План лекции
3.1 Виды космофотоматериалов и их свойства.
3.2 Основные задачи и методы геологического дешифрирования КФСн.
3.3 Площадные объекты или Вещественно-структурные комплексы.
3.4 Линейные структуры (разломы и системы разломов). Линеаменты.
3.5 Кольцевые структуры
3.1 Виды космофотоматериалов и их свойства
При геологических исследованиях используются следующие виды КФМ, поступающих к потребителю:
1 КФСнимки перспективные и плановые.
2 КФСхемы.
3 Трансформированные КФСнимки.
КФСнимки
Это фотографии полученные с КЛА. Каждый снимок имеет 2 номера, присвоенный ему при съемке и инвентарный номер, дату и время фотографирования. КФСн, в большинстве являются перспективными, поэтому качество их снижается из-за угла наклона, кривизны поверхности Земли, невыдержанности продольного и поперечного перекрытия и др. дефектов.
Наиболее распространенные масштабы КФСн: 1:2250000, 1:7500000, 1:800000, 1:2600000.
Масштаб КФСн прямо пропорционален фокусному расстоянию объектива и обратно пропорционален высоте полета.
M = f/H,
где М - масштаб, f — фокусное расстояние объектива, Н - высота по лета.
Классификация аэрофотоснимков по масштабу
| Классификация | Масштаб КФСн |
| Сверхкрупномасштабные | 1:50 000 — 1:60 000 |
| Крупномасштабные | 1:100 000 — 1:200 000 |
| Среднемасштабные | 1:800 000 — 1:2 250 000 |
| Мелкомасштабные | 1:2 250 000 — 1:7 500 000 |
При отсутствии данных о высоте съемки и фокусном расстоянии объектива масштаб КФСн определяется с помощью топокарты снимка. Измерив расстояние между одними и теми же точками на снимке и карте, масштаб может быть вычислен по следующей формуле:
где Мс - знаменатель численного масштаба КФСн, Мк - знаменатель численного масштаба карты, аb - расстояние между двумя точками на КФСн, АВ - расстояние между двумя точками на карте, мм.
Преимущества КФСн: 1 обзорность, 2 высокая степень генерализации, 3 высокий уровень разрешающей способности.
Обзорность КФСн связана с масштабом фотоизображения, с фотографируемой площадью, размером кадра и возможностями человеческого зрения.
Обзорность (О) - это отношение сфотографированной площади S к площади s, которая может визуально наблюдаться при данных условиях наблюдения.
где К - коэффициент, зависящий от оптического увеличения при наблюдении.
При выражении сфотографированной площади через размер кадра 11 + 12 обзорность будет выражаться следующей формулой:
где Н - высота съемки5 f- фокусное расстояние объектива,
Детальность КФСн - возможность фотографической системы при определенных условиях фотографирования воспроизводить м при тех же условиях наблюдения различать предельно минимальные детали местности. Понижения детальности КФСн связана с влиянием атмосферы, фильтрующей высокие частоты и приводящей (с учетом масштаба изображения) к генерализации.
Генерализация - это естественный при фотосъемке с больших высот отбор элементов ландшафта и природных объектов, соответствующих масштабу КФСн-ка. При этом процессе происходит отфильтровывание небольших элементов, размеры которых меньше разрешающей способности данного изображения.
Уровни генерализации выражаются в виде десятичной величины, возведенной в степень (103, 107 и т. д.). Уровни генерализации количественно пропорциональны знаменателю масштаба негативов КФСн и вычисляются по формуле:
Г = Н / f,
где Г - уровень генерализации, Н - высота фотографирования, f -фокусное расстояние объектива.
Оценка степени генерализации производится следующими методами:
1 Эмпирическим - сопоставление АФС с космическими фотографиями
одной территории
2 картографическим — сопоставление нагрузки карты и схемы дешифрирования АФС и КФС,
3 теоретическим - анализ разрешающей способности спектральной чувствительности космических приемников.
КФСн объединяют в 4 уровня генерализации (табл. 3.1), исходя из разрешающей способности анализирующего изображения, равной 10 линий на 1 мм.
| уровни генерализации | 1. глобальный | ||
| 2. региональный | |||
| 3. локальный | |||
| 4. детальный |
Таблица 3.1 – Характеристика изображений, получаемых из космоса на различных уровнях генерализации
| Характеристика уровня генерализации (УГ) | Глобальный | Региональный | Локальный | Детальный |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Численное значение УГ | 107 и мельче | 106 -107 | 106 - 105 | 10э и крупнее |
| Высота съемки, км | 1000 ~ 9000 | Более 500 или широкоугольными объективами | 180 - 300 | 180 – 300 |
| Обзорность, км | От десятков млн. до ½ площади Земли | Более 1 000 000 | 10 000 - 100 000 | Менее 10000 |
| Продолжение табл. 3.1 | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Усредненные значения разрешающей способности | Километры | Сотни метров | Десятки метров | Метры |
| Преиму щества | 1. Большой охват поверхности Земли на одном изображении 2. Одновременность фотографирования большой территории 3. Высокая скорость получения информации большой территории 4. Отсутствие мозаичностии фотометрической несопоставимости, возникающей при монтаже разнокачественных фотографий, более равномерное распределение фотометрических и геометрических характеристик | По качеству изображения близки к высотным АФС и имеют аналогичные им преимущества и недостатки | ||
| Недост атки | 1. Технические трудности получения и передачи на Землю глобальных изображений с разрешением менее 1 км и крупнее 1:10000000 2. С ильная сферичность проекциии связанные с этим трудности преобразования сферического изображения в плановое 3 Неравномерная освещенность Земли и связанные с этим трудности фотометрического сопоставления аналогичных изображений 4 Значительная разномасштабность изображений и сильное искажение по краям 5 Высокая перспективность сферического изображения на краях снимка | По качеству изображения близки к высотным АФС и имеют аналогичные им преимущества и недостатки | ||
Наиболее информативными являются локальные и детальные КФСн. Первичная географическая привязка КФСн осуществляется исходя из траектории орбиты КЛА, Номера витка и времени фотографирования. Более точная привязка проводится с помощью топографической карты. Основными ориентирами являются формы рельефа и гидрографическая сеть, в качестве дополнительных ориентиров можно использовать дороги, населенные пункты, каналы, искусственные водоемы. Для привязки могут быть использованы и геологические карты.
Космофотосхемы (КФС) - это монтаж, состоящий из наклеенных на картон КФСн, исправленных за угол наклона. Составляются для предварительных региональных обобщающих исследований. Они еще более неточны, вследствие недостаточной увязки на границах склейки.
Трансформированные КФСн или космофотокарты представляют собой снимок, исправленный как за угол наклона, так и за счет кривизны поверхности, приведенной к заданному масштабу, и имеющий сетку меридианов и параллелей.
3.2 Основные задачи и методы геологического дешифрирования КФСн.
1. Изучение характера тектоники, морфологии структурных форм, их взаимоотношений, генезиса и относительного возраста.
Выявление и прослеживание на площади литолого-стратиграфических комплексов, анализ их пространственных и временных соотношений.
Изучение ландшафтной оболочки земной поверхности и степени отражения в ней геологических объектов.
Изучение и анализ геоморфологических особенностей территории (генезис формрельефа и их возраст).
Изучение современных геологических процессов.
Уточнение, детализация или создание новых карт (геологических, тектонических, геоморфологических, сейсмического районирования, инженерно-геологических, прогнозных и др.).
Методы дешифрирования,
1 Количественный метод. Позволяет определять элементы залегания и мощности пород, размеры геологических тел, амплитуды разрывных нарушений. Измерения осуществляются при помощи специальных фотограмметрических приборов.
2 Качественные методы. Базируются на дешифровочных признаках, которые делятся на две группы: прямые признаки, отражающие непосредственно геологические объекты; косвенные признаки, отражающие взаимосвязь геологических объектов со всеми составными частями ландшафта и лежащие в основе ландшафтного метода дешифрирования. Применяется для закрытых районов.
