Дешифрирование болот

     Дешифрирование  болот 

     Интенсивное развитие и совершенствование аэрокосмических  методов, все более широкое внедрение  в практику географических исследований стало реальностью последних десятилетий. Методы дешифрирования получили новый толчок в развитии благодаря применению компьютерных методов обработки снимков, прежде всего космических. Одно из главных направлений использования аэрокосмических снимков – картографирование. В последнее время в связи с обострением экологических проблем аэрокосмические материалы служат источником для создания тематических карт, изучения динамики экосистем.

     Свойства  объектов могут быть определены разными  способами, в том числе и по снимкам – двумерным изображениям, полученным в результате съемки, выполненной специальной аппаратурой с воздуха или из космоса.

     Снимки  аналогично картам и другим геоизображениям  могут рассматриваться  как образные модели действительности. Изображение на снимках генерализовано, т.е. свойства объектов (размеры, яркость) искажены. Степень генерализации аэрокосмического изображения зависит, прежде всего, от технических параметров съемки (в первую очередь масштаба) и природных особенностей территории.

     Ряд особенностей аэрокосмических снимков  делает распознавание объектов по их аэрокосмическим изображениям непростой задачей, требующей определенных навыков и знаний:

• На снимках находят отражение не все, а только  определенные свойства  объектов:  некоторые свойства оказываются утерянными, другие - частично искаженными;
• Объект представлен на снимке в обобщенном виде: отсутствуют многие детали;
• На снимке запечатлен только определенный момент состояния объекта, в то время как мы воспринимаем окружающий мир в развитии;
• Изображение на снимке одного и того же объекта изменчиво в зависимости от многих факторов;
• На снимке изображаются объекты, не видимые с земли из-за слишком большого размера;
• Изображение на снимках не соответствует привычному для нас виду, так необычен для ас ракурс наблюдения (сверху).

 

     Дешифрирование  – это процесс распознавания  объектов, их свойства взаимосвязей по их изображениям на снимке.

     Свойства  объектов, нашедшие отражение на снимке и используемые для распознавания, называют дешифровочными признаками.

     Снимки  дают полное изображение физиономичных, т.е. отчетливо различаемых на них элементов ландшафта, соответствующих определенному иерархическому уровню.

       Дешифрирование как метод изучения  и исследования объектов, явлений  и процессов на земной поверхности,  который заключается в распознавании  объектов по их признакам, определении  характеристик, установлении взаимосвязей с другими объектами.

     Методы  извлечения информации при всем их многообразии сводятся к двум основным:

• Визуальному при работе с фотоматериалами, так и с изображениями на экране монитора;
• Автоматизированному, осуществляемому преимущественно на ПК, реже на специально предназначенных для этого приборах.

     Дешифрирование  снимков как дисциплина является составной частью аэрокосмических методов.

     Дешифрирование  – важный этап  процесса картографирования.  [9]

В данной работе более подробно будет рассмотрена методика дешифрирования болот.

Болото – часть земной поверхности, для которой характерно избыточное увлажнение, покрытая специфической болотной растительностью, с торфообразовательным процессом. Мощность торфа в естественном состоянии не менее 30 см для талых болот и 15-20 см для мерзлых болот

     По  водно-минеральному питанию болота подразделяют на три типа:

     1) олиготрофные (верховые) – преобладание  атмосферного питания; кислотность (рН) 3,5- 4,5, зольность 2-4%.

     2) мезотрофные (переходные) – наравне  с грунтовым и атмосферное питание, кислотность (рН) 4,5-5,5, зольность 4-6%,

     3) евтрофные (низинные) – грунтовое  питание, кислотность (рН) 5,5-7,0, зольность  6-18%,  

     Основным  индикатором при ландшафтном  дешифрировании болот является их растительный покров, мезорельеф, обводнение поверхности болота.

     Под ландшафтным дешифрированием аэрофотоснимков (АФС) понимается выделение на них  контуров:

     1. границ болотных массивов или  систем болотных массивов;

     2. границ минеральных островов  среди болота;

     3. внутриболотной гидрографической сети (протоки, ручьи, реки, озера и топи);

     4. границ внутриболотных контуров, которые соответствуют группе  или типу болотного микроландшафта.

     Дешифрирование  АФС болот осуществляется по прямым и косвенным признакам.

     К прямым дешифровочным признакам болот относятся: структура фотоизображения: зернистость, извилисто-полосатый рисунок, различная тональность отдельных участков АФС, изображение гидрографии.

К косвенным  дешифровочным признакам болот  относятся все известные закономерности геоморфологического залегания и взаиморасположения элементов болотного ландшафта (приуроченность различных типов болотных микроландшафтов)

     

     Олиготрофное  болото (вид сверху). Грядово-мочажинно-озерковый  комплекс 
 

     Болото  рассматривается как элемент  географического ландшафта, а тип болотного микроландшафта (составная часть болотного массива) является наименьшей таксономической единицей болотного ландшафта.

     На  олиготрофных сфагновых болотах  по преобладающему типу растительности выделяются группы болотных микроландшафтов (лесные, мохово-лесные, моховые, мохово-травяные и комплексные), которые в свою очередь подразделяются по преобладанию вида растений на типы болотного микроландшафта. 

     Ландшафтное дешифрирование АФС олиготрофных болот 

     Исходным  материалом для дешифрирования олиготрофных болот являются АФС в черно-белом  исполнении масштаба 1:15000 и 1:25000. Достоверность  дешифрирования зависит от качества фотоизображения. Материалы АФС указанного масштаба пригодны для детального типологического дешифрирования, т.е. для выделения типов болотных микроландшафтов и всей внутриболотной гидрографической сети. Причем для уточнения типов болотных микроландшафтов привлекаются материалы полевых геоботанических обследований болот. На АФС более мелкого масштаба (1:50000 и меньше) можно выделить группы болотных микроландшафтов и не всю гидрографическую сеть.

     Предпочтительно дешифрировать АФС болот отснятые в летнюю межень при низком стоянии  уровней болотных вод. В этот период более контрастно фотоизображение растительного покрова.

     Олиготрофные  болота довольно хорошо дешифрируются  на АФС черно-белого изображения. Они  хорошо выделяются по более мелкой зернистости рисунка и более светлому тону фотоизображения по сравнению с суходольными участками с хорошо развитой лесной растительностью. На суходольных участках более крупнозернистый и густой рисунок на темном фоне. Однако не всегда можно определить четко границу болота на АФС в тех случаях, когда болото граничит с заболоченным лесом. При этом можно использовать стереопары контактных снимков или топокарты масштаба 1:25000. В этом случае граница болот проводится условно. Минеральные острова среди болота также четко выделяются по густой и крупной зернистости.

     Довольно  четко выделяется на АФС болот  внутриболотная гидрографическая сеть (водоемы и водотоки).

     Озера дешифрируются по четкому контуру  береговой линии и черному  изображению водной поверхности (белые пятна – солнечные блики от воды в озере).

     Реки  и ручьи с открытой водной поверхностью дешифрируются по извилистым черным линиям, а на сплавинах они просматриваются фрагментами по открытым «окнам» воды.

     Застойные топи – дешифрируются по темно-серой штрихообразной структуре рисунка без определенного выраженного направления стока. Они располагаются на переувлажненных плоских склоновых и водораздельных участках болота, иногда на контакте с суходолом. По приуроченности они подразделяются на водораздельные и прибереговые топи.

     Проточные топи – мазки темно-серого или темного цвета часто с более светлыми вкраплениями (пятнами). Эти топи располагаются в направлении как общего так и частного уклона болота. Они подразделяются на топи за минеральными островами, топи выклинивания и транзитные топи.

     Фильтрационные  топи – темные полосы на более светлом фоне болота с извилисто-полосатым рисунком, представляющим собой чередования светлых узких (гряд) и темных широких (мочажин) полос.

     Лесные  микроландшафты дешифрируются по более мелкозернистому рисунку по сравнению с рисунком лесов на суходоле. Тон снимка серый или темно-серый с хорошо выраженным однородным мелкозернистым рисунком.

     Мохово-лесные микроландшафты. Тон снимка серый со слабо выраженной зернистостью. Крупные западины, встречающие в этом микроландшафте, на сером фоне снимка просматриваются светлыми маленькими пятнами.

     Моховые микроландшафты - тон снимка темно-серый с заметным темно-серым мелко сетчатым рисунком (кустарничковый покров, который хорошо просматривается на крупномасштабных АФС) и с разреженной мелкой зернистостью (кроны деревьев).

     Мохово-травяные микроландшафты – тон снимка серый или светло-серый однородный по тональности. На общем фоне снимка иногда просматривается редкий мелкозернистый рисунок, указывающий на редкое облесение, а тени (короткий штрихи) – указывают на наличие сухостоя.

     Грядово-мочажинный комплексный микроландшафт (комплекс) дешифрируется по извилисто-полосатому рисунку. Серые или темно-серые извилистые полосы - это гряды с зернистым рисунком, закономерно чередующимися со светлыми или темными широкими полосами (мочажины). Рисунок напоминает мелко сплетенную паутину из параллельных нитей – гряд и ячеек-мочажин. Концентрическое расположение полос на снимке указывает на выпуклость поверхности болотного массива.

     Мочажинно-грядовый комплекс – извилисто-полосатый рисунок. Узкие извилистые темно-серые или серые узкие полосы (гряды) с редкой зернистостью (иногда она отсутствует) чередуются с широкими темными или светлыми полосами (мочажины) неоднородного тона. Площадь мочажин преобладает над площадью гряд.

     Грядово-мочажинно-озерковый  комплекс – извилисто-полосатый рисунок с черными пятнами (озерки). Серые извилистые узкие полосы (гряды) с четкой зернистостью (облесение) чередуются с темно-серыми полосами (мочажины), в центре которых часто располагаются черные пятна (озерки) округлой или овальной формы.

     Грядово-озерковый  комплекс – извилисто-полосато-пятнистый рисунок. Серые извилистые полосы (гряды), часто с четкой зернистостью, чередуются с черными пятнами (озерки). Светлые полосы (мочажины) встречаются фрагментами вокруг озерков.

Грядово-мочажинный комплекс типа «аапа» извилисто-полосатый рисунок, светлые (белесоватые) извилистые линии (олиготрофные гряды) на темном фоне (мезо- и евтрофные мочажины).