книги из ГПНТБ / Рубахин, В. Ф. Психологические основы обработки первичной информации

1)выборочный эксперимент по дешифрированию некоторых инженерно-геологических условий специалистами по геолого­ географическому дешифрированию;

2)контрольный (обучающий) эксперимент по проверке эффек­ тивности различных способов специального дешифрирования студентами инженерного вуза.

Кпервой серии экспериментов было привлечено 40 человек специалистов, в основном с высшим образованием, имеющих опыт по геолого-географическому дешифрированию аэроснимков.

Вкачестве тестовых аэроснимков в первой серии экспериментов были использованы: а) крупномасштабный панхроматический аэроснимок с изо­ бражением ландшафта моренной возвышенной равнины (южная часть лесной зоны), приуроченной к геолого-генетическому комплексу отложений основ­

ной морены, б) крупномасштабный панхроматический аэроснимок с изобра­ жением ландшафта возвышенной лёссовой равнины (степная зона), приурочен­ ной к комплексу маломощных лёссовых отложений с глубоким залеганием грунтовых вод; в) среднемасштабный панхроматический аэроснимок с изобра­ жением ландшафта водноледниковой холмистой равнины (южная тайга),, приуроченной к комплексу камово-озовых песчаных и песчано-галечниковых отложений; г) среднемасштабный панхроматический аэроснимок морского побережья с интенсивно развитыми оползневыми явлениями.

Методика эксперимента включала избирательное дешифрирование вну­ тренних элементов природной обстановки и обоснование результатов опозна­ ния. Основное внимание было уделено одному из наиболее сложных видов специального дешифрирования — инженерно-геологическому дешифрирова­ нию, связанному с изучением и оценкой элементов природной обстановки, влияющих на строительство и эксплуатацию инженерных сооружений.

Результаты эксперимента показали, что дешифрирование внут­ ренних элементов природной обстановки, как правило, непосред­ ственно не представленных на аэроснимке и лишь коррелятивно соотнесенных с внешними элементами, связано с усложнением процедуры решения дешифровочной задачи, которая приобретает диагностический характер, и активизацией чисто логических операций на всех уровнях психологической модели дешифриро­ вания.

На первом уровне большее значение приобретает предвари­ тельное ландшафтно-инженерно-геологическое районирование тер­ ритории на основе использования априорной геолого-географи­ ческой информации. Более четко выделяется уровень общеструк­ турного анализа аэрофотоизображения, который, как правило, органически сливается со специализированным анализом. Здесь выявляются и пространственно ограничиваются типы ландшафта и их элементы — комплексные индикаторы. Изучается внутрен­ нее содержание выделенных природных комплексов с последую­ щим определением территориальных инженерно-геологических единиц. В результате осуществляется своеобразное типологи­ ческое районирование территорий.* Затем следует детальный

* В [3J говорится, что определение морфологических элементов ландшафта является итогом дешифровочного процесса после выявления топологической

169

анализ аэрофотоизображения Переход к нему может быть сделан и непосредственно от уровня предварительного изучения аэрофотоизобраяшния, минуя общеструктурный анализ. Иа уровне детального анализа выделяются два этапа: а) избирательного не­ посредственного анализа внешних компонентов ландшафта и их сочетаний; б) индикационного опосредствованного анализа внут­ ренних компонентов ландшафта, в данном случае связанного с прогнозом инженерно-геологических условий. На последнем уровне дешифровочная информация оценивается в конкретных целях.

При индикационном дешифрировании наряду со стратегиями расчленения внешнего перцептивного пространства используется набор собственно индикационных стратегий. На основании экспе­ риментальных материалов, в соответствии с принятой терминоло­ гией, выделены следующие основные группы способов индикацион­ ного дешифрирования: 1) непосредственного дешифрирования внутренних компонентов природной обстановки; 2) компонентно­ индикационные; 3) структурно-индикационные.

Первый способ, строго говоря, не является индикационным, так как не опирается на опосредованные связи. В основе этого способа лежит использование непосредственных, прямых приз­ наков для дешифрирования геологических, инженерно-геологи­ ческих, гидрогеологических «образований» при выходе их на дневную поверхность. Компонентно-индикационный способ опи­ рается на использование причинно-следственных (функциональ­ ных) и статистических зависимостей между отдельными индика­ торами и индицируемыми объектами. В основе структурно-ин­ дикационного способа лежит использование функциональных и статистических зависимостей между элементами ландшафта и геолого-генетическими и фациальными комплексами отложений с присущими им литологическими разностями пород, определен­ ными гидрогеологическими условиями и т. д. С использованием структурно-индикационного способа связано выделение специаль­ ного подуровня решения индикационной дешифровочной задачи, на базе комплексных индикаторов.

В работах экспериментальной группы преимущественно были использованы компонентно-индикационный и структурно-инди­ кационный способы дешифрирования. Эффективность указанных способов при дешифрировании грунтов и четвертичных отложений (моренных суглинков) на первом тестовом аэроснимке (южная часть лесной зоны) показана в табл. 4.3.

структуры аэрофотоизображеиия. В известной мере это справедливо. Но топологическое структурирование несомненно сопровождается семантизацией. Другое дело, что предварительные ландшафтные прогнозы могут быть уточнены в процессе дальнейшего дешифрирования на стадии «высокого» синтеза.

170

Т а б л и ц а 4.3

Зависимость результатов дешифрирования грунтов (южная часть лесной зоны)

от используемых способов индикации

Как видно, результаты дешифрирования при наличии доста­ точного количества индикаторов довольно высокие. Наиболее эф­ фективен, как и следовало предполагать, структурно-индика­ ционный способ дешифрирования. Следует подчеркнуть, что структурно-индикационный способ включает покомпонентное изучение индикаторов на уровне детального дешифрирования в виде частных приемов. Анализ экспериментальных материалов, отве­ тов испытуемых говорит о том, что при детальном дешифрирова­ нии переход от неправильных определений к правильным связан с увеличением количества и изменением характера используемых признаков. В частности, количество суждений, опирающихся на 2 и 3 признака, увеличивается в 1.5 раза.

Т а б л и ц а 4.4

Распределение индикаторов при дешифрировании грунтов (южная часть лесной зоны)

Представляет интерес «распределение» используемых индика­ торов. Как видно из табл. 4. 4, при дешифрировании четвертич­ ных отложений на территории южной части лесной зоны, освоен­ ной в хозяйственном отношении, ведущая роль принадлежит геоморфологическим и гидрографическим индикаторам при извест­ ном участии геоботанических и антропогенных индикаторов и оп­ тических характеристик аэрофотоизображения. Переход к непра­ вильным определениям связан с переоценкой роли непосред­ ственного анализа.

171

В другом эксперименте, с использованием аэроснимков одного из районов Прибалтики с развитыми ледниковыми отложениями, была сделана попытка установить ранговую последовательность в применении различных косвенных признаков при индикацион­ ном дешифрировании. Оказалось, что при правильном дешифри­ ровании первыми признаками в 80% случаев указываются гео­ морфологические, вторыми (в 50% случаев) — геоботанические, третьими (в 50% случаев) — гидрографические. При неправиль­ ном дешифрировании последовательность несколько меняется: геоморфологические, оптические, гидрографические.

Эффективность индикационного дешифрирования четвертич­ ных отложений (лёссовидных суглинков) на втором тестовом аэро­ снимке (степная зона) заметно ниже. Это связано с ограничением возможностей использования ряда индикаторов в условиях нару­ шенного естественного ландшафта. При использовании компо­ нентно-индикационного способа, в сочетании с непосредственным анализом, лёссовидные суглинки были отдешифрированы с

В основу детального дешифрирования положен геоморфологический ана­ лиз с учетом особенностей хозяйственного освоения территории. Вот не­ сколько примеров: «Развиты суглинки . . . Обоснование: а) густая сеть овра­ гов, говорящая о плохом дренаже почво-грунтов; б) крупные склоны оврагов, характерные для связных грунтов . . . » (йен. Г.). «Грунты суглинистые. . .

Об этом говорят: устойчивость стенок оврагов, разветвленность оврагов в вер­ шинах с короткими отростками, четкие колеи (борозды) от трактора» (исп. Гр.). «Здесь лёссовидные суглинки. . . Определяются по форме оврагов дендритовидной структуры. . . Кроме того, по пылимости грунтов. . . По дороге идет машина — за ней клубы пыли». . . (исп. Д.). «На аэроснимке участок рав­ нины с овражно-балочным эрозионным расчленением. Овраги закреплены молодыми лесопосадками. . . Судя по дендритовидной форме оврагов и раз­ ветвлению их в верховьях, они развиваются на легких пылеватых суглин­ ках. . . Возможно, суглинки подстилаются известковистыми породами. . .» (исп. Б.). В последней работе рассуждения сопровождались зарисовкой ов­ ражно-балочной сети.

Углубление прогноза инженерно-геологических условий свя­ зано с усложнением индикационного анализа. Об этом свидетель­ ствуют результаты решения третьей задачи по дешифрированию камово-озовых отложений (рис. 4. 8). Ведущая роль здесь при­ надлежит структурно-индикационному способу дешифрирования. При детальном анализе отдельных элементов инженерно-геоло­ гической обстановки усложняются система и характер исполь­ зуемых связей в рамках структурно-индикационного подхода.

Отличия между компонентно-индикационным и структурно­ индикационным подходами к дешифрированию хорошо видны на рис. 4.9, 4.10, 4.11. На рис. 4.9 представлены результаты дешиф­ рирования, выполненного с использованием компонентно-инди­ кационного способа. Как видно, эти результаты невысокие, не дифференцированы отложения, не опознан крупный оз. На

172

комплекса камово-озовых отложений от 0.65 до 0.8 в зависимости от способа индикации. Весьма высока вероятность дешифриро­ вания крупного оползня, имеющего характерную конфигурацию, на последнем тестовом аэроснимке: Р^О.85. При этом, однако,

Рис. 4.9. Результаты дешифрирования ледниковых отложений (исп. Л.).

было выявлено несколько случаев ошибочных определений, свя­ занных с апперцепцией, с прежним опытом работы испытуемых. Два человека, до этого работавшие на Камчатке, определили оползень. . . как кратер вулкана!

При дешифрировании отдельных элементов инженерно-геоло­ гической обстановки используются многостепенные связи дихо-

174

тимического или многоальтернативного характера, объединяющие как прямые, так и косвенные (комплексные) признаки. Здесь ин­ дикаторная задача решается методом последовательного анализа.

Рис. 4.10. Результаты дешифрирования ледниковых отложений (исп. К.).

На основании анализа ответов (с обоснованием) некоторых испы­ туемых построена схема «ступенчатого» решения эвристической задачи при дешифрировании озовых отложений (рис. 4.12). По­ казан «собирательный» дихотомический вариант, состоящий из решения 4 подзадач. Отдельные испытуемые, как правило, «пере­ скакивают» через ступеньки этого своеобразного «лабиринта».

175

По своей форме процесс инженерно-геологического дешифри­ рования имеет отчетливый характер умозаключительного акта

.с проверкой гипотез в несколько тактов.

Рис. 4.11. Результаты дешифрирования ледниковых отложений (исп. Б).

Динамику этого процесса характеризует следующий конкретный пример. В результате дешифрирования был определен район развития валунных суглинков отложений основной морены. Основаниями для этого явились: крупномозаичная структура изображения, пологохолмистый рельеф с бес­ порядочно разбросанными холмами, наличие елово-мелколиственного леса и высокая степень сельскохозяйственного освоения территории. Затем эта гипотеза была взята под сомнение. Дополнительное стереоскопическое изуче­ ние аэроснимка привело оператора к выводу, что рельеф здесь не типичный» имеет более сглаженные очертания, с крутизной склонов 3—5°. Возникла

176

новая гипотеза: основная морена перекрыта покровными отложениями, ве­ роятно, покровными суглинками. Однако детальное изучение растительности позволило выявить в лесном покрове значительную примесь сосны. На осно­ вании геоботанического анализа предыдущая гипотеза была отброшена и за-

Месторождение Валунногалечного строительного материала

менена новой: отложения основной морены перекрыты маломощными пе­ сками. Изучение обнаженных участков почво-грунтов, характера грунтовых дорог подтвердило эту гипотезу.

Так идет этот сложный, внутренне противоречивый диалек­ тический процесс. На основе первичного анализа выдвигается

гипотеза о содержании дешифрируемой ситуации, затем проис­ ходит проверка выдвинутой гипотезы. Дешифровщик от синтеза переходит к дополнительным аналитическим операциям. Как было показано, в результате дополнительного анализа одни гипотезы отбрасываются, другие подтверждаются, третьи уточняются.

На последнем уровне решения задачи выполняется оценка «строительных» свойств местности. Эта оценка связана с изуче­ нием как внешних, так и внутренних компонентов природной об­ становки, их оценкой, установлением взаимосвязей между строи­

аналитико-синтетический процесс эвристического характера, тре­ бующий активизации многочисленных связей разного ранга. Од­ нако исследования показывают, что при достаточной квалифика­ ции инженерно-технического состава, наличии у исполнителей необходимых знаний, навыков и умений, при использовании ра­ циональных методов и приемов, на основе изучения материалов аэрофотосъемки может быть получена весьма полная информация о свойствах местности, в интересах решения многих практиче­ ских задач.

В результате первой серии экспериментов было установлено, что при решении типовых диагностических дешифровочных задач реализуется иерархическая система структурного анализа: об­ щеструктурный анализ ситуации разного ранга с использованием комплексных признаков; непосредственный внутриструктурный

нием системы прямых и косвенных признаков; собственно-инди­ кационный анализ внутренних компонентов ландшафта с исполь­ зованием системы общих и частных индикационных признаков. На каждом уровне (этапе) дешифрирования преобладают свой вид анализа и своя система признаков. Системы признаков дина­ мичны. По мере детализации анализа происходит дифференциация комплексных признаков на отдельные элементы, со вторичной их интеграцией при решении «оценочных» задач. Выделенные виды анализа, связаны между собой синтетическими зависимостями. Анализ первого порядка позволяет вскрыть исходные связи, ле­ жащие в основе анализа следующего порядка. Для специального дешифрирования характерно использование анализа через синтез. Структурно-аналитические операции в процессе дешифрирования функционируют обычно с антиципацией, опережением. Вопросы специфики структурного анализа при геолого-географическом де­ шифрировании рассмотрены в [241].

Переход от одного уровня решения диагностической задачи к другому сопровождается сменой, «пространств функциониро­ вания»: от общелогического (на уровне планирования) к чисто перцептивному, перцептивно-семантическому и собственно-логи-

178