Файл: Шалькевич Курс лекций.pdf

ÓÄÊ 528.7(075.8)
ÁÁÊ 26.12ÿ73

Ø18

Ïå÷àòàåòñÿ ïî ðåøåíèþ

Ðåäàêöèîííî-èçäàòåëüñêîãî ñîâåòà

Áåëîðóññêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà

Рå ö å í ç å í ò û:

äîêòîð ãåîãðàôè÷åñêèõ íàóê, ïðîôåññîð

À. Â. Ñîëîìêî

äèðåêòîð ÐÓÏ «Êîñìîàýðîãåîëîãèÿ» ÍÀÍ Áåëàðóñè

È. À. Òÿøêåâè÷

Øàëüêåâè÷, Ô. Å.

Ø18

Ìåòîäû àýðîêîñìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé : êóðñ ëåêöèé /

Ô. Å. Øàëüêåâè÷. — Ìí. : ÁÃÓ, 2005. — 161 ñ.

ISBN 985-485-548-1.

 êóðñå ëåêöèé èçëîæåíà èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ äèñòàíöèîííûõ ìåòîäîâ,

äàíà õàðàêòåðèñòèêà íîñèòåëåé ñúåìî÷íîé àïïàðàòóðû, ðàññìîòðåíû ôè-
çè÷åñêèå îñíîâû è ïðèðîäíûå óñëîâèÿ ïîëó÷åíèÿ àýðîêîñìè÷åñêèõ ñíèì-
êîâ. Õàðàêòåðèçóþòñÿ âèäû àýðîêîñìè÷åñêèõ ñúåìîê, ãåîìåòðè÷åñêèå, èçî-
áðàçèòåëüíûå è èíôîðìàöèîííûå ñâîéñòâà ñíèìêîâ, òåõíîëîãèÿ è ìåòîäû
äåøèôðîâàíèÿ, ïðèâåäåíû îñíîâíûå íàïðàâëåíèÿ èñïîëüçîâàíèÿ àýðîêîñ-
ìè÷åñêèõ ñíèìêîâ.

Äëÿ ñòóäåíòîâ ãåîãðàôè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÁÃÓ.

ÓÄÊ 528.7(075.8)

ÁÁÊ 26.12ÿ73

© Øàëüêåâè÷ Ô. Å., 2005

ISBN 985-485-548-1

© ÁÃÓ, 2005

ÏÐÅÄÈÑËÎÂÈÅ

Àýðîêîñìè÷åñêîå çîíäèðîâàíèå îòêðûëî êà÷åñòâåííî íîâûé ýòàï â

èíôîðìàöèîííîì îáåñïå÷åíèè èññëåäîâàíèé â íàóêàõ î Çåìëå. Àýðîêîñ-
ìè÷åñêèå ìåòîäû ïîçâîëÿþò íå òîëüêî ðàñïîçíàâàòü â êàìåðàëüíûõ
óñëîâèÿõ îáúåêòû è ÿâëåíèÿ ïî ñíèìêàì, íî è ïîëó÷àòü èõ êîëè÷åñòâåí-
íûå õàðàêòåðèñòèêè. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ îíè øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ â ðàç-
ëè÷íûõ îáëàñòÿõ ãåîãðàôè÷åñêîé íàóêè.

Ãëàâíàÿ çàäà÷à àýðîêîñìè÷åñêèõ ìåòîäîâ çàêëþ÷àåòñÿ â èçó÷åíèè

ÿâëåíèé è ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â ãåîãðàôè÷åñêîé îáîëî÷êå Çåìëè,
ïî ñíèìêàì. Îñíîâíîå ñîäåðæàíèå äàííûõ ìåòîäîâ ñîñòàâëÿåò ó÷åíèå î
ñíèìêå, êàê î äâóìåðíîì èçîáðàæåíèè îáúåêòîâ, ïîëó÷àåìîì â ðåçóëüòàòå
äèñòàíöèîííîé ðåãèñòðàöèè èõ ñîáñòâåííîãî èëè îòðàæåííîãî èçëó÷å-
íèÿ è ïðåäíàçíà÷åííîì äëÿ èçìåðåíèÿ è äåøèôðèðîâàíèÿ. Ýòî ïîëîæåíèå
áàçèðóåòñÿ íà òîì, ÷òî ñíèìîê ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå óíèâåðñàëüíîé ôîðìîé
ðåãèñòðàöèè èçëó÷åíèÿ, íåñóùåãî ãåîãðàôè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ îá èñ-
ñëåäóåìûõ îáúåêòàõ, îáåñïå÷èâàÿ íàèáîëüøåå ÷èñëî ðåøàåìûõ çàäà÷.

Îñíîâíàÿ öåëü êóðñà — íàó÷èòü ñòóäåíòîâ ëîãè÷åñêè îáîñíîâàííî è

ãåîãðàôè÷åñêè ïðàâèëüíî ÷èòàòü àýðîêîñìè÷åñêèå ñíèìêè, àíàëèçèðî-
âàòü èõ ñîäåðæàíèå, óìåòü îáðàùàòüñÿ ñ ïðèáîðàìè è èíñòðóìåíòàìè.

Äàííûé êóðñ ìîæíî ðàçäåëèòü íà äâå ÷àñòè. Â ïåðâîé ðàññìàòðèâà-

þòñÿ èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ àýðîêîñìè÷åñêèõ ìåòîäîâ, òåõíè÷åñêèå ñðåäñòâà
è òåõíîëîãèÿ ïîëó÷åíèÿ ñíèìêîâ, âèäû àýðîêîñìè÷åñêèõ ñúåìîê, ñïîñî-
áû è ìåòîäû èçâëå÷åíèÿ èç ñíèìêîâ èíôîðìàöèè. Âî âòîðîé — îñîáåí-
íîñòè êîíêðåòíîãî ïðèìåíåíèÿ àýðîêîñìè÷åñêèõ ìåòîäîâ â ðàçëè÷íûõ
îáëàñòÿõ ãåîãðàôèè, êîñìè÷åñêîì êàðòîãðàôèðîâàíèè, àýðîêîñìè÷åñêîì
ìîíèòîðèíãå.

Âíåäðåíèå èíôîðìàöèè, ïîëó÷åííîé àýðîêîñìè÷åñêèìè ìåòîäàìè, â

ðàçíûå îòðàñëè íàóêè è ïðàêòèêè ïðîèñõîäèò ÷åðåç êàðòîãðàôè÷åñêèå
ìàòåðèàëû ðàçëè÷íîãî ñîäåðæàíèÿ è íàçíà÷åíèÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, ïîäãî-
òîâêà ñïåöèàëèñòîâ äëÿ ðåøåíèÿ äàííûõ çàäà÷ òðåáóåò, ÷òîáû êàæäûé
ãåîãðàô ðàçáèðàëñÿ â âîïðîñàõ ðàçíîîáðàçèÿ è âîçìîæíîñòåé ñîâðåìåí-
íûõ ìàòåðèàëîâ àýðîêîñìè÷åñêîé ñúåìêè è âëàäåë íàâûêàìè ðàáîòû ñ
íèìè.

Àâòîð áëàãîäàðåí ñîòðóäíèöå êàôåäðû ãåîäåçèè è êàðòîãðàôèè

Ò. À. Æèäêîâîé, à òàêæå ñîòðóäíèêàì Óïðàâëåíèÿ ðåäàêöèîííî-èçäàòåëü-
ñêîé ðàáîòû ÁÃÓ çà ïîìîùü â ïîäãîòîâêå ðóêîïèñè ê èçäàíèþ.

1. ÂÂÅÄÅÍÈÅ

1.1. Àýðîêîñìè÷åñêèå ìåòîäû, èõ ñóùíîñòü

è ñâÿçü ñ ãåîãðàôè÷åñêèìè äèñöèïëèíàìè

Àýðîêîñìè÷åñêèå ìåòîäû â ãåîãðàôèè — ýòî èçó÷åíèå çàêîíî-

ìåðíîñòåé ñòðîåíèÿ è ðàçâèòèÿ ãåîãðàôè÷åñêîé îáîëî÷êè Çåìëè â
öåëîì èëè ñîñòàâëÿþùèõ åå êîìïëåêñîâ ëèáî êîìïîíåíòîâ âè-
çóàëüíî ñ ëåòàòåëüíûõ àïïàðàòîâ èëè ïóòåì äåøèôðèðîâàíèÿ
ñíèìêîâ.

Àýðîêîñìè÷åñêèå ìåòîäû äåëÿòñÿ íà äâå îñíîâíûå ãðóïïû:

âî-ïåðâûõ, âèçóàëüíûå èññëåäîâàíèÿ, âêëþ÷àþùèå òàêæå ãëàçî-
ìåðíóþ è ïîëóèíñòðóìåíòàëüíóþ ãðàôè÷åñêóþ ñúåìêè, è, âî-âòî-
ðûõ, ðàçëè÷íûå âèäû ñúåìîê.

Ñúåìêà ñ ëåòàòåëüíûõ àïïàðàòîâ ñîñòàâëÿåò ãëàâíóþ ÷àñòü

àýðîêîñìè÷åñêèõ ìåòîäîâ. Îíà âêëþ÷àåò ñîáñòâåííî ñúåìêó, ñî-
ñòàâëÿþùóþ ïðåèìóùåñòâåííî òåõíè÷åñêóþ çàäà÷ó, è äåøèôðè-
ðîâàíèå, èëè èíòåðïðåòàöèþ ðåçóëüòàòîâ ñúåìêè, ÷òî ÿâëÿåòñÿ
ãåîãðàôè÷åñêîé çàäà÷åé.

 êà÷åñòâå

ïðåäìåòà

ãåîãðàôè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ÿâëÿþòñÿ

ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûå ñâîéñòâà è îòíîøåíèÿ ïðèðîäíûõ è
ñîöèàëüíî-ýêîíîìè÷åñêèõ îáúåêòîâ, ïðîÿâëÿþùèåñÿ ïðÿìî èëè
êîñâåííî â ñîáñòâåííîì è îòðàæåííîì èçëó÷åíèè, äèñòàíöèîííî
ðåãèñòðèðóåìîì â âèäå ñíèìêà.

Ìåòîä àýðîêîñìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé îñíîâàí íà èñïîëüçîâà-

íèè ñíèìêîâ, êîòîðûå, êàê ïîêàçûâàåò ïðàêòèêà, ïðåäñòàâëÿþò
íàèáîëüøèå âîçìîæíîñòè äëÿ ãåîãðàôè÷åñêîãî èçó÷åíèÿ îáúåêòîâ.

Îáùåé ôèçè÷åñêîé îñíîâîé àýðîêîñìè÷åñêèõ ìåòîäîâ ÿâëÿåò-

ñÿ ôóíêöèîíàëüíàÿ çàâèñèìîñòü ìåæäó ðåãèñòðèðóåìûìè ñíèì-
êîì ïàðàìåòðàìè èçëó÷åíèÿ îáúåêòà è õàðàêòåðèñòèêàìè, îïè-
ñûâàþùèìè âèä è ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîå ñîñòîÿíèå îáúåêòà.
Ñ ýòîé öåëüþ èçó÷àþòñÿ ïàðàìåòðû ðåãèñòðèðóåìîãî èçëó÷åíèÿ
(èíòåíñèâíîñòü, ñïåêòðàëüíûé ñîñòàâ è äð.) â çàâèñèìîñòè îò
âëèÿíèÿ è îïòèêî-ìåòåîðîëîãè÷åñêèõ óñëîâèé.

4

Ðàçâèòèå àýðîêîñìè÷åñêèõ ìåòîäîâ áàçèðóåòñÿ íà äîñòèæåíè-

ÿõ òàêèõ äèñöèïëèí, êàê àýðîñúåìêà, êîñìè÷åñêàÿ ñúåìêà, àýðî-
ôîòîãðàôèÿ, ìàòåìàòèêà, èíæåíåðíàÿ ïñèõîëîãèÿ, ôîòîãðàììåò-
ðèÿ, äåøèôðèðîâàíèå, è äðóãèõ íàóê, îò óñïåõîâ êîòîðûõ ïðÿìî
çàâèñÿò âîçìîæíîñòè àýðîêîñìè÷åñêèõ ìåòîäîâ è íàäåæíîñòü ïî-
ëó÷àåìûõ ñ èõ ïîìîùüþ ðåçóëüòàòîâ.

 íàñòîÿùåå âðåìÿ òðóäíî íàéòè ãåîãðàôè÷åñêóþ íàóêó, ãäå

íå èñïîëüçîâàëèñü áû àýðîêîñìè÷åñêèå ìåòîäû. Îíè ïðî÷íî
óòâåðäèëèñü â ìåòåîðîëîãè÷åñêèõ, ãåîìîðôîëîãè÷åñêèõ, ãåîëîãè-
÷åñêèõ, ïî÷âåííûõ, ãåîáîòàíè÷åñêèõ, ãèäðîãðàôè÷åñêèõ, îêåàíî-
ëîãè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ. Â ñâÿçè ñ ýòèì ïîÿâèëèñü òàêèå ðàç-
äåëû íàóê, êàê ñïóòíèêîâàÿ ìåòåîðîëîãèÿ, êîñìè÷åñêàÿ ãëÿöèî-
ëîãèÿ, êîñìè÷åñêàÿ êàðòîãðàôèÿ è äð.

Âåëèêà ðîëü àýðîêîñìè÷åñêèõ ñíèìêîâ ïðè èçó÷åíèè è êàð-

òîãðàôèðîâàíèè ëàíäøàôòîâ. Ðåçóëüòàòû êîìïëåêñíîãî êàðòî-
ãðàôèðîâàíèÿ ñîâðåìåííûõ ëàíäøàôòîâ ïîêàçûâàþò âûñîêóþ
äîñòîâåðíîñòü, òî÷íîñòü, õîðîøóþ ñîïîñòàâèìîñòü ëàíäøàôòíûõ
è îòðàñëåâûõ êàðò è èõ óíèêàëüíîå çíà÷åíèå äëÿ ïðèêëàäíûõ
ëàíäøàôòíûõ èññëåäîâàíèé.

Îñîáåííî øèðîêî àýðîêîñìè÷åñêèå ìåòîäû èñïîëüçóþòñÿ â

êàðòîãðàôè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ. Çäåñü âûäåëÿþòñÿ äâà íàïðàâ-
ëåíèÿ. Â ïåðâîì — àýðîêîñìè÷åñêèå ñíèìêè èñïîëüçóþòñÿ äëÿ
èçãîòîâëåíèÿ êàðò, ÷òî ñîñòàâëÿåò îñíîâó àýðîêîñìè÷åñêîãî êàð-
òîãðàôèðîâàíèÿ, â ÷àñòíîñòè àýðîôîòîòîïîãðàôèè, êîñìè÷åñêîãî
êàðòîãðàôèðîâàíèÿ. Âî âòîðîì — àýðîêîñìè÷åñêèé ìåòîä ñî÷åòà-
åòñÿ ñ êàðòîãðàôè÷åñêèì ìåòîäîì ãåîãðàôè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé.
Èíòåãðàöèÿ àýðîêîñìè÷åñêîãî è êàðòîãðàôè÷åñêîãî ìåòîäîâ â
åäèíûé êàðòîãðàôî-àýðîêîñìè÷åñêèé ìåòîä èññëåäîâàíèé áàçè-
ðóåòñÿ íà ôîðìèðîâàíèè çíàíèé êàê ÷åðåç ñíèìîê, è çàòåì êàðòó,
òàê è ïî ïàðàëëåëüíîé ñõåìå, â êîòîðîé äëÿ ïîçíàíèÿ îáúåêòà èñ-
ïîëüçóþòñÿ îäíîâðåìåííî è ñíèìîê è êàðòà, ÷òî ñëóæèò èõ äàëü-
íåéøåìó òåîðåòè÷åñêîìó îáîãàùåíèþ è ïîâûøåíèþ ïðàêòè÷å-
ñêîé çíà÷èìîñòè.

1.2. Ðîëü è çíà÷åíèå àýðîêîñìè÷åñêèõ ìåòîäîâ

â ãåîãðàôè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ

Óæå íà ïåðâûõ ýòàïàõ èñïîëüçîâàíèÿ äèñòàíöèîííûõ ñúåìîê

îòìå÷àëàñü èõ áîëüøàÿ ðîëü ïðè èçó÷åíèè ïðèðîäíûõ ðåñóðñîâ
Çåìëè. Åùå â 1930-å ãã. àêàäåìèê À. Å. Ôåðñìàí ïèñàë, ÷òî àýðî-
ôîòîñúåìêà íå òîëüêî îðóäèå äëÿ ðàáîòû â òðóäíîäîñòóïíûõ îá-
ëàñòÿõ çåìíîé ïîâåðõíîñòè, íî è íîâûé ìåòîä ïîçíàíèÿ è ïîíè-

5

ìàíèÿ ðÿäà ïðîáëåì â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ ãåîãðàôèè. Ôåðñìàí
ãîâîðèë, ÷òî íè îäèí ãåîãðàô, èçó÷àþùèé êàêóþ-ëèáî òåððèòî-
ðèþ, íå ìîæåò ñ÷èòàòü ñâîþ ðàáîòó âûïîëíåííîé, åñëè íå ïðîâå-
ðèò ñâîè âûâîäû ïóòåì âèçóàëüíûõ íàáëþäåíèé ñ ñàìîëåòà.

Îäíàêî â òî âðåìÿ ìàëî êòî ìîã ïðåäâèäåòü, êàêîå çíà÷åíèå

áóäóò èìåòü ìåëêîìàñøòàáíûå êîñìè÷åñêèå ñíèìêè äëÿ èçó÷å-
íèÿ Çåìëè. Â îñíîâíîì ñðåäè ñïåöèàëèñòîâ áûëî øèðîêî ðàñïðî-
ñòðàíåíî ìíåíèå, êîòîðîå íàèáîëåå ïîëíî âûðàæåíî â ñïðàâî÷íîì
ðóêîâîäñòâå ïî àýðîôîòîãðàôèè, èçäàííîì â 1939 ã., ãäå íàïèñà-
íî: «Î÷åâèäíî, íåò íèêàêîãî ñìûñëà ïðîâîäèòü ñúåìêó íà 100 êì,
åñëè âåëè÷èíà èçîáðàæåíèÿ áóäåò íàñòîëüêî ìàëà, ÷òî âñå äåòàëè
áóäóò ìåíüøå ïðåäåëà ðàçðåøåíèÿ ôîòîýìóëüñèè. Ñíèìêè ãîð-
íûõ öåïåé, ïîëó÷åííûå íà áîëüøèõ ðàññòîÿíèÿõ, íåñîìíåííî,
èìåþò ðåêëàìíûé õàðàêòåð è ïðàêòè÷åñêè ìàëî ÷òî äàþò». Ïî-
ýòîìó ïîÿâëåíèå èíôîðìàòèâíûõ êîñìè÷åñêèõ ñíèìêîâ áûëî âîñ-
ïðèíÿòî êàê ðåâîëþöèîííîå ñîáûòèå.

 íàñòîÿùåå âðåìÿ àýðîêîñìè÷åñêèå ìåòîäû èìåþò îïðåäåëÿþ-

ùåå çíà÷åíèå ïðè ðàçíîñòîðîííåì èçó÷åíèè è êàðòîãðàôèðîâàíèè
çåìíîé ïîâåðõíîñòè. Õàðàêòåðíàÿ îñîáåííîñòü àýðîêîñìè÷åñêèõ
ìåòîäîâ ñîñòîèò â òîì, ÷òî îíè ÿâëÿþòñÿ äèñòàíöèîííûìè, íå òðå-
áóþùèìè ïðÿìîãî ñîïðèêîñíîâåíèÿ ñ îáúåêòîì èññëåäîâàíèÿ è ïî-
çâîëÿþùèìè ñâåñòè íåïîñðåäñòâåííûå èññëåäîâàíèÿ ê ìèíèìóìó.
Ìåòîäû àýðîêîñìè÷åñêîé ñúåìêè ïîçâîëÿþò áîëüøóþ ÷àñòü ðàáîòû
ïåðåíåñòè â êàìåðàëüíûå óñëîâèÿ, óâåëè÷èòü ñêîðîñòü ïðîèçâîä-
ñòâà ðàáîò è âìåñòå ñ òåì óâåëè÷èòü äîñòîâåðíîñòü è ïîëíîòó ðå-
çóëüòàòîâ èññëåäîâàòåëüñêèõ è èçûñêàòåëüñêèõ ðàáîò.

Óäîáñòâî ðàáîòû ñî ñíèìêàìè çàêëþ÷àåòñÿ òàêæå â òîì, ÷òî

ê èçîáðàæåíèþ ìîæíî îáðàùàòüñÿ íåîäíîêðàòíî, èçó÷àòü äîë-
ãîå âðåìÿ áåç áîëüøèõ çàòðàò âðåìåíè è ñðåäñòâ, ÷òî çàòðóäíè-
òåëüíî èëè íåâîçìîæíî ïðè äðóãèõ ìåòîäàõ, íàïðèìåð òðàäèöè-
îííîì äëÿ ãåîãðàôèè ïîëåâîì ýêñïåäèöèîííîì ìåòîäå èññëåäî-
âàíèé.

Îäíàêî ñàìîå ãëàâíîå çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî âîçäóøíûå è

êîñìè÷åñêèå ñíèìêè äàþò â ðóêè èññëåäîâàòåëÿ íîâûå ñâåäåíèÿ è
ôàêòû, êîòîðûå äðóãèìè ñïîñîáàìè íå ìîãóò áûòü ïîëó÷åíû.

Àýðîêîñìè÷åñêèå ìåòîäû, â îòëè÷èå îò òðàäèöèîííûõ, èìåþò

ðÿä îñîáåííîñòåé, êîòîðûå è îáóñëàâëèâàþò èõ ïðåèìóùåñòâà.

Îáçîðíîñòü

àýðîêîñìè÷åñêèõ ñíèìêîâ äàåò êîìïëåêñíîå èçîáðà-

æåíèå ëàíäøàôòíîé ñòðóêòóðû è ïîçâîëÿåò ïðîñëåäèòü èçìåíå-
íèÿ êîìïîíåíòîâ áèîñôåðû íà áîëüøèõ ðàññòîÿíèÿõ è ïëîùàäÿõ
â êðóïíûõ ðåãèîíàëüíûõ è ãëîáàëüíûõ ðàçìåðàõ, ïðè îäíèõ

6