книги из ГПНТБ / Инженерное дешифрирование аэроснимков при изысканиях полевых аэродромов

При определений превышения точек, расположенных на срав­ нительно большом удалении друг от друга, необходимо учитывать влияние элементов взаимного и внешнего ориентирования аэро­ снимков. Для точного определения превышений таких точек ис­ пользуются точные фотограмметрические методы и стереофотограмметрические приборы (топографические стереометры, стерео­ компаратор и'др.).

Точные стереофотограмметрические приборы при достаточной квалификации наблюдателей обеспечивают значительную точность измерения продольных параллаксов (в среднем = ±0,03 мм).

В, табл. 2 показаны средние квадратические ошибки определе­ ния превышения точек по аэроснимкам высокого фотографиче­ ского качества, полученным короткофокусными аэрофотоаппара­ тами с разных высот фотографирования.

Т а б л и ц а 2

Точность определения превышения точек различными способами

Сравнительный анализ различных способов определения глу­ бины (высоты) объектов по аэроснимкам позволяет рекомендовать стереоглазомерный способ для предварительной количественной оценки местности на приаэродромной территории, а инструмен­ тальный способ с использованием простейших приборов типа па- раллаксометра—для предварительной количественной оценки рельефа на самом участке.

При изучении рельефа на приаэродромной территории при.по­ мощи указанных выше простейших стереоизмерительных приборов могут быть приближенно определены уклоны скатов на небольшие расстояния с точностью до 0,03—0,04. Уклон ската вычисляется

40

где Ар — разность продольных параллаксов, соответствующая верхней и нижней точкам ската;

D — заложение ската.

В условиях равнинной местности вместо заложения берут длину линии самого ската.

Пр и ме р . Н = 1000 м, Ься= 72 мм, D = 150 м, Ар = 0,45 м,м,

1000-0,45

72-150

Крутизна ската может быть измерена и непосредственно с по­ мощью стереоуклономера-параллаксометра СУП-2ЛА1 конструк­ ции сотрудников Лаборатории аэрометодов Академии Наук Ко­ марова В. Б. и Кириллина Б. М. (фиг. 11* 12).

Крутизна скатов определяется этим прибором в результате из- _ мерения видимых углов ската стереомодели, рассматриваемой под стереоскопом, пространственно перемещающейся маркой с после­ дующим переходом от видимых углов к истинным при „помощи со­ ответствующей номограммы.

Сам процесс работы выполняется в следующем порядке:

1. Находят коэффициент вертикального преувеличения стереомодели р путем измерения видимого и определения истинного уг­ лов наклона эталонных пластинок_стереошаблона (фиг. 13).

Для измерения видимого угла’ наклона эталонных пластинок марку стереоуклономера под стереоскопом устанавливают парал­ лельно наклонной плоскости эталонной пластинки, после чего ве­ личину угла наклона отсчитывают по вертикальным кругам в гра­ дусах и берут среднее значение. Разделение кареток должно быть зафиксировано и сохранено при работе с данной стереопарой.

По табл. 3 в соответствии с f K и Ьсн данной стереопары на­ ходят истинный угол наклона эталонных пластинок стереошаб­ лона.

' По видимому и истинному углам наклона эталонной пластин­ ки с помощью номограммы (фиг. 14) определяют коэффициент

41

Та б л и ц а 3

Истинные углы наклона эталонных пластинок

стереошаблона

2.При помощи стереоуклономера измеряют видимый угол ска­ та сТереомодели. При этом марку ' стереоуклономера устанавли­ вают параллельно плоскости ската, после чего величину угла на­ клона отсчитывают по вертикальным кругам и берут среднее зна­ чение. Измерение видимого угла производят-три раза, и за окон­ чательное значение принимают среднее из них.

3.Пользуясь номограммой (фиг. 14), по полученным значениям видимых углов ската и коэффициенту р. определяют истинную

крутизну ската местности. Для дальнейших инженерных расчетов градусные величины переводят в уклоны.

42

Средняя квадратическая ошибка определения углов скатов с помощью СУП-2ЛА составляет ± 2 —3° (0,04—0,06) для углов

до 30°.

Для успешной работы со стереоуклономером необходима пред­ варительная тренировка наблюдателей при помощи измерения предвычисленных углов наклона на снимках-макетах или на ре­ альных аэроснимках.

Для более точного определения углов ската может быть. ис­ пользован геологический стереометр ВАГТа — ГС-2, дающий сред­ нюю квадратическую ошибку уклонов около ;ф;1Г

При достаточной тренировке видимый угол ската стереомодели местности может быть определен на глаз. При этом целесообраз­ ны предварительное вычисление коэффициента вертикального пре­ увеличения jj. и использование номограмм для перехода от види­ мых углов ската к истинным. При стереоглазомерных оценках средняя квадратическая ошибка ~ ±4°(0,08).

На основании детального изучения форм рельефа на приаэродромной территории, определения их планового начертания, отно­ сительных превышений, крутизны скатов и т. д. оцениваются за­ щитные свойства этой местности с точки зрения возможности по­ ражения ракетно-ядерным оружием. При этом особое внимание уделяется оценке обратных скатов возвышенностей, а также глу­ боких и узких лощин, оврагов, балок и промоин относительно пред­ полагаемого эпицентра взрыва,

ъ

§13. ДЕШИФРИРОВАНИЕ БОЛОТ

Впроцессе предварительного дешифрирования аэроснимков в первую очередь должны быть выявлены заболоченные участки, как явно непригодные для аэродромного строительства.

Болота на аэроснимках дешифрируются по сочетанию прямых

йкосвенных признаков:

— по местоположению относительно гидрографической сети И рельефа;

—неправильной форме в плане и округленным границам;

—обычно неоднородному тону (цвету) изображения болотного

массива;

— своеобразному рисунку (бесструктурному, полосчатому, зер­ нистому) изображения за счет характера рельефа и растительно­

сти;

— большой обводненности и наличию внутренней гидрографи­ ческой сети (открытые и внутриторфяные ручьи, небольшие озера,

топи и т. д.);

— угнетенному характеру растительности (разреженности древостоя и кустарника, меньшей высоте деревьев, уменьшенному диаметру'крон);

—следам хозяйственной деятельности человека (наличию тор­ форазработок, Осушительных канав, сенокосов).

43

45

Растительный покров полигональных болот и внеболотных про­ странств тундры в основном представлен моховой раститель­ ностью, имеющей однородный серый тон изображения, и лишай­ никами, выделяющимися на аэроснимке по очень светлому тону. Полигональные болота хорошо дешифрируются на аэроснимке по типичной сетчатой структуре изображения, образованной пересе­ чением тренУин и земляных валиков (до 0,5.м высотой), отделяю­ щих друг от друга отдельные полигоны — правильные многоуголь­ ники до 30 м в поперечнике. Следует иметь в виду, что полигональ­ ные поверхности в тундре могут иметь место и на возвышенных су­ хих местах.

Проходимость рассмотренных типов болот различная. Травяные (низинные) болота с торфяно-травяными грунтами

и слабо связной дерниной отличаются сильным обводнением (осо­ бенно в центральной части). С весны и до поздней осени они, как правило, непроходимы для автотранспорта и боевой техники, а в период весенней и осенней распутицы и для пешеходов. Осушение этих болот связано с большими трудностями. Моховые безлесные болота с торфяно-моховыми грунтами —труднопроходимы, причем комплексные болота более доступны для движения пешеходов. Лесные болота с торфяно-древесными грунтами обычно обладают лучшей проходимостью.

О проходимости болот можно судить в результате определения типа болота и путем использования некоторых дополнительных косвенных признаков, к которым в первую очередь относятся сте­ пень развития древесной растительности, насыщенность гидрогра­ фическими элементами и степень хозяйственного освоения терри­ тории.

Сплошное развитие на болоте низкорослого леса может свиде­ тельствовать о проходимости данного участка болота, редко­ лесья — о труднопроходимое™ болота, полное отсутствие древо­ стоя в сочетании с обилием мочажин — о непроходимости болота. Полевые (лесные) дороги, тропы, осушительные' канавы, пересе­ кающие болото по нескольким направлениям, надичие*‘торфоразработок свидетельствуют о проходимости данного участка. На про­ ходимых болотах осенью видны копны и стога сена. Наоборот, на­ личие на болоте многих водотоков, разводий и мочажин (более 50% всей площади) указывает на непроходимость данного болота и на большие трудности его осушения и т. д.

§ 14. ДЕШИФРИРОВАНИЕ ТРАВЯНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ

Полевые аэродромы в большинстве случаев изыскиваются на открытых незалесенных участках. Поэтому при изучении местности по аэроснимкам имеет значение дешифрирование травяного по­ крова.

Дешифрирование травяной растительности (естественной и культурной) применяется для решения следующих задач:

48

—установления характера дернового покрова с точки зрения оценки микрорельефа и несущей способности почвенной поверх­ ности; ■

—оценки. косвенным путем почво-грунтов, заболоченности и- гидрогеологических условий участка.

Дешифрирование естественной .травяной растительности

Естественная травяная растительность в лесной и лесостепной зонах представлена луговыми угодьями, а в степной, пустынно­ степной и пустынной зонах — степными и пустынными раститель­ ными сообществами. Ограниченное распространение луга имеют в тундре и cfenHofl. зоне.

При изучении естественной травяной растительности по аэро­ снимкам необходимо прежде всего исходить из закономерностей ее размещения в географической зоне и в конкретном изучаемом районе,, ибо, как правило, эта растительность не имеет четко выра­ женных прямых признаков, а само дешифрирование производить, по способу последовательного отбора и исключения других угодий, имеющих характерные дешифровочные признаки. Разумеется, в процессе дешифрирования должен учитываться весь комплекс пря­ мых дешифровочных признаков и в первую очередь тон (цвет), а также рисунок изображения. При дешифрировании полезно ис­ пользование специальных' геоботанических карт.

Луга, представленные сообществами многолетних трав (мезо­ фитов), дешифрируются на аэроснимках по местоположению кон­ тура, отсутствию структурных признаков и тону (цвету) изобра­ жения.

Луга, как правило, занимают определенное место в ландшаф- ' те. В тундре небольшие луговые участки обычно расположены по низменным берегам водоемов и обращенным к югу дренируемым скатам отрицательных форм рельефа. В лесной и лесостепной зо­ нах обширные пойменные (злаково-разнотравные) луга располо­ жены по долинам больших и малых рек на аллювиально-дерновых почвах; низинные луга —в пониженных, увлажненных местах на более или менее болотистых и торфяных почвах; низкорослые, раз­

в местах, свободных от кустарниковой растительности и солонча­ ков, и в западинах междуречий.

Луговые угодья изображаются на черно-белых, аэроснимках в виде бесструктурных контуров самой различной конфигурации, не имеющих Метких границ, ровным серым тоном различной степени светлоты (фиг. 16). Сухие луга имеют сравнительно однородный серый тон, а мокрые или заболоченные — темно-серый тон. Луга

с рослым и густым травостоем, с высоким проективным покрытием характеризуются более темным тОном.

Следует иметь в виду, что проективное покрытие лугов нередко зависит от механического состава почв. Проективное покрытие, как правило, выше на почвах тяжелого механического состава и до­ стигает на них 90—100%. Мокрый луг с кочками имеет на темно­ сером фоне мелкие неравномерно разбросанные светло-серые точки (на аэроснимках масштаба 1 : 5000 и крупнее). При сенокошении, в особенности сенокосилкой, на аэроснимке хорошо видны ряды скошенного сена, а также копны и стога его (фиг. 16). Скошенная часть луга изображается более светлым тоном, чем нескошенная. На цветных (трехслойных) аэроснимках сухие луговые угодья вес­ ной и осенью хорошо выделяются различными оттенками желтозеленого цвета (в зависимости от состава, качества травостоя и фенологической фазы), а летом — зеленым цветом. На спектрозо­ нальных снимках, полученных с пленки СН-2 на фотобумаге СБ-2. луговые угодья изображаются различными оттенками зеленоватоголубого цвета.

В ряде случаев от луговых угодьев могут быть отдифференци­ рованы выгоны. Выгоны (пастбища) изображаются на аэроснимке так же, как и луга, но обычно более светлым тоном относительно окружающих сенокосных угодий вследствие вытоптанности травя­ ного покрова и просвечивания почвы. В большинстве случаев вы­ гоны примыкают к населенным пунктам сельского типа. В лесной зоне выгоны часто бывают отгорожены изгородью. В случае удале­ ния выгона от населенного пункта ведущая к нему<дорога — про­ гон— также бывает отгорожена.

Степная и сухостепная травяная растительность, представлен-: ная сравнительно сухолюбивая (ксерофильными) растениями, дешифрируется по местоположению контура на нераспаханных во­ дораздельных пространствах степной зоны и по некоторым прямым признакам, которые близки признакам луговых угодий. При этом следует отметить, что тон изображения на черно-белых аэросним­ ках непостоянен, изменяясь от темно-серого до светло-сербго. Это связано с изменением внешнего вида степной травяной раститель­ ности в течение вегетационного периода от эфемеров ранней весной до типичных ксерофитов поздним летом. В сухих степях к середине лета травостой желтеет. В целом для степной растительности ха­ рактерен более светлый тон изображения, чем для луговой, так как ксерофильные растения имеют своеобразную тускло-зеленую, иногда даже белесую окраску (фиг. 25,2).

Участки с сухостепной растительностью (злаково-ромашнико- вой, злаково-бёлополынной и др.), имеющие проективное покрытие порядка 60—75%, дают на черно-белых аэроснимках обычно свет­ ло-серый тон изображения, а участки с типичной степной расти­ тельностью (разнотравно-типчаково-ковыльйой), имеющие Густой (проективное покрытие близко к 100%) и высокий травостой, дают серый или темно-серый тон изображения.

50

Дернины естественных трав, луговых и степных, особенно на тяжелых почвах, по степени связности, каю правило, превосходят дернины полевых культур, в том числе и сеяных трав. Участки, .за,- нятые суходольными лугами и степными угодьями и не имеющие дефектов рельефа, обычно обладают наиболее благоприятными аэродромными характеристиками. Несущая способность .дернины таких участков часто обеспечивает работу авиации е грунта.,

В пустынно-степной и пустынной зонах господствуют ксеро,- фильные полукустарники и кустарнички (с определенным участием травянистых эфемеров), в том числе полынные —на светло-кашта­ новых и бурых почвах, полынно-солянковые — на солонцах и солянковые — на влажных солончаках. На.темно-цветных почвах за­ падин и блюдцеобразных понижений развиты злаково-полынные сообщества. На песках и в долинах рек пустынной зоны большое распространение имеют сообщества черного и белого саксаула и некоторых других кустарников. Для обеих зон характерны ком­ плексность почвенно-растительного покрова и значительная разре­ женность травостоя (проективное покрытие — менее 50%).

Растительность пустынно-степной и пустынной зон дешифри­ руется по пятнистой структуре дифференцированного изображения с неправильно очерченными контурами разных размеров и различг ного тона. Хорошо выделяются на аэроснимках западины со зда,- ково-полынной растительностью в виде темных пятен, контуры ч преобладанием полынно-солянковой растительности на солонцах в виде пятен светло-серого тона и т. д. Местами пятнистая, струк­ тура изображения этой растительности дополняется точечным ри­ сунком за счет более крупных кустов. Отдельные кусты на крупно­ масштабных аэроснимках в зависимости от своих морфологиче­ ских свойств имеют различную форму: округлую у тамарикса, сарсазана и др., эллиптическую у различных видов саксаула, продол­ говатую за счет хорошо выраженной отброшенной тени у лиция, песчаной акации и др.

Дешифрирование культурной травяной растительности

Посевы сельскохозяйственных культур занимают определенное место относительно рельефа, гидрографической сети, заболочен­ ных площадей, населенных пунктов и других элементов естествен­ ного и культурного ландшафта. В частности, сельскохозяйствен­ ные посевы обычно непосредственно примыкают к населенным пунктам, дальше от них располагаются сенокосные угодья. Пашни редко размещаются на крутых склонах и обычно непосредственно не примыкают к рекам и озерам. Сельскохозяйственные посевы, как правило, не могут быть расположены среди болот, если на этой местности нет следов осушительных канав.

В основе" методики камерального дешифрирования сельскохо­ зяйственных посевов по аэроснимкам лежит всесторонний анализ условий1возделывания тех или иных культур. '