Файл: Методы ДИ. Шпоры.docx

3) Оптимальными масштабами для дешифрирования являются:

- детальные 1: 1 000 – 1: 2 000 – фации;

- крупномасштабные 1: 2 000 – 1: 10 000 – фации;

- среднемасштабные 1: 15 000 – 1: 25 000 – урочища;

- мелкомасштабные 1: 200 000 – 1: 300 000 – группы урочищ;

- сверхмелкомасштабные 1: 1 000 000 – 1: 10 000 000 – ландшафты;

- глобальные 1: 50 000 000 и мельче – географические зоны.

Для количественной оценки степени обобщения контуров существует несколько критериев. Поскольку изображение контура представляет собой извилистую линию с тем большим количеством извилин, чем меньше она обобщена, можно объективно оценивать степень обобщения контура, сравнивая извилистость на разных изображениях.

Коэффициент общей извилистости (по Н.М. Волкову) подсчитывается по формуле:

K₁ = L / D,

где D – длина прямой линии между точками А и В; L – длина извилистой линии между этими точками.

K₂ = l / d ,

где l – средняя длина дуг извилин; d –средняя длина хорд.

Коэффициент изменения площадей при переходе от масштаба к масштабу равен:

K_s = S₁/ S₂

Линейные резкие контуры при переходе к снимкам более мелкого масштаба изменяют длину крайне незначительно. Существенно укорачиваются длины контуров, проведенные по мозаичным границам (от 30 до 50% длины). В соответствии с этим уменьшается коэффициент общей извилистости, чем меньше, тем извилистее сам контур.

22. Методы преобразования космического изображения – контратипирование, увеличение, синтезирование, квантование, фильтрация. Виды фильтрации.

Высококачественные аэрокосмические изображения обладают чрезвычайно большой информационной емкостью. При визуальном дешифрировании вследствие ограниченной чувствительности зрительного анализатора не удается извлечь всю информацию, содержащуюся на снимке.

Задачей преобразования изображения является представление данной информации в более выразительном виде, чтобы облегчить ее наиболее полное извлечение.

В настоящее время для преобразования используют методы: фотографические, электронные, цифровые, иногда комплексируя их.

Преобразование снимка сводится к получению нового изображения с заданными свойствами.

Преобразование изображения не добавляет новой информации, а только приводит ее к виду, удобному для дальнейшего использования.

Виды преобразования аэрокосмического изображения: контратипирование, увеличение, синтезирование, квантование, фильтрация.

Контратипирование. Обычно для дешифрирования используют не оригинальные снимки – негативы, а их контратипы. Всякий процесс контратипирования связан с потерей информации, тем большей, чем выше разрешающая способность сигнала. При контратипировании качество снимков ухудшается в 1,5 – 2 раза. Это связано, прежде всего, с изготовлением отпечатков на фотобумаге, изобразительные возможности которой ниже, чем фотоматериала на прозрачной подложке.

---

В процессе изготовления контратипов возможно некоторое преднамеренное преобразование изображений и изготовление снимков, наиболее подходящих для дешифрирования тех или иных объектов.

Например, при печати возможно уменьшение или усиление контраста изображения. Это осуществляется на электронно-копировальном приборе.

Увеличение. Наиболее распространенный вид преобразования снимков – их увеличение. В связи с тем, что разрешающая способность фотоматериалов гораздо выше, чем глаза, необходимо их увеличение.

Например, если разрешающая способность снимка составляет 10-40 мм^-1 , его необходимо увеличить в 2-8 раз. Только в этом случае можно извлечь всю информацию, содержащуюся в снимке.

Увеличение до нескольких десятков аз приведет к появлению зернистости фотоизображения, которая усложняет процесс дешифрирования.

Синтезирование. Цветное изображение можно получить не только путем печати с цветных пленок, но и путем синтезирования цветных изображений по зональным черно-белым снимкам.

Квантование. При изучении объектов, которые на снимках изображаются плавными тональными переходами, может быть полезным квантование изображения по плотности, т.е. представление непрерывного полутонового изображения в виде дискретных ступеней плотности.

Для более четкого разделения используют цветное окрашивание ступеней плотности, т.е. придают каждой ступени плотности определенный цвет. Такой квантовый цветной снимок может внешне напоминать карту с ярко раскрашенными контурами.

Квантование изображения наиболее просто выполнять электронным методом.

Например, исследованиями установлено, что содержание гумуса в почвах тесно коррелирует с распределением на снимке плотности изображения. Таким образом, путем квантования можно составить картограмму содержания гумуса.

Фильтрация позволяет выделить объекты изучения из среды прочих объектов на снимке и тем самым облегчает распознавание этих объектов. В процессе фильтрации избыточная для решения определенной задачи информация отсеивается, а необходимая приводится к виду, упрощающему ее использование.

Увеличивая дешифруемость снимков, фильтрация повышает надежность и скорость дешифрирования, открывает путь к автоматизации дешифрирования.

С использованием фильтрации можжно решать следующие задачи:

- преобразование гаммы тонов или цветов;

- разделение изображения по составным элементам (например, выделение линейных объектов);

- переход от полей с непрерывно и плавно изменяющимися тонами (плоскостью изображения) к ступенчатому изображению, т.е. выделение нескольких градаций.

Для решения данных задач используются следующие виды фильтрации: оптическая, фотохимическая, фотографическая, метод контурной и двухзональной печати и т.д.

С использованием фотографической фильтрации можно достигнуть подчеркивания границ контуров, выявления изменений изображения на серии снимков и выявления линейных элементов определенной ориентации. Приемы оптической фильтрации позволяют выделить линейные объекты определенной ориентировки, например песчаные гряды, овражно-балочную и мелиоративную сеть и т.д.

---

23. Технологическая схема дешифрирования. Полевое дешифрирование и его виды.

1. Технологическая схема процесса дешифрирования

Под технологией дешифрирования понимается совокупность средств и приемов извлечения информации со снимков. Наиболее рациональной может считаться такая технологическая схема, при которой удается извлечь со снимков максимум информации при минимальной затрате средств и труда. |Технологическая схема про­цесса дешифрирования, кроме собственно Процесса чтения снимков, включает ряд операций.

При любой технологической схеме процесс дешифрирования начинается с постановки общей задачи картографирования или исследования. Задача ставится с учетом реальных возможностей получения материалов съемки, наличия соответствующего оборудования, квалификации дешифровщиков и т.д. В то же время поставленной задачей во многом определяется выбор средств и методик извлечения информации.

При любой технологической схеме обязателен предварительный этап. Он включает несколько процессов, первый из которых — подготовка съемочных материалов. При географических исследованиях чаше приходится пользоваться имеющимися материалами. В настоящее время фонд аэрокосмических материалов достаточно велик, поэтому существует возможность выбрать снимки, подходящие по масштабу, разрешению, регистрируемой области спектра, времени съемки и т.д. Наиболее полно учесть условия поставленной задачи можно в случае, если есть возможность провести специальную съемку, отвечающую предварительно сформулированным требованиям. Эту часть работ завершает просмотр полученных съемочных материалов, преследующий две основные цели: оценку качества снимков и общее знакомство с территорией.

Сбор дополнительных материалов является необходимым звеном подготовительного этапа процесса дешифрирования, в зависимости от конкретных условий меняться может лишь объем собранных материалов, предпочтение одному или другому виду источников. Дополнительные материалы включают литературные источники, карты, ведомственные материалы.

Сбор литературных источников и знакомство с ними имеют целью получить сведения о географических особенностях территории, о существе картографируемых или изучаемых объектов, специфике их изображения на аэрокосмических снимках. Очень суще­ственно знание применявшейся ранее методики дешифрирования, что сэкономит время и позволит избежать ошибок. Все эти сведения можно получить из научной литературы, методических пособий и справочников.

2. Полевое дешифрирование и его виды

Полевое дешифрирование заключается в сопоставлении изображения на снимках (фотоплане, фотосхеме) с местностью, в результате чего опознаются объекты и определяются их свойства. Полевое дешифрирование может быть наземным или аэровизуальным. При наземном дешифрировании существует возможность одновременно собирать дополнительные сведения и данные, не свя­занные непосредственно с дешифрированием, а при необходимости выполнять и другие виды полевых наблюдений.

---

Подготовительный этап при полевом дешифрировании включает все названные в предыдущем разделе процедуры, но главной является подготовка съемочных материалов к выезду в поле. Начало этого этапа — просмотр и подготовка комплекта снимков, кото­рые предстоит дешифрировать. По возможности просмотр должен быть стереоскопический и с увеличением.

Подготовка съемочных материалов включает, прежде всего, определение точного масштаба снимков: для аэроснимков равнин­ной территории — единого для целого снимка или даже несколь­ких, для аэроснимков горной местности — отдельно для долин, склонов и гребней хребтов. При площадной аэросъемке съемочные маршруты прокладываются по направлению восток—запад (реже север—юг) и нумеруются у северной рамки кадра, поэтому ориентировка снимков по странам света практически известна. В случае маршрутной аэросъемки это правило не действует, следова­тельно, требуется определить для снимков каждого маршрута направление на север, сопоставляя с крупномасштабными картами.

Чтобы избежать пропусков или повторного дешифрирования на перекрывающихся частях снимков, на них выделяют рабочие площади. При стандартном продольном перекрытии аэроснимков (60%) можно использовать не каждый снимок, а через один, особенно при дешифрировании местности, не сильно насыщенной контурами. Границы рабочих площадей проводятся посередине перекрывающихся частей снимков, причем небольшие населенные пункты, дороги или границы, проходящие параллельно границам рабочих площадей и т.п., стараются оставлять «неразрезанными» на одном из снимков. Границы могут быть прямолинейными, если на снимках изображена равнинная или всхолмленная территория. В горных районах общие точки на перекрывающихся снимках выбирают по линиям перегиба склонов.

Важно перед выездом в поле тщательно разложить снимки по маршрутам, участкам, трапециям. Это сэкономит время при проведении работ и поможет избежать серьезных ошибок в случае перепутывания снимков.

В соответствии с поставленной задачей после просмотра и подготовки снимков составляется предварительный вариант легенды. При топографическом дешифрировании дополнительно создаются редакционные указания, из которых исполнителям должно быть ясно, какие условные знаки следует применять при изображении объек­тов данной местности.

Наземное дешифрирование

В зависимости от цели и масштаба картографирования назем­ное дешифрирование может выполняться как сплошное, или выборочное, маршрутное. При географических исследованиях, как правило, проводится маршрутное дешифрирование, включающее описания, сбор образцов, измерения, фотографирование на эталонных участках (станциях).

На предварительном этапе в результате знакомства с районом исследований выявляются объекты или участки, неясные для исполнителя, посещение которых обязательно, и составляется схема маршрутов. Маршруты прокладываются с учетом дорожной сети, условий проходимости местности. Считается, что в открытой местности дешифровщик может наблюдать полосу шириной до 500 м. а в зелесенной, с пересеченным рельефом не более 300 м.

---

В процессе наземного дешифрирования исполнитель выполняет три операции:

• определение точки стояния;

• опознавание объектов и их обозначение на снимке;

• нанесение объектов, не изобразившихся на снимке из-за своих малых размеров или появившихся после выполнения съемки.

Исключительно важно определение начальной тонки маршрута. В некоторых случаях (в таежных, горных малообжитых районах) это не совсем простая задача, поэтому лучше начинать работу с надежной, однозначно определяемой точки. При движении по мар­шруту нужно постоянно сличать изображение на снимке с мест­ностью.

Нанесение на снимок не изобразившихся объектов или точек на­блюдений (пробных площадок, шурфов и т.п.) наиболее точно и при минимуме затрат времени выполняется с помощью новейших технологий — приемников спутниковых систем определения ко­ординат: отечественной ГЛОНАСС или СР5 (США). Существуют приемники, умещающиеся в кармане, способные обеспечить привязку нужных точек с вполне удовлетворительной точностью.

В случае отсутствия приемников ОР5 можно пользоваться простыми, но достаточно надежными способами: а) створов; б) промеров от магистрали; в) линейной засечки. Расстояния в таких случаях измеряют рулеткой или определяют с помощью шагомера.

При выполнении полевого дешифрирования полезно использовать стереоскопическое наблюдение снимков. Простейшим приспособлением для наблюдения снимков служат стереоочки. Существуют полевые (карманные) стереоскопы, например, П-5 с диаметром поля зрения 5 см при увеличении 2^х, и даже специальные наборы приспособлений для полевого дешифрирования, напри­мер, Топопрет (фирмы Цейсе). В его состав входит стереоскоп с полем зрения диаметром 6 см при увеличении 2,8^х,' параллаксометр для определения превышений близко расположенных точек и другие приспособления, делающие удобным просмотр и оформ­ление снимков в полевых условиях.

Аэровизуальное дешифрирование

В прежние годы дешифрирование с воздуха применяли лишь в военной разведке и при картографировании малообжитых районов. С появлением космических снимков аэровизуальное дешифрирование стало все более широко внедряться в процесс картографирования и географических исследований. Причина этого заклю­чается в специфике снимков из космоса: более низком разрешении по сравнению с аэроснимками и большом охвате территории. Из-за относительно низкого разрешения многие объекты, могущие служить ориентирами, не изображаются на снимках, что делает сложной, а иногда и неразрешимой задачу определения точки стояния на местности. С воздуха видно значительно большее число ориентиров. К тому же большой охват территории и, как правило, мелкий масштаб картографирования делают малопроизводительным наземное дешифрирование космических снимков.

---