ши­роко используется для интерпретации таких деципиентных компо­нентов и элементов ландшафта, как подземные воды, засоление почв, нарушенность почвенно-растительного покрова, выявление почвенно-мелиоративных условий и др.

Для эффективного применения ландшафтно-индикационного метода дешифрирования, для правильной и достоверной интерпре­тации снимков необходимо установление фотофизиономичных ин­дикаторов изучаемых объектов на основе знания внутриландшафт­ных взаимосвязей. Поэтому для таких объектов последователь­ность работ складывается из:

1) изучения внутриландшафтных связей на основе анализа сопряженных фактических данных по компонентам ландшафта и его структуре путем изучения литературных, фондовых и картогра­фических источников или по натурным работам на эталонных участках;

2) установления достоверных фотофизиономичных индикаторов изучаемых объектов;

3) установления прямых дешифровочных признаков выявлен­ных индикаторов изучаемых объектов индикации. Методика выяв­ления и оценка достоверности индикаторов достаточно детально рассмотрены в специальной литературе.

Правильная интерпретация изучаемых объектов или их инди­каторов, выделенных на снимках, обязательно требует анализа не только структуры рисунка фотоизображения, но и его текстуры, т. е. сочетаний и пространственного расположения выделенных объектов. Следовательно, при ландшафтно-индикационном дешиф­рировании непременным условием является изучение и использо­ванием как внутри-, так и межландшафтных взаимосвязей.

Эти условия ландшафтно-индикационного дешифрирования в равной степени относятся ко всем снимкам. С изменением масштаба, естественно, изменяется объем индикатора и индицируе­мых им объектов или явлений.

Для составления экологических карт в некоторых случаях целесообразно использовать для рисовки контуров более крупно­масштабные снимки, чем окончательный масштаб составляемой карты. Это происходит потому, что на космическом снимке часто можно установить гораздо больше деталей или объектов, чем можно по техническим условиям отрисовать на схе­ме дешифрирования. Но в этом случае всегда следует согласовывать детальность дешифрирования с масштабом составляемой карты, чтобы не вы­звать излишней перегрузки карты несущественными деталями.

В ряде случаев необходимо использовать увеличенные или ориги­нальные крупномасштабные снимки для детальной характеристики принятого принципа генерализации участков на карте.

Таким образом, при изучении современного состояния природ­ной среды по аэрокосмическим снимкам наиболее целесообразен ландшафтно-индикационный метод де­шифрирования.