Основы топографического дешифрирования

Топографическое дешифрирование аэрофотоснимков заключается в получении необходимых качественных и количественных характеристик объектов и контуров, изображённых на аэрофотоснимках, на основе дешифровочных признаков. Различают камеральное и полевое дешифрирование. Первое производится в отрыве от картографируемой территории и сводится к определению характера объектов на аэрофотоснимке путём выявления прямых и косвенных дешифровочных признаков.

Полевое дешифрирование аэрофотоснимков выполняется посредством установления качественных и количественных характеристик изображённых объектов и контуров в натуре на тех участках и объектах местности, которые получились на данных аэрофотоснимках. При картографировании территории аэрофотографическим методом большую часть работы по топографическому дешифрированию выполняют в камеральных условиях.

Камеральное дешифрирование производят в предполевой и пос-ле полевой период съёмок. Задачей предполевого дешифрирования является установление границ контуров, выявление с помощью дешифровочных признаков качественных и количественных характеристик объектов съёмки. Выявленные контуры и объекты наносят на кальку с целью уточнения и дополнения в процессе полевого дешифрирования.

Процесс камерального топографического дешифрирования состоит из ряда условно подразделяемых стадий: стадии обнаружения объектов, стадии опознавания объектов с определением их качественных и количественных характеристик и стадии интерпретации результа-тов, опознавания в соответствии с задачами исследования. Выполнение каждой последующей стадии основано на результатах предыдущей.

Процесс обнаружения заключается в раздельном восприятии деталей фотоизображения и выделении объектов без выяснения их характеристики.

Процесс опознавания объектов по аэрофотоснимкам сводится к определению их качественных и количественных характеристик на основе использования прямых и косвенных дешифровочных признаков. К прямым дешифровочным признакам относят: тон (цвет), форму, размеры, структуру и тень фотоизображения. К косвенным дешифровочным признакам относят: взаимосвязи объектов и явлений в прост-ранстве и во времени, следы деятельности на местности. Взаимосвязи объектов и явлений в пространстве и во времени являются очень важным дешифровочным признаком топографического дешифрирования. Обыч-

но взаимосвязи проявляются в ландшафте между его компонентами, урочищами и фациями. Сочетание этих типологических единиц проявляется во внешнем облике ландшафта, фиксируемого на аэрофотоснимке в виде соответствующего рисунка (текстуры) фотоизображения.

Завершающей стадией процесса топографического дешифрирования аэрофотоснимка является выяснение природы и его характеристик с учётом использования дешифровочных признаков и данных, полученных в процессе полевого дешифрирования.

При дешифрировании обращают внимание на ряд признаков. Изображения населённых пунктов чётко выделяются среди других элементов местности структурой фотоизображения, наличием большого числа геометрически правильных фигур. По снимкам опознают тип населённого пункта (город, посёлок городского типа, сельский населённый пункт), характер планировки (правильная, неправильная, компактная, рассредоточенная и т. д.). Населённые пункты сельского типа связаны с разветвлённой сетью просёлочных дорог. Они располагаются, как правило, вблизи рек, озер и прудов. К жилым домам примыкают сады и огороды. Города имеют в основном правильную планировку и плотную застройку с хорошо заметными благоустроенными центрами. Небольшие города обычно располагаются у железнодорожных станций и пристаней.

Пути сообщения − железные дороги − изображаются ясно выраженной ровной линией с плавными закруглениями. Вдоль полотна идут широкие полосы отчуждения с различными сооружениями: будками, казармами, платформами и др. Тон изображения этих дорог светло-серый или серый.

Шоссе также изображаются ровными линиями, но с более крутыми, чем у железных дорог поворотами. Они почти всегда проходят через населённые пункты. Просёлочные дороги идут от селения к селению, на снимках изображаются тонкими светлыми линиями, иногда очень извилистыми.

Воды изображаются ровным тёмным цветом. Направление течения реки может быть определено по впадающим притокам, оврагам и промоинам. Устье притока всегда направлено в сторону течения. Острова на реках тупой стороной направлены против течения, а острой − по течению.

Пашни имеют тон изображения от светлого до тёмно-серого. Форма контуров самая разнообразная. Луга на снимках обычно серо-

 

ватого однообразного тона, заболоченный луг более тёмного тона. Иног-да на контурахлугов просматриваются стога и копны сена.

Растительный покров опознают на аэрофотоснимках по прямым дешифровочным признакам. Он служит индикатором для дешифрирования других компонентов ландшафта. Древесную растительность узнают на аэрофотоснимке по характерной зернистой структуре изображения. Основные дешифровочные признаки для определения пород леса на аэрофотоснимках: структура изображения, размеры зернистости, характер рисунка зернистости, общий тон (цвет) изображения и дифференциация тональности проекции крон деревьев и промежутков между ними; стереометрические данные древостоя (высота деревьев, диаметр стволов на высоте груди, густота леса, сомкнутость крон). Хвойные и лиственные леса различаются прежде всего по тону: хвойный лес кажется более тёмным, чем лиственный. У лиственного леса кроны имеют овальную форму, деревья располагаются группами. Сосновые леса составляют сплошной массив и, как правило, не имеют отдельных пятен. Хвойные леса на чёрно-белых аэрофотоснимках (по сравнению с лиственными) характеризует зернистая структура изображениям более тёмный фон. Форма проекции крон может быть использована при определении пород леса (ель и пихта с более острой кроной, чем сосна).

Лиственные леса изображаются более светлым тоном и менее чёткой зернистостью рисунка, так как кроны соседних деревьев часто переплетаются между собой. Кроны лиственных деревьев имеют яйцевидную форму. Берёзовые леса дают равномерную, чёткую, среднезернистую структуру с одинаковыми по величине проекциями крон, почти не отличающимися по тону от промежутков между ними. Осиновые леса имеют куртинную зернистую структуру с одинаковыми по величине светло-серыми проекциями крон и серыми промежутками между ними. Дубовые леса дешифрируются по бугристой крупнозернистой структуре изображения, состоящей из крупных светло-серых проекций крон и мелких серых промежутков между ними.

Смешанные леса характеризует неоднородная структура, что объясняется различной формой и величиной проекции крон, неравномерностью распределения крон в проекции полога и разнотональностью (пятнистостью) зернистой структуры.

Дешифровочные признаки лесов изменяются в зависимости от возраста древостоя и фенологической фазы. Хвойные леса на зимних аэрофотоснимках дают тёмный и очень тёмный тон на общем светлом фоне. Лиственные леса на зимних и весенних аэрофотоснимках имеют штриховую структуру изображения, образованную тенями обнажённых крон. Осенью на аэрофотоснимках хвойные и лиственные леса хорошо отличаются друг от друга по тону (цвету). Хвойные леса имеют темно - серый зернистый рисунок, лиственные − светло - серый зернистый рисунок.

Кустарники на аэрофотоснимках дешифрируют по мелкозернистой структуре изображения, незначительной высоте кустов и короткой тени от них.

Участки болот тундровых и лесных ландшафтов на аэрофотоснимках определяют по сочетанию следующих дешифровочных признаков: наличию характерных пятнистых, полосчатых или мелкозернистых текстур изображения; местоположению относительно форм рельефа и гидрографической сети; значительным пространствам бессточных или слабосточных участков воды; угнетенному характеру растительности (разреженности кустарника и древостоя, меньшей высоте деревьев, малому диаметру крон).

Луговые угодья на чёрно-белых аэроснимках имеют вид бесструктурных контуров самой различной конфигурации. Цвет контуров серый с различными оттенками светлых тонов. У сухих лугов серый тон, у влажных − тёмно-серый. Луга с высоким и густым травостоем, с высоким проективным покрытием характеризует более тёмный тон по сравнению с лугами с низким травостоем.

Сельскохозяйственные угодья обычно опознаются по резкому различию тонов отдельных контуров, по наличию межников между полями, очертанию полевых дорог. Если граница поля идёт вдоль опушки леса, то она передаёт его форму.

В процессе полевых работ производят дешифрирование на точке наблюдения и маршрутное дешифрирование. Подготовка аэрофотоснимков к работе включает отбор и составление накидного монтажа аэрофотоснимков на маршруте полевого дешифрирования, оформление калек полевого дешифрирования.

В процессе отбора производят привязку аэрофотоснимков к топографической карте, осуществляемую методом опознавания идентичных контуров.

Калька топографического дешифрирования имеет размер аэрофотоснимка и служит рабочей основой при производстве полевого дешифрирования. На кальку в предполевой период наносят объекты и границы контуров, координатные метки, номер аэрофотоснимка, фамилию исполнителя. При выполнении работ для получения исходных данных необходимо определить высоту фотографирования, базис и коэффициент стереопары.

 

В процессе дешифрирования применяют стереоскопическое изучение изображённых объектов. Превышение между точками определяют по формуле:

h = ∆p,

где ∆р − разность продольных паралаксов двух точек в миллимет-рах, полученных как разности абцисс этих точек;

Н − высота полёта в метрах, взятая из формулы аэросъёмки;

b − базис фотографирования, измеренный по аэроснимкам в миллиметрах, как среднее расcтояние между их центральными точками.

Превышение между точками и высоты объектов фиксируют в журнале. Полевое дешифрирование на точке наблюдения включает привязку точки к пунктам планово-высотной основы и определение качественной и количественной характеристики объектов дешифрирования. Привязка точек наблюдения к пунктам съёмочного обоснования выполняется на глаз, при этом пункты опознаются на аэрофотоснимке. Если пункты геосети не опознаны, то точки привязываются к опознавательным контрольным точкам (устьям рек, перекрёсткам дорог, углам контуров и т.д.).

Рис. 44. Калька аэрофотоснимка 8 у

 

Отработку дешифровочных признаков фотоизображений производят путём сличения рисунка фотоизображения объекта с его натуральным значением. При этом выполняют полевые измерения объектов и их описание по системе применяемых дешифровочных признаков. Точки наблюдения нумеруют, на оборотной стороне аэрофотоснимка дают краткую характеристику. После выполнения дешифрирования оформляют кальку топографического дешифрирования.

Отчётные документы:

Бригада сдаёт: журнал (рассчёт) измерения масштаба аэрофотоснимка, % продольного и поперечного перекрытия.

Каждый студент сдаёт: кальку топографического дешифрирова-ния (рис. 44).