ХАРАКТЕРИСТИКА АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Носителем информации при аэрокосмических съемках является многоспектральное отраженное излучение, характеризующее оптические свойства природных объектов. По этим свойствам можно судить о состоянии и строении последних. Оптические свойства объектов меняются в течение года, сезона и суток. На них оказывает влияние целый ряд природных факторов и явлении [5, 19].
При аэрокосмических исследованиях земная поверхность изучается в видимой и ближней инфракрасной области спектра (визуальные наблюдения, телевизионная съемка, фотосъемка), а также в других частях спектра (инфракрасная, радиолокационная, спектрометрическая съемка), кроме того, выполняется ряд специальных съемок.
Способы получения аэрокосмической информации:
Аэровизуальные наблюдения проводятся с вертолета или с самолета с целью общего осмотра района работ, контроля полноты и достоверности выполненного дешифрирования, выделения границ затопления пойм, ледовой разведки на реках и озерах. Аэровизуальные наблюдения выполняются по маршрутам, заранее намеченным на картах или фотосхемах, иногда проводятся одновременно с аэрофотосъемкой и часто сопровождаются перспективной съемкой любительской камерой. Наблюдаемые объекты наносятся на карты (снимки) кодовыми обозначениями [38].
Фотосъемка (аэрофотосъемка - АФС, космическое фотографирование - КФ), проводимая в видимой или ближней инфракрасной части спектра, является универсальным, наиболее используемым и самым доступным методом при русловых исследованиях. Фотоснимки характеризуются высоким уровнем разрешения, геометрической определенностью положения точек, высокой информационной емкостью, определяемой большим числом выделяемых объектов, объективностью и однозначностью их воспроизведения.
Телевизионная съемка ведется регулярно с искусственных спутников Земли системы «Метеор» сканирующими устройствами малого (МСУ-М) и среднего (МСУ-С) разрешения (см. табл. 1). Телевизионные снимки используются при выделении границ затопления широких пойм [11].
По телевизионным снимкам с МСУ-С хорошего качества можно опознать некоторые типы руслового процесса на участках крупных и средних рек, например свободное, незавершенное и вынужденное меандрирование, три разновидности многорукавности - пойменную, русловую и горную русловую (рис. 1 а-е). Нe опознаются ленточно-грядовый и побочневый типы руслового процесса, участки рек с ограниченным меандрированием, наледной и склоновой многорукавностью. Неопознаваемые типы руслового процесса встречаются на участках незначительного протяжения. Определение типов русел на беспойменных и коротких участках рек следует производить по снимкам крупных масштабов [48].
Радиолокационная съемка выполняется радиолокаторами бокового обзора, устанавливаемыми на самолетах и на спутниках, и использует радиоволновый диапазон электромагнитного спектра (см. табл. 1). Посланный радиосигнал по нормали отражается от встречающихся на его пути объектов и улавливается специальной антенной, затем фиксируется на фотопленке. Вследствие шероховатости поверхности отражения часть энергии посланного сигнала рассеивается. Частицы поверхности размером меньше половины длины отраженной волны не дают рассеянного отражения. Поэтому РЛ-съемку можно вести в любое время суток и при любой погоде, ибо облачность (за исключением грозовых туч) и туман не отражаются на качестве изображения. Четкость изображения зависит от степени шероховатости поверхности отражения, геометрии объектов, угла падения луча, степени поляризованности и частоты посланного сигнала, физических свойств поверхности отражения (плотности, влажности и др.). В случае резко расчлененного рельефа часть информации скрыта радарной тенью.
Инфракрасная тепловая съемка основана на использовании изображения, полученного в среднем и начале дальнего диапазонов спектра ИК-излучения (см. табл. 1). Для регистрации ИК-излучения используются тепловизоры типа «Вулкан» с двумя диапазонами съемки (3-5; 8-13 мкм), преобразующие невидимое ИК-излучение в видимое на электронно-лучевых трубках. Контрасты дневного теплового аэроснимка близки к контрастам аэрофотоснимка (рис. 3). Картина меняется на ночном снимке, так как переувлажненные места дольше сохраняют тепло.
Средства получения аэрокосмической информации – спутниковые и авиационное телевизионные и фотографические камеры, тепловизоры, радиолокаторы
Способы обработки аэрокосмоснимков
Дешифрирование аэрофотоснимков
Распознавание по фотоизображению объектов местности и выявление их содержания с изображением условными знаками качественных и количественных характеристик называется дешифрированием.
Дешифрирование – наиболее важный, ответственный и весьма трудоемкий процесс при изучении местности и явлений по аэрофотоснимкам.
От точности определения положения на фотоизображении дешифрируемых элементов местности, достоверности и полноты их характеристик в значительной степени зависит качество получаемой по фотоснимкам информации.
В зависимости от содержания дешифрирование делится на топографическое и специальное.
При топографическом дешифрировании с аэрофотоснимков получают информацию о земной поверхности и элементах местности для составления топографических карт и планов.
При специальном дешифрировании отбирают тематическую информацию (геологическую, геоботаническую, об элементах железнодорожного пути и т.п.).
Дешифрирование также разделяют на полевое, камеральное и комбинированное.
Полевое дешифрирование заключается в сличении аэрофотоснимка с местностью. Этот способ обеспечивает наивысшую полноту качества и достоверности результатов дешифрирования. Однако полевое дешифрирование требует значительных затрат времени и средств.
Камеральный способ дешифрирования заключается в анализе фотоизображения объектов местности с использованием всего комплекса признаков дешифрирования. При этом используются альбомы эталонов дешифрирования.
Комбинированный способ сочетает в себе процесс камерального и полевого дешифрирования. Бесспорно распознаваемые объекты местности дешифрируются в камеральных условиях, затем осуществляют полевую доработку сложных участков.
Средства хранения и обработки полученной информации – ГИС-системы: ENVI, ERDAS Imagine и .д.р. (система сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных (географических) данных и связанной с ними информации о необходимых объектах).
