Гидро-климатические условия на космических снимках
вня воды от установленной нормы по какому-то одному посту, то
этот допуск не будет «работать» при удалении вверх или вниз по течению
реки. Например, если за исходный пункт принять створ у с. Ванавара, то
приемлемая для него величина отклонения уровня воды от принятой нормы будет
завышенной для верховьев реки и недостаточной для низовьев. В первом случае
(верховье реки) допустимый для створа у с. Ванавара интервал уровня воды
будет больше его годовой амплитуды, во втором (низовье реки) — он окажется
явно недостаточным. Следовательно, рассматриваемый допуск должен
соотноситься с амплитудой колебаний уровня воды, этому критерию
удовлетворяет картографический интервал уровней воды, так как его величина
функционально связана с амплитудой колебаний уровня воды в любом створе
реки или в озере.
При проведении аэрокосмической съемки в целях создания или обновления
топографических карт, а также для решения ряда задач комплексного изучения
и картографирования природных условий и ресурсов необходимо иметь следующую
информацию о состоянии вод исследуемой территории: во-первых, когда
наблюдается фаза водности, уровни воды при которой находятся в пределах
картографического интервала высот; во-вторых, какова продолжительность
стояния уровней воды (число дней в году) в картографическом интервале
высот. Последняя важна для оценки категории сложности съемки.
Для определения этих параметров на опорных гидрологических створах рек
Сибири вычислены: картографический уровень воды; картографический интервал
уровней воды; средняя годовая повторяемость уровней воды в картографическом
интервале высот. Далее, по данным стандартных гидрологических наблюдений
Гидрометеослужбы, установлено наилучшее время дистанционной съемки, т. е.
месяцы, в которые наблюдалась наибольшая повторяемость уровней воды в
оптимальной шкале высот. По полученным материалам построены карты наилучших
сроков аэрокосмической съемки рек в картографических целях (рис. 71, 72).
При этом выявлено, что продолжительность стояния уровней воды в
картографическом интервале высот изменяется зонально и по высотным поясам,
т. е. отражает общие географические закономерности гидрологического режима
рек. Так, в пределах Среднесибирского плоскогорья на широте 55—60" этот
параметр для рек местного стока равен приблизительно 100 дней, на широте
70°— 30 дней. В горах с увеличением высоты он уменьшается. Например, в
северных предгорьях Саян он находится в пределах 80—90 дней, а в верхнем
поясе гор сокращается до 30 дней в году.
[pic]
[pic]
Оптимальные сроки дистанционной съемки крупных, особенно зарегулированных
рек, могут не совпадать со сроками съемки рек местного стока. В этих
случаях целесообразна дополнительная съемка по маршрутам вдоль крупных рек.
Возможно также использование материалов ранее выполненных аэрокосмических
съемок, удовлетворяющих поставленным требованиям. Этот вариант более
экономичный, так как космические съемки ведутся несколько раз в год, а
плановые деформации русел рек за 1—2 года в большинстве случаев не
превышают графическую точность даже крупномасштабных карт. При
дистанционной съемке половодий и паводков на реках необходима оперативная
информация территориальных управлений по гидрометеорологии, поскольку время
их наступления и максимального развития находится в зависимости от
гидрометеорологических условий конкретного года.
Годовой ход уровня воды озер в целом повторяет ход уровня воды рек.
Поэтому сроки их аэрокосмической съемки практически совпадают.
Водохранилища, за исключением мелких, наносятся на топографическую карту
при нормальном подпорном уровне воды. Аэрокосмическая съемка их должна
выполняться после наполнения, что для большинства крупных водохранилищ
Сибири отмечается в сентябре (Новосибирское водохранилище — в июле, Усть-
Илимское — в августе). Уровни воды, близкие к НПУ, держатся практически до
появления ледовых явлений. Как и для рек, для водохранилищ можно обозначить
допустимые пределы высоты уровня воды во время дистанционной съемки. Такой
интервал ?А зависит от величины проектной сработки водохранилища А и
вычисляется по формуле
?Авдхр=НПУ±0,1А.
Для отображения сезонной динамики береговой линии целесообразно наносить
на карту положение уреза воды и при сработке водохранилищ. Поэтому
дистанционная съемка их должна производиться в два срока, т. е.
дополнительно еще весной, сразу после очищения воды ото льда. Для
водохранилищ юга Сибири, это время обычно наступает в конце апреля-начале
мая, для северных водохранилищ-во второй половине июня или в начале июля.
Дешифрирование вод на аэрокосмических фотоснимках
В связи с развитием дистанционных исследований методика тематического
дешифрирования снимков быстро наполняется новым содержанием. Двигателем
этого прогресса является практическая необходимость значительного
расширения круга изучаемых природоведческих проблем (ресурсного,
динамического, прогнозного и других направлений), а также внедрение
автоматизированных систем обработки дистанционной информации, что требует
более глубокого учета географических закономерностей и взаимосвязей между
компонентами природной среды. Новые подходы, базирующиеся на комплексной
интерпретации мелкомасштабных снимков, особенно заметны в космическом
землеведении.
С уменьшением масштаба на снимке теряются многие детали изображения
природной среды, но в результате «космической» (спектральной,
геометрической и тематической) генерализации на нем «проявляется» новая
информация. Например, за счет более высокой степени визуализации крупных
полей с различной оптической плотностью надежно дешифрируются линеаменты,
кольцевые структуры, морские течения и другие природные объекты и явления.
С другой стороны, потеря деталей привела к необходимости более глубокого
учета взаимосвязей между составляющими природных комплексов (выявления
косвенных, ландшафтных признаков дешифрирования), что в свою очередь
значительно повысило достоверность результатов.
Известно, что объем регистрируемой на снимке информации во многом зависит
от спектрального диапазона съемки. При съемке в видимом диапазоне
электромагнитных волн (0,4—0,8 мкм) определяющее значение имеет
интегральная яркость объекта, а при съемке в узком диапазоне —
спектральная.
Природные тела (вода, растительность, горные породы и др.)
характеризуются различной отражательной способностью, которая
дифференцируется также для фиксированных длин электромагнитных воли.
Эксперименты показали, что, несмотря на влияние на яркостные характеристики
местности внешних факторов (высоты солнца, прозрачности атмосферы и др.),
выделяются длины электромагнитных волн, в которых та или иная группа
объектов регистрируется на снимке более контрастно.
На графике видно, что, например, для целей гидрологического дешифрования
повышенной информативностью обладают снимки, полученные в диапазоне 0,6—0,8
мкм. В этом случае водная поверхность резко «вычленяется» на фоне
изображения других природных образований. Появляется широкая возможность
автоматизированного распознавания объектов посредством математической
формализации процесса дешифрирования и использования современных систем
цифровой обработки изображений.
Методика топографического и тематического специального' дешифрирования
природных объектов и явлений на дистанционных снимках базируется на общих
принципах, изложенных в ряде работ.
При топографическом картографировании главное внимание уделяется
отображению внешних очертаний объектов местности, показу их взаимного
расположения и раскрытию внутренних свойств. Эти так называемые
топографические объекты местности определяют главное содержание карт
соответствующих масштабов и назначения (использование в народном хозяйстве,
в Вооруженных Силах, при решении задач научно-исследовательского характера
и др.).
Основное содержание тематических карт, в частности карт природы,
представляет отображение того или иного элемента или явления (элементов или
явлений) физико-географической среды — вод, растительного покрова, почв,
ландшафтов и т. д. Некоторые карты могут содержать узкую специальную
информацию: мутность вод, норма стока, корневые гнили леса и др. При
тематической интерпретации аэрокосмических снимков широко используется
ландшафтный метод дешифрирования.
Набор современных средств и методов изучения природной среды с
использованием дистанционной информации очень широк. Он включает применение
самолетных и космических съемок, привлечение картографических, справочно-
географических, литературных и фондовых источников, проведение полевых
работ. Многие авторы отмечают большие преимущества космических материалов
при создании серий взаимосвязанных тематических карт, т. е. при реализации
комплексного изучения и картографирования природных условий и ресурсов. Все
это относится и к дистанционному исследованию вод.
Гидрологический анализ аэрокосмических снимков предполагает знание не
только прямых (видимых) признаков дешифрирования, но и учет существующих в
природных комплексах взаимосвязей и взаимозависимостей, как на
региональном, так и на глобальном уровнях. Устанавливае
| |  скачать работу |
Гидро-климатические условия на космических снимках |
