Что такое геоморфологическое дешифрирование

Геоморфологическое дешифрирование аэрофотоматериалов преследует те же цели, что и полевые геоморфологические исследования в целом, т. е. оно должно дать материал не только для характеристики внешних черт рельефа, но по возможности также для суждения о его происхождении, возрасте и современной динамике.

Чтобы решить поставленные задачи, необходимо применить комплексный метод дешифрирования с использованием многочисленных прямых и косвенных признаков, которые предварительно устанавливают при изучении имеющихся литературных и картографических источников (геоморфологических, геологических, почвенных, геоботанических), а в дальнейшем уточняют в процессе работы, особенно при проведении полевых исследований.

В основе геоморфологического дешифрирования лежит известное общее положение геоморфологии, заключающееся в том, что рельеф земной поверхности несет на себе отпечаток условий своего происхождения, развития и современной динамики. Поэтому, изучив даже чисто внешние (морфографические и морфометрические) особенности форм рельефа, выяснив закономерности их сочетаний, группировок и распространения, можно сделать многие существенные выводы о происхождении этих форм.

Ценность аэрофотоматериалов заключается в том, что рельеф земной поверхности отображается на них с полной объективностью и большой детальностью; он может быть изучен во всех характерных для него подробностях, нередко ускользающих от внимания при проведении наземных полевых наблюдений, а также пропадающих на топографических картах.

Совершая наземные полевые маршруты, геоморфолог непосредственно наблюдает по мере своего продвижения последовательно одну за другой лишь отдельные формы рельефа и их простейшие группировки, а представление о рельефе большого района, о крупных морфологических комплексах складывается у него потом на основании разрозненных и разновременных частных наблюдений, когда свежесть впечатлений частично оказывается уже утраченной.

Аэрофотоматериалы же позволяют видеть и анализировать не только отдельные формы рельефа, но и сложные морфологические комплексы, обозреваемые одним взглядом на большой территории. Это изучение в любое время можно повторить, обратив внимание на все то, что прежде было упущено.

На отдельных контактных отпечатках, фотосхемах, фотопланах характер рельефа предварительно опознают по игре света и тени, по теням, отбрасываемым положительными формами на прилегающие понижения, по изменениям растительного покрова, влажности почвы, отчетливо проявляющимся в фотоизображении. Известно, что растительный и почвенный покров чутко реагирует на неровности земной поверхности и там, где микрорельеф невозможно установить путем наземных наблюдений, он отчетливо выступает при наблюдении с воздуха, а также на аэроснимках.

Визуальное дешифрирование аэрофотоматериалов позволяет предварительно выделить и охарактеризовать геоморфологические районы, морфологические комплексы, отдельные формы рельефа и их элементы (склоны, площадки, уступы, водораздельные линии). Более обстоятельно рельеф изучают при помощи стереоскопических и измерительных приборов, позволяющих уточнить предварительные и провести новые границы, значительно дополнить составленные характеристики рельефа, в полной мере использовав для этого возможности, которые дает стереоскопическое зрение.

О происхождении рельефа прежде всего судят по его внешним— физиономическим — признакам, хорошо знакомым каждому опытному геоморфологу. Обычно не представляет большого труда опознать на аэрофотоснимках водно-эрозионные и водноаккумулятивные формы (долины, балки, овраги, поймы и надпойменные террасы, конусы выноса), формы аккумуляции материкового оледенения (конечные морены, моренно-холмистый рельеф, друмлины, озы, камы), горноледниковые формы (кары, троги, конечные, боковые морены), водноледниковые (зандровые равнины, конусы выноса), мерзлотные (гидролакколиты, наледи, бугристый микрорельеф), эоловые (грядовые, ячеистые пески, барханы, дюны), карстовые (воронки, исчезающие реки), биогенные (бугристые торфяники), вулканические (конусы, кратеры) .

Достаточно отчетливо выявляются на аэроснимках форма склонов и детали их микрорельефа, по которым судят о их происхождении: обрывистые карнизы и стенки срыва вершин, осыпные конусы и шлейфы подножий, оползневые цирки со стенками срыва, оползневыми буграми и ступенями, солифлюкционные борозды и бугры, сглаженные и выположенные, изборожденные мелкими ложбинками делювиальные склоны, ребристые стенки водосборных воронок и т. д.

О генезисе склонов и о совершающихся на них в настоящее время процессах судят также по крутизне склонов, которую измеряют на снимках с помощью специальных угломерных инструментов. При этом, однако, необходимо учитывать величину вертикальной деформации стереомодели.

Области денудационного рельефа на аэроснимках опознают по многочисленным выходам па поверхность коренных пород, литолого-стратиграфические горизонты которых обычно очень четко выявляются по комплексу признаков:

а) окраске пород, передаваемой на черно-белых аэроснимках оттенками серого цвета, на цветных снимках — цветным фоном и его оттенками,
б) текстурным признакам и трещинам отдельности, создающим более или менее гладкое фотоизображение, местами как бы шероховатое, богатое мелкими контрастами света и тени,
в) формам мезо- и микрорельефа,
г) растительности.

На аэроснимках весьма отчетливо выделяются выходы горных пород с неодинаковыми физико-механическими и химическими свойствами, благодаря которым формы рельефа приобретают особые морфологические признаки: сглаженные, мелко расчлененные в районах распространения глинистых сланцев, массивные скалистые, слабо расчлененные в районах распространения известняков и пр.

Петрографически обусловленные (литоморфогенные, по В. П. Мирошниченко, 1946) формы рельефа на местности получают различное морфологическое выражение в зависимости от характера геологического разреза, мощности пород и условий их залегания, образуя систему структурных элементов и форм рельефа. Так, многократное чередование твердых и рыхлых пород (особенно в условиях пустынного и полупустынного климата) отчетливо выявляется на аэроснимках благодаря неравномерному выветриванию, эрозии и денудации.

В наголову поставленных слоях образуются пластовые гряды, барьеры, кулуары, в наклонно залегающих слоях — моноклинальные гряды, расчлененные эрозией па ряды пластовых треугольников, трапеций, полуэллипсов, в горизонтальных слоях — пластовые ступени и столовые останцы.

По простиранию структурных форм, направлению и углу падения пластовых (структурных) поверхностей судят об элементах залегания геологических напластований н о геологических структурах, выявляющихся на снимках нередко с большой наглядностью. Таким образом, путем одного только изучения аэрофотоматериалов можно делать существенные выводы о геологическом строении территории, устанавливать тин и характер складчатости, фиксировать разломы земной коры, границы несогласного залегания.

Все это позволяет установить ряд общих геоморфологических закономерностей, касающихся взаимоотношения рельефа и геологического строения, констатировать прямые, обращенные или нейтральные формы рельефа, остаточные денудационные поверхности, структурные и аструктурные формы.

Аэроснимки помогают изучению взаимоотношений рельефа не только с древними, сложившимися, подчас очень слабо выраженными структурами, но и с молодыми, образовавшимися в результате новейших и современных тектонических движений. При этом дешифровочными признаками являются детали строения рельефа и всего облика природного ландшафта, прекрасно опознающиеся на снимках даже там, где при наземных наблюдениях местность поражает своим кажущимся однообразием.

Например, на Прикаспийской низменности в западной Туркмении очертания гидрографической сети, распространение солончаков и такыров, эоловых форм обнаруживают тесную зависимость от новейших движений земной коры, от древних и погребенных геологических структур, выявление которых обычными наземными наблюдениями крайне затруднено.

Здесь же соседство разнохарактерных ландшафтов, отграниченных друг от друга четко выраженной границей и отличающихся друг от друга своим рельефом, гидрографической сетью, почвенно-растительным покровом— что прекрасно бывает видно на аэроснимках,— позволяет обнаруживать линии древних и новейших разрывных нарушений.

На аэроснимках нередко хорошо выявляются формы погребенного мезо- и микрорельефа даже тогда, когда они на поверхности совершенно не выражены. Это связано с тем, что в углублениях погребенного рельефа скапливаются грунтовые воды, которые вызывают потемнение почвы, появление более богатой или более влаголюбивой растительности, которая хорошо читается на аэроснимках.

Зависимость растительного покрова от геолого-геоморфологических условий служит основой косвенного геолого-геоморфологического дешифрирования по характеру растительности, опознаваемой на снимках по своей форме и световым свойствам. Для этой цели наиболее пригодны цветные и спектральные аэрофотоснимки.

По аэроснимкам можно установить относительный возраст форм рельефа в тех случаях, когда просматриваются морфологические соотношения между ними. Так, в балках хорошо видны врезанные в них молодые дойные овраги, в долинах ясно различимы уровни террас, на междуречьях просматриваются уступы между разновозрастными поверхностями выравнивания.

В то же время на аэроснимках легко обнаруживаются случаи плавного сочленения террас главной реки и ее притоков, речных и морских террас, долинных и водораздельных зандров, что позволяет судить об одновозрастности соответствующих элементов и форм рельефа.

Динамику современных рельефообразующих процессов устанавливают по легко дешифрируемым участкам оголенной поверхности почвы, свидетельствующей об интенсивно идущем процессе денудации или аккумуляции, а также но характеру самого рельефа. Хорошо опознаются скалистые обрывы, места срыва обвалов, камнепадов, осыпные конусы и шлейфы, оголенные массивы перевеваемых сыпучих песков, места свежего намыва речных потоков, веера блужданий, свежие оползни.

Сравнивая аэроснимки разного времени съемки, устанавливают характер происшедших в рельефе изменений и их количественное выражение (насколько вырос овраг, как далеко продвинулась дюна). Если известно время съемки, то легко определяют скорость изменения рельефа (например, роста оврага). Для изучения динамики рельефа особенно ценный материал дает крупномасштабная аэросъемка одной и той же местности, совершаемая периодически с различными интервалами времени в зависимости от существа современных рельефообразующих процессов, их интенсивности и цели исследования.

Осуществляя геоморфологическое дешифрирование, следует помнить, что при этом нельзя действовать механически, применяя одни и те же признаки ко всем районам. Для каждого из них приходится вырабатывать свои признаки, свои приемы дешифрирования, уточнять их в процессе работы с учетом специфики местных геоморфологических и общегеографических условий.

Каждая партия должна составить по своему району таблицу устойчивых признаков дешифрирования всех обозначаемых на карте геоморфологических объектов с приложением аэрофотоизображений этих объектов и с указанием условий производства аэросъемки (время года и суток, состояние погоды), которым соответствуют перечисленные признаки.

Из всего сказанного ясно, что геоморфологическое дешифрирование— это творческий (исследовательский) процесс, требующий серьезной научной квалификации, овладения всем богатством доступных по данному району фактических данных и умения свободно обращаться с аэрофотоматериалами. Успех дела обеспечивается еще и тем, что камеральное дешифрирование обычно дополняется полевым, образуя единый комплекс исследовательских мероприятий, выполняемых в определенной последовательности в соответствии с общим распорядком работы экспедиции.