книги из ГПНТБ / Инженерное дешифрирование аэроснимков при изысканиях полевых аэродромов

века) воссоздается более или менее полная физико-географиче­ ская картина обследуемого участка местности. В обоих случаях необходимо строго следовать решению поставленной задачи, не от­ влекаясь на опознавание второстепенных или вовсе не нужных объектов. Дешифрирование ни в коем случае не должно быть сплошным. При решении поставленной задачи дешифрировать нужно с необходимой полнотой и точностью.

Особенно эффективно сравнительное дешифрирование аэро­ снимков, на которых сфотографирован один и тот же участок мест­ ности в разных масштабах, в различное время или на разных ти­ пах аэропленки.

Если одновременно с дешифрированием проводятся или ему предшествуют фотограмметрические работы, в особенности стереофотограмметрические, дающие наиболее полную количественную характеристику рельефа, то анализ этих данных в известной мере может облегчить опознавание других элементов местности.

§ 8. СТЕРЕОСКОПИЧЕСКОЕ ДЕШИФРИРОВАНИЕ

Дешифрируемость аэроснимков повышается при их стереоско­ пическом рассматривании. Если взять два аэроснимка, имеющие 60%-ное перекрытие, и расположить их под стереоскопом так, что­ бы базис фотографирования, т. е. прямая, соединяющая главные точки и совпадающая с начальными направлениями аэроснимков, был параллелен глазному базису наблюдателя, и одновременно рассматривать левый аэроснимок левым глазом и правый аэросни­ мок правым глазом, то оба плоских изображения одного и того же участка местности сольются в одно пространственное изображение и в зрительном восприятии возникнет пространственная модель местности.

При стереоскопическом дешифрировании должны соблюдаться следующие условия:

—аэроснимки должны иметь 60%-ное перекрытие и составлять стереопару;

—разномасштабность аэроснимков стереопары не должна пре­

вышать 16%;

—аэроснимки стереопары должны быть сфотографированы при отклонении оптической оси аэрофотоаппарата не более чем на

±3°;

—при наблюдении аэроснимки должны находиться по отноше-- нию к наблюдателю на расстоянии наилучшего зрения, в среднем

около 250 мм\

—оба аэроснимка должны рассматриваться одновременно;

—аэроснимки должны лежать так, чтобы расстояние между их главными точками было приблизительно равно глазному базису наблюдателя, естественному или увеличенному с помощью стерео-

прибора;

20

-г- линии, соединяющие идентичные точки стереопары, должны быть параллельны глазному базису;

— зрительные оси глаз должны быть направлены параллельно. Если левый аэроснимок рассматривается правым глазом,- а пра­ вый— левым, то получается обратный эффект: горы будут ка­ заться впадинами ,и хребты—долинами; если оба аэроснимка по­ вернуты в своей плоскости на 90°, то получается нулевой эффект:

изображение будет плоским..

Аэроснимки с помощью стереоскопа рассматривают следующим образом. Их располагают под стереоскопом по начальным направ­ лениям, передвигают вдоль совмещенной линии начальных направ­ лений до тех пор, пока оба изображения не сольются в одно и не возникнет стереоэффект, при котором станет отчетливо видна про­ странственная модель местности. Стереоэффект можно улучшить совместными поворотами обоих аэроснимков в своих плоскостях. Если не удается сразу получить стереоэффект, то рекомендуется выбрать на перекрытии хорошо заметный предмет (угол пашни, опушку леса, перекресток дорог, строение) и передвигать правый аэроснимок до, тех пор; пока наблюдаемый предмет не перестанет двоиться. Для того чтобы стереоскопическое наблюдение не было утомительным, его следует вести в условиях, близких к естествен­ ным. Для этого аэроснимки должны быть расположены так, чтобы тени были направлены к наблюдателю и свет от окна или лампы совпадал с направлением теней.

Наибольшая пластичность стереомодели достигается в том слу­ чае, если линия совмещенных начальных направлений аэросним­ ков параллельна глазному базису. Если линия начальных направ­ лений окажется под небольшим углом к базису, пластичность сте­ реоскопической модели все же будет воспринята, однако с увели­ чением угла она будет заметно ухудшаться и объемное изображе­ ние станет приближаться к плоскому.

После того как аэроснимки ориентированы и получен стереоэф­ фект, приступают к дешифрированию.

§8. ОСОБЕННОСТИ ДЕШИФРИРОВАНИЯ ЦВЕТНЫХ

ИИНФРАХРОМАТИЧЕСКИХ АЭРОСНИМКОВ

При изысканиях аэродромов большие преимущества дает каме­ ральное дешифрирование цветных и инфрахроматических аэро­ снимков. Различают два типа цветных аэропленок: трехслойные и

.спектрозональные. У первого типа аэропленки верхний слой десен­ сибилизирован и чувствителен к синим лучам, средний слой — ор­ тохроматический— чувствителен к зеленым лучам и нижний слой — панхроматический — к красным лучам спектра. Выпускае­ мые промышленностью спектрозональные аэропленки СН-2 имеют панхроматический и инфрахроматический слой. На фиг. 2 для сравнения приведены кривые спектральной чувствительности пан­

21

хроматической, флюроортохроматической, инфрахроматической и спектрозональной аэропленок.

При сравнении черно-белых аэроснимков с цветными (трех­ слойными) определенные преимущества имеют последние, так как число цветов и оттенков, различаемых, на них, значительно больше числа тонов, различаемых на черно-белых аэроснимках.

Значительные преимущества перед черно-белыми аэроснимками имеют спектрозональные, дающие изображение в условных цветах. Сочетание на спектрозональной аэропленке двух фотографических слоев, очувствленных к видимой (панхроматической) и невидимой (инфрахроматической) частям спектра, дает на аэроснимках рез­ кое различие по цвету и яркости для различных элементов ланд­ шафта, в частности для растительности, и тем самым способствует их дешифрированию. Наиболее подходящими зонами при спектро­ зональной съемке являются видимая зона с длиной волны 650 мр и невидимая — 750—850 шр. Так, в видимой зоне изображения лу­ гов я посевов сельскохозяйственных культур почти не отличаются по тону друг от друга, а в невидимой зоне, наоборот, легко разли­ чаются; лиственные и хвойные леса в летний период в видимой зоне различаются слабо, а в невидимой — наоборот, резко отли­ чаются друг от друга. Это хорошо видно на фиг. 3—5, на которых представлены кривые спектральной яркости различных видов ра­ стительности. На фиг. 3 и 4 даны кривые спектральной яркости различных разновидностей луговых угодий и сельскохозяйственных посевов, полученные по наземным наблюдениям. На фиг. 5 пред­ ставлены кривые спектральной яркости лесной растительности: осиный березы, Сосны и ели. Во всех случаях видно, что раститель­ ные объекты заметно отличаются по спектральной яркости в ин­

в особен'ности древесной, имеет применение инфрахроматической

При аэрофотографировании местности на цветной (трехслой­ ной) и спектрозональной аэропленках большое значение для по­ следующего дешифрирования имеет выбор масштаба съемки, глав­ ным образом высоты фотографирования. С увеличением последней и, следовательно, с уменьшением масштаба дешифрируемость цветных аэроснимков снижается не только за счет уменьшения размеров деталей, но в основном вследствие снижения цветовых контрастов с увеличением толщи атмосферы, через которую про­ ходят световые лучи, отраженные объектами. Предельной высотой фотографирования на цветной аэропленке считают 3500 м. Вместе с тем следует отметить, что снижение цветных контрастов с увели­ чением высоты фотографирования 'идет медленнее, чем снижение тоновых контрастов. Так, например, если сравнивать черно-белые аэроснимки с цветными, причем первые сфотографированы в мас­

22

штабе в полтора раза крупнее, чем вторые, дешифрируемость вто­ рых будет значительно выше первых.

Цветная аэросъемка производится в тех же атмосферно-опти­ ческих условиях, что и черно-белая. При аэросъемке на цветную (трехслойную) пленку не рекомендуется применять светофильтры, так как они вызывают значительные нарушения в цветопередаче, которые с трудом исправляются при фотолабораторной обработке материалов съемки. Только' в случае интенсивной задымленности атмосферы при цветном аэрофотографировании следует применять светло-желтый свотофильтр. Он успешно гасит вредное влияние воздушной дымки, так как отсекает значительный участок корот­ коволновой части спектра и, следовательно, усиливает контраст­ ность изображения. При аэросъемке на спектрозональную аэро­ пленку используются желтые или оранжевые светофильтры.

На цветных (трехслойных) аэроснимках лучше, чем на черно­ белых, опознаются аэродромные сооружения, различные строения, почвенные обнажения, суходольные луга, сельскохозяйственные культуры и леса осенью. Вместе с тем ряд объектов труднее де­ шифрируется на цветных (трехслойных) аэроснимках по сравне­ нию с черно-белыми, сделанными на панхроматической фотоплен­ ке, например объекты, опознаваемые по отбрасываемым ими те­ ням,—такие, как столбы и фермы линий связи, радиомачты, фаб­ ричные трубы и семафоры, пункты триангуляции,— а также выем­ ки и насыпи, небольшие курганы, узкие канавы, пересыхающие ручьи, малые водоемы.

На спектрозональных аэроснимках ряд объектов дешифри­ руется более уверенно, чем на панхроматических и цветных (трех­ слойных). К таким объектам следует в первую очередь отнести ле­ са и другие элементы растительного покрова (особенно в летний период). Значительно легче опознаются сосновые, широколиствен­ ные (без разделения на породы) и березо-осиновые насаждения, а также кустарники. Более уверенно опознаются также лесопитом­ ники, ягодники, суходольные луга, посевы и вообще границы раз­ личных элементов растительного покрова. Наличие инфрахроматического слоя в составе эмульсии спектрозональной аэропленки, чувствительного даже к небольшим изменениям влажности на зем­ ной поверхности, в значительной мере облегчает опознавание раз­ лично .увлажненных участков, травяных болот, мелких прудов. Но зато на спектрозональных аэроснимках труднее дешифрируются полевые и лесные дороги, пересыхающие ручьи, сухие канавы, а также густозастроенные части населенных, пунктов из-за малых

•цветовых контрастов.

Значительное влияние на дешифрируемость растительного по­ крова на цветных (трехслойных) и спектрозональных аэроснимках оказывают сезонЦые изменения естественных окрасок. Так, дешиф­ рируемость,-лесонасаждений на раннеосенних цветных (трехслой­ ных) аэроснимках значительно выше, чем на летних, так как в этот период года древесная растительность особенно богата цветными

23

различиями. Наоборот, спектрозональные аэроснимки, сделанные в раннеосенний период года, особых преимуществ не имеют перед летними, так как инфрахроматический слой пленки слабо передает разницу между желтыми и светло-зелеными окрасками, свойствен­ ными различным породам леса в этот период года.

Следует сказать, что цветные (трехслойные) и спектрозональ­ ные аэроснимки в настоящее время имеют ряд недостатков. В част­ ности, к ним относятся сложность и длительность обработки аэро­ пленок, высокая стоимость их изготовления, большая изменчивость цветовых характеристик объектов.

Значительные преимущества для дешифрирования пород леса, травяного покрова и увлажненных.участков имеет применение инфрахроматических аэроснимков. Напоследних легко дешифри­ руются постройки и предметы, отбрасывающие тени, а также до­ роги. Инфракрасная зона спектра с длиной волны в 740—800 мр оказывается наиболее благоприятной для дешифрирования древес­ ной растительности, так как на этом участке спектра особенно рез­ ко выявляются различия в количестве отражаемой разными по­ родами лучистой энергии, Особенно резким получается на инфрахроматических аэроснимках контраст между хвойными и листвен­ ными породами леса. Первые на инфрахроматических аэросним­ ках выделяются очень темным тоном, а вторые — очень светлым, почти белым тоном.

§ 10. ОСОБЕННОСТИ ДЕШИФРИРОВАНИЯ ЗИМНИХ АЭРОСНИМКОВ

Характерным для зимнего периода года является то, что мест­ ность в средних широтах в течение 4—5 месяцев покрыта снегом и водоемы скованы льдом. Это существенно изменяет.двнешний вид ландшафта, так как под снежным покровом исчезает ряд элемен­ тов местности, таких, как поля, луга-, огороды, болота, детали мик­ рорельефа, полевые дороги. Исчезает также свойственная им пест­ рота. Но наряду с этим на белом фоне резко выделяются объекты, не покрытые снегом или отбрасывающие тень: действующие доро­ ги, вытоптанные участки, крупные формы рельефа, постройки и Со­ оружения, деревья и кустарники, ограждения, следы деятельности человека и техники. Подобноесвоеобразное изображение ланд­ шафта, с одной стороны, затрудняет, а в ряде случаев,'наоборот, облегчает дешифрирование аэроснимков.

Дешифрирование элементов местности на зимних аэроснимках в основном производится по тем же признакам, что и на летниХ аэроснимках, но многие из признаков, в особенности прямые, мо­ гут быть скрыты под снегом или искажены, и тогда приходится пользоваться лишь косвенными признаками, которые в таких слу­ чаях дают, единственную возможность опознать на аэроснимках/ объекты и явления.

Тон изображения, один из наиболее существенных прямых при­ знаков, широко используемый при дешифрировании летних аэро-'

24

снимков, в условиях зимнего ландшафта может почти полностью утратить свое значение. Поэтому им пользуются как дешифровочным признаком лишь в местах, не покрытых снегом.

Размеры объектов кажутся уменьшенными по сравнению с их летним изображением в связи с тем, что тени удлинены и контра­ стируют на снежном фоне. В ряде случаев с успехом может быть использована в качестве прямого дешифровочного признака струк­ тура изображения. Особенно характерен рисунок зимнего леса: лиственный выделяется темными точками и черточками, а хвой­ ный—темной зернистой массой. Наибольшее значение среди пря­ мых признаков имеет тень, отбрасываемая предметов. Для зимней тени характерно увеличение ее длины из-за низкого солнцестояния. Тон тени — темно-серый, почти черный, и он резко контрастирует на окружающем снежном фоне.

При дешифрировании зимних аэроснимков особенно возрастает роль некоторых косвенных признаков, не изменяющихся с переме­ ной времени года. К ним, в частности, можно отнести геоморфоло­ гическую приуроченность растительности.

Для зимних аэроснимков характерно исчезновение некоторых косвенных признаков и, наоборот, появление новых, не свойствен­ ных летним. Так, например, зимой исчезает наезженность дорог или троп, соединяющихся у брода и определяющих его наличие. С другой стороны, на лугах, болотах, озерах и реках появляются новые зимние дороги и т. д.

Ниже рассматриваются некоторые характерные особенности де­ шифрирования наиболее важных объектов и явлений на зимних аэроснимках.

Рельеф снежного покрова является производным естественного' рельефа. Дешифрируется он по отбрасываемой тени и тону. Скаты оврагов и лощин, обращенные к солнцу, имеют более темный тон, а возвышенностей и холмов — более светлый. На крутых скатах снег обычно не задерживается. Наибольшее скопление снега бы­ вает в оврагах и лощинах, так как его ветром сносит со скатов. Поэтому они кажутся мельче, чем в действительности. Но, не­ смотря на .это, крупные формы рельефа — овраги, лощины, хреб­ ты, холмы, курганы —достаточно четко просматриваются на зим­ них аэроснимках. Мелкие же формы рельефа — блюдца, небольшие пологие лощины и седловины, канавы, кочки — кажутся сглажен­ ными и даже совсем могут исчезнуть. При просматривании в сте­ реоскоп отдельных форм рельефа и измерении их глубин или высот необходимо учитывать толщину снежного слоя.

Луга, поля, ргороды, болота покрываются сплошным снежным покровом и поэтому имеют однообразный очень светлый тон. При

угодья — луга, поля, огороды, — а также болота. В основном же ра­ стительные объекты дешифрируются по косвенным признакам —

25

рельефу, населенным пунктам, гидрологии и некоторым другим признакам. Так, по живой изгороди из кустарников можно уста­ новить наличие межника, а по межнику — пашни; по огражде­ ниям, а также близости строений выявляют огороды; стога сена со специальными навесами, оставленными на зиму, хорошо демаски­ руют луг: по осушительным канавам, а также отсутствию строе­ ний, дорог и троп обнаруживаются болота, последние хорошо де­ шифрируются также по близлежащим водоемам и по рельефу.

Леса и кустарники достаточно хорошо опознаются по темным пятнам массивов и в особенности по теням. Величина пятен и те­ ней позволяет отличить кустарник от леса. Лиственные леса в зимний период обнажены и лучше просматриваются, чем хвой­ ные. Кроны последних выглядят темнее, в особенности если снег задержался на кронах. Большая пестрота хвойных лесов и сильное тенеобразование на снежном однообразном фоне создают значи­ тельные трудности для дешифрирования их по сравнению с лист­ венными лесами. Отличить хвойные леса от лиственных на зимних аэроснимках не составляет большого труда, но выявить породу довольно трудно. Вырубки опознаются по вытоптанным местам, поваленным деревьям и' лесовозным дорогам. Особенно хорошо выделяются прямые белые полосы просек.

По однородному тону, бесструктурному изображению, ровной поверхности хорошо выделяются озера, пруды и реки на снежном фоне. Для зимнего изображения водоемов характерно также от­ сутствие пятен. Но при сильном ветре в отдельных местах снег сду­ вается и обнажается лед, который можно обнаружить по темным, беспорядочно разбросанным пятнам неопределенной формы. На таких водоемах в этих случаях наряду с темными пятнами можно видеть барханы снега, наметенные ветром. Тени от бдрханов вме­ сте с пятнами от обнаженного льда создают пеструю картину. В период снеготаяния на аэроснимках можно обнаружить темные пятна проступившей воды. Реки довольно легко можно отличить от дорог по извилистости, крутизне берега, зарослям, отсутствию наезженности. На белом фоне снежного покрова сравнительно лег­ ко дешифрируются по теням различные водные сооружения: мосты, плотины, шлюзы.

Очень четко выходят на зимних аэроснимках дороги. Они обыч­ но изображаются темными узкими полосками; при этом чем более наезжены или исхожены дороги, тем они темнее. Дороги выходят темными также при снеготаянии. Класс дороги определяется так же, как на летнем аэроснимке — по прямолинейности, ширине," плавности поворотов, дорожным сооружениям. Для зимних дорог характерны снегозадерживающие щиты, установленные в опреде­ ленном порядке вдоль .дороги. Проезжая часть дороги всегда вы­ деляется более темным тоном, чем боковые части полотна.

Населенные пункты на снежном фоне изображаются с боль­ шей пестротой, создаваемой большим скоплением строений, при­ усадебными постройками, ограждениями, улицами и проездами, а

.26

ГЛАВА III

ДЕШИФРИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МЕСТНОСТИ НА УЧАСТКАХ, ИЗЫСКИВАЕМЫХ ПОД ПОЛЕВОЙ АЭРОДРОМ

§11. МЕТОДИКА ДЕШИФРИРОВАНИЯ АЭРОСНИМКОВ

ВАЭРОДРОМНЫХ ЦЕЛЯХ

Дешифрирование местности по аэроснимкам в- аэродромном от­ ношении заключается в определении аэродромных характеристик различных природных образований и искусственных объектов в ин­ тересах изыскания аэродромов.

При изыскании, последних камеральное дешифрирование аэро­ снимков применяется как при изучении территории в аэродромном отношении, так и при оценке участков для аэродромного строи­ тельства.

В основу методики камерального дешифрирования аэросним­ ков в этих целях должны быть положены следующие:'принципы:

—ландшафтный и аэродромно-тактический подход к дешифри­ рованию,' исходя из зонального местоположения участка;

—широкое использование качественных и количественных за­ висимостей между отдельными элементами местности и jrx аэро­ дромными характеристиками;

—использование метода географической экстраполяции;

—применение различного рода метрических, в том числе сте-

—использование сравнительного дешифрирования аэросним­ ков, полученных в различных условиях фотографирования и на различных аэропленках;

—широкое использование картографических, литературных» справочных, ведомственных и разведывательных материалов;

—использование в процессе дешифрирования эталонов и клю­

Прежде чем приступить к дешифрированию' аэроснимков *на' любом этапе изысканий, необходимо ознакомиться с картографи­ ческими и справочными материалами на изучаемую территорию,

28

которые дадут возможность составить общее суждение о физикогеографическом положении, экономических особенностях, геологии, гидрогеологии, почво-грунтах, геоморфологии, гидрографии, расти­ тельности и климате данного района и характере объектов, подле­ жащих дешифрированию.

. Наиболее полезными материалами, позволяющими предвари­ тельно оценить район изысканий, могут быть:

—военно-географические и военно-топографические описания;

—топографические карты и планы различных масштабов;

ные геологические карты более крупных масштабов на отдельные районы, а также специальные геологические карты (литологиче­ ские, инженерно-геологические и др.) и геологические описания;

—специальные гидрогеологические карты (водоносных гори­ зонтов, артезианских колодцев и т. д.) и гидрогеологические опи­ сания на отдельные районы;

—мелкомасштабные почвенные карты (1:500000—1:4000000),

(1:10000— 1:25000), лоции к ним и справочные материалы по гидрографии;

— обзорные геоботанические карты (1:2500000— 1:4000000), лесные карты и планы лесоустройства (1 : 10000— 1 : 1000000);

—метеорологические справочники;

—материалы местных изыскательских, проектных, строитель­

ных, сельскохозяйственных и других организаций.

При изыскании полевых аэродромов на территории, занятой противником, имеющиеся картографические и литературные мате­ риалы должны быть дополнены данными всех видов разведки.

.Само дешифрирование должно выполняться в определенной по­ следовательности, от общего к частному. Процессу дешифрирова­ ния предшествует комплекс подготовительных работ, в который входит следующее: сбор подробных сведений о районе изысканий, получение данных о технических средствах аэрофотосъемки и ус­ ловиях фотографирования, оценка качества материалов залета и фотолабораторией обработки аэроснимков в дешифровочных це­ лях, производство накидного монтажа, привязка аэроснимков к то­ пографической карте, определение горизонтального и вертикаль­ ного масштабов аэроснимка и т. д.

Задачи и сама методика дешифрирования различны на разных этапах изысканий полевых аэродромов.

При изучении территории в аэродромном отношении должна быть дана ее общая аэродромная характеристика, установлена

29