Использование материалов космических съемок для разработки экологических карт открывает новое важное направление в современном экологическом картографировании.
На основе космических съемок создается система тематических карт. Она включает: группу карт, отражающих природные условия и экологические характеристики изучаемой территории;
группу карт современного состояния природных ресурсов, отражающих характер использования природных ресурсов, качественные и количественные их характеристики;
группу карт прогноза изменений природных ресурсов при техногенном воздействии;
группу природоохранных карт, т.е. карт рекомендуемых мероприятий, направленных на рациональное использование природных ресурсов и защиту природной среды.
Все карты, базирующиеся на космической информации делят на:
констатирующие (базовые) – отражающие экологические возможности территории, основные природные закономерности, потенциальные природные ресурсы; к
онстатирующие (инвентаризационные) – отражающие современное использование земель, проведенные природоохранные мероприятия и уровень техногенного воздействия; предназначены для построения экологического прогноза и разработки природоохранных мероприятий;
прогнозные – графическое изображение экологического прогноза – отражение возможных изменений природной среды при существующем уровне воздействия или его целенаправленном изменении; предназначены для проектирования природоохранных мероприятий;
рекомендательные – графическое изображение наиболее экологически эффективных мероприятий по охране и рациональному использованию природной среды, рекомендуемые на основании экологического прогноза; предназначены для облегчения выбора оптимального решения планирующими органами.
Комплекс работ по составлению карт природных условий и современного состояния природной среды включает дешифрирование космических материалов и проведение определенных полевых исследований. Все работы по составлению на основе космической информации серии экологических карт проводятся в 3 этапа:
предварительные камеральные работы;
полевые исследования;
окончательные камеральные работы.
Предварительный полевой этап заключается в подготовке работ, в предварительном знакомстве с районом и дешифрировании снимков, составлении ландшафтно-индикационных схем и легенд, составлении отдешифрированных фотосхем и предварительных макетов карт.
(Подготовка к разработке карт включает: составление программ карт серии (определение задач, типов и масштабов карт серии; определение территориальных границ исследования; организационное обоснование работ); подбор топографических и фондовых тематических материалов соответствующих масштабов; составлении схемы обеспеченности дистанционными материалами территории исследований; сбор и анализ опубликованных картографических и литературных данных по исследуемой территории; составление библиографической картотеки схем картографической изученности района работ; подбор исходной космической фотоинформации, отвечающей требованиям составления карт экологической серии на исследуемый регион.)
Результатами предварительного этапа являются: программа работ; космические снимки, фотосхемы и фотокарты района работ; ландшафтно-индикационные таблицы; предварительные легенды; результаты синтеза многозональных и разновременных снимков; отдешифрированные снимки; макеты карт или предварительные оригиналы карт; схема расположения контрольных и малоизученных участков.
Полевые работы включают: составление плана-графика полевых работ; аэровизульные, наземные маршрутные и детальные наблюдения; сбор аналитического материала; полевое дешифрирование; полевая корректировка оригиналов карт.
На основе полевых работ получают следующие результаты: план-график, схемы контрольных наземных и аэровизульных маршрутов; дневники маршрутных и детальных описаний; описания профилей; карта фактического материала; пробы вод, грунтов, растений; отдешифрированные фотосхемы или исправления на преварительных оригиналах карт; авторские оригиналы карт с полевыми исправлениями.
Окончательный камеральный этап включает: систематизация и анализ собранных полевых материалов, включая анализ проб грунта, вод, почв и т.д.; дополнительный анализ фондов материалов и публикаций с учетом знакомства с исследуемой территорией; дополнительное дешифрирование космических снимков и окончательное составление контурной части карты; доработка легенды и условных обозначений карты; картографическое оформление; составление пояснительной записки к карте; построение экологического прогноза.
Результатом выполнения указанных работ являются следующие материалы: аналитические профили и таблицы; уточненные легенды к картам; схема-таблица экологического прогноза (на определенный срок); исходные оригиналы карт с легендами к ним; пояснительные записки к картам.
Использование космической фотоинформации для составления экологических карт требует дешифрирования этих материалов.
Дешифрирование космоснимков – распознавание изучаемых природных комплексов и экологических процессов или их индикаторов по рисунку фотоизображения (тону, цвету, структуре), его размерам и сочетанием с другими (текстура фотоизображения). Эти внешние характеристики присущи только тем физиономическим компонентам ландшафтов, которые имеют непосредственное отражение на снимке.
Основные этапы дешифрирования космических снимков: привязка; обнаружение; опознавание; интерпретация; экстраполяция.
Привязка снимка – это определение пространственного положения границ снимка. Заключается в точном географическом установлении территории, изображенном на снимке. Осуществляется при помощи топографических карт, масштаб которых соответствует масштабу снимка. Характерными контурами привязки снимка служат береговые линии водоемов, рисунок гидрографической сети, формы макрорельефа (горные массивы, крупные впадины).
Обнаружение – состоит в сопоставлении различных рисунков фотоизображения. По признаками изображения (тон, цвет, структура рисунка) осуществляется обособление фотофизиономичных компонентов ландшафтов.
Опознавание или идентификация объектов дешифрирования – включает анализ структуры и текстуры фотоизображения, по которым опознаются фотофизиономические компоненты ландшафтов, техногенные сооружения, характер использования земель, техногенная нарушенность физиономических компонентов. На этом этапе устанавливают прямые дешифровочные признаки фотофизиономичных компонентов.
Интерпретация – заключается в классификации опознанных объектов по определенному принципу (в зависимости от тематической направленности дешифрирования). Так, например, при ландшафтном дешифрировании интерпретируются физиономические компоненты геосистем, а опознанные техногенные объекты служат только для правильной ориентировки. При дешифрировании хозяйственного использования внимание обращается на опознанные объекты использования земель – поля, дороги, населенные пункты и т.д. Интерпретация деципиентных компонентов ландшафтов или их техногенных изменений производится ландшафтно-индикационным методом. Полная и достоверная интерпретация снимков возможна только на основании комплексного использования прямых и косвенных дешифровочных признаков. Процесс интерпретации сопровождается рисовкой контуров, т.е. созданием по отдельным снимкам схем дешифрирования.
Экстраполяция – включает выявление аналогичных объектов по всей территории исследований и составление предварительного макета карты. Для этого на фотоплан или фотосхему наносятся все данные, полученные при дешифрировании отдельных снимков. В ходе экстраполяции идентифицируют аналогичные объекты, явления и процессы на других участках; устанавливают ландшафты-аналоги.
Основные принципы составления ландшафтных карт на основе космических фотоснимков:
ландшафтная карта должна отражать внутри- и межландшафтные взаимосвязи, а не только морфологическую структуру ландшафта или его физиономичных компонентов;
ландшафтная карта должна составляться на основе морфоструктурного анализа и отражать потенциальные возможности территории;
при построении ландшафтной карты дешифрирование проводят по принципу от общего к частному, руководствуясь таксономической классификацией ландшафтов;
морфоструктурная основа ландшафтной карты должна давать материал для создания карт растительности, почв, грунтовых вод;
покомпонентные карты строят на основе ландшафтной карты путем уточнения и детализации специфических особенностей конкретного компонента;
ландшафтная карта должна быть центральной в серии покомпонентных карт и использоваться при построении синтетических экологических карт.
При разработке ландшафтных карт на основе космических фотоснимков для составления легенды используются работы, характеризующие геоморфологические, геологические, тектонические, гидрологические, почвенно-растительные и климатические условия территории.
