Процесс дешифрирования космических снимков

Процесс дешифрирования космических снимков включает в себя ряд этапов: привязка, обнаружение и опознание объектов, их интерпретация и экстрополяция. Привязка снимков - первый этап работ. Она заключается в определении пространственного (географического) положения территории. осуществляется при помощи географических, топографических или тематических лесных карт масштаба, соответствующего масштабу снимка или мельче его. Ориентирами для привязки служат гидрографическая сеть (реки, озера, береговая линия водоемов), дороги, трассы, населенные пункты и пр. отображенные на снимке и картах объекты. Если организация, обеспечивающая прием информации из космоса и последующее ее распространение, предоставляет вместе со снимками (в цифровом виде или на бумажных носителях) их географические координаты или схемы (картограммы) пространственного расположения снимков, то данный этап работ значительно упрощается или исключается совсем.

Обнаружение объектов - выделение различных рисунков изображения, характерно преимущественно для снимков низкого пространственного разрешения, и сопровождается, как правило, опознаванием (идентификацией) дешифрируемых объектов или их групп. При самостоятельной привязке изображений этот этап сливается с предыдущим. Опознавание объектов - или их идентификация включает анализ всего комплекса прямых признаков дешифрирования-тона (цвета), формы, рисунка (структуры, текстуры), размеров изображения и элементов рисунка, а также косвенных признаков, характеризуют объекты дешифрирования опосредованно, через какой-либо другой природный компонент. Использование для опознавания нескольких независимых признаков, их сочетания увеличивает достоверность опознавания.

Интерпретация - заключается в распознавании и выделении опознанных дешифрируемых объектов и определении их характеристик по прямым и косвенным признакам по определенному принципу в зависимости от тематической направленности дешифрирования. #при ландшафтном дешифрировании интерпретируются физиономичные компоненты природно - территориальных комплексов(ландшафты, местности, урочища, фации), а опознанные антропогенно-хозяйственные объекты выполняют вспомогательную роль. Наоборот, при картографировании использования земель внимание обращается на хозяйственные объекты - поля, дороги, населенные пункты, промышленные комплексы и т.п. При тематическом картографировании, например, при инвентаризации резервных лесов, распознаются и картографируются категории земель лесного фонда, а покрытые лесом площади подразделяются на страты (таксационные выделы) в соответствии с принятой классификацией ( преобладающие породы или их группы, группы возраста, полноты, условий местопроизрастания и др.). Экстрополяция - включает идентификацию аналогичных объектов по всей территории, получивщей изображение на снимке или нескольких снимках на изучаемый район, полученных в одних и тех же атмосферно-оптических условиях.

Цель закладывания таксационно -дешифрованной пробной площади (ТДПП)

Таксационно-дешифровочные пробные площади (ТДПП) закладывают с целью тренировки, изучения морфологической структуры полога насаждений, установления зависимостей между таксационными и дешифровочными показателями. Пробные площади подбираются в однородных по лесорастительным уловиям и таксационной характеристике участках, намеченных по АФС под стереоприборами. Пригодность этих участков окончательно выясняется на местности путем натурного осмотра насаждения.

Для удобства перечета и определения участия крон деревьев в пологе насаждения длинная сторона ТДПП намечается параллельно лу­чам солнца в момент аэрофотосъемки и она располагается по возмож­ности ближе к центру АФС. Ее опознают и привязывают в натуре г ясно заметным ориентирам.

При исследовательских работах на ТДПП проводится частичное или. сплошное картирование деревьев и проекций их крон. Для этого ТДПП разбивают на площадки размером 5 х 5 м (в древостоях I - III класса) или 10 х 10 м ( в насаждениях старших возрастов). По уг­лам площадок ставят колышки размером 40 - 50 см с номерами площа­док.

Затем все деревья нумеруют и определяют их местоположения путем промеров между колышками по двум взаимно перпендикулярным направлениям (система координат). Определяют местоположение де­ревьев, которые находятся вне ТДПП, но кроны которых входят на ее территорию. Определив положение каждого дерева, измеряют его па­раметры: диаметр на высоте 1,3 м (d 1,3), диаметр кроны (Дк),вы­соту (h), высоту расположения наибольшего диаметра кроны (ЬДк), длину кроны (Lk) . (Рис. 1-3).

Затем устанавливают степень густоты и форму кроны в верти­кальном и горизонтальном разрезах по классификации Г.Г.Самойло- вича (рисАК-ЗД . По густоте кроны делят на три группы:

- густые (1) - при осмотре в натуре сбоку в кроне не более 25% просветов между ветвями;

- средней густоты (2) - количество просветов не более 50%;

- редкие (3) - просветы составляют более 50%.

Запись проводится в виде - "2 - IV (3) - 8” - (средней густоты, шаровидная, сфероидальная, неправильно эллипсовидная).

Диаметр крон правильной формы измеряют в направлениях С-Ю, В-3. Диаметр ассимметричных крон измеряют также и в направлениях СВ-ЮЗ, СЗ-ЮВ. Измерение следует проводить с помощью крономера или 2-х метровой рейки с точностью + - 0,1 м.

Местоположение деревьев и проекции крон зарисовывают на план (миллиметровка) пробной площади в масштабе - I : 100 или I : 200 (рис 3,6) .

При закладке ТДПП с частичным картированием деревьев отбива­ют ленту вдоль длинной стороны пробной площади. Если средний Дк менее 5 м, ширина ленты должна быть 5 м, при Дк более 5 м – отбивается лента шириной 10 м. Отграниченную ленту разбивают клетки размером 5x5 или 10 х 10 м. Все последующие операции на ленте выполняют вышеизложенным способом.

По результатам обмеров составляют профили древостоев (рис 3.7).

После картирования и составления профиля древостоя проводят сплошной перечет деревьев по ступеням толщины в зависимости от среднего диаметра древостоя:

- до 6 см - по 1 см ступеням толщины;

- от 6 до 16 см - по 2 см ступеням толщины;

- от 16 и более - по 4 см ступеням толщины.

При перечете сырорастущие деревья подразделяются на деловые, полуделовые и дровяные. К деловым относятся деревья, длина дело­вой части которых не менее 6,5 м, и при высоте ствола до 18 м - не менее 1/3 высоты. К полуделовым относятся деревья, у которых длина деловой части составляет от 2 до 6,5 м. Дровяными считаются деревья с длиной деловой части менее 2,0 м.

Рисунок 1. Показатели формы и размера крон дерева.

Рисунок 2. Изменение формы крон по мере увеличения высоты до наибольшей ширины кроны при одной и той же ширине, длине и высоте дерева.

Рисунок 3. Измерение показателей формы и размера кроны дерева.

Рис 4. Классификация форм крон деревьев (в схематическом изображе­нии).

I. Конусовидные: I— узкоконусовидная (шиловидная); 2— узкопирамидальная; 3 — конусовидная; 4 — тупоконусовидная; 5 — ширококонусовиндная.

II. Эллипсовидные и цилиндрические: 1 — эллипсовидная; 2— овально-конусовидная (снизу); 3— конусовидно-овальная (снизу); 4— цилин­дрическая; 5 — неправильно-цилиндрическая.

III. Параболоидные (яйцевидные) и ромбовидные: / — параболоидная (яйцевидная); 2 — полукруглоовальная (обратно-яйцевидная); 3 — полу-кругло-длинновытянутая; 4 — ромбовидная.

IV. Шаровидные и сфероидальные: 1 — шаровидная; 2 — неправильно-округлая; 3 — сфероидальная (полушаровидная); 4 — широкоовальная.

V. Плосковершинные и куполообразные: I — плосковершинная; 2 — плосковершинно-узорчатая; 3 — плосковершинно-раскидистая (зонтич­ная); 4 — куполообразная.

VI. Неправильные: 1 — неправильнооднобоко-сжатая; 2 — неправильно-узорчато-однобокая; 3 — овально-однобокая, высокопосаженная.

VII. Узорчатые, раскидистые и плакучие: I—узорчатая; 2 — узорча­товысокопосаженная; 3 — плакучая.

VIII. Сложные: I — длинная рассеченно-узорчатая; 2 — многоствольная сложная форма; 3 — канделябровидная

Рисунок 5. Классификация форм проекций крон в плане (в схематическом изображении).

I. 1 – округлая; 2 – неправильно округлая; 3 – ассиметрично-ок­руглая; 4 – округло-вытянутая; 5 – округло-длнновытянутая.

II. 1 – эллипсовидная; 2 – расширенно-эллипсовидная; 3 – непра­вильно эллипсовидная; 4 – ассиметрично-выпукло-витянутая; 5 – выпукло-вытянутая (сжато-эллипсовидная).

III. Односторонне-сжатые и ненравильно-однобокосжатые:

1, 2, 4 – неправильные; 3 – ромбовидная; 5 – узорчатая.

Рисунок 6. План горизонтальной проекции полога насаждений (8С1Л1Б, 100 лет, полнота 1,0, сомкнутость 0,75, тип леса – сосняк разнотравный).

Рисунок 7. Схема профиля насаждения (8С1Л1Б, 100 лет, полнота 1,0, сомкнутость 0,75, тип леса – сосняк разнотравный).

В процессе перечета в каждой ступени толщины дополнительной чертой отмечают учетные деревья (5, 10, 15, 20).

При перечете в каждой ступени толщины учитываются деревья, видимые на АФС. К видимым относятся те деревья, у которых кроны освещены в момент аэросъемки и размеры освещенной части кроны больше разрешающей способности АФС (1,5 м и более при масштабе АФС 1 : 15000).

В результате обработки такого перечета можно установить де- шифровочный состав и сомкнутость полога. Для этого по плану изме­ряют площадь проекций крон. Этот способ наиболее точный, но и трудоёмкий. Поэтому используют более простые способы определения сомкнутости полога, рис. 3.8.

Линейный способ.

По сторонам ТДПП протягивают мерную ленту, визируют начало и конец проекции кроны на этой линии и измеряют полученный отрезок. Соотношение сумм измеренных отрезков проекции крон к общей протя­женности ленты и есть величина сомкнутости полога. Общая длина линий должна быть не менее 200 м.

Точечный способ.

На ТДПП прокладывают параллельные линии и через определенный интервал останавливаются и визируют вверх в полог с помощью кро- номера или вехи. Подсчитывают отдельно число точек визирования на крону и между кронами. Точку, попавшую в край кроны, считают за 0,5. Отношения суммы точек, попавших в крону, к общему количеству точек и есть сомкнутость полога. Для обеспечения точности опреде­ления сомкнутости полога + - 5% требуется 250 - 300 измерений.

Возраст основного элемента леса определяют путем подсчета годичных слоев на кернах, взятых с помощью возрастного бурова у шести кернов или их подсчета у 3 - 5 модельных деревьев, срублен­ных вне ТДПП.

Для учета и характеристики подроста и подлеска на ТДПП равно­мерно закладываются не менее 5 площадок, составляющих в сумме 5% от ее площади.

Характеристика травяного и мохового покрова дается в целом для ТДПП с указанием видового состава, степени проективного пок­рытия и других данных.

Почвенный разрез описывается по генетическим горизонтам с указанием их мощности, цвета, механического состава, структуры, сложения, включений, новообразований, характера смены горизонтов.

Записи проводят в карточке ТДПП (приложение 1).

Обработка ТДПП проводится в следующем порядке:

- при полекамеральной обработке полуделовые стволы делятся поровну между деловыми и дровяными;

- по таблицам площадей сечений подсчитывается сумма площадей сечений по каждой ступени толщины с подразделением обшей суммы по составляющим элементам леса, в том числе для деревьев, видимых на АФС;

- путем деления сумм площадей сечений на соответствующее число стволов вычисляются площади сечений средних деревьев каждо­го элемента леса, в том числе для деревьев видимых на АФС;

- по площади сечений средних деревьев определяют средний ди­аметр;

- на миллиметровой бумаге составляются графики зависимостей: |

d 1,3 = f (h), d 1,3 = f (Дк), d 1,3 = f (НДк) , d 1,3 = f (Lk) ;

- на графике высот от оси абсцисс по значению среднего диаметра восстанавливается перпендикуляр до пересечения с кривой высот и по числовому значению на оси ординат находятся средние h, Дк, НДк, Lk; (Рис. 9).

- относительная полнота определяется с точностью до 0,01 как отношение суммы площадей сечений на 1 га таксируемого древостоя к сумме площадей региональных стандартных таблиц. При смешении пород, резко отличающихся по своим биологическим свойствам, относительные полноты устанавливаются отдельно для каждого элемента леса и суммируются при определении общей полноты яруса;

- запас определяется по каждому элементу леса, в том числе для деревьев, видимых на АФС леса, путем набора запасов по ступеням толщины по объемным таблицам соответствующего разряда высот. Общий запас древостоя находится путем суммирования запасов элементов леса.

Для контроля запас рассчитывается по формулам:

1. М =∑ g . Н . f

2. М =∑ g . (Н + 3)С ; где

∑ g - сумма площадей сечений;

Н - средняя высота;

f - видовое число;

С - коэффициент, для светолюбивых пород - 0,40; для теневыносливых - 0,42;

- коэффициенты состава вычисляются по соотношению запаса составляющих пород с точностью до 0,01 и последующим округлением до целых чисел;

- процент деловой древесины определяется с точностью до 0,1% отношением запаса деловой древесины к общему запасу.

Заключение

Исходя из выше сказанного можно сделать вывод, что типы леса могут дешифрироваться по аэроснимкам с учетом целого комплекса взаимосвязанных между собой признаков, отражающих не только особенности самих насаждений, но и их связь с типами ландшафта в пределах определенных географических зон. Следовательно, в основу дешифрирования типов леса должен быть положен ландшафтно-географический принцип. Для правильного дешифрирования типов леса необходимо не только изучать особенности самих насаждений и закономерности их строения, но и взаимосвязь с различными элементами местного ландшафта, находящими отражение на аэроснимках. Чем лучше будут изучены натурные особенности самих типов леса и их взаимосвязи с местными природными условиями, тем надежнее и увереннее они будут определяться на аэроснимках. На дешифрируемость типов леса будут влиять также условия производства самой аэрофотосъемки, свойства применяемых объективов аэрофотоаппаратов, типов аэропленок, светофильтров, масштаб аэросъемки и разрешающей способности фотографирующей системы (объектив — аэропленка).

Таким образом, лесное дешифрирование является комплексным процессом дистанционного распознавания объектов, а также позволяет получать значительный объем полезной, преимущественно обобщенной, информации. Их можно использовать в решении многих практических задач, особенно это относится к таким задачам, как инвентаризация лесов, крупномасштабное картографирование, оценка состояния насаждений в конкретном таксационном выделе, где требуется получать целый ряд детальных характеристик и биометрических параметров.

 

 

Список литературы

1. Малов А.Н., Законников Обработка деталей оптических приборов. Машиностроение, 2006;

2. Бардин А.Н. Сборник и юстировка оптических приборов. Высшая школа, 2005;

3. Кривовяз Л.М., Пуряев Д.Т., Знаменская М.А. Практика оптической измерительной лаборатории. Машиностроение, 2004

4. Аковецкий В. И. Дешифрирование снимков. — М: Недра, 1983. … Аэрокосмич. методы и обработка материалов съёмок, — М.: Газойл Пресс, 2003;

5. Коровин Г. Н., Андреев Н. А. Авиационная охрана лесов. М.: Агропромиздат, 1988;

6.ВерещакаТ.В., Зверев А.Т., Сладкопевцев С.А., Судакова С.С., Визуальные методы дешифрирования, — М.: Недра, 1990.

---

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 145; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!