Гидро-климатические умови на космічних снимках

Запровадження___________________________________________ 1.

Методичні питання использования.

дистанційної інформації___________________________ 3.

Оптимальні терміни дистанционной.

зйомки річок, ставків і водоймищ_______________________ 8.

Дешифрирование вод, на аэрокосмических.

фотоснимках______________________________________13.

Укладання_________________________________________ 21.

Сибірський Державний Технологічний Университет.

Реферат.

Тема: Гідрокліматичні умови на космо-снимках.

Виконав ст-нт: Данилін А.И.

Група: 32−3.

Перевірила: Шевельова Г. А.

Красноярськ 2000.

Правильне картографічне зображення гідрографічної мережі — річок, озер і водоймищ має велику наукове і практичного значення. Водні об'єкти є суттєвими елементами змісту більшості географічних карток і багато чому визначають їх «обличчя». Передусім це належить до топографічної карті — головною карті государства.

Вода — природний ресурс, якого неможлива життя особи на одне землі. Водні об'єкти, показані на карті, служать надійним орієнтиром для екіпажу повітряного судна, геолога, жителя малонаселенного району. Знання просторового розміщення, якісних і кількісних характеристик гідрографічної мережі необхідно під час проектування, будівництві та експлуатації социально-промышленных. об'єктів, організації моніторингу природного довкілля, проведенні спеціальних польових, виробничих та наукових пошуків. Нарешті, річкова і озерна мережу є своєрідним «каркасом» під час складання багатьох тематичних карт. Вона виступає тут як важливий елемент топографічної основы.

Характер гідрографічної мережі у різних природних зони і висотних поясах Сибіру є неоднаковим. Відмінності геології і рельєфу, клімату і рослинності та інших компонентів географічної середовища регіону зумовлюють своєрідний гідрологічний режим водних об'єктів. Ріки районів зазвичай полноводны, тому навіть невеликі из;

них важкодоступні для переправи чи пересування човном. Ріки рівнин навесні розливаються упродовж десятків кілометрів, тільки після спаду весняного повені характеризуються малої водностью і спокійним течією. Своєрідний гідрологічний режим річок, зарегульованих великими водохранилищами.

Багато особливості характеру і гідрологічного режиму водних об'єктів знаходять безпосереднє відображення на топографічних картах. До таких показниками ставляться:. конфігурація річок, ставків і водоймищ, позначки урізу води,. ширина, глибина і швидкість течії річок, низку інших кількісних і якісних характеристик. Чим повніше показано гідрографічна мережу на карті, то вище підвищення якості. У цьому важливо, щоб карта відбивала основні, типові риси режиму рік і інших водних об'єктів. Це підвищує її географічну достовірність. Для збагачення змісту карт слід також відображення ними різних динамічних станів гідрографічної мережі, наприклад, розливів річок, планових переміщень русел, зміни у часі конфігурації ставків і водохранилищ.

Основне джерело гідрологічної інформації при картографуванні території - аерокосмічні знімки. Тому знання дешифровочных ознак вод має вирішальне значення під час створення карт.

Методичні питання використання дистанційної информации.

Основною метою дистанційних методів є отримання інформації про місцевості за знімком. Розробці теорії та практики дешифрування аерокосмічних знімків присвячена велика литература.

З методичної погляду дешифрирование знімка зводиться до встановлення адекватності досліджуваного зображення одного з еталонів, внутрішнє зміст якого відомо. Морфологію ландшафту у принципі можна розкрити на еталоні з кожного детальністю. Однак у зі складною структурою природного ландшафту, яка від безлічі фізико-географічних чинників [9], суворий аналог даному еталона який завжди знаходять навіть у межах обмежену територію — фации, урочища чи місцевості. Тому на згадуваній еталоні мають бути зафіксовані основні, характерні для даного об'єкта (процесу, явища) показники конструкції фотоизображения.

У практиці встановлюються дешифровочные ознаки тих об'єктів, процесів і явищ і з тією глибиною проробки взаємозв'язків, які цікавлять дослідника, і можна отримати зі свого дистанційної інформації з урахуванням виду зйомки, масштабу знімка, часу зйомки та інших умов. Таким чином, ідеологія аналізу знімка залежить від розшифровці генерализованного фотографічного зображення місцевості за даними натурних досліджень (від об'єкта до еталона) та використання отриманої інформацією зворотному напрямку (від еталона об'єкта). Інакше кажучи, «космічна» система вивчення природних ресурсів, є системою наземнодистанційної. Воно складається з комплексу науково-технічних заходів, що включає безпосередні природознавчі (наприклад, контактні) і дистанційні (наприклад, фотографічні) дослідження. На необхідність комплексування наземних, авіаційних і космічних методів вказують багато ученые.

Під час вивчення природних ресурсів немає і динаміки природного довкілля, і навіть при постановці моніторингу з урахуванням дистанційних фотознімків треба враховувати, що детальність аналізу залежить від методу дослідження, що у ролі лимитирующего умови виступає рівень генералізації фактичного матеріалу. Отже, при трехуровенных спостереженнях (наземних, з літака і з космосу) реалізується можливість вивчення геосистем будь-яких розмірностей. У цьому здійснюється поетапна генералізація приватних природних зв’язків і вихід більш високий рівень обобщения.

Важливим сталістю сучасних дистанційних методів служить наявність безперервного потоку аерокосмічній інформації, що створює базу для моніторингу природного середовища як і регіональному, і у глобальному масштабах. Усю територію СРСР покрита кількома різночасними «верствами» аерофотозйомки і многократно—космической зйомкою. Обсяг дистанційної інформації продовжує наростати. Є топографічні й безліч тематичних карт, накопичено колосальний банк природознавчих даних, отриманих традиційними наземними методами. Системний підхід до аналізу цих матеріалів з урахуванням дистанційних методів відкриває принципово нові перспективи для проблем раціонального природопользования.

З погляду топографічного і тематичного картографування космічний знімок (не замінюючи літаковий) починає на всі більш і більше зайняти позицію коригувального (в топографії) і зв’язувальної (в тематичної картографії) матеріалу. Можна стверджувати, у справі Юлії пізнання природи ми перебуваємо на «голому грунті». Як і будь-якій галузі знань, в природознавстві поступ можливо, якщо є новий крок, зроблений за старим. Наразі чи хто серйозно говоритиме з приводу створення, наприклад, гідрографічної чи ландшафтної карти лише за результатами інтерпретації космічних знімків без залучення наявних картографічних, натурних чи інших даних. У той самий час з упевненістю твердити про, що останні матеріали можуть одержати нову «космічну» трактування, що базується на аналізі багатогалузевого змісту знімка. Таким прикладом служать серії тематичних карт, розроблені за програмою КИКПР (комплексного вивчення і картографування природних ресурсів з урахуванням космічної інформації) на цілий ряд регіонів страны.

Водная поверхню при пасивному способі дистанційної зйомки майже повністю поглинає світловий потік, на фотоизображении, отриманому на панхроматическом матеріалі в видимої зоні спектра (0,4—0,8 мкм), вона буває цілому темна і рівна. Проте величина возвращаемого падаючого на воду потоку енергії, т. е. відбиває способ-кость водної поверхні, залежить від багатьох чинників: кута «нахилу сонячних променів, глибини водного об'єкта, характеру грунту та водної рослинності, твердого стоку (річковий каламуті) та інших. Тому на згадуваній чорно-білих знімках тональність фотозображення змінюється, варіюючи на вельми межах. Більше щільний тон зображення (до чорного) має глибока і чистий вода, світліший (до белого)-мелкая і забруднена. На кольорових знімках, зокрема спектрозональных, ці відмінності колірні. Найчастіше зазначені тоновые і колірні варіації водної поверхні на знімку локальны та порівняно легко розпізнавані, оскільки структура будь-який «неводной» поверхні характеризується значно більше мозаїчним малюнком фотоизображения.

Поверхнева гідрографічна мережу (річки, озера, водосховища) має специфічну лінійну і майданну конструкцію. Тому, за дешифрировании водних об'єктів використовують у основному геометричні, а чи не спектральні чи текстурные ознаки. У той самий час у певних діапазонах електромагнітних хвиль реальний аналіз варіації оптичних плотностей, що викликаються розчинами і взвесями органічних і неорганічних речовин, а також залежать від товщини шару чиста. Це дозволяє встановлювати ступінь забруднення та глибину вод.

Матеріали аерокосмічній фотозйомки широко використовують як у процесі створення топографічних карт, і за її відновленні. Роль літакових і космічних знімків різна. Аерознімки застосовуються при картографуванні у великому масштабі, і замінити їх космічними знімками поки що неможливо, оскільки велика висота фотографування і зйомка длиннофокусными камерами неможливо отримувати ті матеріали з космосу для докладного вивчення рельєфу фотограмметрическим методом. Космічні фотозйомки ефективні при відновленні карт. Практика показала, що час використання космічних методів можна відмовитися від традиційного поетапного методу картосоставления і стати на технологію відновлення карти необхідного масштабу, а чи не всього масштабного низки. Це скорочує цикл робіт кілька років. З іншого боку, у зв’язку з великим територіальним охопленням космічного знімка і малими спотвореннями контурів в гірських районах зменшується трудомісткість робіт з оновленню карт.

На думку, можна збільшити ефективність космічних методів, якщо використовувати знімок невід'ємна доповнення до топографічної карті. «Космічне» забезпечення карти зніме гостроту проблеми постійного насилля і неминучого за нинішньої технології картографування «старіння» її змісту. Насправді споживач користується картою, складеної кілька (нерідко доі більш) років тому я. Тому його потрібно видавати застарілу, навіть у 2— 3 року, топографічну мапу і як докладання — сучасний космічний знімок. Знімок може бути наведено до масштабу карти. У разі потреби можна монтувати уточнену фотосхему.

Якщо піти далі, то оптимальному варіанті «космічне» супровід карти повинен мати тематичну спрямованість. Наприклад, якщо споживача цікавить рослинний покрив, та найбільш інформативною йому буде осіння спектрозональная зйомка тощо. д.

Реалізувати це припущення нескладно. Зробити це можна зробити силами регіональних аэрогеодезических підприємств і підрозділів Госцентра «Природа». Топографічні карти що з космічними знімками будуть завжди «свіжими» і більше змістовними, оскільки інформаційна ємність знімка значно перевищує інформаційну ємність карти. У цьому будь-який користувач може самостійно отдешифрировать фотозображення, оскільки більшість отобразившихся на знімку об'єктів місцевості вже розшифровано на карті. Очевидно, при плануванні космічних зйомок необхідно враховуватиме й специфіку топографічного картографування (масштаб, час зйомки, зони спектра та інших.), й підвищити вимоги різних споживачів. «Космічне» додаток до мапи можна поставляти замовнику ежегодно.

" На дистанційному знімку змальовується зовнішній вигляд природного ландшафту, основними складовими якого є: почвенно-растительный покрив; поверхневі води; соціально-економічні об'єкти. Усі перелічені групи об'єктів динамічні, але швидкість і напрям поточних змін — у кожної їх мають особенности.

Оптичні властивості природного ландшафту тісно корелюють з сезонним ритмом розвитку рослин i зволоженістю грунтів. Найбільшою мінливістю сезонного ходу спектральною яскравості має летне-зеленая група рослин, найменшої — вічнозелена. З іншого боку, спектральна яскравість рослин змінюється із довжиною хвилі випромінювання. За дослідженнями Є. А. Галкиной при довжині хвилі 0,55 мкм вона не має максимум, при довжині хвилі 0,70 мкм — мінімум, котрого супроводжує різкий її рост.

Вплив фенологического стану рослинного покриву на терміни аерофотозйомки докладно розглянуто Л. А. Богомоловим, Р. І. Вольпе, Л. М. Гольдманом і Р. І. Вольпе та інших. З вимог топографічного картографування ними рекомендовані терміни зйомки почвенно-растительного покриву всім ландшафтних зон СРСР. Терміни аерокосмічній зйомки рослинності упорядкування фенологических карт проаналізовані М. Р. Хариным.

Зазначимо, у цілому сприятливі строки зйомки рослинності охоплюють досить широкі межі (від часу формування листового пологу на початок листопаду) і є лимитирующим чинником для зйомки поверхневих вод, оптимальний діапазон часу фотографування яких значно коротші. Разом про те підкреслимо, що з цілей тематичного картографування (наприклад, лісогосподарського, грунтового та інших.) оптимальні терміни дистанційної зйомки, вибір типу фотоматеріалу і зон спектра мають особливе значение.

Як відомо, водні об'єкти характеризуються мінливістю планових обрисів, спричиненої сезонними коливаннями рівня води. Тому, за обгрунтуванні термінів зйомки для топографії необхідно враховувати відповідність фази рівненого режиму стану вод, що заведено для картографування. У цьому питанні ми докладно зупинимося нижче. При тематичному картографуванні нерідко важливий облік майданних гідрологічних характеристик, оскільки багато параметри (наприклад, площа розливу річок, кордон поширення снігового покрову) найдинамічніші та їх вивчення потрібно тимчасова прив’язка аерокосмічній зйомки з точністю до дня. Можна зазначити літературу, де цей питання проробляється з найрізноманітніших позиций.

Соціально-економічні об'єкти проти природним ландшафтом більш стабільні. Хід їхніх розвитку має у основному односпрямований характер (розширюється чи звужується площа забудови населених пунктів, прокладається нова дорога, споруджується дамба тощо. буд.). Антропогенні об'єкти мають, зазвичай, специфічними дешифровочными ознаками і порівняно легко розпізнаються на аерокосмічних знімках. Однак у деяких обох випадках ці виключає необхідності лимитирования сезону, місяці, дня і навіть часу діб зйомки. Так, щодо древніх зрошувальних систем ефективна зйомка після короткочасних дощів або за низькому стоянні сонця. Після дощів в аридных районах буйно зеленіє пустельна рослинність, а за низького стоянні сонця добре помітні тіні від найменших нерівностей землі, що хорошим демаскирующим признаком.

Оптимальні терміни дистанційної зйомки річок, ставків і водохранилищ.

Берегова лінія річок, ставків і водоймищ наноситься на типографическую картку з фотоизображению. Найчастіше кордон води та суші мінлива і зміщується у плані на величину, яка від амплітуди коливань рівня води та кута нахилу берегового схилу. Припустима величина усунення берегової лінії на місцевості під час дистанційної зйомки при картографуванні у різних масштабах неоднакова. При розрахунку табличных даних прийнято, що зрушення берегової лінії ні перевищувати 0,5 мм на карті. Це відповідає середньої помилці становища. у ньому контурів местности.

Як очевидно з таблиці, найжорсткіші вимоги до стабільності планового становища берегової лінії водних об'єктів пред’являються при створенні карт великого масштабу Ухили аккумулятивных берегів багатьох річок Сибіру припадає лише кілька градусів, а коливання рівня набрали після сходу повені чи період між повенями обчислюються метрами. У умовах виникла потреба суворого обліку рівненого стану водних об'єктів при аерокосмічній зйомці в картографічних целях.

Річкова і озерна мережу повинні зображуватися на карті за станом картографічний рівень води. Однак у постійно змінюваним рівнем води (наприклад, на р. Нижня Тунгуска добова амплітуда коливань може досягати 1−2 м.) зафіксувати на знімку обриси водних об'єктів по стану на заздалегідь встановлений рівень води важко. Іноді при цьому необхідно провести дорогі і трудомісткі роботи. Практично при проведенні аерокосмічних зйомок в картографічних цілях орієнтуються на зразкову відповідність миттєвого (при фотографуванні) рівня води срезочному, прийнятому для найближчого водомерного посади. У цьому будь-яких критеріїв, що регламентують гранично припустимі відхилення рівня води у час зйомки від прийнятого за оптимальний, немає. Тому є випадки, коли дистанційна зйомка виконується в довільні терміни, не враховуючи рівненого стану водних об'єктів, що зумовлює незадовільним результатам.

Вопрос обгрунтування уровенных умов зйомки вод потребує спеціального проробки. Величина припустимою амплітуди коливань рівня води повинна диференціюватися кожному за ділянки водотоку або заради кожного озера. Так, середня багаторічна амплітуда коливань рівня води відкритого русла на р. Подкам’яній Тунгусці змінюється за довжиною річки так: у верхній перебігу — на 1 м, загалом (з. Ванавара) — на 6 м, в нижньому (з. Байкит) — на 12 м.

Якщо прийняти це єдиний допуск на відхилення миттєвого (при дистанційної зйомці) рівня води виявленої норм із якогось одного посаді, то цей допуск нічого очікувати «працювати» під час видалення вгору чи вниз за течією річки. Наприклад, якщо на вихідний пункт прийняти створ у з. Ванавара, то прийнятна нього величина відхилення рівня води від прийнятої норми буде завищеною для верхів'їв річки й недостатньою для низов'їв. У першому випадку (верхів'ях річки) припустимий для створу у з. Ванавара інтервал рівня води буде більше його не річний амплітуди, у другому (низов'я річки) — буде явно недостатнім. Отже, аналізований допуск повинен співвідноситися з амплітудою коливань рівня води, під цей критерій задовольняє картографічний інтервал рівнів води, оскільки його величина функціонально пов’язані з амплітудою коливань рівня води у кожному створі річки чи озере.

Під час проведення аерокосмічній зйомки з метою створення або відновлення топографічних карт, і навіть на вирішення низки завдань комплексного вивчення і картографування природних умов і мінеральних ресурсів необхідно мати таку інформацію про стан вод досліджуваної території: по-перше, коли спостерігається фаза водності, рівні води коли він перебувають у межах картографічного інтервалу висот; по-друге, як і тривалість стояння рівнів води (число днів на рік) в картографічному інтервалі висот. Остання важлива оцінки категорії складності съемки.

Для визначення цих параметрів на опорних гідрологічних створах річок Сибіру враховано: картографічний рівень води; картографічний інтервал рівнів води; середня річна повторюваність рівнів води в картографічному інтервалі висот. Далі, за даними стандартних гідрологічних спостережень Гідрометслужби, встановлено найкращий час дистанційної зйомки, т. е. місяці, у яких спостерігалася найбільша повторюваність рівнів води в оптимальної шкалою висот. За отриманими матеріалам побудовано карти найкращих термінів аерокосмічній зйомки річок в картографічних цілях (рис. 71, 72). У цьому виявлено, що тривалість стояння рівнів води в картографічному інтервалі висот змінюється зонально і з висотним поясам, т. е. відбиває загальні географічні закономірності гідрологічного режиму річок. Так було в межах Среднесибирского плоскогір'я на широті 55—60 «цей параметр для річок місцевого стоку дорівнює приблизно 100 днів, на широті 70°— 30 днів. У горах зі збільшенням висоти він зменшується. Наприклад, в північних передгір'ях Саянів він у межах 80—90 днів, а верхньому поясі гір скорочується до 30 днів, у году.

[pic] [pic].

Оптимальные терміни дистанційної зйомки великих, особливо зарегульованих річок, можуть збігатися з термінами зйомки річок місцевого стоку. У цих випадках доцільна додаткова зйомка маршрутами вздовж великих річок. Можливе також використання матеріалів раніше виконаних аерокосмічних зйомок, які відповідають поставленим вимогам. Цього варіанта більш економічний, оскільки космічні зйомки ведуться кілька разів на рік, а планові деформації русел річок за 1—2 року у вона найчастіше не перевищують графічну точність навіть великомасштабних карт. При дистанційної зйомці половодий і паводків на річках необхідна оперативна інформація територіальних управлінь по гідрометеорології, оскільки час їх наступу і максимального розвитку залежний від гідрометеорологічних умов конкретного года.

Річний хід рівня води озер загалом повторює хід рівня води річок. Тому строки їхньої аерокосмічній зйомки практично совпадают.

Водосховища, крім дрібних, наносяться на топографічну карту нормального подпорном рівні води. Аерокосмічна зйомка їх повинна виконуватися після наповнення, що з більшості визначних водоймищ Сибіру йдеться у вересні (Новосибірське водосховище — у липні, УстьИлимское — у серпні). Рівні води, близькі до НПУ, тримаються практично до появи льодових явищ. Як це і для річок, для водоймищ можна визначити припустимі межі висоти рівня води під час дистанційної зйомки. Такий інтервал ?А залежить від величини проектної сработки водосховища Проте й обчислюється по формуле.

?Авдхр=НПУ±0,1А. Для відображення сезонної динаміки берегової лінії доцільно наносити карті становище урізу води та при сработке водоймищ. Тому дистанційна зйомка їх повинна перевірятися удвічі терміну, т. е. додатково іще навесні, відразу після очищення води від льоду. Для водоймищ півдня Сибіру, цей час зазвичай настає наприкінці квітня-початку травня, для північних водохранилищ-во другої половини червня або на початку июля.

Дешифрирование вод, на аерокосмічних фотоснимках.

У зв’язку з розвитком дистанційних досліджень методика тематичного дешифрування знімків швидко наповнюється новим змістом. Двигуном цього прогресу є практична необхідність значного розширення кола досліджуваних природознавчих проблем (ресурсного, динамічного, прогнозного та інших напрямів), і навіть впровадження автоматизованих систем обробки дистанційної інформації, що потребує глибшого обліку географічних закономірностей і взаємозв'язків між компонентами природного довкілля. Нові підходи, що базуються на комплексної інтерпретації мелкомасштабных знімків, особливо помітні осіб у космічному землеведении.

С зменшенням масштабу на знімку губляться багато деталей зображення природного довкілля, але натомість «космічної» (спектральною, геометричній і тематичної) генералізації у ньому «проявляється» нова інформація. Наприклад, з допомогою вищого рівня візуалізації великих полів з різноманітною оптичної щільністю надійно дешифрируются линеаменты, кільцеві структури, морські течії та інші природні об'єкти і явища. З іншого боку, втрата деталей призвела до потребі більш глибокого обліку взаємозв'язків між складовими природних комплексів (виявлення непрямих, ландшафтних ознак дешифрування), що у своє чергу значно підвищило достовірність результатов.

Відомо, що міра зареєстрованим на знімку інформації в що свідчить залежить від спектрального діапазону зйомки. При зйомці в видимому діапазоні електромагнітних хвиль (0,4—0,8 мкм) визначальне значення має інтегральна яскравість об'єкта, а під час зйомок у вузькому діапазоні — спектральная.

Природні тіла (вода, рослинність, гірські породи та інших.) характеризуються різної отражательной здатністю, яка диференціюється також і фіксованих довжин електромагнітних волі. Експерименти показали, що, попри впливом геть яркостные характеристики місцевості зовнішніх чинників (висоти сонця, прозорості атмосфери та інших.), виділяються довжини електромагнітних хвиль, у яких та чи інша група об'єктів реєструється на знімку більш контрастно.

На графіці видно, що, наприклад, з метою гідрологічного дешифрування підвищеної інформативністю мають знімки, отримані буде в діапазоні 0,6—0,8 мкм. І тут водна поверхню різко «вычленяется» і натомість зображення інших природних утворень. З’являється широка можливість автоматизованого розпізнавання об'єктів у вигляді математичної формалізації процесу дешифрування і перспективи використання сучасних систем цифровий обробки изображений.

Методика топографічного і тематичного спеціального «дешифрування природних об'єктів і явищ на дистанційних знімках виходить з загальних принципах, викладені у ряді работ.

При географічному картографуванні головну увагу приділяється відображенню зовнішніх обрисів об'єктів місцевості, показу їх взаємного розташування розкриття внутрішніх властивостей. Ці звані топографічні об'єкти місцевості визначають головний зміст карт відповідних масштабів та призначення (використання у народному господарстві, у Збройних силах, під час вирішення завдань науково-дослідного характеру і др.).

Основное зміст тематичних карт, зокрема карт природи, представляє відображення тієї чи іншої елемента чи явища (елементів чи явищ) физико-географической середовища — вод, рослинного покриву, грунтів, ландшафтів тощо. буд. Деякі карти можуть утримувати вузьку спеціальну інформацію: мутність вод, норма стоку, кореневі гниття лісу й до ін. При тематичної інтерпретації аерокосмічних знімків широко використовується ландшафтний метод дешифрирования.

Набір сучасних засобів і методів вивчення природного довкілля з використанням дистанційної інформації вельми широке. Він містить застосування літакових і космічних зйомок, залучення картографічних, справочногеографічних, літературних і фондових джерел, проведення польових робіт. Чимало авторів відзначають великі переваги космічних матеріалів під час створення серій взаємозалежних тематичних карт, т. е. при реалізації комплексного вивчення і картографування природних умов і мінеральних ресурсів. Усі це стосується і до дистанційному дослідженню вод.

Гідрологічний аналіз аерокосмічних знімків передбачає знання не лише прямих (видимих) ознак дешифрування, а й облік що у природних комплексах взаємозв'язків і взаємозалежностей, як у регіональному, і на глобальному рівнях. Встановлювані в польових умовах гідрологічні дешифровочные ознаки доцільно систематизувати як аэрокосмофотоэталонов, які у оптимальному варіанті повинні являти собою набори різномасштабних, різночасних і різнотипних знімків із отдешифрированными ними гідрологічними елементами і комплексами природного довкілля, котрі характеризують суть і динаміку що відбуваються гідрологічних процесів. У цьому необхідно встановлювати технічні і природні параметри зйомки, яким відповідає ландшафтногидрологическая інтерпретація еталонного фотозображення. У цих умовах основні кількісні і якісні характеристики вод, зняті з еталонів, можна екстраполювати у межах ландшафту певного ранга.

Распознавание відкритих водних поверхонь, снігу та криги на матеріалах аерокосмічній зйомки роблять у основному за прямими ознаками дешифрування. Знімки, отримані в видимій ділянці електромагнітного спектра, дуже інформативні для дешифрування річкової та озерній мережі, заснеженности території, льодовій обстановки, що значної варіацією спектральних коефіцієнтів яскравості зазначених об'єктів — від 0,1 для чистих і глибоких водних мас в спокійному стані до 0,9 для свежевыпавшего снігу. Головними дешифровочными ознаками поверхневих вод є: рівний фототон і специфічна монотонна чи виразна структура зображення води, снігу та криги; звивистість безупинно лінійно витягнутого малюнка річок; овальна форма ставків і приуроченість водотоків і водойм до зниженим елементам рельефа.

По темному фототону і витягнутої формі впевнено розпізнаються річки шириною до 0,05—0,07 мм масштабу знімка, що його роздільною здібності 10/15 линий/мм. Менше зазначеного краю річку на знімку зазвичай немає. У цьому велике значення мають чинники, що зумовлюють різкість і градаційну характеристику фотографічного матеріалу: зовнішні умови зйомки, структура емульсійної шару і режим фотографічної обробки, від яких великою мірою залежить інформаційна ємність знімка. Як засвідчили дослідження, проведені у ЦНИИГАиК, дешифрируемость кольорових знімків на 15—30% вище за відповідний показник чорно-білих панхроматических изображений.

Отже, найбільш поширених середньомасштабних (1:200 000) і мелкомасштабных (1:1 000 000) космічних знімках за прямими ознаками надійно розпізнаються щодо великі річки. Озера дешифрируются, коли стає различимой їх форма. Але у великого скупчення озер іноді вдається впізнати чи навіть дуже дрібні їх, які зображуються на знімку в вигляді невеликих точок. Тому, за дешифрировании поверхневих вод непрямі ознаки мають особливе значение.

Если прямі ознаки дешифрування на різномасштабних знімках щодо стабільні у різноманітних ландшафтах, то непрямі ознаки слід зарахувати до категорії мобільних, оскільки вони можуть варіювати на вельми широких межах за зміни масштабу зйомки, соціальній та значною мірою залежати від природних умов. Так, фототон водної поверхні і є конфігурацію річок, каналів, ставків і водоймищ вважатимуться однаковими як і лісової, і у степовою або тундрової зонах. Проте зволожені вище фонового рівня території индицируются у лісовій зоні по пригнобленої рослинності, а степовій, навпаки, по буйної рослинності. Приклади що така дуже численні, оскільки непрямі (ландшафтні) ознаки можуть бути «тонкими» плюс локальний характер. Розглянемо основні ознаки дешифрування поверхневих вод, на конкретному материале.

Супутникові зйомки містять велику інформацію про сніжному покриві, що необхідно з оцінки влагозапасов, обсягу й режиму надходження талої води в річкову мережу. З використанням багатократних зйомок в видимому (0,4—0,8 мкм), ближньому інфрачервоному (ІК) (0,7—1,3 мкм) і тепловому ІК (8—12 мкм) спектральних діапазонах можна визначати ступінь заснеженности водо-зборів, висотну становище засніжених ділянок, тривалість залегания:

снега по висотним поясам, його глибину й щільність. На космічних знімках чітко фіксується площа який тане снігу. На білому тлі снігового покрову впевнено дешифрируются верхні ланки річковий мережі, оскільки рясно просякнуте водою сніг по тальевгам виділяється більш темними вузькими смугами. Після сходу снігу цю ін формацію про джерела отримати вже невозможно.

Космическая зйомка вельми ефективна вивчення сов ремінного і древнього зледеніння. При фотографуванні районів з космічних орбіт зменшуються планові спотворення, які досягають великих значень на матеріалах аерофотозйомки. Навіть під час мелкомасштабных дистанційних матеріалах добре проглядаються тіло льодовика, троговые долини і морени. Є досвід реконструкції древнього зледеніння й конкретизації параметрів четвертинних льодовиків в максимальну фазу їх развития.

Білий тон фотозображення льоду є основним дешифровочным ознакою полоїв. Крім прямих ознак (тону, структури та форми) при розпізнаванні полоїв підземних вод враховується ряд непрямих ознак дешифрування: географічне розташування басейну, висотний пояс, приуроченість до певним формам рельєфу і лініях тектонічних порушень, геологічне будова території Франції і ін. Розпізнавання наледных тіл і наледных полян цілком «можливо на чорно-білих знімках, отримані видимому діапазоні спектра. Але найбільшою гляциологической:

информацией мають знімки у ближчій інфрачервоної зоні. Вони забезпечують вищий контраст фотозображення відкритого криги й навколишнього ландшафту незалежно від своїх физиономичных чорт. На спектрозональных знімках краще виділяються перезволожені грунти, тому вони предпочтительны для дешифрування наледных полян після стаивания льоду. Дослідження засвідчили, що із зменшенням масштабу знімка найголовніший ознака дешифрування наледных полян — структура фотозображення слабшає і як основного ознаки виступає фототон.

Высокая контрастність криги й відкритої водної поверхні дозволяє використовувати космічні знімки з вивчення. льодових явищ у річках, на озерах і водоймищах, в морях. Оперативне стеження динамікою руйнації річкового льоду допомагає виявляти заторные ділянки й прогнозувати повені. Для організації такого моніторингу успішно використовуються дані, одержувані з метеорологічних спутников.

Матеріали дистанційного зондування застосовують щодо транзиту річкових наносів та режиму накопичення опадів в прибережних зонах ставків і морів. Область акумуляції твердого стоку в гирлах річок дешифрируется по світлого фототону водної поверхні. Це дає змогу стежити за динамікою підводного рельєфу, заносимостью акваторій, процесами переформування берегов.

С допомогою аерокосмічній фотозйомки і телевізійної інформації успішно вивчається динаміка річкових розливів. По різного рівня почернения фототона на знімках достовірно дешифрируются межі і площі розливів, послідовність затоплення заплави, характер які у ній эрозионноаккумулятивных процесів й інших гідрологічних явищ. Такі відомості особливо важливими для дослідження повеней на невивчених річках, що є велике практичного значення за умов Сибири.

Особливу складність при гідрологічному дешифрировании дистанційної інформації представляє процес розпізнавання малих річок. Наприклад, в залесенных районах крони дерев можуть повністю відійти приховувати русла до 5—6 м, у зв’язку з ніж їх виявлення нерідко утруднено навіть дуже великомасштабних (1:2000 — 1:6000) знімках. Однак у часто при певних умов зйомки і стан ландшафту можна було одержати задовільні результати дешифрування малих річок навіть у мелкомасштабных космічних фотоснимках.

Так, на залесенных рівнинних територіях під час інтенсивного сніготанення у верхній ланці річковий мережі починає нагромаджуватися велике кількість талої води. Завдяки контрастному фотоизображению водної поверхні, і снігу (води та почвенно-растительного покриву) на космічних знімках будь-якого масштабу стають добре помітними навіть дрібні водотоки. Це дозволяє детально вивчити будова річковий сіті й скласти докладну гідрографічну карту.

Для тундрових районів Сибіру характерна затримка сходу снігу навіть у незначних поглибленнях рельєфу, де внаслідок метелевого перенесення потужність снігового покрову стає вище фонової. На 1—2 тижня пізніше сніг стаивает на затінених уступах мікрорельєфу. При весняної зйомці цей сніг може бути індикатором річковий мережі. Після сходу снігу дрібні тундрові річки на космічних знімках не просматриваются.

У разі залесенной місцевості як індикаторів малих річок нерідко вдається використовувати рослинність. Ліс чуйно реагує зміну умов проростання — світла, тепла, вологи, мінеральної їжі та інших. У кожної природної зони і физико-географической провінції екологічні особливості деревних порід різні, тому й індикаторна роль їх змінюється. Наприклад, на щодо зволожених днищах долин може проростати тільки в кліматичні умови ялина, за іншими — сосна чи береза. Особливо добре видовий склад рослинності поділяється на спектрозональных знімках, тому при гідрологічному дешифрировании такі матеріали більш цінні. У окремих випадках ефективно синтезування чорнобілих узкоканальных изображений.

Оттенению малюнка річковий мережі на мелкомасштабных космічних знімках сприяє глибокий вріз річкових долин, особливо у малоконтурных гірничостепових районах. Зростанню контрасту сприяє як непрозорість схилів і днищ глибоких долин, а й в прирусловой частини більш потужної растительности.

Широко використовуються непрямі ознаки дешифрування малих річок в освоєних сільськогосподарських районах. Надійним індикатором річок є ставки. Чітко виділяються долини водотоків, оконтуренные ділянками пашен.

Дешифровочные ознаки динаміки вод докладно розглянуті У. І. Орловим. Попри те що, що він використані основному матеріали аерофотозйомки, викладена методика комплексного аналізу розвитку компонентів природи та його взаємозв'язків підходить до фотознімкам будь-якого масштабу. Переваги космічних методів тут особливо відчутні, бо за великому територіальному огляді динамічні процеси можна аналізувати з урахуванням ширшого спектра географічних закономірностей і взаємозв'язків між компонентами природної среды.

Як очевидно з наведених прикладів, як непрямих ознак дешифрування вод можуть виступати як довгострокові, а й короткочасні стану елементів місцевості. Усі їхні перерахувати неможливо, оскільки вони специфічні для конкретних ландшафтів і умов зйомки. Наше завдання полягало у цьому, щоб привернути увагу дослідника вимушені широкого географічного підходи до процесу інтерпретації снимка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Аналіз ритміки довкілля й виділення найбільш стійких станів її компонентів є необхідною передумовою географічно достовірного картографічного зображення природного ландшафту, його корінних чорт, особливостей будівлі та напрями розвитку. Найбільш значимі такі дослідження щодо і картографуванні вод дистанційними методами.

У основу виконаної роботи належить уявлення у тому, що за умови різноманіття гідрологічного режиму річок, закономірно відбиває широкий спектр фізико-географічних умов його басейнів, формуються зональні і широтно-поясные інваріанти стоку — та інших гідрологічних показників. Ці інваріанти можна досить стабільними, оскільки вони трансформуються негаразд динаміки геосистем, а процесі еволюційного розвитку природної среды.

На великому фактичний матеріал Гідрометслужби показано, що з водних об'єктів із будь-яким гідрологічним режимом, включаючи штучно зарегульовані, таким інваріантом є картографічний рівень води, за станом який має зображуватися гідрографічна мережу на карте.

Географічне узагальнення рівненого режиму річок з картографічних позицій дозволило виявити гідрологічний параметр, просторове розподіл якого тісно корелює з основними гидрометеоэлементами — опадами і стоком. На базі комплексної оцінки гидролого-климатических, геологоорографічних і ландшафтних ознак побудована карта цього параметра на територію Сибіру, з допомогою яких можна знаходити картографічний рівень води по багаторічним даним щодо білоруського режиму поверхневих вод, опублікованими Гидрометеослужбой.

Отже, головне, значення роботи залежить від обгрунтуванні жорсткого опорного рівня води рік і озер для нанесення його за топографічні карти. Висота опорного рівня залежний від гідрологічного режиму водних об'єктів: для рівнинних річок з весняним повіддям якого є низьким меженным, для горно-ледниковых річок — високим половодным, для зарегульованих річок визначається характером пропуску стоку — та т. буд. Картографічний рівень забезпечує географічну достовірність зображення гідрографічної мережі, оскільки виділяється критерієм типовості і може розглядатися як картографічний стандарт до рівня води гідрографічної сети.

Вжиті розробки, зокрема по гидрологическому дешифрированию аерокосмічних знімків, відображенню на карті регіональних особливостей вод та інших, мають практичній спрямованості. Вкотре підкреслимо, що якість гідрологічної інтерпретації аерокосмічних матеріалів (дешифрирование гідрологічного режиму річок, режиму поемности, розвитку болото-образовательного процесу, особливостей руслового процесу ін.) визначається глибиною ландшафтної проробки территории.

Застосування космічної інформації щодо і картографуванні природних умов та часових ресурсів ставить на порядок денний необхідність розв’язання низки важливих наукових проблем, орієнтованих раціональне використання та охороні вод.

Первая проблема охоплює широкий комплекс природознавчих досліджень, вкладених у пізнання закономірностей природного режиму геосистем в різних природних зонах країни. Особливо цікава цільової аналіз гідрологічного режиму вод аридных і високогірних районів. Потрібна вироблення цілісної системи оцінки динамічних станів вод стосовно завдань картографії. Інакше кажучи, доведеться розширення «сибірських» рамок дослідження до всій території СРСР і опробування що викладена у книзі методології картографування вод за іншими регионах.

Другої проблеми полягає у більш поглибленої опрацюванні механізмів трансформації природного режиму водних об'єктів за умов техногенного втручання та при ліквідації його наслідки, тобто у циклі відновлення порушених геосистем. Що особливо актуально у зв’язку з неминучою виробленням експлуатаційного ресурсу гідротехнічних споруд та його демонтажу. Прогнозування можливих, у таких випадках кризових ситуацій та його дистанційний і картографічний моніторинг доки мають достатнього наукового обоснования.

Однією з невідкладних завдань представляється реалізація «космічного» забезпечення топографічних та інших великомасштабних тематичних карток у вигляді масштабированных полистных фотосхем, який складають за матеріалами щорічних дистанційних зйомок. Така фотопродукция дозволить користувачеві мати постійно оновлену карту місцевості і здійснювати оперативний моніторинг природної среды.

«ВОДЫ-АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ СНИМОК-КАРТА» А. Я. Гиенко.