ДЕШИФРИРОВАНИЕ  СНИМКОВ

Султангулова  Зиля  Сабитовна

Голдырев  Александр  Вячеславович

студенты  4  курса,  географический  факультет,  БашГУ,  РФ,  г.  Уфа

E-mail: 

Вильданов  Ильдар  Радикович

научный  руководитель,  асс.,  БашГУ,  РФ,  г.  Уфа

Космический  снимок  содержит  подробную  информацию  о  состоянии  объектов  земной  поверхности  в  момент  съемки.  Для  дешифрирования  снимков  используют  специальные  методы  и  дополнительные  данные,  полученные  из  различных  источников  —  карт,  отчетов  о  полевых  исследованиях  и  ранее  полученных  результатов  анализа  снимков  той  же  территории.  Дешифрирование  основывается  на  определенных  физических  характеристиках  объектов  и  явлений,  а  его  результаты  зависят  от  опыта  оператора,  типа  распознаваемого  объекта  и  качества  снимка.

Дешифрирование  определяют  как  процесс  изучения  снимков  с  целью  идентификации  объектов  и  оценки  их  значимости.  Дешифрирование  является  сложной  задачей,  для  решения  которой  необходимо  выполнить  ряд  работ  по  классификации  и  подсчету  количества  объектов,  измерению  их  параметров  и  определению  границ.

Первым  этапом  дешифрирования  является  классификация  объектов,  в  ходе  которой  оператор  относит  различные  объекты  на  снимке  к  определенным  классам  или  кластерам.  Процедура  классификации  также  состоит  из  нескольких  этапов,  первым  из  которых  является  выделение  пространственных  объектов.  Затем  на  этапе  распознавания  устанавливается  тождество  между  отдельными  объектами  и  соответствующими  классами.  Для  выполнения  этого  шага  необходимы  дополнительные  знания  об  изучаемой  территории.  Наконец,  на  заключительном  этапе,  который  называется  идентификацией,  каждый  объект  на  снимке  приписывается  с  некоторой  степенью  вероятности  к  одному  из  определенных  классов.

Следующий  этап  дешифрирования  —  подсчет  количества  объектов  на  снимке  —  во  многом  зависит  от  того,  насколько  точно  была  проведена  их  классификация.

Третий  этап  состоит  в  определении  геометрических  характеристик  объекта:  длины,  площади,  объема  и  высоты.  К  этому  этапу  относится  и  денситометрия  —  измерение  яркостных  характеристик  объекта.

Последний  этап  заключается  в  определении  контуров  однородных  по  своим  свойствам  объектов  или  пространственных  областей,  которые  при  этом  закрашиваются  определенным  цветом  или  штриховкой.  Эту  задачу  проще  выполнять  при  наличии  у  объектов  четких  границ  и  гораздо  сложнее  там,  где  свойства  объектов  изменяются  плавно,  например,  на  границе  водоема  и  песчаных  почв  [1,  c.  87].

Для  успешного  дешифрирования  очень  важно  понимать,  от  каких  параметров  зависит  представление  объекта  на  снимке. 

Для  систематической  идентификации,  распознавания  и  определения  границ  объектов  используют  определенные  характеристики  изображений,  которые  называются  дешифровочными  признаками.  Примеры  таких  признаков  приводятся  ниже.

Размер  объекта  зависит  от  масштаба.  Как  правило,  при  дешифрировании  анализируются  относительные  размеры  объектов  на  одном  и  том  же  снимке.  Например,  размер  частного  дома  должен  быть  меньше  размера  крупного  торгового  центра.

Форма  объекта  или  его  контуров  является  очень  четким  критерием  дешифрирования.  Как  правило,  объекты,  созданные  человеком  (например,  дороги,  каналы,  здания),  имеют  четкие  границы  и  правильную  форму,  а  форма  природных  объектов  —  лесных  массивов,  водоемов  и  пр.  —  является  очень  нерегулярной.

Тон  объекта  характеризует  его  относительную  яркость  или  цвет.  Это  один  из  наиболее  важных  качественных  критериев  дешифрирования.  Обычно  тон  объекта  определяется  как  темный,  средний  или  яркий.

Структура  изображения  определяется  взаимным  расположением  объектов  на  снимке.  Как  правило,  отчетливая  и  хорошо  распознаваемая  структура  возникает  в  местах  периодически  повторяемых  тонов  и  текстур.  Так,  например,  разную  структуру  образуют  упорядоченные  дома  в  городе  и  деревья  в  саду.

Текстура,  или  частота  изменений  тона  в  определенной  области  снимка,  является  качественным  параметром  и  обычно  характеризуется  как  резкая  или  плавная.  Например,  сухие  песчаники  обладают  плавной  текстурой  без  выраженных  вариаций  тона.  Наоборот,  текстура  смешанного  леса  является  очень  резкой  из-за  частых  пространственных  изменений  тона,  которые  связаны  с  различием  в  форме  и  размерах  верхушек  деревьев  разных  пород  и  вариациями  плотности  лесного  покрова.

Тень  является  одним  из  наиболее  важных  критериев  дешифрирования,  поскольку  она  дает  представление  об  относительной  высоте  и  профиле  объекта.  В  горных  районах  тень  хорошо  подчеркивает  топографические  особенности  рельефа  и  является  полезным  критерием  при  дешифрировании  геологических  структур.

Взаимосвязи  —  еще  один  важный  критерий  дешифрирования,  определяющий  закономерности  взаимного  расположения  близлежащих  объектов.  Например,  небольшие  участки  земли  белого  цвета,  расположенные  нерегулярно  вдоль  реки,  свидетельствуют  о  наличии  у  нее  сухого  песчаного  берега.  Сетка  линий  и  регулярно  расположенные  прямоугольные  объекты  между  ними  указывают  на  территорию  городского  типа. 

Тип  местности  является  описательной  характеристикой  территории,  в  том  числе  ее  топографии,  почвенного  или  растительного  покрова  и  т.  д

Реестр  результатов  дешифрирования—  это  способ  собрать  воедино  всю  имеющуюся  информацию.  Такие  реестры  выполняют  двойную  функцию,  являясь  одновременно:

1.  Средством  обучения  молодых  специалистов  методам  дешифрирования  сложных  снимков  или  тематического  дешифрирования  в  новой  области.

2.  Способом  документирования  информации  и  примеров  дешифрирования,  относящихся  к  определенной  тематической  области.

По  существу,  реестр  результатов  дешифрирования  —  это  набор  справочных  материалов,  с  помощью  которых  можно  быстро  и  точно  идентифицировать  объекты  на  снимках.  Обычно  реестр  состоит  из  двух  частей:  набора  снимков  или  стереопар  с  примечаниями  и  графического  или  словесного  описания.  Реестры  систематизируются  так,  чтобы  в  любой  момент  можно  было  легко  найти  нужный  снимок,  относящийся,  например,  к  определенной  дате,  территории  или  объекту.

Реестр  результатов  дешифрирования  —  это  еще  и  способ  систематизации  сведений  о  важнейших  характеристиках  объекта  или  явления.  В  то  же  время,  следует  подчеркнуть,  что  для  использования  реестров  необходимы  знания  в  тематической  области.  Сведения,  содержащиеся  в  реестре,  не  могут  заменить  опыта  специалиста,  это  всего  лишь  способ  систематизации  информации,  который  помогает  ускорить  процесс  обучения  дешифрированию.

Реестры  результатов  дешифрирования  являются  эффективным  способом  распространения  опыта  ведущих  специалистов.  Они  помогают  развивать  практические  навыки  работы  со  снимками  и  позволяют  получать  четкое  представление  о  самом  процессе  дешифрирования  [2,  c.  95].

Оборудование,  которое  используется  для  дешифрирования  снимков,  является  относительно  простым  и,  за  исключением  отдельных  компонентов,  недорогостоящим.  В  лаборатории  дешифрирования  должно  быть  достаточно  места  для  хранения  снимков  и  работы  с  ними.  Для  дешифрирования  требуется  следующее  оборудование.

Светостол  с  прозрачной  поверхностью  и  подсветкой  снизу  для  удобного  просмотра  пленок.  Если  используются  пленки  в  рулонах,  стол  должен  быть  оснащен  специальными  держателями  и  валиками,  так  чтобы  пленку  можно  было  свободно  проматывать  от  одного  края  стола  к  другому.

Специальные  измерительные  шкалы,  мирры,  которые  используют  при  дешифрировании,  имеют  очень  точную  градуировку.  Точность  обычных  линеек,  которые  встречаются  в  быту,  совершенно  недостаточна  для  целей  дешифрирования.

Стереоскопы  —  приборы,  предназначенные  для  стереоскопического  просмотра  аэрофотоснимков.  Наиболее  простым  из  этих  устройств  является  карманный  стереоскоп.  Благодаря  своим  малым  размерам  и  небольшой  стоимости  карманный  стереоскоп  стал  одним  из  самых  популярных  приборов,  применяемых  для  визуального  дешифрирования.

Увеличители  —  устройства,  предназначенные  для  более  подробного  изучения  снимков.  Коэффициенты  увеличения  при  анализе  изображений  выбирают  в  зависимости  от  личных  предпочтений  и  исследовательской  задачи.

Денситометр  —  прибор,  принцип  действия  которого  основан  на  изменении  яркости  светового  луча  при  его  прохождении  через  пленку.  С  помощью  денситометров  измеряют  плотность  снимков  —  количественную  характеристику  тона  изображения.

Параллаксометр  —  устройство,  которое  используется  вместе  со  стереоскопом.  С  его  помощью  можно  оценить  топографическую  высоту  объектов,  представленных  на  стереопаре.  Параллаксометр  снабжен  двумя  стеклянными  пластинами,  каждая  из  которых  располагается  под  одной  из  линз  стереоскопа.  На  каждой  пластине  нанесена  небольшая  черная  точка.  Одна  пластина  остается  неподвижной,  а  вторую  перемещают  параллельно  шкале  параллаксометра  до  тех  пор,  пока  две  точки  не  совместятся.  Измеренная  величина  перемещения  в  этом  положении  используется  для  расчета  высоты  точки  рельефа. 

Увеличивающий  трансфероскоп  —  прибор,  выпускаемый  корпорацией  «Бауш  и  Ломб»  для  визуального  совмещения  снимков.  С  его  помощью  можно  точно  совмещать  карты  и  снимки  разного  масштаба.  При  этом  оператор  наблюдает  оба  изображения  через  бинокулярные  линзы  и  может  изменять  увеличение  и  ориентацию  одного  из  снимков.  После  совмещения  снимков  оператор  может  выделить  необходимые  детали  на  одном  из  них  и  перенести  их  на  промежуточный  слой,  который  затем  отпечатывается  на  другом  снимке.

Основные  принципы  дешифрирования  были  сначала  разработаны  для  аэрофотоснимков,  а  затем  адаптированы  к  задачам  дистанционного  зондирования  с  использованием  космических  снимков. 

Список  литературы:

1. Билич  Ю.С.,  Васмут  А.С  Проектирование  и  составление  карт.  М.:  «НЕДРА»,  1984.  —  360  с.
2. Чандра  А.М.,  Гош  С.К.  Дистанционное  зондирование  и  географические  информационные  системы.  М.:  Техносфера,  2008.  —  312  с.