ТЕМА 1.3 Способы дешифрирования. Полевое, эталонное, камеральное дешифрирование

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.