Сокращения в тексте



жүктеу 1.26 Mb.
бет1/9
Дата03.05.2016
өлшемі1.26 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9
: bin files
bin files -> Учебно-методическое пособие для студентов геологического факультета Казань 2004 Печатается по решению
bin files -> Программа курса «Физиология сенсорных систем»
bin files -> Учебно-методическое пособие для практических занятий по курсу «Геология четвертичных отложений»
bin files -> Учебно-методическое пособие для студентов заочного отделения, обучающихся по специальности «История». Казань, 2008. 79 с
bin files -> Агрегаты минералов
bin files -> А. М. Бутлеров отличался большой физической силой. Он легко подбрасывал тяжелые гири. В юности как-то, придя к товарищу, он не застал его дома. Окинув взором комнату, он заметил кочергу, быстро согнул ее в виде буквы
bin files -> Акт (дата) (номер) Об отсутствии работника на рабочем месте
bin files -> Программа третьей Всероссийской научно-практической конференции
bin files -> Семантические и словообразовательные особенности межъязыковых субстантивных паронимов в русском и немецком языках 10. 02. 20 сравнительно-историческое, типологическое и сопоставительное языкознание


КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. В.И.УЛЬЯНОВА-ЛЕНИНА
КАФЕДРА РЕГИОНАЛЬНОЙ ГЕОЛОГИИ

АНУФРИЕВ А.М.
АЭРОКОСМОМЕТОДЫ В ГЕОЛОГИИ
КУРС ЛЕКЦИЙ


КАЗАНЬ – 2007 г.
СОДЕРЖАНИЕ

Сокращения в тексте . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Краткая история аэрометодов в геологии . . . . . . . . . . . . 4


Виды аэросъемок и аэросъемочные материалы . . . . . 5

Природные условия аэросъемки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Первичные летно-съемочные материалы . . . . . . . . . . . . . 10

Геологическая съемка и картирование . . . . . . . . . . . . . . . 11

Дешифрировочные признаки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12


технические средства визуально-инструментально-

го дешифрирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

дешифрирование складчатых образований и разрывных нарушений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

исследование кольцевых структур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

методы дешифрирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

дешифрирование магматических пород . . . . . . . . . . . . . . 26

дешифрирование метаморфических пород . . . . . . . . . . . 29

дешифрирование осадочных пород . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

дешифрирование новейшего континентального покрова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

космическая фотографическая съемка . . . . . . . . . . . . . . . 42

телевизионная космическая съемка . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

сканерная съемка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

инфракрасная съемка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

радиолокационная съемка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

лазерная (лидарная) съемка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

виды материалов космических съемок по уровням генерализации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

этапность в проведении аэрокосмогеологического дешифрирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

этапы детального дешифрирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Геоморфологическое дешифрирование . . . . . . . . . . . . . . . 52


структурно-геологическое дешифрирование . . . . . . . . 54

геодинамическое дешифрирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

гидрогеологическое и инженерно-геологическое

дешифрирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

дистанционные методы и поиски рудных полезных ископаемых . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

использование аэрокосмической информации в

нефтяной геологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

перспективы использования аэрокосмических сред-ств для прямого поиска полезных ископаемых . . . . 77

аэрокосмический мониторинг геологической среды78

литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

сокращения в тексте




Ас- аэроснимок


АФС-аэрофотосъемка

АФА –аэрофотоаппарат

КС – космоснимок

МДЗ- материалы дистанционного зондирования

РЛС БО – радиолокационные системы бокового обзора

СВЧ – диапазон-сверхчастотный диапазон

СВ-северо-восток

СЗ –северо=запад



краткая история аэрокосмомотодов в геологии

Первые фотографии с воздуха, а именно с воздушного шара, были сделаны во Франции в 1855 году. Они были использованы для составления плана Парижа.

Позднее французский геолог Эме Цивиаль фотографировал Альпы с высоких вершин, а затем на фотографиях выделял геологические контуры, т.е. впервые применил фотографирование земной поверхности с геологическими целями.

С развитием авиации применение аэрофотосъемок для военных целей и составления топографических карт идет быстрыми темпами. Особенно широкий размах эти работы приняли после создания в начале 30-х годов XX века широкоугольных фотокамер, позволяющих вести плановые съемки в мелких масштабах.

В нашей стране использование аэроснимков для разрешения геологических задач осуществлено в начале 1930-х годов, а именно широкое применение аэроснимков нашло при изучении нефтеносных районов Ферганы и Азербайджана.

С 1931 года создаются различные научные и производственные организации, специализирующиеся на изучении и применении результатов аэрофотосъемок в различных областях хозяйства, в т.ч. при проведении различных геологических работ. Разрабатываются методические пособия и рекомендации, издаются монографии, учебники и справочники в которых обобщен опыт использования аэросъемочных работ для решения задач прикладной геологии.

В 1971 г. Лабораторией аэрометодов под редакцией Еремина В.К. издано методическое пособие по применению аэрометодов при геологических исследованиях. Это издание, иллюстрированное многочисленными примерами, не потеряло значения и до сих пор.

В настоящее время аэрометоды вошли составной частью во все виды геологических исследований. Они в обязательном порядке используются при производстве геологосъемочных и поисковых работ всех масштабов, а также при изучении тектоники и неотектоники, структур рудных полей, гидрогеологических и инженерно-геологических изысканиях, изучении геологического строения мелководных водоемов, участков шельфа и т.д.

Однако, для решения ряда геологических задач даже высотные аэроснимки, полученные с высот свыше 20 км и имеющие масштаб около 1:100 000 оказались малоинформативными. Назрела насущная необходимость поднять регистрирующую аппаратуру на космические высоты. Получаемая с больших высот информация, зафиксированная в виде фотографий, телевизионных изображений, цифровой записи на магнитных носителях и т.д. называют материалами дистанционного зондирования земной поверхности (МДЗ).

Их получают с помощью разнообразоной аппратуры, доставляемой на орбиты различными носителями. В зависимости от решаемых задач носители подразделяются на баллистические ракеты, искусственные спутники Земли, пилотируемые космические корабли, долговременные орбитальные станции.

Первые космические фотографии Земли были получены в 1945 году в США с баллистической ракеты «ФАУ-2» с высоты 120 км, а первые фотографии из космоса человеком выполнены Г.С.Титовым в 1962 г.

В геологии в настоящее время используются результаты различных видов съемок. Основными из них являются фотографическая, телевизионная, радиолокационная, инфракрасная (тепловая), сканерная, лазерная.


ВИДЫ АЭРОФОТОСЪЕМОК И АЭРОСЪЕМОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аэрофотосъемка – комплекс летно-съемочных, фотографических и фотограмметрических работ, в результате которых получают аэронегативы и АС местности, а также другие вспомогательные материалы.

АФС подразделяется на:

  1. Одинарную;

  2. Маршрутную;

  3. Площадную.

Одинарная АФС применяется для фотографирования отдельных объектов или явлений природы, когда они засняты на одном или нескольких АС и не планируются дальнейшие стереоскопические работы.

Маршрутная АФС – фотографирование ведется вдоль какого-то направления. АС перекрывают друг друга на 60% по маршруту (продольное перекрытие). Получают непрерывный и последовательный ряд снимков.

Применяется чаще всего крупномасштабная съемка для изучения речных долин (комплекса террас), морских побережий, водоразделов, а также при инженерно-геологических и поисково-разведочных работах.



Площадная АФС – используется для изучения участков, площадь которых больше площади, фотографируемой одним маршрутом. Выполняется в виде ряда параллельных между собой маршрутов. Перекрытие снимков между маршрутами около 30 %, что необходимо для связи соседних маршрутов.

Аэрофотосъемочные работы, выполняемые для решения геологических задач, делятся на перспективную и плановую съемку.



Перспективная АФС производится АФА, оптическая ось которого отклонена от нормали на значительный угол, обычно 30-60%.

Преимущества этого вида съемки в том, что получаемое изображение местности более естественно и легче для восприятия. Кроме того, одним снимком охватывается большая площадь по сравнению со снимком плановым.

Применяется одновременно с плановыми АС при изучении горных районов со сложными формами рельефа, особенно при построении блок-диаграмм, а также в военной разведке.

Плановая АФС выполняется с помощью АФА, установленного в самолете так, чтобы его оптическая ось занимала отвесное положение при съемке. Величина отклонения оптической оси от нормали не более 30, обычно не более 1,50. Если аппарат установлен на гиростабилизированную платформу, то величина отклонения не более 30. Примерное положение оси определяется по положению пузырька уровня в левом верхнем углу снимка.

АФС, выполняемая с высот до 10 км называется обычной, а с высот более 10 км – высотной. Высотная АФС обеспечивает получение мелкомасштабных АС высокого качества, по генерализации изображения приближающиеся к КС.

Особенно эффективна высотная АФС для горных районов.

Стандартный формат снимков 18 х18 см или 30 х 30 см.

Если применяются аппараты с меньшим форматом кадров, то они называются малоформатными и применяются, обычно, для изучения небольших площадей.

Аэрофотоаппарат состоит из камеры, кассет и, нескольких сменных объективов. Наиболее важной частью является объектив. Он формирует изображение в плоскости прикладной рамки, которая находится в камере и служит выравнивающим устройством для получения неискаженного снимка. Основной характеристикой объектива является его фокусное расстояние. Последнее тесно связано с углом поля изоображения. Этот угол ограничен лучами, идущими из центра объектива к противоположным углам кадра. Назовем его 2β.

В зависимости от величины угла 2β различают объективы:


  1. Сверхширокоугольные: 2β≥1300;

  2. Широкоугольные - 700<2β <1300;

  3. Нормальные (среднефокусные):

300<2β <700;

  1. Узкоугольные (длиннофокусные) 2β <300.

Величиной 2β определяется ширина полосы захвата местности при фотографировании.

Разрешающая способность объектива уменьшается от центра к краям снимка и различна для разных объективов, что отражено в таблице.

Характеристика аэрофотоаппратов, наиболее часто применяемых:



Показатель

Категории

Узкоугольные длиннофокусные

Норма-льноу-гольные

Широкоугольные короткофокусные

Сверх-широкоугольные

ТЭ-500

350

ТЭ-200

ТЭ-140

100

70

ТЭ-55

Фокусное расстояние, мм

500

350

200

140

100

70

55

Угол поля изо-бражения,градус

29

40

65

84

104

122

133

Разрешающая способность, лин/мм






















В центре

35

35

40

36

25

25

25

на краю

25

28

25

20

10

12

10

Из экономических соображений лучше широкофокусные, но при этом ухудшается качество.



Светофильтры – несколько сменных к одному объективу: ЖС-18, ОС-14, КС-14 – отсекают коротковолновую радиацию соответственно до 510, 530 и 640 нм. Эта отсечка позволяет ослабить действие атмосферной дымки, снижающей контрастность изображения. Использование того или иного светофильтра зависит от плотности дымки и высоты съемки.

При средней дымке и высоте 2-4 км используют ЖС-18.

При больших высотах –ОС-14.

При особо плотной дымке –КС-14.



Кассета –для хранения и транспортировании пленки. Вмещает до 30 м или 60 м.

АФ-пленка – по своим свойствам отличается от фото- и конопленки – ее разрешающая способность значительно выше.

Основные характеристики пленок оцениваются по действию света на нее:



  1. Общая светочувствительность;

  2. Контрасность;

  3. Фотографическая широта

Различают три группы фотопленок:

  1. Черно-белые;

  2. Цветные;

  3. Спектрозональные с искаженной цветопередачей.

По характеру спектральной чувствительности черно-белые пленки делятся на:



  1. Изопанхроматические – максимальная чувствительность в области 640 нм;

  2. Изохроматические – максимальная чувствительность в области 570-580 нм;

  3. Инфрахроматические – 440-450 нм и 740-840 нм (2 максимума).

Цветные фотопленки имеют три слоя, содержащие изображения желтого, пурпурного и голубого цветов.

Спектральные зоны эффективной светочувствительности для пленки ЦН-3:

400-480 нм; 500-580 и 600-680 нм.

После обработки в слоях пленки возникают зональные изображения из различных красителей. При прохождении света через пленку, зональные изображения суммируются и образуется негативное изображение объекта съемки в дополнительных цветах, которые при последующей обработке позитивной печати дают снимок в цветах, близких к натуральным.



Спектрозональные фотопленки характеризуются наличием 2-х слоев. При AФC эти пленки экспонируются желтым или оранжевым фильтром, что устраняет чувствительность каждого слоя в области синих лучей. Одновременно устраняется влияние атмосферной дымки.

Разрешающая способность системы (объектив+светофильтр+пленка) это способность передавать раздельно мелкие детали изображения. Характеризуется числом раздельно передаваемых пар линий на 1мм изображения.


ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ АЭРОСЪЕМКИ
Фотоизображение ландшафта существенно меняется в зависимости от условий освещения, состояния атмосферы, фазы вегетации растительного покрова и степени увлажненности земной поверхности. Поэтому при заказе аэрофотосъемки нужно учитывать время проведения лестно-съемочных работ и указывать их в заявке.

Влияние влажности. Влажность снижает яркость (отражательную способность) природных объектов, особенно рыхлых отложений, не покрытых растительностью и создает этим значительные контрасты яркости между сухими и влажными участками поверхности одинакового вещественного состава.

Если аэросъемка проведена на распаханных землях, а также в степных и полупустынных районах весной, до начала вегетации и полного просыхания почвы, то глубинные структуры, от которых зависит скорость и степень просыхания поверхности, «просвечивают» через рыхлые отложения и хорошо дешифрируются на АС. После полного просыхания почвы контрасты исчезают, и на АС, отснятых позднее, обнаружить эти структуры уже нельзя. Различие влажности обычно способствует выделению рыхлых отложений разного возраста и состава.



Влияние условий освещения. Как правило, аэрофотосъемка производится в ясную погоду. Однако, на высотных АС и на КС встречаются изображения облаков и теней от них. Затененные участки имеются также на АС горных и лесных районов. В тени находятся крутые склоны и местность у их подножья (например, дно ущелья). Объекты, оставшиеся в тени, как правило, не прорабатываются. Поэтому, аэросъемку горных районов проводят тогда, когда площадь затененных участков наименьшая, т.е. при максимальной высоте солнца.

От высоты и азимута Солнца зависит и яркость освещенных склонов. Обращенные к Солнцу участки освещены интенсивнее наклоненных в противоположную сторону, и тем сильнее контраст их яркости, чем больше крутизна склонов. Вследствие этого утренние и вечерние АС горного ландшафта очень сильно различаются между собой.

При аэросъемке плоскоравнинной незаселенной местности рассматриваемые контрасты полезны, т.к. они подчеркивают микродетали рельефа, трудно различимые даже на стереомодели вследствии их плавности. Чтобы использовать их, нужно проводить аэросъемку при малых высотах стенца.

Воздушная дымка . Слой атмосферы, находящийся между объективом АФА и поверхностью Земли, имеет некоторую яркость, вызванную рассеянием прямого солнечного света. Это явление называют воздушной или атмосферной дымкой. Воздушная дымка создает фон, существенно снижающий контрасты природных объектов. Ее влияние зависит от высоты фотографирования, влажности, загрязненности атмосферы и высоты Солнца.

При высоте фотографирования до 0,5 км влияние дымки незначительно. При увеличении высоты до 3 км оно растет пропорционально высоте, далее рост замедляется, и, начиная с высоты 7-10 км, практически останавливается. Воздушная дымка снижает контраст между темными объектами сильнее, чем между светлыми. Съемка при высоте Солнца 15-200 даже при отличной видимости приводит к тому, что большинство темных объектов местности на снимке сливается в общий фон.

Для уменьшения влияния дымки используют светофильтры, отсекающие синефиолетовую часть спектра. Светофильтр уменьшает влияние дымки, но устраняет его не полностью.

Выбор сезона аэросъемки.

Аэросъемочный период начинается весной, после полного освобождения поверхности Земли от снега и паводковых вод и продолжается до первого осеннее-зимнего снегопада. В течение этого периода AФC можно проводить только в ясные, безоблачные дни при хорошей видимости.

На севере и северо-востоке России в зонах тундры и лесотундры аэросъемочный период продолжается всего 4-6 недель и ежегодно бывает только несколько дней, пригодных для съемок.

При переходе от лесотундры на юг к тайге и далее, вплоть до зоны пустынь, аэросъемочный период удлиняется и появляется возможность более свободного выбора времени аэросъемки.

Наибольшая высота Солнца достигается в мае, июне и июле и мало меняется в течение этого периода. К концу августа она в большинстве районов становится недостаточной, что является существенным аргументом против осенних аэросъемок.

Дальность видимости чаще всего уменьшается в разгар лета, т.е. в июне-июле в равнинных южных районах, и в июле – в более северных.

В таежной зоне, как правило, предпочтительнее АС, сделанные в начале аэросъемочного периода, до полного развития хвои у лиственниц и листвы у листопадного подлеска.

В зоне смешанных лесов для AФC выделяются как наиболее благоприятные периоды до начала вегетации и до полного развития листвы, а также период ее пожелтения. Аэросъемка во время листопада или после него нежелательна, особенно в районах распространения рыхлых пород. Геоиндикационные особенности древостоя в это время не выявляются, а опавшая листва маскирует детали геологического строения местности.

В лесостепи и степи, где значительные площади заняты сельскозяйственными угодьями, оптимальный период аэросъемки – после распашки до полного высыхания почвы и появления густого растительного покрова.

В пустынных и полупустынных районах AФC также лучше проводить весной, до полного высыхания почвы. Допустима и осенняя съемка, когда увлажнение почвы вновь увеличивается, а высота Солнца еще достаточно велика.

В высокогорных районах аэросъемочным периодом является время, в течении которого площадь, покрытая снегом, минимальна. Обычно он начинается в июне и заканчивается в августе или сентябре. Оптимальный срок, учитывая высоту стояния Солнца, не позже середины июля.

Выбор времени суток. В мае, июне и июле почти во всех районах России Солнце имеет высоту порядка 400 и более в течении 5-7 часов. Этот период и следует использовать для съемки.

В горных районах с сильно расчлененным рельефом, где требуется максимальная высота Солнца, съемочное время ограничивается четыремя- пятью околополуденными часами.

Крупномасштабную аэросъемку равнинных территории и слабозалесенных, предпочтительно вести при высоте Солнца 20-400, в утренние или вечерние часы.
ПЕРВИЧНЫЕ ЛЕТНО-СЪЕМОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Кассеты АФА и кассеты фоторегистраторов статоскопа и радиовысотомера после съемки передают в фотолабораторию, пленки проявляют, сушат и делают контактные отпечатки с негативов.

Из отпечатков монтируют накидной монтаж. Для удобства использования его переснимают и отпечатывают в уменьшенном масштабе. По накидному монтажу оценивают качество съемочных работ.

Контактные отпечатки, фотопленка с показаниями радиовысотомера и статоскопа, а также репродукция накидного монтажа – т.е. его уменьшенная копия (РНМ) являются первичными летно-съмочными материалами. Они высылаются заказчику. Иногда к ним прибавляют фотосхему.

Фотосхему монтируют от центральных снимков к краям.


ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ СЪЕМКА И КАРТИРОВАНИЕ
В России региональные геологические исследования проводятся в масштабах 1:1 000 000 – 1:500 000 и 1:200 000-1:100 00. По способу ведения работ и вкладу результатов дешифрирования МДЗ в объем картировочных работ выделяются:

1. Космофотогеологическое картирование;

2. Аэрофотогеологическое картирование;

3. Групповая и полистная геологическая съемка;

4. Геологическое доизучение ранее заснятых площадей;

5. Глубинное геологическое картирование;

6. Геолого-минерагеническое картирование.

Перечисленные виды работ можно разделить на 3 группы. В первую войдут космо- и аэрофотогеологическое картирования. В этих видах большая часть геологической информации берется из МДЗ.

Kо второй группе относятся все остальные виды, кроме глубинного геологического картирования. Здесь данные дешифрирования МДЗ используются на равных в комплексе с другими методами исследования.

К третьей группе относят глубинное геологическое картирование, при проведении которого данные дешифрирования МДЗ используются как подчиненный, подсобный материал.



Космофотогеологичксие карты составляются в масштабе 1:1 000 000 для районов с плитным комплексом платформ и 1: 500 000 – для горно-складчатых районов и щитов платформ.

В предварительный камеральный период составляется макет карты и намечается план наземной проверки материалов дешифрирования.

В полевой период проверке подлежат объекты с неясным геологическим строением, а также эталонные объекты.

Аэрофотогеологическое среднемасштабное картирование (1:200 000) проводится на территориях с простым геологическим строением, перекрытых чехлом рыхлых образований.

Аэрофотогеологическое картирование масштаба 1:50 000 – специализированный вид работ. Устанавливаются взаимосвязи между элементами геологического строения исследуемой территории и более крупными геологическими комплексами.

Групповая и полистная геологическая съемка и геологическое доизучение ранее заснятых территорий – основные виды региональных геологических исследований в России. В настоящее время целевое дешифрирование КС и АС при геологической съемке является обязательным.

Анализ МДЗ позволяет установить положение изучаемой территории в общей структуре региона, выделить и проследить крупные зоны и структуры как внутри изучаемого региона, так и за его пределами, откартировать основные структурно-вещественные комплексы. При геологическом доизучении МДЗ дают достаточно полную и связанную картину взаимоотношений локальных геологических объектов и более надежный прогноз перспективных территорий на полезные ископаемые.



Геолого-минерагеническое картирование заключается в изучении и картировании различных рудоконтролирующих факторов и поисковых признаков для установления закономерностей размещения полезных ископаемых и выделения перспективных объектов. При этом МДЗ используют как принципиально новый источник геологической и поисковой информации в комплексе с другими материалами. В процессе картирования обязательными являются полевое обследование эталонных объектов и систематизация на этой основе данных дешифрирования.

Кроме решения общих задач по изучению геологического строения территорий в различных масштабах, дешифрирование АС и КС может носить тематический, специализированный характер. Различают структурное, гидрогеологическое, инженерно-геологическое и др. дешифрирования. Осуществляется также решение тектонических, стратиграфических, литолого-фациальных и др. специальных вопросов. Все перечисленные выше виды дешифрирования МДЗ объединяют в одно понятие – геологическое дешифрирование.

При проведении детальных тематических работ часто бывает недостаточно использовать имеющиеся МДЗ т.н. «общего назначения». Необходимо проводить специализированные аэрофотосъемочные работы с самолета или вертолета: плановую или перспективную съемку с тщательным подбором марки АФА, фотопленки, учитывать высоту стояния Солнца, время года и т.д.

ДЕШИФРОВОЧНЫЕ ПРИЗНАКИ
При дешифрировании прибегают к трем основным приемам:


  1. Сопоставление с эталонными снимками;

  2. Сопоставление и сравнение объектов в пределах одного снимка;

  3. Логическая интерпретация.

По используемым средствам дешифрирование делится на:

    1. Визуальное;

    2. Визуально-инструментальное, производящееся с помощью стереоскопов, параллаксометров и др. простейших приборов;

    3. Инструментальное, выполняемое с помощью специальных приборов и машин.

Геологи чаще всего пользуются двумя первыми видами.

При геологическом дешифрировании используют как прямые признаки (форма, размер, фототон), отображающие на снимке объект непосредственно, так и косвенные, передающие те или иные свойства объектов не прямо, а через посредство других явлений: растительность, почву, обводненность и т.д.

Условность подразделения дешифрировочных признаков на прямые и косвенные побудила некоторых исследователей либо вообще отказаться от дробных классификаций, либо вести классификацию иным способом.

Э.Баррет и А.Куртис считают, что независимо от изображения и передаваемой им информации, для дешифрирования объекта достаточно 9 признаков:



1. Форма. Объекты ландшафта можно достаточно уверенно распознать по их очертаниям или форме. Это справедливо как для природных, так и антропогенных объектов.

  1. Размер. Во многих случаях важно учитывать длину, ширину, высоту, площадь или объем изображенных объектов. Часто о примерном масштабе их на снимке судят, сравнивая их со знакомыми элементами местности (например, дороги).

  2. Фототон – степень почернения изображения на снимке. Нормальное зрение различает 32-35 оттенков от белого до черного цвета. На фототон влияют отражательная способность объекта, его цвет, освещенность, структура поверхности и др.

  3. Тень. По теневому силуэту можно определить форму объекта. Глубокие тени на снимках горных областей мешают дешифрированию – например, затушевывают слоистость, складчатость и т.д. В то же время повышение плотности фототона говорит в данном случае о расчлененности рельефа.

  4. Облик. На снимках часто обнаруживаются объекты сходного облика. Это обстоятельство во многом облегчает дешифрирование, особенно при анализе и картировании сложных геологических образований (метод подобия).

  5. Текстура – важная качественная характеристика фотоизображения тесно связана с фототоном и позволяет выделить участки изображения с одинаковым рисунком, обусловленных сочетанием микротоновых различий. К числу распространенных текстур можно отнести гладкие, волнистые, пятнистые, линейные и др. Текстура применяется в совокупности с др. признаками. Например, снимки разных пород могут иметь одинаковый фототон, но разную текстуру.

  1. Местоположение. На заключительных этапах дешифрирования интерпретацию и классификацию ряда объектов можно уточнить по их местоположению относительно других, уже расшифрованных объектов. Например, складка неясной природы, расположенная между двумя антиклиналями, является, скорее всего, синклиналью и т.д..

  2. Разрешение на местности. Разрешающая способность снимка зависит от особенностей аппаратуры, с помощью которой он получен, от состояния окружающей среды во время наблюдения и от последующей обработки полученной информации. Разрешающая способность лимитирует размер объектов, которые могут быть опознаны.

  3. Стереоэффект. Стереоскопическая модель изображения дает информацию, которую невозможно получить с отдельного снимка.

Кроме приведенных выше «основополагающих» признаков, в практике дешифровочных работ весьма эффективны и другие, как то рельеф, растительность, степень увлажнения поверхности и т.д.

Геоморфологические признаки Крепость пород и устойчивость их к процессам выветривания играют значительную роль при формировании макро- и микроформ рельефа. Большое значение имеют трещиноватость пород, их тектоническая нарушенность, определяющая характер и густоту речной и овражно-балочной сети. Четко прослеживаются линейные превышения в рельефе, возникающие над крепкими жилами и дайками и т.д.

Растительность. Древесная, кустарниковая и травянистая растительность часто располагается избирательно на почвах разного состава. Например, в условиях Казахстана на сильно известковистых почвах травянистая растительность редкая или отсутствует, но охотно расселяются кустарники. Этот признак легко позволяет выявить слои и линзы карбонатных пород.

Почвы. Основными индикаторами почв являются их цветовые оттенки, проявляющиеся на снимках в применении фототона. Окраска почв зависит, главным образом, от литологических особенностей исходных пород, особенно если почвы залегают непосредственно на коренных породах.

Степень увлажнения. Особенно сильно влияет на видовой состав и густоту растительности. Этот признак имеет исключительное значение при выявлении разрывных нарушений, а также поверхностей стратиграфических несогласий.
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ВИЗУАЛЬНО-ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ДЕШИФРИРОВАНИЯ
Аэрофотоснимки и космические снимки средних и крупных масштабов имеют большое перекрытие (60-70%), позволяющее составить стереопару, необходимую для получения стереоэффекта.

Стереоскопы. Для геологического дешифрирования АС и КС могут быть использованы линзовые, зеркальные и зеркально-линзовые стереоскопы.

Линзовый стерескоп – простейшая оптическая система из двух линз, в виде очков, лорнетов или установленная на специальную подставку. Увеличивает стереозображение в 7 раз. Дают малую площадь стереоизображения и заметно утомляют зрение.

Зеркальные стереоскопы - портативные оптические приборы, удобные в полевых условиях. Это «циклоп», 3С, СЗС, SLS2. Первый- отечественного производства, 3С – ГДР, SLS2 – польский. «Циклоп» состоит из двух зеркал, расположенных на вертикальной стойке под углом 150 друг к другу. Нижний конец стойки крепится к подставке, состоящей из двух площадок. Первая площадка – неподвижный столик, куда крепится снимок, а левый, подвижный, под углом 300 к неподвижному – для левого снимка стереопары. Левый снимок рассматривается через систему зеркал – а правый невооруженным глазом.

Зеркально-линзовые стереоскопы – состоят из двух пар параллельно расположенных зеркал, наклоненных под < 450 к горизонту и укрепленных на общей планке, снабженной четыремя раздвижными ножками. Стереоскоп ЗЛС-1 предназначен для стереоскопического просмотра аэроснимков. Устанавливается над любым столом площадью не менее 510 мм, оборудован автономным освещением для дешифрирования в отраженном свете и может работать с бинокулярной насадкой или без нее. Без насадки достигается больший обзор, но с малым увеличением; насадка дает увеличение до 5х, но уменьшает поле зрения.

Итерпретоскоп – отличный стационарный оптический прибор для просмотра стереопар АС и КС в отраженном свете, а негативов – в проходящем. Увеличивает изображение до 15х раз, позволяет видеть стереомодель одновременно двум наблюдателям.

Геологический стереометр –используется для определения элементов залегания, мощности толщ горных пород и др. количественных измерений.

Воспроизведение и измерение пространственной модели сфотографированной местности основывается на замечательном свойстве глаз – стереоскопическом зрении.

Изображение одной и той же точки местности (или точки на снимке), которая засекается каждым глазом с разных концов глазного базиса, получается раздельно каждым глазом и неодинаковым. Ощущение пространства получается из различия мускульных усилий по совмещению зрительных впечатлений. Это различие обуславливается ассиметрией изображений на сетчатках глаз или физиологическом параллаксом.

Для получения стереоскопического изображения на АС необходимо:



  1. Снимки должны быть получены с двух разных точек пространства. Такие АС представляют собой стереоскопическую пару или стереопару.

  2. Разномасштабность снимков не должна превышать 16%.

  3. АС должны находиться на расстоянии наилучшего зрения (~ 250 мм) от глаз наблюдателя.

  4. Оба снимка рассматриваются одновременно, причем каждым глазом должно наблюдаться одно из двух изображений объекта.

  5. Расстояние между идентичными точками на снимках должны равняться глазному базису наблюдателя.

  6. Зрительные оси глаз должны быть направлены параллельно, т.е. вдаль.

При выполнении поставленных условий вместо двух плоских изображений можно увидеть одно рельефное.

Следует учитывать, что стероскопическая модель не полностью подобна местности. Основным, отличием является растяжение или сжатие модели в вертикальном направлении. При наблюдении на расстоянии наилучшего зрения, составляющем 250 мм (оптически эквивалентное расстояние обеспечивают все стереоскопы, модель растянута примерно в 250:f раз (f – фокусное расстояние АФА). Если аэросъемка выполнена АФА с f= 200 мм, такое растяжение модели мало заметно. При уменьшении фокусного расстояния АФА оно возрастает и при f=50 мм достигает увеличенных в 5 раз. При f=350 мм модель уже не растянута, а сжата в 1,4 раза.

При визуальной оценке крутизны склонов на стереоскопической модели следует иметь в виду, что видимые углы наклона местности не только не равны истинным, но даже и не пропорциональны им. Значения истинной крутизны склонов в зависимости от видимой на стереоскопической модели крутизне и от фокусного расстояния АФА приведены в таблице.

Истинная крутизна склонов местности, соответствующая видимой на стереомодели крутизне (в градусах)





f, мм

Видимая крутизна, градус

10

20

30

40

50

60

70

80

85

90

50

2

4

6

10

13

19

29

49

66

90

70

3

6

9

13

18

26

38

58

73

90

100

4

8

13

19

26

35

48

66

78

90

140

6

12

18

25

34

44

57

73

81

90

200

8

16

25

34

44

54

65

78

84

90

350

14

27

39

50

59

68

75

83

86

90

Если перед стереоскопическим наблюдением поменять АС местами, то возникает обратная стереоскопическая модель, в которой реки кажутся водоразделами, а хребты – долинами. Иногда ее используют для лучшего выявления деталей врезанных долин.

При наличии превышений высота фотографирования над разными точками местности различна, т.е. различен и масштаб их изображения на АС. Эти различия при съемке горных районов могут достигать 20% среднего масштаба. Разномасштабность АС, связанная с рельефом местности, приводит к смещению точек относительно их планового положения. Именно эти смещения, вызванные рельефом, а также их различия на смежных снимках приводят к возникновению стереоскопической модели местности при стереоскопическом наблюдении.

Применение стереоскопа при дешифрировании АС дает следующие преимущества.



  1. Основные фотограмметрические искажения, свойственные одиночному снимку, у стереоскопической модели отсутствует. В частности, прямолинейные разломы, изображенные на каждом АС стереопары вследствие влияния рельефа кривыми или ломанными линиями, воспринимаются на стереоскопической модели прямолинейными, прерывистые выходы индентичных пластов на разных склонах хребта или должны легко отождествляются.

  2. Дешифрируются мелкие детали и малоконтрастные контуры, незаметные на отдельном снимке. Это объясняется тем, что бинокулярное зрение острее, чем монокулярное, а также значительной компенсацией на стереомодели случайных флуктуаций фототона каждого из АС. Стереоскопическое наблюдение позволяет сохранить резкость изображения при увеличении его в 1,3-1,5 раза в большей степени, чем монокулярное наблюдение.





  1   2   3   4   5   6   7   8   9


©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет