книги из ГПНТБ / Инженерное дешифрирование аэроснимков при изысканиях полевых аэродромов

Т а б л и ц а 10

Классификация леса по маскирующим свойствам (по данным М. К. Бочарова)

Ч и с т ы й сосновые леса, как правило, более редкие; еловые, сме­ шанные' (многоярусные) и мелколиственные (осиновые, березо­ вые) — густые; молодые поросли леса обычно очень густые и т. д. При этом хвойные леса сохраняют хорошие маскирующие Свойства в любое время года, а лиственные — лишь в весенне-летнее время.

Защитные свойства леса оценивают по величине древесной тол­ щи, т. е. по густоте, и* средней толщине деревьев.

Зная необходимую величину защитной древесной толщи1 на границе опасной зоны разрушения, можно примерно установить безопасную дистанцию расположения личного состава и техники

76

от ударной волны по отношению предполагаемого эпицентра взры­ ва по Формуле

дистанция равна

1Q 5.10C

^+500 ~ 1063

Для безопасного рассредоточения в лесу подразделений необ­ ходимо брать 2Lt, т. е. в данном случае 2126 м.

Лесные участки могут значительно уменьшить площадь пора­ жения в зависимости от густоты леса, толщины деревьев в лесу, породы леса, а также поражающих факторов оружия.

Кроме этого, лесные массивы ослабляют действие проникающей радиации и светового излучения. Так, древесная толща в 40 см ослабляет дозу радиации примерно в 4 раза.

Запасы строительных материалов леса наиболее просто опреде­

Ж=* 18(20 —2)-0,5= 162 м*.

Для того чтобы определить запасы лесного массива, нужно величину М умножить на площадь леса в га.

Кроме этого,, запасы древесины могут быть определены по средней высоте леса А, средней толщине деревьев Dm, густоте леса N и площади леса в га. По Я и DK находится объем ство­ ла в .и3, который умножается на N и площадь леса в га.

Точность определения запасов древесины по аэроснимкам масштабов 1 :1000 — 1 :15000 примерно равна 10—15%..

77

§ 16. ДЕШИФРИРОВАНИЕ ПОЧВО-ГРУНТОВ

Выбор участка под полевой аэродром, особенно летной полосы, во многом зависит от характера и состояния почво-грунтов (поч­ венного слоя и подстилающих, грунтов) на нем.

Почво-грунты на участке должны быть прочными и связными, обеспечивающими необходимую несущую способность, проходи­ мость самолетов при взлете й посадке, а также устойчивость про­ тив размокания и пылимости. Они не должны быть переувлажнен­ ными во время эксплуатаций аэродрома. Почвы на участке долж­ ны обеспечивать быстрое развитие дернового покрова достаточной прочности и мощности. Наиболее благоприятными почво-грунтами

приятны торфяно-болотные и полуболотные почвы, солончаки, со­ лонцы и солоди, особенно в период распутицы, сыпучие пески и лёссовидные почво-грунты.

Вот почему в процессе дешифрирования участка по аэросним­ кам серьезное внимание должно быть обращено на определение характера почво-грунтов и получение их аэродромных характери­ стик.

Детальное дешифрирование почво-грунтов на участке произво­ дится для решения следующих задач:

— определения генетического типа (подтипа), разновидности по механическому составу' и степени увлажненности почвы в инте­ ресах получения ее инженерно-аэродромных и агротехнических характеристик; '

— определения характера и степени устойчивости подстилаю­ щих грунтов.

Процесс камерального дешифрирования почво-грунтов, как правило, задернованных, отличается - большой сложностью. В ос­ нову камерального дешифрирования почво-грунтов должен быть положен' ландшафтный анализ содержания аэроснимка, исходя из зонального распределения типов почв и подстилающих грунтов, с широким привлечением почвенных, геологических (четвертичных отложений) и инженерно-геологических карт, соответствующих описаний и эталонов (ключей).

Методика камерального дешифрирования почво-грунтов по аэроснимкам опирается на использование прямых признаков при дешифрировании обнаженных участков и главным образом на ана­ лиз зависимостей между почво-грунтами и другими компонентами ландшафта.

Основными дешифровочными признаками для определения поч­ во-грунтов по аэроснимкам являются следующие.'

Прямые признаки:

—тон (цвет) обнаженной почвенной поверхности;

—рисунок почвенной поверхности;

—форма и размеры почвенных контуров.

78

Косвенные признаки:

' — местоположение контура в пределах того или иного лаид* шафта с учетом геологического строения территории;

—геоморфологические признаки;

—гидрографические признаки;

—геоботанические признаки (связи почво-грунтов с древесной, кустарниковой и травяной растительностью);

—признаки хозяйственного освоения территории.

В различных географических зонах соотношение между исполь­ зуемыми дешифровочными признаками для определения почвогрунтов меняется. Так, например, в лесной (дерново-подзолистой) зоне ведущими признаками для определения почво-грунтов яв­ ляются геоморфологические и геоботанические; в пустынно-степ­ ной зоне (каштановых и бурых почв) — сочетание прямых призна­ ков и геоморфологические и т. д.

Оптимальным масштабом для дешифрирования почво-грунтов в инженерно-аэродромных целях в большинстве случаев является масштаб приблизительно 1: 10000. При наличии комплексности почво-грунтов желательно использовать аэроснимки более круп­ ного масштаба.

Дешифровочные признаки обнаженных участков почво-грунтов

Обнаженные участки почв (весенняя и осенняя пахота, чистые пары, участки с изреженным травостоем высотой менее 0,2 м, поч­ венные образования пустынно-степных и пустынных районов) при­ ближенно дешифрируются по тону (цвету) и общему рисунку изо­ бражения, образованному сочетанием пятен различной конфигу­ рации:

Окраска обнаженных участков почв в натуре зависит от целого ряда факторов, в частности: от содержания гумуса, окисного же­ леза, кремнезема, извести, влажности, механического состава, фак­ туры поверхности и др. При сухом состоянии почвы решающее влияние на ее окраску оказывает гумус. Независимо от окраски материнской породы содержание в верхнем слое почвы свыше 10% гумуса вызывает черную окраску. При наличии 4—6% гумуса, почвй получает в зависимости от цвета материнской породы темно­ серую. серую, каштановую или бурую окраску. При меньшем ко­ личестве гумуса почва приобретает окраску материнской породы.

Эти же факторы определяют тон (цвет) изображения обна­ женных почвенных образований на аэроснимках.

В табл. 11 приведена характеристика тона (цвета) различных генетических типов почв в воздушно-сухом состоянии при изобра­ жении их на аэроснимках, полученных с разных пленок.

Как видно из табл. 11, окраска обнаженных участков различ­ ных типов почв, их тон на черно-белых аэроснимках и цвет на цвет­

79

Т а б л и ч а 11

Х а р а к т е р и с т и к а т о н а ( ц в е т а ) р а з л и ч н ы х т и п о в п о ч в н а а э р о с н и м к а х

* Так называемые тучные черноземы содержат до 20% гумуса.

ВО

мощные черноземы, общий коэффициент отражательной способно­ сти которых не превышает 0,07, а также торфяно-глеевые почвы; наиболее светлую окраску имеют светло-серые лесные, почвы и сероземы. Окраска верхнего горизонта почвы даже внутри одного типа видоизменяется в значительных пределах. Большим разнооб­ разием в этом отношении отличаются серые лесные почвы лесостеп­ ной зоны.

Цветные (трехслойные) аэроснимки с известным приближением передают натуральную окраску почвенной поверхности. Следует иметь в виду, что окраска почв на цветных аэроснимках характе­ ризуется малой насыщенностью, так как почвы, как правило, имеют весьма тусклый цвет. Обнаженные участки почв достаточно хорошо выделяются на спектрозональных аэроснимках, получен­ ных с пленки СН-2, зеленым или желтым цветом. При этом более гумусированные участки изображаются зеленым цветом (особенно насыщенный темно-зеленый цвет у черноземов), а. оподзоленные — желтым цветом различной интенсивности.

Указанная в табл. 11 окраска (тон) в известной мере сохра­ няется и на засеянных участках до тех пор, пока травостой не до­ стигнет приблизительно 0,2 м высоты. Различия в изображении почвенйых контуров могут быть восприняты также на участках с редким травостоем и под стерней. При редком травостое цвет поч­ вы влияет на общую окраску, создавая пестрый рисунок изображе­ ния с преобладанием тех или иных тонов.

Данные табл. 11, наряду с другими признаками, могут быть ис­ пользованы при определении характера почв в изучаемом районе, особенно весной, в начале лета, а также осенью, после уборки уро­ жая.

Увеличение влажности почвы*повышает Степень ее потемнения. Общий коэффициент отражательной способности подзолистых почв при изменении естественной влажности от воздушно-сухого состояния до 15—20% уменьшается примерно в 2,5 раза, различ­ ных черноземных почв примерно в 1,5 раза и т. д. Свежевспаханные влажные участки пашни независимо от типа (подтипа) почвы на черно-белых аэроснимках изображаются темно-серым цветом.

По характеру окраски особняком стоят интразональные болот­ ные, луговые и засоленные почвы. Для первых из них характерна постоянная темная окраска вследствие избыточного увлажнения, а Для вторых — светло-серая окраска с наличием отдельных более светлых пятен в местах выцветов соли.

Рисунок почвенной поверхности зависит от степени однородно­ сти почвенного покрова, наличия эрозионных процессов, «просве­ чивания» коренных пород и элементов их тектонического строения и других факторов. Для зональных почв обычно характерен более или менее однородный рисунок. Для комплексных почв, широко распространенных в сухостепной и пустынно-степной зонах, харак­ терен типичный пятнистый рисунок; для почв, подверженных эро­ зии,— дендритовый рисунок; для маломощных почв с близким за-

леганием коренных пород различного литологического состава — полосчатый или мраморовидный (особенно для почв, развитых на пестроцветных глинах) и т. д.

По рцсунку,изображения, состоящему из пятен различных раз­ меров и формы, как правило, хорошо дешифрируются комплекс­ ные почвы. Размеры и форма пятен обычно определяются разме­ рами и формой элементов рельефа, обнаженных или покрытых той или иной растительностью. Так, например, в Прикаспийской низ­ менности распространены комплексные почвы, имеющие мелкую пятнистость, уверенно дешифрируемые по аэроснимкам масштаба 1: 10000 и даже мельче. Луговые комплексы, приуроченные к ли­ манным понижениям, дешифрируются по пятнисто-струйчатому рисунку, состоящему на черно-белых аэроснимках из светлых по­ лосок солончаков и серых промежутков луговых почв между ними. На летних цветных (трехслойных) аэроснимках солончаки этих комплексов, покрытые солянковой растительностью (примерно на 20%), изображаются светло-зеленым буроватым цветом, а луговые почвы, покрытые пыреем, осокой и т. п. (примерно на 90—100%),— темно-зеленым цветом. На спектрозональных аэроснимках (на бу­ маге «фотоцвет») солончаки также изображаются светло-зеленым цветом, а луговые почвы — темно-зеленым и бурым. Лугово-степ­ ные комплексы, приуроченные к водораздельным пространствам между лиманами, дешифрируются по точечному рисунку, состоя­ щему на черно-белых аэроснимках из темных точек лугово-кашта­ новых почв на неоднородном4 фоне солонцов светлого или серого тона. Степные комплексы, также развитые на водоразделах, де­ шифрируются по зернисто-пятнистому рисунку, состоящему из светлых пятен солонцов на общем сером фоне зонйльных светлокаштановых почв, и т. д.

Определив тип (подтип) почвы на основании изучения ее верх­ него горизонта по'аэроснимку и использования других материалов, можно предположительно судить об агротехнических условиях участка и о пылимости почво-грунтов. Зная связь между верхним

инижележащими горизонтами почво-грунтов данного типа (под­ типа), можно представить себе почвенный разрез данногоучастка

ипримерную его мощность.

Определение механического состава почв при . помощи одних прямых дешифровочных признаков затруднительно. Почвы тяже­ лого механического состава (глины, тяжелые суглинки), часто ув­ лажненные, изображаются на черно-белых аэроснимках обычно темным тоном, хотя в сухом состоянии при гладкой фактуре по­ верхности они могут давать и светлую окраску. Почвы, легкие по механическому составу, обычно более легко дренируемые, содер­ жат меньше гумуса и изображаются на черно-белых аэроснимках, как правило, более однородным' светлым тоном. Обнаженные уча­ стки песчаных почв, имеющих общий коэффициент отражательной способности в сухом состоянии 0,2 и более, изображаются ярким, очень светлым тоном.

82

Иногда можно отличить друг от друга по тону и рисунку :и близкие по механическому составу почвы. Так, например, сильно оподзоленные светло-серые лесные суглинистые почвы, приурочен­ ные к плоским водоразделам со сравнительно слабым дренажем атмосферных вод, на черно-белых аэроснимках дешифрируются по неоднородному светло-серому тону с чередованием отдельных бо­ лее темных пятен (в местах большей гумусированности и увлаж­ ненности) и тонкой полосчатости изображения, связанной с выво­ рачиванием на поверхность при вспашке подзолистого горизонта Л2, отличающегося от верхнего горизонта более светлым тоном. Супесчаные почвы такого же типа, часто приуроченные к приреч­ ным участкам, дешифрируются по однородному светло-серому то­ ну изображения и отсутствию в большинстве случаев пятен более увлажняемых западин и полосчатости. На спектрозональных аэро­ снимках светло-серые суглинистые почвы определяются по зелено­

Дешифрирование задернованных почво-грунтов

Задернованные участки почвенной поверхности и собственно грунты дешифрируются, исходя из их зонального и регионального расположения, в основном по косвенным признакам.

Геоморфологические признаки

Одним из надежных косвенных признаков для определения почв и подстилающих грунтов по аэроснимкам являются геоморфо­ логические признаки.

В районах с волнистым рельефом смена почв, особенно по влажности,, засоленности и гумусированности, подчиняется гео­ морфологическим закономерностям, причем чистый зональный тип почвы имеет более или менее сплошное распространение лишь на водораздельных участках.

Так, например, в лесной зоне дерново-подзолисто-глеевые почвы и переувлажненные торфяно-глеевые почвы темно-серой окраски приурочены к днищам оврагов, балок и западин. В степных и сухо­ степных районах темноцветные, лугово-черноземные, лугово-каш­ тановые, лугово-болотные почвы значительной увлажненности, а также лугово-солончаковые почвы на засоленных грунтах приуро­ чены'к западинам, хорошо изображающимся на аэроснимках. Комплексность почв в этих районах связана главным образом с микрорельефом поверхности.

В степной и пустынно-степной зонах несмытые черноземы зани­ мают самые высокие плоские водораздельные участки, слабо смы­ тые (смыто до 25% гумусового горизонта) занимают пологие склоны (до .1,5—2°) с развитой потяжинной сетью, имеющей при­ чудливо извилистый рисунок, а средне или сильно смытые черно-

Немы (смыто до 50% и более гумусового горизонта), имеющие на аэроснимках неоднородный серый и светло-серый тон, распола­ гаются на более крутых (2—10°) частях склонов и часто содержат большое количество промоин, создающих ребристый рисунок изо­ бражения. Смыв зависит не только от крутизны, но и от длины и формы скатов. Очень сильный смыв происходит на коротких ска­ тах выпуклой формы'. Для потяжин характерны намытые глубоко гумусированные, влажные лугово-черноземные почвы.

Геоморфологические признаки часто являются наиболее эффек­ тивными для определения характерами механического состава поч» во-грунтов, причем довольно устойчива их взаимосвязь с крупны­ ми, генетически определенными формами рельефа (водноледнико­ выми равнинами, моренными образованиями, современными и древними долинами рек и т. д.). Так, довольно отчетлива приуро­ ченность песчаных почво-грунтов к водноледниковым зандровьш

изображению на аэроснимке отдельных оврагов и промоин вблизи участка, изыскиваемого под аэродром.

Для водопроницаемых почво-грунтов. характерна эрозионная сеть, связанная с выщелачиванием, растворением и механическим выносом земляных частиц. Для водонепроницаемых почво-грунтов характерна микроэрозионная сеть, связанная с интенсивным смывом_щ размывом поверхности. Такая эрозионная сеть образует на аэроснимке своеобразный мелкоребристый рисунок.

Наличие оврагов и промоин указывает на то, что почво-грунты данной местности легко поддаются размыванию. Большое развитие они имеют на глинистых и суглинистых почво-грунтах-. При этом различцым почво-грунтам свойственна своя форма изображения оврагов (фиг. 26). Этот признак может быть использован для де­ шифрирования почво-грунтов по аэроснимкам. Так, глинистые поч­ во-грунты могут быть определены по наличию оврагов простой формы, обычно длинных неглубоких, с задернованными склонами. Суглинистые почво-грунты могут быть отдешифрированы по нали­ чию глубоких оврагов дендритовидной формы, сильно разветвлен­ ных в вершинах, с крутыми задернованными склонами (фиг. 26,а). Для лёссовидных грунтов характерны узкие и глубокие овраги и балки с очень крутыми склонами. Для глинистых и суглинистых почво-грунтов свойственно большое развитие потяжин, не встре­ чающихся на песчаных почво-грунтах. Супесчаные и песчаные поч­ во-грунты могут быть определены по наличию более коротких, ши­ роких и неглубоких оврагов с незадернованными склонами свет­ лого тона и конусом выноса значительных размеров в устье ов­ рага (фиг. 26,6). Известняковые грунты хорошо дешифрируются по наличию глубоких оврагов с крутыми склонами, которые часто

84

изрезаны узкими промоинами и покрыты белыми пятнами выходов известняков (фиг. 26,в). Отсутствие оврагов, промоин на высоких склонах часто указывает на наличие твердых скальных пород. Сле­ дует подчеркнуть, что эти закономерности довольно стабильно удерживаются в различных географических зонах в средних ши­ ротах.

Грунты могут быть определены по характеру обнажений (об­ рывов) по берегам рек. Берега, сложенные песчаными грунтами, имеют наиболее светлый тон изображения на аэроснимке. Обна­ жения глинистых грунтов имеют серый тон изображения, часто с полосчатой структурой рисунка. Берега, сложенные скальными по­ родами, отличаются сложной структурой рельефа склонов благо­ даря наличию трещин, расщелин, борозд и т. п.

Как видно из изложенного, при дешифрировании почво-грунтов необходимо стереоскопическое рассматривание аэроснимков.

Геоботанические признаки

Косвенным признаком для дешифрирования почво-грунтов мо­ жет служить произрастающая на них естественная растительность. Чередование растительности в виде полос, дуг, колец и т. п. способ­ ствует выявлению границ почво-грунтов, выходов четвертичных от­ ложений и горных пород, а также геологических структур и гидро­ геологических условий, причем форма размещения растений яв­ ляется специфической для определенных почвенно-грунтовых и гео­ логических условий. Так, например, полосчатое размещение расте­ ний часто связано с тектоническими трещинами и контактами раз­ личных, пород; дугообразное параллельное размещение — е чере­ дованием аллювиальных отложений различного механического со­ става и т. д. Геоботанический анализ нередко способствует и де­ шифрированию содержания выявленных контуров, особенно в тех районах, где сохранились естественные ландшафты.

Рассмотрим связи почво-грунтов с травяной и древесно-кустар­ никовой растительностью.

‘ Естественная травяная растительность не всегда является до­ статочно достоверным признаком для дешифрирования почвогрунтов, так как она значительно видоизменена в обжитых райо­ нах и ее видовой состав по аэроснимкам дешифрируется со значи­ тельными трудностями.

Однако в ряде случаев, определив характер травостоя, состав травяной растительности и зная ее зависимость от почвенных ус­ ловий, можно предположительно судить о типе почв, влажности, оподзоленности и засоленности почв.

По болотной растительности наряду с другими признаками де­ шифрируются участки, занятые болотными или торфяно-болотны­ ми почвами,. По отдешифрированной луговой растительности, рас­ положенной в долинах рек, на побережьях озер, в пониженных ме­ стах, можно предположительно выделить участки аллювиально­

8 5