аэроснимков, один из методов изучения местности по её изображению, полученному посредством аэросъёмки (См. Аэросъёмка). Заключается в выявлении и распознавании заснятых объектов, установлении их качественных и количественных характеристик, а также регистрации результатов в графической (условными знаками), цифровой и текстовой формах. Д. имеет общие черты, присущие методу в целом, и известные различия, обусловленные особенностями отраслей науки и практики, в которых оно применяется наряду с др. методами исследований.

Для получения аэроснимков с наилучшими для данного вида Д. информационными возможностями определяющее значение имеют учёт при аэрофотографировании природных условий (облика ландшафтов, освещённости местности), размерности и отражательной способности объектов, выбор масштаба, технических средств (тип аэроплёнки и аэрофотоаппарата) и режимов аэросъёмки (лётносъёмочные и фотолабораторные работы).

Эффективность Д., т. е. раскрытия содержащейся в аэроснимках информации, определяется особенностями изучаемых объектов и характером их передачи при аэросъёмке (дешифровочными признаками), совершенством методики работы, оснащённостью приборами и свойствами исполнителей Д. В ряду дешифровочных (демаскирующих) признаков различают прямые и косвенные (нередко с выделением комплексных). К прямым признакам относят: размеры, форму, тени собственные и падающие (иногда их считают косвенным признаком), фототон или цвет и сложный признак - рисунок или структуру изображения. К косвенным - указывающие на наличие или характеристику объекта, хотя он и не получил непосредственного отображения на аэроснимке в силу условий съёмки или местности. Например, растительность и микрорельеф являются индикаторами при Д. задернованных почв.

В методическом отношении для Д. характерно сочетание полевых и камеральных работ, объём и последовательность которых зависят от их назначения и изученности местности. Полевое Д. заключается в сплошном или выборочном обследовании территории с установлением необходимых сведений при непосредственном изучении дешифрируемых объектов. На труднодоступных территориях полевое Д. осуществляют с применением аэровизуальных наблюдений (См. Аэровизуальные наблюдения). Камеральное Д. заключается в определении объектов по их дешифровочным признакам на основе анализа аэроснимков с использованием различных приборов, справочно-картографических материалов, эталонов (полученных путём полевого Д. «ключевых» участков) и установленных по данному району географических взаимозависимостей объектов («ландшафтный метод»). Хотя камеральное Д. значительно экономичнее полевого, но его полностью не заменяет, т.к. некоторые данные могут быть получены только в натуре.

Ведутся разработки по автоматизации Д. в направлениях: а) отбора аэроснимков, обладающих нужной информацией, и преобразования их с целью улучшения изображения изучаемых объектов, для чего используются методы оптической, фотографической и электронной фильтрации, голографии (См. Голография), лазерного сканирования и др.; б) распознавания объектов сопоставлением при помощи ЭВМ закодированных формы, размеров данного изображения и плотности фототона данного изображения и эталонного, что может быть эффективным только при стандартизованных условиях аэросъёмки и обработки снимков. В связи с этим ближайшие перспективы автоматизации Д. связывают с применением так называемой многоканальной аэросъёмки, позволяющей получать синхронные изображения местности в различных зонах спектра.

Для Д. используются приборы: увеличительные - лупы и оптические проекторы, измерительные - параллактические линейки и микрофотометры и стереоскопические - полевые переносные и карманные Стереоскоп ы и стереоскопические очки и камеральные настольные стереоскопы, частью с бинокулярными и измерительными (например, стереометр СТД) устройствами. Стационарным прибором, разработанным специально для целей Д., является Интерпретоскоп . Д. аэроснимков проводят и на универсальных стереофотограмметрических приборах (См. Стереофотограмметрические приборы) в комплексе работ по составлению оригинала карты. В зависимости от задачи Д. может выполняться по негативам аэроснимков или их отпечаткам (на фотобумаге, стекле или позитивной плёнке), на смонтированных по маршруту или площадям фотосхемах и на точных фотопланах. Д. осуществляют в проходящем или отражённом свете с вычерчиванием (или гравированием) его результатов в одном или нескольких цветах на самих материалах аэросъёмки или наложенных на них листах прозрачного пластика.

К исполнителям Д. предъявляются особые профессиональные требования в отношении восприятия яркостных и цветовых контрастов и стереоскопичности зрения, а также способностей к эффективному опознаванию и определению объектов по их специфическому изображению на аэроснимках. Наряду с этим исполнители Д. должны знать особенности природы и хозяйства данной территории и иметь сведения об условиях её аэросъёмки.

Различают общегеографическое и отраслевое Д. К первому относят топографическое и ландшафтное Д., ко второму - все остальные его виды. Топографическое Д., характеризующееся наибольшим применением и универсальностью, имеет своими объектами гидрографическую сеть, растительность, грунты, угодья, формы рельефа, ледниковые образования, населённые пункты, строения и сооружения, дороги, местные предметы, геодезические пункты, границы. Ландшафтное Д. завершается региональным или типологическим районированием местности. Основные из отраслевых видов Д. применяются при выполнении следующих работ: геологическое - при площадном геологическом картировании и поисках полезных ископаемых, гидрогеологических и инженерно-геологических работах; болотное - при разведке торфяных месторождений; лесное - при инвентаризации и устройстве лесов, лесохозяйственных и лесокультурных изысканиях; сельскохозяйственное - при создании землеустроительных планов, учёте земель и состояния посевов; почвенное - при картировании и изучении эрозии почв; геоботаническое - при изучении распределения растительных сообществ (преимущественно в степях и пустынях), а также для индикационных целей; гидрографическое - при исследовании вод суши и площадей водосбора и исследовании морей в отношении характера течений, морских льдов и дна мелководий; геокриологическое - при изучении мерзлотных форм и явлений, а гляциологическое - ледниковых и сопутствующих им образований. Д. применяется также в метеорологических целях (наблюдения за облаками, снеговым покровом и др.), при поиске промысловых животных (особенно тюленей и рыб), в археологии, при социально-экономических исследованиях (например, контроле движения транспорта) и в военном деле при обработке материалов аэрофоторазведки (См. Аэрофоторазведка). При решении многих задач Д. носит комплексный характер (например, для целей мелиорации).

В ряде отраслей науки и практики наряду с Д. аэрофотоснимков ведутся работы по Д. космических фотоснимков, выполняемых с пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций, а также с искусственных спутников Земли. В последнем случае получение фотоснимков полностью автоматизировано; доставка их на Землю осуществляется с помощью контейнеров или передачей изображения телевизионным путём. Благодаря снимкам из космоса обеспечивается возможность непосредственного Д. объектов глобального и регионального характера и Д. динамики природных процессов и проявлений хозяйственной деятельности сразу на значительных пространствах за короткий промежуток времени (см. Космическая съёмка). Начато (60-е гг. 20 в.) Д. снимков, полученных с обычных высот и из космоса не только при фотографической съёмке, но и при различных видах фотоэлектронной съёмки (см. Аэрометоды).

Лит.: Дешифрирование аэроснимков (топографическое и отраслевое), М., 1968 (Итоги науки. Сер. геодезия, в. 4); Смирнов Л. Е., Теоретические основы и методы географического дешифрирования аэроснимков, Л., 1967; Альтер С. П., Ландшафтный метод дешифрирования аэрофотоснимков, М. - Л., 1966; Гольдман Л. М., Вольпе Р. И., Дешифрирование аэроснимков при топографической съёмке и обновлении карт масштабов 1: 10000 и 1: 25000, М., 1968; Богомолов Л. А., Топографическое дешифрирование природного ландшафта на аэроснимках, М., 1963; Петрусевич М. Н., Аэрометоды при геологических исследованиях, М., 1962; Самойлович Г. Г., Применение аэрофотосъёмки и авиации в лесном хозяйстве, 2 изд., М., 1964; Наставление по дешифрированию аэроснимков и черчению фотопланов для целей сельского хозяйства..., ч. 1, М., 1966; Крупномасштабная картография почв, М., 1971; Виноградов Б. В., Аэрометоды изучения растительности аридных зон, М. - Л., 1966; Кудрицкий Д. М., Попов И. В., Романова Е. А., Основы гидрографического дешифрирования аэрофотоснимков, Л., 1956; Нефедов К. Е., Попова Т. А., Дешифрирование грунтовых вод по аэрофотоснимкам, Л., 1969; Протасьева И. В., Аэрометоды в геокриологии, М., 1967; Комплексное дешифрирование аэроснимков, М. - Л., 1964; Теория и практика дешифрирования аэроснимков, М. - Л., 1966; Гольдман Л. М., Дешифрирование аэрофотоснимков за рубежом (Обзор материалов 11 Международного фотограмметрического конгресса), М., 1970; Manuel of photographic interpretation, Wash., 1960 (American Society of Photogrammetry); Manuel of color aerial photography, Virginia, 1968 (American Society of Photogrammetry); Photographic aèrienne. Panorama intertéchnique, P., 1965. См. также лит. при ст. Аэрометоды .

Л. М. Гольдман.

Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию

Пензенский государственный университет
архитектуры и строительства

Кафедра «Землеустройство и геодезия».

РЕФЕРАТ
на тему
«Общие вопросы дешифрирования снимков»

Специальность: «Земельный кадастр»

Обозначение: 120301 Группа: ЗМК-31

Руководители работы: Пресняков В.В.
Тюкленкова Е. П.

Работа защищена: Оценка:

Пенза 2010

Введение
Технологии оперативного доступа и обработки космической информации для ведения мониторинга природных ресурсов, промышленно-хозяйственной деятельности и чрезвычайных ситуаций претерпели за последнее время серьезные изменения. Уникальная информация о состоянии земной поверхности стала доступна региональным структурам, в круг обязанностей которых входит проведение мониторинговых наблюдений и принятие решений по результатам анализа складывающейся в регионах обстановки. Развитие коммуникационных сетей дало возможность вовлечь в процесс обработки дистанционной информации различных специалистов и сделать доступными обширные архивы материалов космической съемки. Подобный информационный скачок явился стимулом развития методологии и технологии обработки и применения данных космического зондирования земли в традиционных сферах: геологическом картографировании, оценке лесов, мониторинге земель, прогнозировании и мониторинге чрезвычайных и аварийных ситуаций, экологическом мониторинге, оценке метеообстановки, ледовой разведки. Кроме того, что не менее важно, стали появляться новые направления использования оперативной космической информации в отраслях, которые принято характеризовать, как находящиеся "на стыке различных направлений". К таковым следует отнести картографирование местообитаний редких и ценных видов животных (в том числе оценка мест предполагаемых кормовых участков, гнездований, коридоров миграции) для последующего планирования природоохранных и промысловых мероприятий, выявление массивов уникальных растительных группировок и ареалов редких видов растений (мониторинг площадей старовозрастных лесов севера Европейской части России). По материалам регулярных разносезонных съемок из космоса стал возможным оперативный анализ социально-экономических особенностей, отражающихся в структуре и динамике ресурсопользования, проведение исторических реконструкций для целого ряда административных территорий в различных ландшафтных зонах.

1. Этапы дешифрирования.
Детальное дешифрирование рекомендуется проводить в три этапа – предварительный (предполевой), полевой и окончательная камеральная обработка материалов.
Предполевой этап . После получения геологического задания на проведение геологосъемочных или другого вида тематических исследований составляется проект и смета на их проведение, подбирается состав исполнителей. В составе группы, занимающейся дешифрированием, должен быть геолог, хорошо знающий геологическое строение данной территории, геоморфолог, или геолог, знающий геоморфологию, топограф и техник для выполнения технических и графических работ.
После укомплектования партии исполнителями, техническими средствами, топокартами и аэрокосмоматериалами, проводятся подготовительные работы предшествующие дешифрированию. К ним относится сбор опубликованных и фондовых материалов по району работ – как текстовых, так и графических.
Если масштаб результативных карт 1:50000, то дешифрирование ведется на АС масштаба 1:25000, которых заказывают два комплекта. На одном комплекте выполнят геоморфологическое дешифрирование (элементы геоморфологии отрисовывают тушью на четных или нечетных по нумерации снимках), вторая же, оставшаяся половина комплекта, используется для составления фотосхемы, на которой проводится структурное и геологическое дешифрирование. Второй комплект снимков является контрольным.
Результаты геоморфологического дешифрирования со снимков переносят на прозрачную основу в масштабе фотосхемы (т.е. не изменяя масштаба АС).
Параллельно с проведением геоморфологического дешифрирования, графический фондовый материал – тематические карты, структурные планы, результативные карты геофизических исследований – трансформируются в масштаб фотосхемы на прозрачную основу. Собранный и подготовленный таким образом геолого-геофизический материал используется при проведении геологического дешифрирования в качестве накладок.
Как уже отмечалось ранее, детальное дешифрирование начинается с переноса на рабочую фотосхему элементов разрывной и пликативной тектоники с карты результатов регионального дешифрирования. Если в пределах исследуемого района есть детально изученные участки (бурением, горными выработками), то они могут служить эталонными при установлении ландшафтных индикаторов разрывной и пликативной тектоники, оруденения и т.д.
Затем, сопоставляя особенности ландшафта и геолого-геофизический материал на прозрачных накладках, проводят структурное или геологическое дешифрирование начиная с дизъюнктивной тектоники, а затем устанавливают и пликативные формы, определяют элементы залегания слоев и отрисовывают карту предварительного дешифрирования в масштабе 1:25000.
Полевой этап . В процессе предполевого геоморфологического и геологического дешифрирования возникают вопросы, решить которые в камеральный период не представляется возможным. Все они могут быть решены только при непосредственном наблюдении объекта, т.е. в полевых условиях. В предполевой период составляется перечень таких неясностей и составляются маршруты для их разрешения. Во время полевых маршрутов легко уточняются на местности некоторые геоморфологические индикаторы: суффозионно-карстовые и собственно карстовые формы, эрозионные уступы и останцы, эллювиальные развалы, речные террасы разбраковываются на пойменные и надпойменные, для последних устанавливается номер террасы.
Результаты маршрутных исследований записываются в полевой журнал и наносятся на отдешифрированные ранее АС после окончания маршрута.
В комплекс полевых исследований входят и аэровизуальные наблюдения (с самолета или вертолета), которые условно можно подразделить на региональные и детальные.
Региональные наблюдения проводятся с высоты 0,5 км-1-2 км. Они позволяют в короткий срок ознакомится с исследуемой территорией и получить представления о геологических и геоморфологических особенностях района. В этом случае они выполняют роль рекогносцировочных работ. Наблюдения с воздуха дают возможность одновременно наблюдать значительную площадь земной поверхности и помогают уточнить и выявлять зоны тектонических нарушений, региональные уступы, поверхности выравнивания, интенсивность расчленения рельефа, изучать речные террасы, выявлять аномальные участки речных долин, взаимосвязь отдельных морфоструктур и т.д.
Детальные аэровизуальные наблюдения выполняют, в основном, те же функции, что и региональные, но в более детальном масштабе. Высота облета обычно 200-300 м.
Время проведения аэровизуальных наблюдений в начале или конце полевого сезона.
Окончательная камеральная обработка результатов дешифрирования – в этот этап вносятся окончательные коррективы в результаты дешифрирования, схемы и карты приводятся в отчетный масштаб, проводится окончательная увязка геологических и аэрофотогеологических результатов.
Пишется текстовая часть отчета, отчетные карты выполняются в чистовом варианте, затем следует защита отчета и процедура сдачи его в фонды.

2. МЕТОДЫ ДЕШИФРИРОВАНИЯ

3.Классификация объектов дешифрирования
Свойства объектов и изображений, такие как размер, используют для дешифрирования, другие, вследствие невозможности или нецелесообразности их определения, например, массу, звук, запах - нет. Свойства объектов или изображений, определяемые и используемые для классификации при дешифрировании, называют признаками. Исходя из предварительно принятых понятий искомых объектов и дешифрируемых изображений, сформулируем: признаки - это классификационные свойства объектов или изображений. С помощью признаков можно не только различать объекты (изображения), но и однотипные объединять в группы. Последнее положение обусловливает два пути сужения области поиска во множестве объектов (изображений): объединением имеющих данный признак либо исключением не имеющих его. Из совокупности признаков объекта (изображения), известных дешифровщику, у него складывается соответствующий образ. Классификации объектов (изображений) и их признаков не совпадают (один признак может быть присущ многим объектам), но классификация признаков неразрывно свя-зана с классификацией объектов (изображений). Это обстоятельство надо учитывать при систематизации изображений, объектов и признаков. Признаки объектов называют демаскирующими, а изображений - дешифровочными. Демаскирующие и дешифровочные признаки могут совпадать или различаться. Например, форма может быть присуща объекту и изображению, а при мелком масштабе изображения - только объекту. Некоторые свойства объектов, не являясь обычно демаскирующими признаками (например, спектрозональные излучения), не только служат носителями для передачи изображений, но при преобразовании в изображения сами становятся дешифровочными признаками. Качественные признаки служат для сравнения изображений (объектов) по их свойствам (например, есть - нет, больше - меньше, светлее - темнее и т. п.), а количественные, кроме того, численно выражают это сравнение. Прямые признаки являются свойствами дешифрируемого изображения (объекта), которые определяют путем его наблюдения и измерения. Косвенные признаки выражают взаимосвязи дешифрируемого изображения с окружающими. Эти признаки определяют путем изучения взаимосвязей, наблюдения и измерения изображений (объектов) как дешифрируемых, так и окружающих их. В данном случае изображения (объекты), окружающие, дешифрируемые и известные дешифровщику, сами становятся признаками. По достаточному количеству косвенных признаков можно отдешифрировать объект, изображения которого нет на снимке. Прямые и косвенные признаки изображений могут быть первичными и вторичными. Первичные признаки определяют путем наблюдения и измерения изображений, вторичные - путем обработки первичных признаков. Существуют и другие разновидности признаков, причем с развитием средств получения и обработки изображений их количество увеличивается. Разделение признаков целесообразно учитывать при их систематизации с целью создания банков признаков и формализации операций дешифрирования. С учетом сущности понятия «признак» уточним понятия «объект» и «изображение» в топографическом дешифрировании.
Объект - это единица классифицированного множества объектов местности, состоящая из совокупности демаскирующих признаков. Изображение - это единица классифицированного множества изображений объектов местности, состоящая из совокупности дешифровочных признаков. Примеры классификации признаков имеются в. Желательно, чтобы классификация признаков способствовала автоматизации и оптимизации процесса дешифрирования. С учетом принятых формулировок понятий объектов, изображений и признаков установим сущность процесса дешифрирования. По общности целей и действий дешифрирование относится к процессам определения свойств объектов по источникам информации, которыми могут быть: сам объект, его описание, музыкальные образы и т. д. Особенностью, выделяющей дешифрирование из этих процессов, является то, что в качестве источников информации о наличии свойств объектов используются изображения, их признаки. В этом заключается сущность дешифрирования. Общность целей и действий обусловливает целесообразность учета возможности применения для формализации дешифрирования известных детерминированных и вероятностных методов обработки указанных выше источников информации. Чтобы техническими средствами решать интеллектуальные задачи обработки изображений, надо уяснить действия дешифровщика с позиции возможности их формализации. Дешифровщик, обрабатывая изображения, определяет известные ему признаки и по ним отбирает изображения, которые соответствуют объектам, интересующим потребителей, классифицирует отдешифрированные изображения и приводит их к форме, понятной потребителю. При этом дешифровщик сопоставляет совокупность выявленных признаков с классификацией признаков изображений объектов и самих объектов, а затем по совпадающим признакам устанавливает соответствие изображений объектам.
Классификации признаков изображений объектов и самих объектов, используемые дешифровщиком, как правило, совпадают с классификацией признаков объектов для потребителей. Признаки изображений и объектов, используемые при дешифрировании, как правило, не совпадают по количеству и содержанию со свойствами определяемых объектов. В процессе дешифрирования признаки изображений объектов обязательно используются и являются основными, а признаки объектов могут и не использоваться.
Исходя из изложенного, примем формулировку: дешифрирование - это процесс определения объектов и их свойств с использованием признаков изображений. Для краткости рассматриваемый процесс
и т.д.................

1. Какие виды аэрофотосъемки применяют в лесном хозяйстве?

2. Каковы причины искажения изображений на аэрофотосъемках и способы их устранения?

3. Какие виды дешифрирования Вы знаете?

4. В чем сущность разности продольных параллаксов?

5. Для каких целей закладывается таксационно -дешифрованная пробная площадь (ТДПП)?

6. Что такое дистанционные методы в изучении лесов?

1 . В связи с широким применением аэрофотосъемки во многих отраслях лесного дела имеют значение различные виды фотографирования земной поверхности с самолета.
Виды аэрофотосъемки отличаются рядом признаков.
Фотографирование земной поверхности с самолета может происходить при различных положениях главной оптической оси аэрофотоаппарата. В зависимости от этого признака существуют следующие виды аэрофотосъемки: горизонтальная, плановая и наклонная (перспективная) - рис.
Под горизонтальной подразумевается такая аэрофотосъемка, при которой главная оптическая ось аэрофотоаппарата занимает отвесное положение (α=0), плоскость негатива строго горизонтальна.
Если в момент фотографирования главная оптическая ось аэрофотоаппарата отклоняется от отвесной линии в среднем на 1-1,5°, но не более 3°, то такая аэрофотосъемка называется плановой.

Фотографирование же при наклонном положении главной оптической оси аэрофотоаппарата (α>3°) называется наклонной, или перспективной, аэрофотосъемкой. В том случае, когда на аэроснимке изображается естественный горизонт, аэрофотосъемка будет перспективной с горизонтом.
Кроме того, может быть планово-перспективная аэрофотосъемка, при которой по одному и тому же маршруту с помощью специальных аэрофотоаппаратов одновременно производятся плановые и перспективные аэроснимки.
В зависимости от характера покрытия местности аэроснимками аэрофотосъемка разделяется на одинарную, маршрутную и многомаршрутную, или аэрофотосъемку площади.
Oдинapнaя аэpoфoтocъeмкa представляет собой фотографирование отдельных объектов местности (например, гари, ветровала, склада древесины, участка леса, сплава и др.) одиночными аэроснимками. Такая аэрофотосъемка применяется при решении отдельных лесохозяйственных вопросов, при аэротаксации лесов и авиационной охране лесов от пожаров.
Маршрутной аэрофотосъемкой называется воздушное фотографирование полосы местности по определенному маршруту. В зависимости от объекта, подлежащего аэрофотосъемке, маршруты полетов могут быть прямолинейными (ряд кварталов леса), ломаными, или криволинейными (вдоль русла реки). При такой аэрофотосъемке между аэроснимками в маршруте осуществляется перекрытие, достигающее 56-60%. Оно называется продольным перекрытием.
Маршрутная аэрофотосъемка, состоящая из одного, двух или трех маршрутов, применяется для лесотранспортных, водномелиоративных и других работ, проводимых в пределах узкой полосы местности.
Многомаршрутная, или аэрофотосъемка площади, применяется в тех случаях, когда необходимо заснять лесной массив, занимающий значительную площадь. Производится она путем проложения ряда прямолинейных и параллельных между собой маршрутов аэроснимков, взаимноперекрывающихся. При данном виде аэрофотосъемки, помимо продольных перекрытий между аэроснимками в маршрутах, должно быть соблюдено и заданное перекрытие между аэроснимками соседних маршрутов полета, называемое поперечным перекрытием, Обычно оно составляет 30-40% (рис. 16).

В России ведущее место в картографировании страны, в том числе лесных массивов, заняла плановая аэрофотосъемка. Планово-перспективная аэрофотосъемка получила крайне ограниченное распространение, а перспективная аэрофотосъемка применяется для научных целей и для получения фотографии - панорамы местности.
По методу последующей фотограмметрической обработки аэроснимков и изготовления конечной продукции различаются три вида аэрофотосъемки: контурная, комбинированная и стереофотограмметрическая, или стереотопографическая.
Контурная аэрофотосъемка - это съемка, в результате которой получается контурный план местности.
Комбинированная аэрофотосъемка заключается в том, что контурный план местности создается путем использования материалов аэрофотосъемки, а рельеф изображается на нем горизонталями в результате полевых наземных топографогеодезических работ, преимущественно с применением мензульной съемки с использованием аэроснимков.
Стереофотограмметрическая, или стереотопографическая, съемка дает возможность получить топографический план местности на основании камеральной обработки аэроснимков при небольшом объеме геодезических работ.
Лётно-съемочный процесс для всех этих видов аэрофотосъемки в основном один и тот же, но стереофотограмметрическая съемка предъявляет специальные требования к оптике, юстировке аппарата и фиксированию элементов внешнего ориентирования.
Плановую аэрофотосъемку разделяют на крупномасштабную - при масштабе фотографирования крупнее 1:10000, среднемасштабную - при масштабе фотографирования от 1:10000 до 1:30000, мелкомасштабную-при масштабе фотографирования мельче 1:30000 (1:50000, 1:75000 и предельно до 1:100000).
Применение того или иного вида аэрофотосъемки в лесном деле зависит от назначения самой съемки и предъявляемых к ней требований. Аэроснимки, полученные в результате плановой, перспективной или других видов аэрофотосъемки в крупном или мелких масштабах, резко различаются по фотограмметрической обработке и использованию их для различных целей лесного хозяйства и лесной промышленности.
Фотограмметрическая обработка плановых аэроснимков наиболее проста в условиях равнинной местности. Здесь она заключается прежде всего в устранении искажений от несоблюдения вертикального положения главной оптической оси аэрофотоаппарата и от колебаний высоты полета.
Возможность использования плановых аэроснимков для таксации леса без предварительной и сложной фотограмметрической обработки (развертывания, трансформирования) является большим достоинством и позволяет сразу же после аэрофотосъемки применить их для полевых работ. В тех же случаях, когда для решения различных лесохозяйственных и лесоинженерных задач требуется составление более точных планов, создаются фотопланы с соблюдением потребной степени точности.
Основным недостатком плановой аэрофотосъемки считается меньшая производительность ее по сравнению с перспективной и планово-перспективной съемками. Но при современном со стоянии техники этот недостаток устраняется в связи с наличием широкоугольных объективов, применением увеличения фотоизображений и большого формата аэроснимков.
Аэроснимки наклонной аэрофотосъемки с перспективным изображением снятой местности имеют переменный масштаб, уменьшающийся от переднего плана к дальнему. При этом значительное уменьшение масштаба на дальнем плане вызывает резкое падение распознаваемости снимаемых объектов и таксационных показателей насаждений. Если на переднем плане деревья с кронами видны полностью, то по мере удаления от переднего плана к дальнему кроны деревьев все более налегают друг на друга и закрывают собой мелкие прогалины, речки, дороги, просеки и другие земные объекты.
При наклонной аэрофотосъемке в горной местности на аэроснимках получаются значительные искажения ситуации, появляются «мертвые» пространства, вследствие чего на них не фиксируется ряд важных деталей местности.
К числу основных недостатков наклонной аэрофотосъемки относится большая сложность их фотограмметрической обработки.
Заслуживает внимания так называемая щелевая аэрофотосъемка, разработанная в 1936 г. В.С. Семеновым. Схема двухщелевого аэрофотоаппарата системы Семенова приведена на рис. 17.

Сущность щелевой аэрофотосъемки заключается в непрерывном фотографировании полосы местности на движущуюся пленку сквозь узкую щель в фокальной плоскости камеры, расположенную перпендикулярно направлению полета. Щелевой аппарат затвора не имеет, объектив ею все время открыт. При щелевой аэрофотосъемке происходит непрерывное экспонирование пленки, поэтому контактный отпечаток имеет на рулонной бумаге вид сплошной ленты. Движение пленки синхронизировано с движением изображения, что и обусловливает резкость снимка.
Чаще всего щелевые аппараты делаются двухобъективными. Один из них, широкоугольный, дает мелкомасштабное изображение, другой - Крупномасштабное. С помощью этих аппаратов можно производить фотографирование с низкой высоты полета в облачные дни и в условиях сумерек, получать плановые аэроснимки одновременно в различных масштабах, выполнять стереоскопическую съемку одним объективом через обе щели и вести перспективную съемку под любым заданным углом. в частности, щелевая аэрофотосъемка под углом 45° применялась при изучении лесосырьевых баз в зимних условиях. Такая съемка названа аксонометрической. Это правильно только по отношению к середине ленты, так как изображения предметов в краевых частях получались под иными поперечными углами, непрерывно увеличивающимися от центра к краям аэроснимка. По этой причине измерительные свойства таких аэроснимков значительно хуже плановых. Кроме того, встречается полосатость (ребристость) изображения, возникающая за счет неполной синхронизации движения пленки с движением изображения.
Щелевая аэрофотосъемка имеет практическое значение для лесоустройства, различных лесоинженерных и лесохозяйственных целей.
За последние годы развитие получает двухмасштабная аэрофотосъемка. Такая аэрофотосъемка выполняется одновременно двумя аэрофотоаппаратами, в двух различных масштабах (мелком и крупном) при соотнощении 1:2. При лесоустройстве аэроснимки более мелкого масштаба используются для составления планово-картографических материалов, а аэроснимки более крупных масштабов служат для контурного дешифрирования, полевых работ, ориентирования на местности, таксационного и измерительного дешифрирования.
Применяемые для этой цели спаренные аэрофотоаппараты имеют различные фокусные расстояния и при наличии разных форматов аэроснимков (например, 18х18 см и 30x30 см) позволяют почти полностью покрыть снимаемую площадь аэроснимками двух масштабов. Для крупномасштабной аэрофотосъемки возможно уменьшение величины поперечного перекрытия (16-20%). так как такие аэроснимки фотограмметрической обработке не подвергаются.

2 . АЭРОФОТОСЪЁМКА, фотографирование земной поверхности с воздуха специальным фотоаппаратом (аэрофотоаппаратом, АФА), смонтированным на подвижном носителе (например, на самолёте, вертолёте, дирижабле). Широко применяется для картографирования, разведки местности (исследования природных ресурсов), экологического контроля, в археологии и др. Обычно аэрофотосъемку выполняют однообъективным АФА для покадровой фоторегистрации, который отличается от обычного фотоаппарата максимально полной автоматизацией съёмочного процесса, применением дистанционного управления и контроля, большим форматом кадра. Аэрофотосъемку осуществляют по определённому направлению (маршрутная аэрофотосъемка) или по площади (площадная аэрофотосъемка); диапазон длин волн от 380 до 1300 нм. На качество получаемых фотоснимков (помимо несовершенства съёмочной аппаратуры) оказывают влияние такие факторы, как рассеяние света в атмосфере, турбулентность атмосферы, термобарические условия, смещение оптического изображения относительно фотослоя в процессе экспонирования. Для уменьшения смещения изображения аэрофотосъемку выполняют с минимальными по длительности выдержками, а также используют оптическую или механическую компенсацию. При использовании оптических (зеркальных или клиновых) компенсаторов оптическое изображение смещается на фотослоев направлении, противоположном движению самолёта или другого носителя. При механической компенсации фотоплёнку перемещают в направлении смещения оптического изображения со скоростью, близкой к скорости носителя; экспонирование осуществляется через узкую щель, поэтому такие АФА называются щелевыми.

Изображение местности на снимке имеет искажения, основные из которых обусловлены непостоянством высоты фотографирования, рельефом местности, наклоном снимка, кривизной земной поверхности.

Различают плановую и перспективную аэрофотосъемку. При плановой аэрофотосъемке (наиболее распространена) оптическая ось фотообъектива перпендикулярна земной поверхности (при этом АФА занимает горизонтальное положение). Для сохранения положения АФА неизменным в течение всего времени съёмки его стабилизируют при помощи гироскопических устройств. Перспективная аэрофотосъемка осуществляется при наклонных (по отношению к земной поверхности) положениях оптической оси; применяется в основном для получения обзорно-поисковой информации. Незначительные перспективные искажения изображения на аэрофотоснимке исправляют посредством специальных приборов - фототрансформаторов. Аэрофотоснимки подвергают дешифрованию (распознаванию зафиксированных на них объектов) или фотограмметрической обработке. Для лучшего распознавания наземных объектов аэрофотосъемку нередко выполняют с помощью многообъективных АФА в различных участках оптического спектра (спектрозональная аэрофотосъемка). Для получения фотосхемы местности при съёмке обеспечивают взаимное перекрытие изображаемых участков на соседних фотоснимках. При перекрытии свыше 60% соседние фотоснимки образуют так называемые стереопары, позволяющие наблюдать стереоскопическое изображение местности. Для расширения полосы фоторегистрации используется панорамная аэрофотосъемка. Прямое панорамирование обеспечивается покачиванием объектива (или всего АФА) в плоскости, перпендикулярной направлению полёта; косвенное панорамирование - с помощью призменных или зеркальных систем, располагаемых перед объективом АФА. Масштаб фотоснимков m зависит от высоты фотографирования Н и фокусного расстояния объектива f: m=f/Н; соответственно различают крупномасштабные, среднемасштабные и мелкомасштабные (высотные) снимки.

3 .Топографическое дешифрирование является одним из основных процессов технологической схемы создания и обновления карт.

По данным профессора М.Д. Коншина, удельный вес стоимости топографического дешифрирования при съемках карт масштаба 1: 25 000 составляет около одной третьей, а при обновлении карт масштабов 1: 25 000 - 1: 100 000 - до половины стоимости их создания.

Топографическое дешифрирование фотоснимков производится с целью обнаружения, распознавания и получения характеристик объектов, которые должны быть изображены на составляемой или обновляемой топографической карте.

Ландшафтное дешифрирование аэрофотоснимков имеет целью региональное или типологическое районирование местности. Это имеет большое значение как для изучения поверхности Земли, так и для решения специальных технических задач, например, для планирования аэросъемки.

Отраслевое (специальное) дешифрирование производится различными организациями для решения ведомственных задач, отнесенных ко второй группе, и имеет много разновидностей.

Виды и разновидности дешифрирования аэрофотоснимков не являются какими-то резко отличными и не связанными друг с другом. Это, в частности, проявляется в единстве методов и способов выполнения работ, применяемых во всех видах дешифрирования.

Из принятой классификации видов дешифрирования для военных топографов наибольший интерес представляют две разновидности:

Топографическое дешифрирование;

Военное дешифрирование.

Топографическое дешифрирование фотоснимков - это обнаружение и распознавание, а также получение характеристик тех объектов, которые должны быть изображены на топографической карте.

Военное дешифрирование - это процесс обнаружения и распознавания военных объектов, а также определения тактических свойств местности по их фотографическим изображениям.

Результаты дешифрирования доводятся до войск в графической, цифровой или текстовой формах.

В зависимости от принципов организации работ и условий выполнения различают четыре метода дешифрирования аэрофотоснимков:

Полевое дешифрирование предусматривает выполнение работ непосредственно на местности. В результате полевого дешифрирования выявляются все объекты, которые необходимо нанести на топографическую карту, в том числе и не изобразившиеся на фотоснимке. Опознанные объекты и их характеристики вычерчиваются на фотоснимке в условных знаках.

Методы и способы дешифрирования

дешифрование снимок фотоизображение

Полевое дешифрирование аэрофотоснимков может быть полным и неполным.

При полном производится распознавание всех подробностей, подлежащих вскрытию (например, распознаются все элементы местности, изображаемые на топографической карте).

Неполное полевое дешифрирование обеспечивает распознавание только тех объектов, которые не могут быть надежно отдешифрированы камерально.

Полевой метод дешифрирования аэрофотоснимков применяется при:

Съемке и обновлении карт на районы, имеющие особо важное хозяйственное и оборонное значение;

Геодезических работах;

Полевой подготовке снимков;

Создании фотоснимков - эталонов дешифрирования на ключевые участки.

Недостатком полевого метода является его трудоемкость и значительные материальные затраты. Кроме того, полевое дешифрирование сложно в организационном отношении.

Камеральный метод дешифрирования фотоснимков предусматривает распознавание объектов и получение их характеристик без выхода в поле путем изучения свойств фотоизображений.

Основой для принятия решения при камеральном дешифрировании служат дешифровочные признаки объектов, определенным образом изобразившихся на снимке.

Камеральный метод дешифрирования аэрофотоснимков является в настоящее время основным во всех видах дешифрирования и используется при стереотопографическом методе аэрофототопографической съемки. Недостаток метода состоит в том, что он не может обеспечить 100%-ную полноту и достоверность полученной информации.

Аэровизуальный метод заключается в распознавании объектов с самолета или вертолета. Этот метод позволяет увеличить производительность и снизить стоимость работ в труднодоступных и малообжитых районах.

Например, стоимость аэровизуального дешифрирования в труднодоступных районах составляет около 40% от затрат, необходимых для выполнения полевого дешифрирования.

Вместе с тем, аэровизуальный метод дешифрирования требует специальной подготовки операторов по быстрому ориентированию и распознаванию объектов за сравнительно ограниченные сроки.

Комбинированный методпредусматривает сочетание камерального и полевого дешифрирования, причем, в поле или в полете выявляются и распознаются только те объекты или их характеристики, которые невозможно вскрыть камерально, то есть основная работа по дешифрированию выполняется в камеральных условиях.

Вопрос о том, должно ли камеральное дешифрирование предшествовать полевому (аэровизуальному) или наоборот, решается в зависимости от конкретных условий.

Во всех без исключения методах дешифрирования применяются три способа выполнения работ:

Визуальный;

Машинный (автоматический);

Комбинированный (человек и машина).

Визуальный способ дешифрирования снимков является основным. В дальнейшем, даже в случае развития машинного способа, он будет чаще применяться в полевом и аэровизуальном методах.

Восприятие и обработку информации снимка осуществляет глаз и мозг оператора дешифровщика. Если глаз не вооружен, говорят о непосредственном визуальном дешифрировании.

Однако, как правило, человек использует технические средства, расширяющие возможности глаза. В этом случае говорят об инструментальном визуальном дешифрировании.

Для успешного решения задач дешифрирования часто применяют снимки, на которых показан пример дешифрирования. Такие снимки носят название аэрофотоснимков - эталонов, а способ дешифрирования - визуальное дешифрирование по эталонам.

Машинный (автоматический) способ дешифрирования предусматривает выполнение всех этапов дешифрирования с помощью специальных устройств. Различают следующие разновидности машинного способа:

Микрофотометрический;

Фотоэлектронный;

Пространственной фильтрации.

Микрофотометрический способ дешифрирования аэрофотоснимков основан на установлении и использовании корреляционных связей между свойствами объектов и статистическими характеристиками их фотоизображений. Для этих целей пригодны фотометрические (средняя плотность, ее дисперсия, асимметрия и эксцесс, корреляционные функции оптической плотности и т. п.), геометрические (средние размеры, кривизна, частота пересечений контурных линий и т. д.) и другие характеристики фотоизображений.

Фотоэлектронный способ дешифрирования аэрофотоснимков аналогичен микрофотометрическому. Однако, в отличие от микрофотометрического способа, здесь информация считывается одновременно с некоторой площади изображения и обрабатывается параллельно.

Способ пространственной фильтрацииоснован на прямом и обратном преобразовании Фурье и корреляционных связях между свойствами объектов и спектрами пространственных частот их фотоизображений.

Комбинированный способ дешифрирования предусматривает тесную связь оператора - дешифровщика с автоматизированной системой, которая должна давать максимум сведений, необходимых человеку для принятия решения по распознаванию.

Вид и разновидность дешифрирования накладывает свой отпечаток на состав распознаваемых на снимке объектов, а также на свойства объектов.

Наиболее представительной является группа топографических объектов:

Гидрография;

Различные угодья;

Населенные пункты;

Дорожная сеть, линии ЛЭП;

Границы и т. п.

Разновидности тематического (отраслевого) дешифрирования направлены на изучение внутреннего содержания объектов.

«Происхождение» объекта определяет не только его внешний облик и положение, но и методику дешифрирования.

Объектам естественного происхождения характерны произвольность формы контура и отсутствие строгой упорядоченности в расположении. Внешний вид характеризуется структурой изображения.

Объектам искусственного происхождения характерны часто стандартные формы, постоянство состава, типовые размеры.

В зависимости от абсолютных значений и соотношений линейных размеров объекты делятся на три группы:

Компактные (имеют исключительно малые размеры);

Линейные (это те, у которых длина более чем в три раза превосходит ширину);

Площадные (имеют большие размеры).

В зависимости от состава и предназначения элементов объекта выделяются две группы:

Простые (одиночные);

Сложные (групповые).

Простой - это элемент сложного.

Сложный - это упорядоченная совокупность простых объектов, объединенная целевым назначением.

Объекты по-разному отражают падающую на них солнечную радиацию и поэтому разделяются по контрасту:

Малоконтрастные;

Контрастные;

Высококонтрастные.

Длительность существования объектов и их признаков делит объекты на динамичные и стационарные.

Динамичные объекты меняют свои свойства или вообще пропадают в сравнительно короткие сроки - часы, сутки, недели.

Стационарные - меняют свои характеристики, но в течение сезона, нескольких лет.

4. Пара горизонтальных снимков Р1и Р 2 , полученных с горизон­тального базиса B = S 1 S 2 , с осями абсцисс, лежащими на одной прямой (идеальный случай съемки) в позитивном варианте, показа­на на рисунке 5.1.

Рис. 5.1 - Изображение отвесной линии на паре снимков идеального случая съемки

Отвесная линия AD (на местности - столб, за­водская труба и т. п.) отобразилась на снимках отрезками а 1 d 2 и a 2 d 2 , направленными соответственно в точки о х и о 2 , так как точки надира n 1 и п 2 на горизонтальных снимках совмещаются с главны­ми точками. Точки а 1 и а 2 будут иметь равные ординаты У а 1 =У а 2 так как в идеальном случае съемки след сечения снимков базис­ной плоскостью будет параллелен общему направлению осей абс­цисс этих снимков. Аналогичное равенство будет справедливым для любой пары соответственных точек.

Разность ординат соответственных точек пары снимков назы­вают поперечным параллаксом точки Y1 – Y2 = qt (1)

Одна и та же пара снимков в различных ракурсах показана на рисунках 5.1 и 5.2.

Рис. 5.2- Координаты концов отвесной линии, изображенной на паре снимков

Из них видно, что абсциссы точек изображения изменяются в зависимости от высоты их положения относительно плоскости, принятой за начальную (плоскость Е). С увеличением геодезической отметки точки масштаб изображения элементов, лежащих в горизонтальной плоскости, проходящей че­рез эту точку, будет укрупняться. Следовательно, через абсциссы точек пары снимков можно получить информацию о высотах то­чек и, в частности, о рельефе местности.

Разность абсцисс пары соответственных точек на левом и пра­вом снимках называют продольным параллаксом точки

P = X1 – X2

5. Таксационно-дешифровочные пробные площади (ТДПП) закладывают с целью тренировки, изучения морфологической структуры полога насаждений, установления зависимостей между таксационными и дешифровочными показателями. Пробные площади подбираются в однородных по лесорастительным уловиям и таксационной характеристике участках, намеченных по АФС под стереоприборами. Пригодность этих участков окончательно выясняется на местности путем натурного осмотра насаждения.

Для удобства перечета и определения участия крон деревьев в пологе насаждения длинная сторона ТДПП намечается параллельно лу­чам солнца в момент аэрофотосъемки и она располагается по возмож­ности ближе к центру АФС. Ее опознают и привязывают в натуре г ясно заметным ориентирам.

При исследовательских работах на ТДПП проводится частичное или. сплошное картирование деревьев и проекций их крон. Для этого ТДПП разбивают на площадки размером 5 х 5 м (в древостоях I - III класса) или 10 х 10 м (в насаждениях старших возрастов). По уг­лам площадок ставят колышки размером 40 - 50 см с номерами площа­док.

Затем все деревья нумеруют и определяют их местоположения путем промеров между колышками по двум взаимно перпендикулярным направлениям (система координат). Определяют местоположение де­ревьев, которые находятся вне ТДПП, но кроны которых входят на ее территорию. Определив положение каждого дерева, измеряют его па­раметры: диаметр на высоте 1,3 м (d 1,3), диаметр кроны (Дк),вы­соту (h), высоту расположения наибольшего диаметра кроны (ЬДк), длину кроны (Lk) . (Рис. 1-3).

Затем устанавливают степень густоты и форму кроны в верти­кальном и горизонтальном разрезах по классификации Г.Г.Самойло- вича (рисАК-ЗД. По густоте кроны делят на три группы:

Густые (1) - при осмотре в натуре сбоку в кроне не более 25% просветов между ветвями;

Средней густоты (2) - количество просветов не более 50%;

Редкие (3) - просветы составляют более 50%.

Запись проводится в виде - "2 - IV (3) - 8” - (средней густоты, шаровидная, сфероидальная, неправильно эллипсовидная).

Диаметр крон правильной формы измеряют в направлениях С-Ю, В-3. Диаметр ассимметричных крон измеряют также и в направлениях СВ-ЮЗ, СЗ-ЮВ. Измерение следует проводить с помощью крономера или 2-х метровой рейки с точностью + - 0,1 м.

Местоположение деревьев и проекции крон зарисовывают на план (миллиметровка) пробной площади в масштабе - I: 100 или I: 200 (рис 3,6) .

При закладке ТДПП с частичным картированием деревьев отбива­ют ленту вдоль длинной стороны пробной площади. Если средний Дк менее 5 м, ширина ленты должна быть 5 м, при Дк более 5 м – отбивается лента шириной 10 м. Отграниченную ленту разбивают клетки размером 5x5 или 10 х 10 м. Все последующие операции на ленте выполняют вышеизложенным способом.

По результатам обмеров составляют профили древостоев (рис 3.7).

После картирования и составления профиля древостоя проводят сплошной перечет деревьев по ступеням толщины в зависимости от среднего диаметра древостоя:

До 6 см - по 1 см ступеням толщины;

От 6 до 16 см - по 2 см ступеням толщины;

От 16 и более - по 4 см ступеням толщины.

При перечете сырорастущие деревья подразделяются на деловые, полуделовые и дровяные. К деловым относятся деревья, длина дело­вой части которых не менее 6,5 м, и при высоте ствола до 18 м - не менее 1/3 высоты. К полуделовым относятся деревья, у которых длина деловой части составляет от 2 до 6,5 м. Дровяными считаются деревья с длиной деловой части менее 2,0 м.

Рисунок 1. Показатели формы и размера крон дерева.

Рисунок 2. Изменение формы крон по мере увеличения высоты до наибольшей ширины кроны при одной и той же ширине, длине и высоте дерева.

Рисунок 3. Измерение показателей формы и размера кроны дерева.

Рис 4. Классификация форм крон деревьев (в схематическом изображе­нии).

I. Конусовидные: I- узкоконусовидная (шиловидная); 2- узкопирамидальная; 3 - конусовидная; 4 - тупоконусовидная; 5 - ширококонусовиндная.

II. Эллипсовидные и цилиндрические: 1 - эллипсовидная; 2- овально-конусовидная (снизу); 3- конусовидно-овальная (снизу); 4- цилин­дрическая; 5 - неправильно-цилиндрическая.

III. Параболоидные (яйцевидные) и ромбовидные: / - параболоидная (яйцевидная); 2 - полукруглоовальная (обратно-яйцевидная); 3 - полу-кругло-длинновытянутая; 4 - ромбовидная.

IV. Шаровидные и сфероидальные: 1 - шаровидная; 2 - неправильно-округлая; 3 - сфероидальная (полушаровидная); 4 - широкоовальная.

V. Плосковершинные и куполообразные: I - плосковершинная; 2 - плосковершинно-узорчатая; 3 - плосковершинно-раскидистая (зонтич­ная); 4 - куполообразная.

VI. Неправильные: 1 - неправильнооднобоко-сжатая; 2 - неправильно-узорчато-однобокая; 3 - овально-однобокая, высокопосаженная.

VII. Узорчатые, раскидистые и плакучие: I-узорчатая; 2 - узорча­товысокопосаженная; 3 - плакучая.

VIII. Сложные: I - длинная рассеченно-узорчатая; 2 - многоствольная сложная форма; 3 - канделябровидная

Рисунок 5. Классификация форм проекций крон в плане (в схематическом изображении).

I. 1 – округлая; 2 – неправильно округлая; 3 – ассиметрично-ок­руглая; 4 – округло-вытянутая; 5 – округло-длнновытянутая.

II. 1 – эллипсовидная; 2 – расширенно-эллипсовидная; 3 – непра­вильно эллипсовидная; 4 – ассиметрично-выпукло-витянутая; 5 – выпукло-вытянутая (сжато-эллипсовидная).

III. Односторонне-сжатые и ненравильно-однобокосжатые:

1, 2, 4 – неправильные; 3 – ромбовидная; 5 – узорчатая.

Рисунок 6. План горизонтальной проекции полога насаждений (8С1Л1Б, 100 лет, полнота 1,0, сомкнутость 0,75, тип леса – сосняк разнотравный).

Рисунок 7. Схема профиля насаждения (8С1Л1Б, 100 лет, полнота 1,0, сомкнутость 0,75, тип леса – сосняк разнотравный).

В процессе перечета в каждой ступени толщины дополнительной чертой отмечают учетные деревья (5, 10, 15, 20).

При перечете в каждой ступени толщины учитываются деревья, видимые на АФС. К видимым относятся те деревья, у которых кроны освещены в момент аэросъемки и размеры освещенной части кроны больше разрешающей способности АФС (1,5 м и более при масштабе АФС 1: 15000).

В результате обработки такого перечета можно установить де- шифровочный состав и сомкнутость полога. Для этого по плану изме­ряют площадь проекций крон. Этот способ наиболее точный, но и трудоёмкий. Поэтому используют более простые способы определения сомкнутости полога, рис. 3.8.

Линейный способ.

По сторонам ТДПП протягивают мерную ленту, визируют начало и конец проекции кроны на этой линии и измеряют полученный отрезок. Соотношение сумм измеренных отрезков проекции крон к общей протя­женности ленты и есть величина сомкнутости полога. Общая длина линий должна быть не менее 200 м.

Точечный способ.

На ТДПП прокладывают параллельные линии и через определенный интервал останавливаются и визируют вверх в полог с помощью кро- номера или вехи. Подсчитывают отдельно число точек визирования на крону и между кронами. Точку, попавшую в край кроны, считают за 0,5. Отношения суммы точек, попавших в крону, к общему количеству точек и есть сомкнутость полога. Для обеспечения точности опреде­ления сомкнутости полога + - 5% требуется 250 - 300 измерений.

Возраст основного элемента леса определяют путем подсчета годичных слоев на кернах, взятых с помощью возрастного бурова у шести кернов или их подсчета у 3 - 5 модельных деревьев, срублен­ных вне ТДПП.

Для учета и характеристики подроста и подлеска на ТДПП равно­мерно закладываются не менее 5 площадок, составляющих в сумме 5% от ее площади.

Характеристика травяного и мохового покрова дается в целом для ТДПП с указанием видового состава, степени проективного пок­рытия и других данных.

Почвенный разрез описывается по генетическим горизонтам с указанием их мощности, цвета, механического состава, структуры, сложения, включений, новообразований, характера смены горизонтов.

Записи проводят в карточке ТДПП (приложение 1).

Обработка ТДПП проводится в следующем порядке:

При полекамеральной обработке полуделовые стволы делятся поровну между деловыми и дровяными;

По таблицам площадей сечений подсчитывается сумма площадей сечений по каждой ступени толщины с подразделением обшей суммы по составляющим элементам леса, в том числе для деревьев, видимых на АФС;

Путем деления сумм площадей сечений на соответствующее число стволов вычисляются площади сечений средних деревьев каждо­го элемента леса, в том числе для деревьев видимых на АФС;

По площади сечений средних деревьев определяют средний ди­аметр;

На миллиметровой бумаге составляются графики зависимостей: |

d 1,3 = f (h), d 1,3 = f (Дк), d 1,3 = f (НДк) , d 1,3 = f (Lk) ;

На графике высот от оси абсцисс по значению среднего диаметра восстанавливается перпендикуляр до пересечения с кривой высот и по числовому значению на оси ординат находятся средние h, Дк, НДк, Lk; (Рис. 9).

Относительная полнота определяется с точностью до 0,01 как отношение суммы площадей сечений на 1 га таксируемого древостоя к сумме площадей региональных стандартных таблиц. При смешении пород, резко отличающихся по своим биологическим свойствам, относительные полноты устанавливаются отдельно для каждого элемента леса и суммируются при определении общей полноты яруса;

Запас определяется по каждому элементу леса, в том числе для деревьев, видимых на АФС леса, путем набора запасов по ступеням толщины по объемным таблицам соответствующего разряда высот. Общий запас древостоя находится путем суммирования запасов элементов леса.

Для контроля запас рассчитывается по формулам:

1. М =∑ g . Н. f

2. М =∑ g . (Н + 3)С; где

∑ g - сумма площадей сечений;

Н - средняя высота;

f - видовое число;

С - коэффициент, для светолюбивых пород - 0,40; для теневыносливых - 0,42;

Коэффициенты состава вычисляются по соотношению запаса составляющих пород с точностью до 0,01 и последующим округлением до целых чисел;

Процент деловой древесины определяется с точностью до 0,1% отношением запаса деловой древесины к общему запасу.

6. В условиях возрастающего значения лесов для природы и об­щества, а также усиливающегося антропогенного воздействия на лесные ландшафты особенно остро встает задача рационального использования и воспроизводства лесных ресурсов и их полезных свойств. Как считает В.И. Сухих (1990), для успешного решения этой задачи прежде всего необходимы надежные, точные и опе­ративные данные о состоянии лесных угодий и существенных изменениях, происходящих в лесных экосистемах.

К наиболее известному способу оперативного получения ин­формации о статике и динамике крупных лесных массивов отно­сится широкое использование материалов аэрокосмических съе­мок и автоматизированных методов обработки и анализа посту­пающих данных.

Начало применения аэрометодов для изучения и картографи­рования лесов в бывшем СССР относится к 20-м годам, а с конца 70-х годов в производственную практику активно внедряются методы, предусматривающие проведение космических съемок.

Имеющиеся данные убедительно доказывают эффективность таких подходов к решению задач по изучению, картографирова­нию лесов и контролю за их состоянием. Это достигается при комплексном использовании материалов авиационных и косми­ческих съемок. При этом наиболее продуктивно аэрокосмическая информация может применяться при осуществлении специализи­рованного мониторинга.

Аэрокосмический мониторинг лесов следует рассматривать как совокупность дистанционных и наземных методов получения информации об их состоянии, основных экологических и ресурс­ных функциях (Сухих, 1990).

Сбор данных в рамках системы аэрокосмического мониторин­га лесов (AKMJI) проводится на различных уровнях. Первая (об­зорная) ступень наблюдений - дистанционное зондирование с автоматических и пилотируемых космических летательных аппа­ратов (КЛА), которое должно обеспечивать регулярный - не реже раза в год, а в отдельных случаях (например, для обнаружения лесных пожаров) даже 2-3 раза в сутки - контроль над всей тер­риторией лесфонда, который предполагает распознавание всех необходимых природных и антропогенных объектов, интерпре­тацию их свойств и комплексную оценку возможных экологиче­ских нарушений.

Основу дистанционного зондирования с КЛА применительно к задачам мониторинга лесов составляют космические многозо­нальные сканерные съемки высокого разрешения (10-50м). Они позволяют в сжатые сроки получать информацию о значительных территориях и одновременно выявлять важные изменения коли­чественных и качественных характеристик лесных ресурсов на относительно небольших площадях (до 1-10га).

При изучении и картографировании лесов, слежении за дина­микой лесных экосистем на ограниченных территориях (напри­мер, при контроле за выруокои лесной растительности в опреде­ленных районах) могут также использоваться космические фото­съемки (спектрозональные или многозональные) высокого раз­решения (5-20 к) и ИСЗ серии «Космос». Как показывают прове­денные исследования, весьма полезной оказывается и оперативно передаваемая по радио с долговременных орбитальных станций (ДОС) тематическая информация, собираемая космонавтами при осуществлении по заданиям с Земли инструментально-визуальных наблюдений за конкретными объектами и процессами.

Вторая ступень мониторинга лесов - авиационная (аэросъемки и аэровизуальные наблюдения), третья - наземные обследования. Указанные мероприятия проводятся только для сбора данных, отсутствующих в материалах дистанционного зондирования с KJIA. Задача ставится таким образом, чтобы аэрокосмические измерения обеспечивали получение основного объема информа­ции, а наземные обследования осуществлялись лишь при нехват­ке или низкой разрешающей способности данных дистанционно­го зондирования. Иными словами, в подобной ситу ации фактиче­ски применяется оптимизационная модель: минимум затрат труда и финансовых средств - максимум необходимой информации.

По данным В.И.Сухих, для решения ряда научно-практических проблем вполне достаточно космической информации, в других случаях дистанционное зондирование с KJIA осуществляется в комплексе с аэросъемками (масштаб 1:500 - 1:100000), а нередко дополнительно проводятся и наземные обследования. При вы­полнении некоторых видов работ, требующих детальной инфор­мации, первая (космическая) ступень наблюдений исключается, а используются данные, получаемые только аэро- и наземными ме­тодами.

Организация мониторинга лесов требует развития специаль­ной географической информационной системы (ГИС). Геоин­формационная система (ГИС) - автоматизированная система, ориентированная на решение проблем мониторинга окружающей среды, планирования и управления ресурсами и обеспечивающая ввод, хранение, доступ, анализ и вывод информации о Земле. Она включает в себя базы картографических, таксационных и других данных, согласованных во времени в пространстве и характери- зирующих лесной фонд в статике и динамике. Наличие баз дан­ных обеспечивает всесторонний анализ имеющихся материалов о лесном фонде и выдачу соответствующих сведений в картогра­фической, статической, текстовой или иной форме (на бумажных носителях или экране дисплея) для управления лесохозяйствен- ным производством, осуществления многоцелевого лесопользо­вания, решения задач охраны окружающей среды.

Для эффективного функционирования системы мониторинга лесов создаются банки данных различных уровней:

а) детальные (повыдельные), содержащие информацию по ка­ждому таксационному выделу, которая собирается при инвента­ризации лесных насаждений, в том числе картографические ма­териалы в масштабе лесоустроительных планшетов (в большин­стве районов России - 1:10000 - 1:25000, в северно-восточной части страны - 1:50000 - 1:100000);

б) локальные, содержащие генерализованную информацию для карт масштаба 1:200000 - 1:500000 (в картографии под термином «генерализация» понимается отбор главного, существенного и его целенаправленное обобщение, предполагающее отображение объектов на карте соответственно ее значению, тематике и мас­штабу в пределах нескольких относительно крупных выделов - лесных кварталов, урочищ и т.д.);

в) региональные, содержащие генерализованную информацию для карт масштаба 1:2500000 - 1:5000000.

Специальная ГИС предоставляет возможность посредством анализа материалов аэрокосмических съемок выявлять и фикси­ровать в базе данных различные изменения, происходящие в лес­ном фонде в результате антропогенных воздействий и экологиче­ских нарушений, пожаров, повреждения лесов насекомыми- вредителями, болезнями, ветровалами и т.п. Для решения указан­ной задачи предусмотрен ввод в базу данных всей картографиче­ской информации в единой системе координат, привязанной к топографической основе. Это позволяет переносить в автомати­зированном режиме на топографические карты границы лесного фонда, лесохозяйственных предприятий, лесничеств, кварталов, таксационных выделов, а соответствующие цифровые данные включать в единую общегосударственную ГИС.

Поскольку база общегосударственной ГИС содержит информа­цию всех землепользователей о геологическом строении, рельефе, водных объектах, почвах, растительности, дорожно-транспортной сети и т.д. (иными словами, цифровую модель территории страны), то лесохозяйственная информационная система может по запросам получать для своих нужд цифровую топографическую основу и необходимые сведения о состоянии окружающей среды.

В рамках аэрокосмического мониторинга лесов должны ре­шаться следующие главные задачи:

Изучение и картографирование лесных земель (обновление кадастра лесных ресурсов);

Охрана лесов от пожаров;

Оценка санитарно-лесопатологического состояния лесных экосистем;

Контроль за лесопользованием и другими видами хозяйст­венной деятельности;

Всесторонний учет различных изменений в лесном фонде, обусловленных естественными и антропогенными факторами.

Изучение лесных земель традиционно осуществляется в про­цессе лесоустройства, которое включает мероприятия по органи­зации территории (в частности, проведение границ, прокладка квартальных просек) и таксацию лесов на основе сочетания на­земных обследований с дешифрированием крупно- и среднемас- штабных аэрофотоснимков (1:10000 - 1:20000), а также создание лесных карт масштаба 1:10000 - 1:25000.

Лесоустройство обеспечивает получение необходимых сведе­ний о динамике лесного фонда. Вместе с тем, оно весьма трудо­емко и требует значительных производственных затрат. Хотя на территории бывшего СССР лесоустройство осуществляется еще с середины прошлого века и в настоящее время к этой работе при­влечено около 10000 человек, детальные и надежные данные име­ются менее чем о 60% общей площади лесного фонда (700 млн. га).

Задачи изучения лесного фонда и обновления накопленных данных успешно решаются средствами аэрокосмического мони­торинга на основе широкого использования материалов дистан­ционного зондирования и проведения постоянной инвентариза­ции лесных ресурсов в условиях функционирования совмещен­ных банков картографической и таксационной информации.

В северных, северо-восточных и других районах России, не охваченных лесоустройством (обследования лесов выполнялись здесь еще в 40-е - начале 50-х гг. упрощенными, недостаточно надежными аэровизуальными и аэротаксационными методами), изучение лесного фонда осуществляется с помощью фотостати­ческих методов инвентаризации, базирующихся на дешифриро­вании космических снимков.

При фотостатической инвентаризации удается получить пол­ный набор картографических, лесоучетных и иных материалов, использующихся при реализации мероприятий по охране лесов, организации и ведению лесного хозяйства, планированию лесоза­готовок и т.д. По уровню детализации и надежности указанные материалы обычно являются вполне адекватными для достиже­ния намеченных целей.

Космические снимки также успешно применяются при прове­дении повторных лесоустроительных работ в таежной зоне: по­ступление оперативной информации гарантирует постоянное об­новление картографических, лесоучетных и проектных материа­лов в соответствии с требованиями лесоустройства при значи­тельном сокращении затрат труда и финансовых средств.

Уточнение данных лесоустройства и инвентаризации лесных ресурсов в условиях функционирования совмещенных банков картографической и таксационной информации обеспечивается за счет своевременного анализа текущих изменений в лесном, фонде, выявленных путем дешифрирования аэрокосмических снимков высокого разрешения в сочетании с организацией ограни­ченных наземных обследований или аэровизуальных наблюдений.

В рамках аэрокосмического мониторинга лесов на основе ис­пользования данных дистанционного зондирования с KJIA можно решать и задачи составления серии сопряженных многоцелевых и тематических мелкомасштабных лесных карт, которые необхо­димы различным учреждениям и ведомствам для осуществления специальных прогнозных разработок, а также мероприятий по планированию и освоению территории лесного фонда.

Применение космических снимков и совмещенных банков картографической и таксационной информации позволяет уско­рить и автоматизировать процесс создания тематических карт, повысить их качество и, как следствие, снизить производствен­ные затраты лесоустроительных работ, особенно в малоизучен­ных и труднодоступных районах.

Охрана лесов от пожаров, причиняющих огромный ущерб биоценозам (в 2002 году доля погибших насаждений от лесных пожаров составила 288 тыс. га, или 85,4% от обшей площади по­гибших насаждений, а общая площадь погибших насаждений со­ставила 334,6 тыс. га) - одна из главных задач лесного хозяйства.

Традиционные методы охраны лесов от пожаров основывают­ся на авиационном и наземном патрулировании лесных массивов. В пожароопасный период организуется поиск очагов загорания, эффективность которого оставляет желать лучшего. Применение спутниковой информации позволяет намного повысить эффек­тивность мероприятий по охране лесов от пожаров. При этом наи­более значительные результаты могут быть достигнуты посредст­вом регулярных аэрокосмических съемок лесных территорий.

Для обеспечения эффективной охраны лесов от пожаров необ­ходима обширная информация о состоянии лесного фонда, в ча­стности, нужны карты лесных ландшафтов и информация о нали­чии в них горючих материалов, районировании территорий по степени пожарной опасности. В рамках аэрокосмического мони­торинга лесов подготовка подобных карт может осуществляться в процессе лесоустройства, создания и пополнения банков данных различных уровней.

По мнению специалистов, дистанционное зондирование целе­сообразно использовать прежде всего для решения трех ключе­вых лесопожарных задач:

Наблюдения за сходом снежного покрова, фенологическим состоянием лесов, общей, метеорологической обстановкой, влажно­стью горючих материалов и нарастанием степени пожарной опас­ности лесных территорий;

Обнаружение и оценка параметров лесных пожаров при любом состоянии атмосферы;

Прогнозирование распространения огня по элементам ландшафта и слежение за динамикой лесных пожаров.

Для решения указанных задач в Институте леса им. В.Н. Су­качева СО РАН создана и действует автоматизированная система «Прогноз», состоящая из трех подсистем: спутникового опера­тивного контроля, самолетного зондирования, наземного центра приема и обработки информации.

Спутниковые методы наблюдения применяются для оператив­ной оценки общей метеорологической и пожарной обстановки, обнаружения лесных пожаров и слежения за их динамикой.

Самолетное зондирование осуществляется в целях выявления очагов загорания и детальной оценки пожарной опасности (осо­бенно в условиях значительной облачности и задымления терри­тории), картографирования и диагностики лесных пожаров. Об­работанная аэрокосмическая информация, передаваемая в назем­ный центр по радиоканалам, анализируется с помощью ЭВМ; на основе полученных результатов составляются оперативные и долгосрочные прогнозы, производится расчет необходимых ма­териально-технических ресурсов для предупреждения и ликвида­ции пожаров. Соответствующие данные направляются затем ле- сохозяйственным органам для использования в практической деятельности.

В последние годы санитарно-лесопатологическое состояние многих лесных экосистем стремительно ухудшается. Ущерб, на­носимый лесам насекомыми-вредителями, сопоставим с потеря­ми от лесных пожаров. Значительное неблагоприятное влияние на лесные насаждения оказывают также ветровалы, буреломы, усиливающееся загрязнение атмосферы (кислотные дожди). По­этому к числу важнейших задач аэрокосмического мониторинга лесов относятся оперативный учет и прогнозирование массового размножения насекомых-вредителей, оценка степени поврежде­ния лесной растительности в результате выброса загрязняющих веществ в воздушный бассейн, выявление других негативных процессов, слежение за локализацией и ликвидацией потенци­ально опасных естественных и антропогенных воздействий на лесные ландшафты.

Одна из основных особенностей защиты таежных лесов от насе­комых вредителей - необходимость контроля за их численностью на огромных территориях. Институтом леса им. В.Н.Сукачева СО РАН разработан ландшафтно-ключевой дистанционный метод изучения наиболее опасного вредителя - сибирского шелкопряда. Данный метод предусматривает выделение ареалов, наиболее благоприятных по своим экологическим условиям для перехода популяций вредителя в фазу вспышки. Реконструкция динамики очагов насекомых в пределах системы природных комплексов (в сочетании с традиционными методами прогноза) позволяет осу­ществлять вероятностный контроль за численностью насекомых- вредителей и исключает внезапность их массового размножения.

Зоны повреждения древесной растительности в результате стихийных бедствий (ветровалы, буреломы) также приурочены к определенным типам лесных насаждений и экологическим усло­виям, а деградированные вследствие загрязнения атмосферы лес­ные массивы находятся обычно вблизи крупных городов и про­мышленных центров. Поэтому наличие в банке данных карт са- нитарно-лесопатологического состояния лесных экосистем, мест размножения насекомых-вредителей и прогнозных районов воз­можного развития неблагоприятных природно-антропогенных процессов позволяет с помощью целого ряда дистанционных и наземных методов своевременно обнаружить возникновение по­добных явлений и до минимума сократить ущерб, причиняемый лесным ландшафтам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Малов А.Н., Законников Обработка деталей оптических приборов. Машиностроение, 2006. - 304 с.

2. Бардин А.Н. Сборник и юстировка оптических приборов. Высшая школа, 2005. - 325с.

3. Кривовяз Л.М., Пуряев Д.Т., Знаменская М.А. Практика оптической измерительной лаборатории. Машиностроение, 2004. - 333 с.

4. Аковецкий В. И. Дешифрирование снимков. - М: Недра, 1983. … Аэрокосмич. методы и обработка материалов съёмок, - М.: Газойл Пресс, 2003−352

5. Коровин Г. Н., Андреев Н. А. Авиационная охрана лесов. М.: Агропромиздат, 1988.

6.ВерещакаТ.В., Зверев А.Т., Сладкопевцев С.А., Судакова С.С., Визуальные методы дешифрирования, - М.: Недра, 1990

Дешифрирова́ние сни́мков

метод исследования территорий, акваторий, атмосферных явлений по их изображениям на аэро-, космических, подводных снимках, фотосхемах, фотопланах. Суть дешифрирования составляет расшифровка содержания снимков, распознавание изображённых объектов, определение их качественных и количественных характеристик, извлечение информации на основе зависимостей, существующих между свойствами объектов и их отображением на снимках.
По техническим способам различают визуальное (камеральное и полевое, в т. ч. аэровизуальное), инструментальное (измерительное) и автоматизированное дешифрирование, причём часто эти способы применяют в сочетании. По содержанию выделяют дешифрирование общегеографическое (в т. ч. топографическое), тематическое (геологическое, ландшафтное, экологическое и т. п.) и специальное (лесоустроительное, мелиоративное и др.). Качество и надёжность распознавания объектов определяют дешифровочные признаки, масштаб и разрешение снимков, их стереоскопические свойства, техническая обеспеченность и применяемые алгоритмы.
Дешифровочные признаки – это характерные особенности объектов, по которым их удаётся распознать, выделить среди других и интерпретировать. Их подразделяют на прямые и косвенные. Прямые признаки присущи самим объектам, это конфигурация, размер, цвет, фототон, тень от объекта, структура и текстура изображения. Косвенные (индикационные) дешифровочные признаки характеризуют объект опосредованно через свойства какого-либо другого объекта, связанного с ним. Напр., тектонические разломы и грунтовые воды часто обнаруживают на снимках по приуроченным к ним полосам растительности. В процессе дешифрирования обычно используют заранее подготовленные наборы эталонных признаков.
Дешифровщик непременно должен знать конкретные (географические, геологические и др.) особенности территории и понимать природу самого дешифрируемого объекта. Результаты представляют в цифровой форме или оформляют их в виде дешифровочных схем, по которым затем составляют, уточняют, обновляют карты.
Современное автоматизированное дешифрирование предусматривает применение специальных фотограмметрических электронно-оптических приборов, компьютеров, программных и информационных средств. Автоматизация охватывает весь цикл работы, включая предварительную коррекцию снимков, выделение, распознавание и цифрование объектов, рисовку карт и их вывод на экран или на печатающее устройство.

• - чтение, расшифровка аэрофотоснимков с целью изучения или уточнения района развития подземных вод по геоморфологическим особенностям рельефа, по характеру и окраске растительности или почвенного слоя и т....

  Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии

• - thoto–interpretation for mudflows ----- ДЕШИФРИРОВАНИЕ СНИМКОВ В СЕЛЕВЕДЕНИИ - один из методов изучения селей, особенно широко используемый при их картографировании...

  Селевые явления. Терминологический словарь

• - рассматривание, чтение, расшифровка содер. аэрофотоснимков любых видов. Вследствие разностороннего содер...

  Геологическая энциклопедия

• - чтение, расшифровка, интерпретация содер...

  Геологическая энциклопедия

• - распознавание заснятых объектов, в частности растительности, ее состояния и продуктивности, характера поверхности, границ отдельных ценоэкосистем...

  Экологический словарь

• - см....

  Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

• - I Дешифри́рование дешифрование, расшифровка, чтение текста, написанного условными знаками, шифром, тайнописью...
• - Дешифрирование аэроснимков, один из методов изучения местности по её изображению, полученному посредством аэросъёмки...

  Большая Советская энциклопедия

• - Дешифрирование, дешифрование, расшифровка, чтение текста, написанного условными знаками, шифром, тайнописью...

  Большая Советская энциклопедия

• - метод исследования территории по ее аэрофотографическим изображениям, заключающийся в обнаружении и распознавании объектов, определении их качественных и количественных характеристик и отображении их условными...

  Большой энциклопедический словарь

• - ДЕШИФРИ́РОВАТЬ, -рую, -руешь; -ованный; сов. и несов., что. Определить, опознать объект по его изображению. Д. местность. Д. корабль...

  Толковый словарь Ожегова

• - дешифри́рование ср. 1. процесс действия по несов. гл. дешифрировать 2. Результат такого действия...

  Толковый словарь Ефремовой

• - дешифр"...

  Русский орфографический словарь

• - разбирание и чтение шифрованных рукописей...

  Словарь иностранных слов русского языка

• - расшифровка, опознавание, опознание, дешифрация, расшифровывание, дешифрование, декодировка, дешифровка, фотодешифрование, раскодирование,...

  Словарь синонимов

• - ...

  Словарь антонимов

"дешифрирование снимков" в книгах

Дешифрирование (аэроснимков)

Дешифрирование (расшифровка)

Выбираем качество снимков