Экологическое дешифрирование

(дистанционные методы исследований)

На 1-ом занятии ведется объяснение темы, и выдаются задания по выполнению мелкими (до 3-х человек) группами. На 2-ом занятии проводится выполнение задания, с определением всех необходимых характеристик для описания ситуаций. 3-е занятие посвящено обсуждению всех выполненных работ (семинар).

Аэрофотографические материалы (снимки, фотосхемы, фотомонтажи), а также космические фотоснимки широко используются в практике географических, геологических, ресурсоведческих и геоэкологических исследований.

В технологии дешифрирования выделяется ряд стадий: географическая привязка фотоснимков, выявление и регистрирование дешифрировочных признаков, проведение замеров и измерений с помощью приборов, перенос отдешифрированных признаков на картографическую основу, интерпретация полученных результатов, их полевая заверка и, при необходимости, организация соответствующих мониторинговых наблюдений. Очень эффективным является сравнительное сопоставление схем дешифрирования по съемкам различных периодов производства и дублирующее дешифрирование различными специалистами.

Дешифрирование аэрофотоснимков производится с использованием стереографических приборов, простейшим из которых является портативный зеркальный стереоскоп, с помощью которого рассматриваются специально заснятые пары стереографических фотографий, характеризующиеся частичным перекрытием кадров. Масштабы этих снимков могут значительно изменяться в зависимости от высоты фотографирования. В связи с этим, главным условием использования тех или иных из них является детальность исследований, обеспечивающих решение поставленных задач. Соответствие используемых снимков объекту наблюдений и их последовательный отбор производится с использованием фотосхем, на которых отражено их взаимное расположение. Лучшую обзорность территории, обеспеченной фотоснимками, передает фотомонтаж, составленный из стыкованных по условиям лучшего и правильного совмещения вырезок из этих снимков, который обычно перефотографируется в масштабе близком к масштабу конечной картографической продукции.

Типы используемых съемок (черно-белые, зональные, в инфракрасных лучах и т.п.) определяются информационной эффективностью поставленных перед данными исследованиями задач. Космические снимки, как мелкомасштабные (глобальные, региональные – с охватом площадей более 10⁵ км², локальные – с изображением площадей менее 10⁵ км²) не нуждаются в стереопроектировании. В отличие от аэрофотосъемок, космические фотографии, которые могут быть перспективными или плановыми, отличаются своей высокой обзорностью и генерализованностью изображений (естественно, с потерей детальности). Благодаря их разгрузке от отвлекающих и маскирующих деталей, на них на первый план выступают наиболее крупные и существенные черты изучаемых территорий.

Как в первом, так и во втором случаях дешифрирование обычно затрудняют разнообразные атмосферные помехи, если они сами не являются предметом наблюдений. И в том, и в другом случаях следует научиться извлекать максимум содержащейся на фотографических снимках соответствующей информации, для чего необходимо рассматривать космоснимки, как и аэрофотосхемы, под разными углами зрения. А при наличии съемок при различном освещении (и ночных), опбирать для детального изучения те, на которых условия освещенности позволяют лучше выявлять коррелируемые элементы строения. Нередко появляется необходимость в многократном сравнительном изучении.

При этом изучению подлежат особенности рельефа изучаемой местности, анализ гидросети и других компонентов ландщафта и образованных ими природных комплексов, включая обязательно и растительные.

При структурно-геоморфологическом (ландшафтном) анализе снимков на первом этапе составляют морфоструктурную схему дешифрирования, на которой выделяют крупные геоблоки и системы осложняющих их разрывных нарушений.

Фототон на снимках может зависеть от достаточно разнообразных причин, но более всего от растительного покрова и условий обводненности.

Для большинства экологических целей особое значение приобретает дешифрирование покровных четвертичных отложений и обстановок современного осадкообразования.

Дешифрирование первых базируется как на прямых (цвет, тон, форма, размеры и взаимное расположение объектов), так и на косвенных критериях (рельеф, гидрографическая сеть, растительность).

Тон фотоизображения относится к неустойчивым диагностическим признакам, но очень информативен. Так, хемогенные образования солончаков можно оконтурить по аномально светлому тону (пухлые солончаки) или очень темному, сочетающемуся со светлой оторочкой (мокрые солончаки). Более темный фон фотоизображения может вызываться повышенной обводненностью. Для аридных зон неоднократно отмечалась прямая зависимость интенсивности тона фотоизображения четвертичных комплексов от их возраста: более темный тон характерен для древних разновидностей аллювиально-пролювиальных и делювиальных отложений. Также эмпирически выявлена закономерность осветления тона для более мощных отложений.

В предгорных равнинах горных стран альпийского пояса выделяется до трех разновозрастных генераций делювиально-пролювиальных образований только на основе соотношения соответствующих выделяемых контуров.

Весьма показательно для геоэкологических целей дешифрирование наиболее молодых четвертичных отложений, имеющих определенную специфику.

Как правило, в открытых районах площади занятые четвертичными осадками характеризуются более светлым тоном, по отношению к вмещающим породам. Хемогенные образования солончаков могут быть оконтурены по аномально светлому тону (пухлые солончаки) или очень темному, сочетающемуся со светлой оторочкой (мокрые солончаки). Более темный тон характерен для более обводненных пород. С учетом геометрии выделяемых контуров может быть выделено несколько генераций, в частности делювиально-пролювиальных образований. Последние нередко отличаются параллельно-струйчатой структурой фотоизображения и т.п.

Рельеф является хотя и косвенным, но основным индикатором обстановок. Например, для аллювиальных дельтовых отложений характерен тонкоструйчатый веерообразный рисунок, образованный чередованием проток, русловых меандр, междолинных гривистых увалов. Делювиально-пролювиальные образования подгорных равнин отличаются параллельно-струйчатой структурой фотоизображения, созданной ложбинами стока, расположенными в крест простирания наклонной равнины.

Важную геоиндикационную роль может играть и растительность, порою четко зависимая от приуроченности к песчаным и другим по литологии осадкам.

Чрезвычайно информативны данные о современном осадконакоплении, что позволяет выявить движения пыльных песчаных бурь, потоков и т.д. Широко известны данные съемок усыхающих озер Аральского и залива Кара-Богаз-Гол на Каспии, отражающие последовательные этапы регрессии в этих водоемах.

Аналогичным образом для целей геоэкологического дешифрирования могут использоваться и различные дистанционные геофизические наблюдения и созданные на их основах схемы и планы (магнитные, гравитационные, радиоактивные и др.).

Мировая практика использования материалов аэро- и космосъемок показала эффективность их применения при решении таких экологических проблем как охрана среды при разработке угольных месторождений, оптимальный выбор мест заложения атомных и гидроэлектростанций, прогнозы оползней на трассах шоссейных дорог, выбор нефтепроводных коммуникаций и т.п. С использованием материалов дешифрирования в США была разработана программа «Система изучения зеленых ресурсов» в области сельского хозяйства, добычи полезных ископаемых, энергетики, землепользования, осуществляется мониторинг за морскими и внутренними водами.

Терминологический словарь