Что такое дешифрирование аэрофотоснимков

Под дешифрированием аэрофотоснимков понимают процесс распознавания предметов и контуров местности по их фотогра-физическому изображению, составление качественной и количественной характеристики этих объектов, выявление взаимосвязей между ними и закономерностей их географического распространения (Господинов, 1961).

В зависимости от содержания и назначения работы различают топографическое дешифрирование, осуществляемое для составления топографических карт, и специальное дешифрирование (почвенное, геоботаническое, геологическое, геоморфологическое и пр.), по материалам которого составляют соответствующие специальные карты.

Дешифрирование может быть камеральное и полевое. Камеральное дешифрирование производится исключительно путем анализа аэроснимков. Оно основано на том, что фотоизображения объектов земной поверхности и их многообразных сочетаний отличаются своеобразными, только им присущими дешифровочными признаками, позволяющими дать характеристику этих объектов в камеральных условиях, без выхода в поле. Полевое дешифрирование производится в полевых условиях путем сличения фотоизображений с непосредственно наблюдаемой местностью.

При камеральном дешифрировании используют прямые и косвенные дешифровочные признаки. Прямые признаки непосредственно указывают на характер дешифрируемого объекта. Это его форма, размеры и световые свойства, благодаря которым всякий объект на земной поверхности получает своеобразное, свойственное только ему фотоизображение, отличающее его от других объектов.

Косвенные признаки указывают на те свойства объектов, которые непосредственно не отображаются на аэроснимках и могут быть опознаны через посредство ряда прямых признаков Других объектов благодаря существующим в природе связям как между отдельными компонентами ландшафта, так и внутри каждого из них.

Эти признаки, широко используемые при специальном (геологическом, геоморфологическом) дешифрировании, позволяют более глубоко познать свойства изучаемой территории. Так, по характеру рельефа, по световым свойствам поверхности почвы можно судить о геологическом строении, по формам рельефа и закономерностям их сочетаний — о происхождении этих форм.

Форма объекта в плане передается на плановом снимке без всяких искажений; его пространственные очертания опознаются по характеру распределения света и тени, форме границ между ними, степени освещенности и затененности разных сторон предмета, по форме тени, отбрасываемой им па прилегающую поверхность.

Ближе к краям снимка объемные предметы видны в перспективе, хотя и под очень крутым углом зрения. Так, если в центральной части снимка стволы деревьев изображены в виде точек, то по его периферии — в виде коротких штрихов, которые все сходятся в одной точке — точке надира.

Лучше всего форма объемных объектов устанавливается при стереоскопическом изучении аэроснимков.

Размеры объекта в плане измеряют на снимке, высоту определяют по разности продольных параллаксов, как указано выше. Высоту объекта можно также определить по длине отбрасываемой им тени, для чего необходимо знать высоту солнца над горизонтом в момент фотографирования. Кроме того, по затененности сторон объекта судят о том, что соответствующие его поверхности падают под более значительным углом, чем угол падения солнечных лучей.

Световые свойства объектов, т. е. количество и качество (спектральный состав) отражаемой ими лучистой энергии, различны. Благодаря этому одни объекты выделяются на фоне других и тем резче, чем значительнее оптический контраст между ними. Различие в количестве отражаемой лучистой энергии называют яркостным контрастом, а различие в спектральном составе— качественным или цветовым контрастом.

Оптический контраст при обычном черно-белом фотографическом изображении проявляется в различной степени потемнения эмульсии, по которой и судят о световых свойствах самих объектов. Однако этот контраст не всегда передастся при фотографировании растительности, различно окрашенных почв и горных пород. Его можно уловить или усилить путем спектрозонального фотографирования через светофильтры или на пленки со специальной эмульсией, т. е. в той, включая и невидимую, части спектра, где данные объекты по своей яркости наиболее резко отличаются друг от друга.

Тон изображения объекта не является постоянным, так как его отражательная способность зависит от целого ряда переменных факторов: времени дня, времени года, увлажненности. Например, вспаханное сухое поле имеет светлый тон, то же поле, но мокрое — темный. Лес, снятый при высоком стоянии солнца, более светлого тона, чем при низком.

Самый светлый тон на зимних снимках даст снежный покров, а на летних — песок и оголенная сухая почва. Очень темный тон на летних снимках обыкновенно получается от водной поверхности. Все это свидетельствует о том, что при дешифрировании аэроснимков необходимо учитывать время и условия фотосъемки и вводить за счет них соответствующие поправки.

Весьма высокими дешифровочными свойствами обладают цветные аэроснимки, па которых местность изображается наиболее близко к действительности с присущими ей как яркостными, так и цветовыми контрастами. На них наглядно передаются различия в окраске растительных ассоциаций, оголенной поверхности почв, горных пород, что позволяет успешно решать многие вопросы не только топографического, но и специального дешифрирования, например проводить границы распространения растительности, почв, выходов горных пород.

Специальное дешифрирование, например геологическое, геоморфологическое, преследует более глубокие цели, чем только внешняя топографическая характеристика местности. Кроме формы и размеров тех или иных объектов оно стремится по возможности установить их внутренние черты, например выяснить строение и происхождение форм рельефа.

Для этого приходится привлекать ряд косвенных признаков, владение которыми предполагает основательное изучение соответствующих объектов, их морфологических особенностей, закономерностей распространения и группировок, установление взаимосвязей между различными объектами.

Таким образом, дешифрирование, в особенности специальное, требует комплексного подхода, выражающегося в многообразии используемых материалов, в его научном подлинно географическом содержании, когда познание (дешифрирование) одного из компонентов ландшафта осуществляется через дешифрирование всего географического комплекса.

По методу изучения фотоизображения на аэроснимках различают дешифрирование визуальное, визуально-инструментальное и инструментальное.

Визуальное дешифрирование осуществляется невооруженным глазом и в камеральных условиях дает лишь первые ориентировочные сведения о сфотографированной местности. Оно проводится обычно непосредственно в поле во время рабочих съемочных маршрутов, когда возможности визуального дешифрирования значительно повышаются.

Визуально-инструментальное дешифрирование осуществляется с применением простейших приборов, позволяющих рассматривать аэроснимки стереоскопически, делать на них измерения, что позволяет составить более полное представление о территории съемки без выхода в поле. К таким инструментам относятся лупы, стереоскопы, измерительные линейки и микроскопы. Этот метод дешифрирования больше всего применяют в практике полевых геолого-геоморфологических исследований.

Отдешифрированиые контуры со снимков па карты мелкого, среднего и, как исключение, крупного съемочного масштаба можно перенести визуально. Точность результатов тем выше, чем больше топографических деталей имеется на аэроснимках и на топографической основе. При небольшой разности высот для этой цели используют пропорциональный циркуль или клиповой масштаб. Более точный перенос контуров осуществляют способом засечек из центральных точек аэроснимков, по клеткам или же оптико-механическим путем при помощи специальных приборов.