Собственные и падающие тени объектов.

На афс изображаются не только те или иные объекты местности (строения, леса и отдельные группы деревьев, возвышенности), но также их тени. Последние подразделя­ются на собственные и падающие.

Собственной называется тень части предмета, освещенной рассеянным светом. Она рас­полагается с противоположной стороны предмета по отношению к падающим солнечным лучам. Плотность собственной тени возрастает от ее краев к середине за счет уменьшения в этом направлении количества рассеянного и отраженного света. Собственные тени объ­ектов всегда отображаются на аэроснимках, затрудняя дешифрование затененных частей, например горных склонов.

У каждого объекта, освещенного солнечными лучами, кроме собственной тени наблюда­ется также и падающие тени, которые возникают около каждого предмета, не пропускаю­щего солнечные лучи. Они падают на смежные объекты и на земную поверхность, полно­стью или частично их закрывая.

Падающие тени имеют неодинаковую плотность, они состоят из полной тени и полутеней. Полутени возникают по периферии от полной тени, вследствие чего края тени предмета местности имеют часто нерезкие, размытые границы.

Падающие тени отражают силуэт сфотографированного объекта, а их очертания зависят от направления падения солнечных лучей, характера форм соответствующих объектов ме­стности и положения поверхности, на которую тень падает. Форма падающ тени правильно передаёт силуэт сфотогр объекта только в отдельных случаях, а именно при одинак длине тени с высотой объекта. Это возможно в том случае, когда солнечн лучи составл с земн пов-тью угол 45 град. В случае если падающ тень проектируется на горизонт пов-ть, то её длина зависит от высоты Солнца над горизонтом и расстояния данного объекта местности от главной точки афс. Тени искажают форму и размеры объектов и поэтому должны учитываться при дешефрир аэроснимков, особенно крупных масшт. Изображ падающ теней отдельных предметов на аэроснимках крупн. Масшт позволяет опред. Высоту этих предметов. h=ltgα, гдеα-угол, образ направл солнечн лучей и земной пов-ти. L-длина тени.

Тон и структура изображений.

На ч-б аэрофотоснимках различия изображений тех или иных объектов отобра­жается тоном фотографического изображения, который определяется степенью почерне­ния светочувствительного фотографического материала. Тон является логарифмической функцией яркости изображении на снимке объекта. Степень почернения, в свою очередь измеряется оптической плотностью D, которая определяется из уравнения D=lg1/τ; τ=F/F₀

Где τ- коэффициент пропускания,F -световой поток, проходящий через почерне­ние фотограф слоя, нанесенного на прозрачy подложку, F₀- световой по­ток, падающий на фотограф слой. Степень различия пл-ти фотогр изображ м/у объектом и фоном, обусловл их яркостями, назыв контрастом. Наименьш знач. Контраста при кот. Данный объект становится доступным для зрения, назыв пороговым контрастом. Если контраст данного объекта на афс больше порогового контраста, то объект различим на снимке, а если меньше, то его на снимке увидеть нельзя.

На ч-б афт яркости объектов земн пов-ти отображ различными тонами аэф изображ от белого до чёрного через гамму серых тонов. Гдлаз чел-ка способен различать около 25 ступеней серых тонов.

Тон или цвет изображения леса зависит от тона или цвета изображения отдельных крон, от соотношения в видимом пологе леса затененных и освещенных частей, от цвета и тона подстилающей поверхности, просвечивающей сквозь кроны. Как правило, леса из ели, пихты и сосны характеризуются более темными тонами, чем лиственные и лиственнич­ные.

Особенности изображения топографических объектов на цветных и спектрозональных аэроснимках.

К числу важных деталей аэрофотоаппарата, оказывающих большое влияние на повыше­ние дешифровочных свойств аэроснимков, относится светофильтр. Физические свойства светофильтра хар-ся цветом, плотностью окраски и кратностью. Цвет опреде­ляет те лучи спектра, которые пропускает и поглощает данный светофильтр, а плотность характеризует степень интенсивности окраски светофильтра, а именно, чем гуще он ок­рашен, тем сильнее происходит поглощение лучей. Под кратностью понимают значение увеличения выдержки по сравнению с ее значением при фотографир данного уча­стка земной пов-ти без светофильтра. Т.о., светофильтры обладают изби­рательной способностью поглощать или пропускать лучи разных зон спектра. В связи с этим они подразделяются на три группы: монохроматические – пропуск лучи ка­кого-либо одного цвета и одновременно поглощающие все остальные, селективные - про­пуск лучи нескольких цветов спектра и одновременно поглощающие остальные, компенсационные – частично поглощающие лучи одного цвета и одновременно полно­стью пропускающие лучи всех остальных цветов. Монохром и селективные использ при многозональной съёмке, когда ставится задача получ несколько изображ одного ландшафта в разных зонах спектра. Компенсационные светоф. Использ для ослабления лучей сине-фиолет и голуб частей спектра, кот рассеиваясь атмосферой, образ атмосферн дымку. Так же использ ч-б панхроматическая аэроплёнка, кот очувствлена ко всей видимой части спектра. Кроме спектрозональн аэроплёнки использ и цветные аэроплёнки, на кот гобъекты земн пов-ти изображ в цветах, близких к натур. Эти плёнки имеют 3 эмульс слоя. Верх слой-несенсибилиз эмульсия, наиб чувств к синей зоне спектра. средний ортохрпоматич – к зелён лучам, а ниж. панхроматич. –к красным.

Дешифровочные признаки.

В процессе дешифрования аэроснимков используют закономерности фотографического воспроизведения и пространственного размещения объектов земной поверхности, кото­рые получили название дешифровочных признаков.

В зависимости от назначения и задач различают общегеографическое и тематическое де­шифрование.

Общегеографическое дешифрование подразделяется на топографическое и ландшафтное.

Топографическое дешифрование является одним из важных процессов создания и обнов­ления топографических карт; оно обеспечивает получение контурной нагрузки (ситуации карт).

Ландшафтное дешифрование осуществляется для решения многочисленных задач, свя­занных с географическим изучением территории. К числу этих задач относятся: регио­нальное или типологическое районирование территории, изучение динамики и особенно­стей развития ландшафтов, исследование характера влияния деятельности человека на ландшафты и др.

В зависимости от решаемых задач, географических условий исследуемой территории и других факторов общегеографическое и тематическое дешифрование снимков выполня­ется различными методами.

Полевой метод – это дешифрование непосредственно на местности. При этом одновре­менно наносятся на снимки не изобразившиеся на них объекты. К числу этих задач отно­сятся: региональное или типологическое районирование территории, изучение динамики и особенности развития ландшафтов, исследование характера влияния деятельности чело­века на ландшафты.

Полевой метод – это дешифрование непосредственно на местности. При этом одновре­менно наносятся на снимки не изобразившиеся на них объекты. К числу последних отно­сятся объекты, появившиеся или изменившиеся после производства аэрофотосъемки, объ­екты небольших размеров, не изобразившиеся на снимках данного масштаба. Полевой ме­тод дешифрования характеризуется высокой точностью и объективностью результатов, но требует значительных затрат времени и денежных средств.

Аэровизуальный метод дешифрования может быть отнесен к числу полевых. Он заключа­ется в распознавании изображений объектов на снимках с самолета или вертолета. Этот метод требует специальной подготовки исполнителей по быстрому ориентированию в по­лете и безошибочному опознаванию объектов на снимках в течение короткого проме­жутка времени.

Камеральный метод дешифрования снимков состоит в получении информации об объек­тах местности в камеральных условиях без их полевого изучения. Это возможно выпол­нять только при условии знания географических особенностей исследуемой территории и объектов, для нее характерных.

Машинный способ дешифрования снимков предусматривает различные виды обработки и преобразования съемочной информации: фотометрические, фотоэлектронные, простран­ственная фильтрация и другие.

42. Географические основы дешифрования. Косвенное дешифрование на основе корреляционных связей.

Одним из непременных условий качественного дешиф­рования аэроснимков является зна­ние географической сущности изображенных объектов, закономерностей их пространст­венного размещения и взаимосвязей. Необ­ходимо ясное представление о климатических особен­ностях территории картографирования, фазах развития растений, связанных со сменой года и изменениями по­годы (фенологические фазы), а также о гидрологиче­ском режиме рек и озер. Отмеченные выше факторы характеризуют географические условия территории, определяют оптимальной технологии полевых и каме­ральных работ по соз­данию карт, применение услов­ных знаков для отображения объектов при топографиче­ском дешифровании аэроснимков.

Знание и учет закономерностей пространственного размещения взаимосвязанных элемен­тов ландшафта и составляют географическую основу дешифрования. Эта основа позво­ляет выявлять по аэроснимках объ­екты и явления, непосредственно на них не отобра­жающиеся, по так называемым косвенным признакам (индикаторам). Большая роль в та­ком индикационном дешифровании принадлежит морфологической струк­туре изображе­ния или рисункам аэрофотоизображения, отображающим типы ландшафта, его характер­ные особенности.

Поясним действующие в природе взаимосвязи на при­мере рельефа – одного из главных компонентов ланд­шафта. Влияние рельефа земной поверхности на другие компоненты очень велико. Он определяет условия ув­лажнения поверхности, характер распределения и из­менения почвенно-растительного покрова. Изменения рельефа в процессе его развития, а также под влиянием антропогенных процессов влечет за собой изменения особенностей других компонентов ландшафта. По­этому динамика и структура рельефа находят отраже­ние в тенденциях изменения характера рисунка фото­графического изображения земной поверхности.

К числу природных явлений, наиболее резко и быстро изменяющих морфологию земной поверхности, отно­сятся землетрясения и вулканизм. Сильные землетря­сения в горах почти всегда сопровождаются обвалами горных пород, появлением естественных плотин в реч­ных долинах. В районах действующих вулканов в ре­зультате их извержений суще­ственным образом изме­няются их склоны и подножья. Крупные изменения ме­стоположе­ния, форм и размеров эолового рельефа, осо­бенно в районах песчаных пустынь, в резуль­тате силь­ных и длительных ветров приводят к полному измене­нию внешнего вида рель­ефа.

В настоящее время увеличивается влияние хозяйствен­ной деятельности человека на про­цессы развития рель­ефа. Так, например, в районах поливного земледелия отмечается ин­тенсивное развитие овражной сети. Все отмеченные и многие другие изменения рельефа суще­ственным образом меняют внешний облик ландшафтов соответствующих террито­рий и характер их изображе­ния на снимках, особенно крупного и среднего мас­штабов.

43. Влияние сезонных изменений ландшафта на условия и сроки аэросъемки.

Для получения качественного изображения на афс земн. пов-ти, кроме научно обосно­ванного выбора оп­тимальных фотографических и гео­метрических пара­метров аэрофотосъемки, необходим правильный выбор времени суток и сезона года для производства аэрофо­тосъемок.

В течение теплового периода года наибольшей измен­чивостью характеризуется расти­тельный покров, что связано с фазами развития растений.

Изменения растительного покрова зависят от климати­ческих факторов и существенным образом влияют на резкость аэрофотографического изображения, что сни­жает качество содержания топографических карт. Не­пременным условием выполнения аэрофотосъемки для создания топо.карт является предвари­тельное географ. изучение динамики ландшаф­тов районов, географ. изу­чение динамики ланд­шафтов районов, подлежащих картографированию.

Аэрофотосъемку нераспаханных степей рекомендуется производить в сроки, когда степ­ная (ксерофитная) рас­тительность достигла наиболее полного развития. К этому времени травя­нистая растительность здесь под­сыхает, а полукустар­ники имеют несколько более тем­ную окраску по срав­нению с сухой травой. Поэтому аэ­рофотоснимки, полу­ченные в августе, обычно имеют более контрастное изображение, что позволяет уве­ренно дешиф­ровать растительность этих районов. Для некоторых территорий важно учитывать даже время суток. При производстве аэрофотосъемочных работ не­обхо­димо учитывать особенности солнеч­ного освеще­ния земн. пов-ти в течение дня, а также изменения ха­рактера собст­венных и падающих теней объектов, имеющих значительную относительную высоту. Па­дающие тени горных вершин и крутых склонов в это время относительно невелики и в минимальной сте­пени закрывают соседние участки местности.

44. Определение количественных характеристик объектов при дешифрировании аэросъемок.

К числу хар-к объектов, отобр.на топокартах, отн. лин. размеры объектов, их высота, глубина. Часть хар-к опр.в натуре или получ.из материалов кф значения. Бол-во параметров измер.по аэроснимкам при камер.дешиф., уточн. И провер.в процессе рисовки рельефа на универс.приборах.

По аэроснимкам м.б.опред.:

Ширина рек, каналов, промоин, дорог, плотин, мостов, паромов и др.

Длина мостов, плотин, бродов…

Диаметр стволов деревьев и сред.рас-я м/ду деревьями

Высота курганов, насыпей, обрывов, форм рельефа(гряд, даек,скал-останцев…), а также высота заводских труб, опор линий ЛЭП, деревьев…

Глубина рек, выемок, ям, оврагов, промоин, крутизна склонов

Скорость теченпия реки

Длина и ширина: L=lm, где L-длина(ширина) объекта в натуре,м; l-на снимке, m-знамен.численного масш.снимка.

Высота объектов опр. Путем измер. Параллактических смещений Δр, равных разностям отсчетов по паралл.винту прибора при наведении при наведении марки на верх объекта р_в и на его основание р_н.

Высота деревьев по длине тени: h_д=lm/l_т, где l-длина тени на снимке,мм; m-знам-ль масштаба снимка, l_т-отн.длина тени, знач.котор.опред по табл. В зав-ти от времени съкмки и широты мест-ти.

Крутизна склонов: tgi=f_k Δр/bd, где f_k-фок.расст.; Δр-разность прод. Параллаксов точек основания и вершин склона; b- базис фот-я; d-заложение склона. d=√(d’)²-2d’CosβΔr+Δr²

d’-измер.рас-е на снимке м/ду точками вершины и основания склона,мм; β-угол,м/ду направ., провед из центр точки снимка О на точку вершины склона, и напр падения склона; Δr-смещение точки вершины склона, вызв.ее превыш. над точкой основания; r-рас-еот центра снимка до вершинысклона на снимке. Δr=r/b* Δp

Скорость течения по форм. Шези Vcp.=c√Ri, с-коэф шерохов-ти, R-гидравл. Радиус, почти равен сред.глубине русла R=H_cp, i-уклон пов-ти воды

45. Микрофотометрическое дешифрирование аэро­снимков.

Изображение на аэро- и космических снимках состоит из участков с различной оптической плотностью, которая зависит от яркости объектов местности.

Яркостные различия объектов, зафиксированных на фотоснимках, воспроизводятся в виде разности их оп­тических плотностей, которые можно измерить и выра­зить количественно. Измеряя оптические плотности де­талей изображения и зная значения коэффициентов яр­кости соответствующих объектов, можно классифици­ровать эти объекты по однородным классам. Такой способ дешифрования называется микрофотометрическим.

Измерение плотностей изображения может быть выполнено как визуально, так и с помощью приборов. Ви­зуальная оценка плотностей выполняется по специальной шкале черно-белых тонов, состоящей из 7-10 ступеней. Точность такой оценки ±10% и зависит от ин­дивидуальных качеств специалиста. Стремление повы­сить надежность и объективность опознавания объекта по их фотометрическим характеристикам вызвало раз­работку спе­циальных приборов и методов измерений. Выделяют до 256 градаций плотности (или про­зрачно­сти) с точностью до ±0,01%.

Для измерения оптических плотностей используются денситометры и фотометры различ­ных конструкций. Принцип работы этих измерительных приборов со­стоит в том, что луч от источника света происходит че­рез проявленный слой, попадает на фотоумножитель (ФЭУ), где возникает фототок, энергия которого зави­сит от величины оптической плотно­сти. Силу тока можно отсчитать по шкале прибора, градуированной в единицах оптиче­ской плотности. При измерении свето­вой луч пробегает строка за строкой по всей пло­щади снимка (непрерывное измерение) или просвечивает от­дельные участки (дискретное измерение). Так как све­товой луч имеет некоторую толщину, то прибором бу­дет изме­ряться оптическая плотность не идеальной точки проявленного слоя, а небольшого уча­стка, в пре­делы которого могут попасть детали местности с раз­личными яркостями. По­этому результат измерения все­гда будет осредненной величиной.

Микрофотометрическое дешифрование производится путем фотометрирования ряда про­филей по выбранным направлениям.

Способы микрофотометрических измерений в тех или иных вариантах используются в ав­томатизированном дешифрировании, а фотометрические приборы обычно служат одним из блоков сложных дешифрирующих систем.

46. Перспективы развития и направления автоматизации дешифрирования.

Автоматизация дешифрования актуальная проблема. Ее значение особенно возросло в связи с появлением и внедрением в практику съемок из космоса. Спутники за час съемки дают больше информации по природным ресурсам, чем аэрометоды за год. Созданные в настоящее время оптико-механические и электронные системы в автоматическом или по­луавтоматическом режиме решают такие задачи, как перевычисление проекций снимков в картографические проекции, преобразование координат снимков из одной системы в дру­гую, получение количественных характеристик, геометрические преобразования и устра­нение геометрических искажений, фотометрические преобразования и измерения, синте­зирование и цветовое кодирование однотипных объектов, обработка и представление ин­формации в цифровом виде.

Важным условием успешного автоматического дешифрирования является высокая мет­ричность информации и неизменность (инвариантность) дешифровочных признаков в пределах снимка и на разных снимках. Основная задача дешифрования – распознавание и классификация образов, смысловой анализ и синтез, учет конкретных индивидуальных, а не формально-статистических условий распространения объектов остается за исследова­телем.

Технические средства систем для автоматической обработки изображений включают уст­ройства ввода и вывода информации в ЭВМ, ЭВМ разных типов с набором стандартных внешних устройств, экраны отображения (дисплеи), графопостроители, объединенные в один комплекс, управляемый с центрального пульта.

Наилучшие результаты достигаются при интерактивном способе работы с системой, осно­ванном на принципе «диалог человека с машиной». В этом случае оператор активно уча­ствует в обработке, осуществляя контроль и управление процессом, меняя их, принимая окончательные решения при получении машиной альтернативных оценок.

В основе автоматизированного дешифрирования лежит цифровая обработка снимков, осуществляемая электронно-вычислительной машиной – узлом автоматизированной сис­темы. Для ввода информации снимок преобразуется в цифровую форму.

Вывод результатов машинной обработки осуществляется в различной форме: в виде чи­сел, графиков, графического или фотографического изображения, зафиксированных на магнитной ленте, бумаге, фотопленке, видеоэкране (дисплее). Цифровая обработка сним­ков достаточно гибка, обладает большими возможностями, но требует больших затрат машинного времени.

Основной задачей автоматизированного дешифрирования считается выявление на снимке однородных объектов и распределение их по соответствующим классам.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: