Классификация видов дешифрирования материалов дистанционных съемок. Характеристика и особенности видов лесного дешифрирования.

Дешифрирование – это процесс распознавания: объектов, их свойств, взаимосвязей по их изображениям на снимке. Это и метод изучения и исследования объектов, явлений и процессов на земной поверхности, который заключается в распознавании объектов по их признакам, определении характеристик, установлении взаимосвязей с другими объектами.

Основной методологический принцип, применяемый в процессе дешифрирования, — рассмотрение объектов в их развитии и взаимосвязи.

В зависимости от геолого-тектонического строения районов применяют различные методы дешифрирования снимков:

•         Прямой,

•         Контрастно-аналоговый,

•         Ландшафтно-индикационный.

Применение прямого метода – только в геологически открытых районах, где коренные горные породы выведены на поверхность. Фототоновые различия, а также особенности структуры и рисунки изображения на снимках этих районов обусловлены геологическими телами, их окраской, вещественным составом, залеганием. Поэтому здесь возможно непосредственное отождествление выделенных на снимках объектов с геологическими телами и прямое сопоставление геолого-геофизических материалов с данными дешифрирования. Прямой метод дешифрирован позволяет устанавливать поля развития горных пород различного состава и генезиса, границы стратиграфических подразделений осадочных и вулканогенных пород, характер их залегания, тектонические нарушения.

Контрастно-аналоговый (контурно-геологический) метод используют при работе с аэрофотоматериалами и космическими снимками всех уровней генерализации как в геологически открытых, так и в геологически закрытых районах. Контрастно-аналоговый метод основан на связях внешних компонентов ландшафта с геологическим строением и сравнении дешифрируемых объектов с “фотопортретами” эталонных структур геологически однотипных площадей. Геологические объекты, аналогичные по строению и истории развития, имеют сходные изображения на снимках. На снимках ключевых участков проводится дешифрирование неоднородностей фототона и рисунков фотоизображения.

Затем наземными волевыми исследованиями устанавливается геологическая природа отдешифрированных объектов, т. е. проводится их интерпретация.

Использование контрастно-аналогового метода: на основании исследований:

•        составляются таблицы дешифровочных признаков,

•        и подбираются снимки — эталоны с типичным фотоизображением изученных геологических объектов, их “фотопортреты”.

При дешифрировании новых геологических однотипных площадей задача сводится к отысканию объектов, сходных с “фотопортретом” эталонной геологической структуры.

Ландшафтно – икдикационный метод дешифрирования применяют в геологически закрытых районах при работе с аэрофотоснимками, а также космическими снимками среднего и высокого разрешения.

Лесное дешифрование предусматривает выполнение двух взаимосвязанных операций: выделение на материалах съемки контуров участков (контурное дешифрование) и последующее определение таксационной характеристики выделов (таксационное дешифрование). При контурном дешифровании выделяют топографические и общегеографические объекты и разделяют лесные массивы на таксационные выделы, характеристики которых в последующем определяются при камеральном или полевом дешифровании либо при их сочетании, с привлечением дополнительных сведений из баз данных. Под таксационным дешифрованием понимают определение по материалам съемок таксационных показателей древостоев (состава пород, возраста, полноты, высоты и др.) и определение количественных и качественных характеристик дешифрируемых объектов. К объектам таксационного дешифрования, помимо лесных насаждений, относят различные категории земель: не покрытые лесной растительностью земли и нелесные земли (вырубки, гари, погибшие насаждения, прогалины, болота, сенокосы, пашни, дороги и пр.).

Лесное дешифрование может быть визуальным (глазомерным, аналитическим), измерительным, автоматическим (машинным), а также комплексным: аналитико-измерительным или автоматизированным (интерактивным). При визуальном дешифрование изучаемый объект характеризуют на основе глазомерного анализа его изображения на аэроснимке (на бумажном носителе или экране компьютера) невооруженным глазом, с помощью увеличительных или стереоскопических приборов. При измерительном дешифровании все или некоторые параметры и характеристики дешифрируемых объектов измеряют на снимках с помощью механических, оптико-механических, оптико-электронных и др. измерительных инструментов, приборов, устройств и систем. При аналитико-измерительном дешифровании сочетают визуально-логический анализ изображения с измерением различных параметров дешифрируемых объектов. Автоматическое дешифрование основано на распознавании по спектральным (структурным или текстурным) характеристикам дешифрируемых объектов их количественных и качественных показателей. В этом случае процесс дешифрования выполняется с помощью технических средств обработки изображений. Автоматизированное (интерактивное, человеко-машинное) дешифрование сочетает в себе элементы аналитико-измерительного дешифрования, выполняемого дешифровщиком (оператором) по изображению на экране компьютера, с автоматическим дешифрованием. При визуальном дешифровании использование дешифровочных признаков носит качественный, эвристический характер, а результаты, соответственно, субъективны. В целом ряде случаев возможности визуального или визуально-инструментального дешифрования несравнимо выше, чем машинного. В зависимости от места проведения дешифрования оно может быть камеральным (лабораторным), полевым, аэровизуальным или комбинированным.

Полевое дешифрование проводят непосредственно на местности путем сопоставления изображения на аэроснимке с натурой. Полевое дешифрование бывает, как правило, визуальным.

Для анализа изображения могут применяться простейшие приборы (лупы, портативные стереоскопы и др.), а для определения или уточнения параметров деревьев и характеристик насаждений - различные лесотаксационные приборы и инструменты {высотомеры, полнотомеры, возрастные буравы и пр.). Камеральное дешифрование проводят в лабораторных условиях, позволяющих применять более сложные инструменты и стационарные приборы, в т. ч. современную оптико-электронную технику. При камеральном дешифровании обычно используют дополнительные картографические, литературно-справочные и др. материалы. Достоверность камерального дешифрования зависит от характеристик дешифрируемых объектов, изученности дешифрованных признаков насаждений и качества используемых материалов аэросъемок(масштаб, пространственное и спектральное разрешение, природно-оптические условия съемки и т. п.). Камеральное дешифрование обычно используют в сочетании с полевым дешифрованием.

Аэровизуальное дешифрование проводят путем сопоставления изображений распознаваемых объектов на аэроснимках с местностью при полетах на легкомоторных самолетах или вертолетах. К достоинствам аэровизуального дешифрования относится быстрота облёта большой площади лесов, а к недостаткам - ограниченное время для подробного описания лесных объектов.

Для правильного дешифрования необходимо знать: дешифровочные признаки объектов; лесоводственно-биологические свойства насаждений, особенности их видового состава и возрастной структуры; взаимосвязь между таксационными показателями отдельных деревьев и древостоев в целом; ландшафтные особенности объекта дешифрования, а также фенологическое состояние насаждений, атмосферно-оптические условия съемки и особенности применяемых съемочных систем и материалов. Искажения, возникающие на материалах дистанционных съемок и способы их устранения.

Из-за влияния углов наклона при аэрофотосъемке и влияния рельефа местности изображение на аэрофотоснимке не соответствует плану и поэтому возникает задача трансформирования аэрофотоснимка.

Трансформированием называется преобразование центральной проекции, которую представляет собой аэрофотоснимок, полученный при наклонной проекции главного луча, в другую центральную проекцию, соответствующую отвесному его положению, с одновременным приведением изображения к заданному масштабу.

Наиболее распространен способ трансформирования при помощи особых оптических приборов - фототрансформаторов. Он состоит из проекционного фонаря с источником света, объектива, кассеты и экрана, на который проектируется трансформируемый снимок. Фототрансформатор позволяет устранить искажения аэрофотоснимков перемещением и наклоном кассеты и экрана до совпадения четырех ориентирующих точек аэронегатива с одноименными точками опорного планшета. Если после этого вместо планшета на экран положить фотобумагу и переснять негатив, то получают трансформированный снимок.

После трансформирования из рабочих площадей составляют план местности, который называется фотопланом.

На фотопланах вся контурная часть представляет собой фотографически уменьшенное изображение предметов и контуров местности. Фотоплан точнее воспроизводит ситуацию местности, чем топографическая карта.