Методы полевых геоморфологических наблюдений. Визуальные наблюдения

Полевые наблюдения, проводимые с целью изучения геоморфологических объектов и сбора фактического материала, могут быть визуальные и инструментальные.

Визуальные наблюдения. Визуальные наблюдения составляют основу геоморфологических исследований. Хотя в настоящее время широко применяют инструментальные наблюдения, но как прежде, так и теперь основным «инструментом» полевого исследователя является глаз. Личное знакомство с районом, осмотр и описание рельефа, обнажений и других полевых объектов — совершенно необходимое условие успешного выполнения любого геоморфологического задания.

Визуальными, или, точнее, полуинструментальными, следует называть также наблюдения и измерения, которые проводят с применением некоторых простейших инструментов: геологического молотка, горного компаса, анероида, эклиметра и др. Все эти инструменты перед выездом в поле осматривают и проверяют, чтобы гарантировать пригодность их к употреблению.

Наряду с наземными визуальными наблюдениями в настоящее время широко применяют аэровизуальные наблюдения.

Аэровизуальные наблюдения, т. е. наблюдения с воздуха (с самолета или вертолета), вошли в практику геоморфологических съемочных работ масштаба 1:100 000 и мельче. Они проводятся в любых районах, но особенно в закрытых и труднопроходимых (таежных, пустынных, горных). Достоинство аэровизуальных наблюдении состоит в том, что они с одного пункта охватывают сразу большую площадь, а при помощи самолета или вертолета за короткий срок могут быть осуществлены посредственное и целостное восприятие рельефа, тогда как при наземных маршрутах общая картина рельефа получается только после сопоставления наблюдений по маршруту, когда свежесть впечатлений в основном уже утрачена.

Меняя высоту полета, можно изучать геоморфологические объекты разного порядка. С большой высоты хорошо выявляются и просматриваются крупные черты рельефа (геоморфологические районы и границы между ними, горные хребты н системы их расположения и пр.), а с небольшой — детали строения рельефа и малые его формы (речные террасы и уступы между ними, овраги, озы, места обнажений).

При наблюдении с воздуха удается нередко заметить такие особенности строения рельефа (характер группировки форм микрорельефа, подчеркнутых тенями или сменой растительности и обусловленных скрытыми геологическими структурами, просвечивающие сквозь покров рыхлых- отложений погребенные формы и пр.), которые обычно ускользают от наземного наблюдения.

К недостаткам аэровизуальных наблюдений относится в первую очередь то, что они не обеспечивают сбора всей суммы фактического материала, необходимого для обоснования геоморфологических построений: описания обнажений, сбора образцов горных пород для различных анализов, детального исследования отдельных форм рельефа и пр., что осуществимо только при наземных маршрутах.

В связи с этим аэровизуальные наблюдения применяют обычно в качестве дополнительных к наземным (как вспомогательные), в частности для выявления объектов, которые необходимо изучить во время наземных маршрутов, что, например, в условиях закрытой лесистой местности уже значительно облегчает полевые работы.

Чем детальнее съемка, тем меньше роль аэровизуальных наблюдений. Как основные или единственные аэровизуальные наблюдения применимы только для мелкомасштабных рекогносцировочных исследований плохо изученных больших территорий.

Неудобство аэровизуальных наблюдений с самолета заключается в быстрой смене зрительных впечатлений, особенно при низком полете, затрудняющей ориентировку, запись увиденного, фотографирование, зарисовку и картографирование хотя бы основных пунктов. Чтобы успеть зафиксировать наблюдаемый материал, приходится работать с большим напряжением, что ведет к быстрой утомляемости.

Поэтому продолжительность непрерывного полета не должна превышать 3—4 часов, но в случае необходимости можно осуществлять два полета — утром и вечером, когда бывает хорошая видимость, формы рельефа отчетливо выступают благодаря игре света и тени и не так качает.

Днем должно оставаться достаточно времени для обработки наблюдений. Для успешного выполнения аэровизуальных наблюдений применяют легкие маневренные самолеты с малой скоростью, довольствующиеся небольшими взлетно-посадочными площадками вне специально оборудованных аэродромов. В районах с большим количеством озер и рек применяют гидросамолеты.

Исходя из поставленной задачи и условий рельефа, устанавливают маршрут и высоту полета так, чтобы обеспечить и необходимую площадь обзора и детальность наблюдений. При полете со скоростью от 80 до 180 км в час не следует спускаться низко, так как иначе наземные объекты будут слишком быстро ускользать от наблюдения, мелькая перед глазами. С высоты 250—300 м отчетливо видны геоморфологические элементы при радиусе обзора не более 1—2 км.

Лучше всего геоморфологические наблюдения вести при полете на высоте 400—500 м, когда не так ощущается скорость полета и в то же время хорошо различимы детали строения рельефа при широком обзоре по сторонам (радиусом до 3 км и более). С высоты 600—800 м детали становятся уже едва заметными, но зато в радиусе 4—5 км хорошо видны крупные геоморфологические черты обзорного порядка. Высота 800 м в условиях холмистого и низкогорного рельефа считается предельной для аэровизуальных наблюдений, тогда как в горах местами приходится подниматься и выше.

Во время полета записи в полевой книжке делают очень кратко: отмечают время, место и азимут наблюдений, номера снимков, высоту полета, дают сжатую характеристику наблюдаемых объектов. Техника аэровизуальных наблюдений подробно рассматривается в специальных руководствах (Методическое руководство по геологической съемке и поискам, Госгеолтехиздат, М., 1954; Аэрометоды при геологической съемке и поисках полезных ископаемых, т. 1, «Недра», М., 1964, и др.).

Особое внимание уделяют закреплению результатов наблюдений на карте и аэрофотоснимках, а также в виде фотографий и зарисовок. По возвращении с маршрута немедленно обрабатывают собранный материал: вычерчивают путь следования самолета, под свежим впечатлением уточняют и дополняют описания в полевой книжке, обрабатывают карту и аэрофотоснимки, закрепляя на них выявленные во время полета геоморфологические объекты.

Аэровизуальные наблюдения (как и наземные) проводят в три этапа:
1) предварительные (рекогносцировочные маршруты),
2) основные, или детально-систематические,
3) заключительные маршруты.

Рекогносцировка с самолета позволяет за весьма короткий срок собрать данные об общем характере рельефа района и услежнях работы в нем, обнаженности, проходимости, о всем том. что необходимо предварительно выяснить, чтобы уточнить план проведения основной (собственно рабочей) части полевого периода.

Детально-систематические, аэровизуальные наблюдения с целью планомерной съемки района проводят во взаимодействии с наземными маршрутами. При этом материалы воздушной и наземной съемок дополняют друг друга, помогают взаимно корректировать намеченные маршруты, в частности выбирать места и объекты для детального наземного изучения.

В этой стадии работ аэровизуальные маршруты приходится часто прерывать, совершая внеаэродромные посадки самолета поблизости от интересных объектов (обнажений, отдельных форм рельефа, проявлений интенсивных рельефообразующих процессов). Так, при исследовании речных долин посадку легких сухопутных самолетов удобно производить на косы, пойму, ровные участки надпойменных террас.

Заключительные аэровизуальные маршруты осуществляют с целью подытожить и обобщить результаты проведенных полевых работ, еще раз осмотреть весь район, чтобы освежить представление о нем, проверить и уточнить сложившиеся выводы, геоморфологическую карту.

Важные последствия имеет внедрение в практику полевых исследований вертолетов, обладающих способностью не только перемещаться с различной скоростью, но даже неподвижно зависать в воздухе, садиться и взлетать, используя площадки самых минимальных размеров.

Находясь на вертолете, наблюдатель может остановиться на заданной высоте в воздухе, произвести наблюдения, подробно их зафиксировать и только после этого переместиться в другой пункт, может приземлиться около интересного геолого-геоморфологического объекта (обнажения, формы рельефа) и, описав его, снова подняться на воздух. При этом воздушные и наземные наблюдения так тесно переплетаются между собой, что можно говорить о них как об особом методе полевых исследований.

Применение вертолета при геолого-геоморфологических исследованиях позволяет:
1) сократить непроизводительную затрату времени и сил на передвижение между точками наземных наблюдений,
2) создать более благоприятные условия для сочетания разнообразных методов геологических исследований, в первую очередь аэрометодов, в единый процесс,
3) значительно расширить область применения аэрометодов за счет включения в нее крупномасштабных геологических, геоморфологических специализированных съемок и поисковых работ,
4) резко повысить эффективность использования аэрометодов и общее качество геологической съемки и поисков.