Глава 18 применение фотограмметрии для съемок водных акваторий

§ 106 Общие сведения

Если изучение и картографирование суши в той или иной сте­пени выполнено достаточно подробно, то планомерное изучение и картографирование районов земной поверхности, покрытых во­дой, в настоящее время находится на начальной стадии: отраба­тываются методы исследования и съемки, конструкции исследо­вательской и съемочной аппаратуры, а также ее носителей. Ос­воение прибрежной полосы и подводного пространства требует наличия карт на эти территории и их систематического обнов­ления. Кроме того, строительство плотин, портов, застройка береговой полосы, разработка надежных конструкций судов тре­буют знания характеристик волнения водной поверхности в дан­ном районе. Таким образом, помимо определения таких показа­телей, как температура, соленость и химический состав воды на разных глубинах, морская съемка проводится с целью:

картографирования рельефа дна и определения глубин;

определения характеристик волнения водной поверхности;

изучения течений.

Для решения этих задач применяют съемки из космоса, с са­молета, с борта надводного или подводного судна, поэтому съемка делится на космическую, аэро-, надводную и подводную.

Исходя из используемой аппаратуры съемка подразделяется на фотосъемку, телевизионную и гидроакустическую.

Фото- и телевизионная аппаратура, производящая съемку в видимом диапазоне электромагнитных волн, может быть ис­пользована, в первую очередь, для съемки водной поверхности с целью определения характеристик волнения, ледовой обста­новки, степени загрязнения промышленными отходами. Съемка же рельефа дна ограничивается степенью прозрачности воды, а также волнением водной поверхности. Наибольшая прозрач­ность воды приходится на волны длиной 460—540 нм, т. е. в сине-зеленой области видимого диапазона. С учетом этого выбирают фотопленку, светофильтры и искусственные источники подсветки. Волнение водной поверхности в 1—2 балла практически исклю­чает фотосъемку дна с самолета или из космоса. Кроме того, волнение, поднимая донные наносы, уменьшает прозрачность воды. Поэтому фото- и телевизионная съемки позволяют карто­графировать рельеф дна до глубин порядка 20 м, а при произ­водстве подводной фотосъемки отстояния съемочной аппаратуры от дна сокращаются в зависимости от глубины погружения и мощности искусственных осветителей. Большая замутненность воды в реках и озерах не позволяет широко использовать фото-и телевизионную съемки для картографирования рельефа их дна.

Для гидроакустической съемки непрозрачность воды не явля­ется препятствием, так как акустические волны могут распро­страняться в толще воды на большие расстояния без значитель­ных потерь силы сигнала и даже проникать на некоторую глу­бину в осадочные породы. Принцип гидроакустической съемки в общих чертах аналогичен принципу радиолокационной съемки, однако особенность состоит в том, что скорость распространения звуковых волн в воде равна в среднем 1,5 км/с, что в 2- 10⁵ раза медленнее, чем скорость радиоволн в воздушной среде. В свою очередь, радиоволны в воде быстро затухают. Разработанные в последние годы гидролокаторы бокового обзора позволяют ре­шить задачи картографирования подводного рельефа на реках, озерах и морском шельфе с глубинами до 200 м, а в дальнейшем, по мере их совершенствования — на всей акватории морей и океа­нов. Недостатком гидроакустической съемки является сложность и специфичность формирования изображения рельефа дна по сравнению с привычной для фотограмметристов центральной проекцией фотоснимков, что требует разработки новой методики обработки и дешифрирования гидроакустических снимков. Ис­пользование электронной вычислительной техники позволяет об­легчить обработку таких снимков, а при сочетании гидроакустической съемки с фото- и телевизионной съемками и создании на этой основе банка эталонов дешифрирования решается вопрос опознавания подводных объектов.