Составление географического описания аэрофотоснимка

Цель задания: изучить особенности изображения ландшафта на аэрофотоснимке, выполнить его привязку по фоторепродукции накидного монтажа и путем сопоставления снимков с топографическими и тематическими картами научиться составлять описание (аннотацию) центрального аэрофотоснимка по картографическим источникам.

Выполнение задания: составить географическое описание(аннотацию) центрального аэрофотоснимка.

Указания к выполнению задания:

1. По фоторепродукции накидного монтажа опознать территорию, изобразившуюся на центральном из имеющейся тройкиаэрофотоснимке.

2. Опознать на топографической карте границы снимка.

3. Определить средний масштаб снимка путем сопоставлениярасстояний на снимке и топокарте.

4. Произвести последовательное сопоставление изображения наснимке с тематическими картами близких масштабов. Выявить компоненты природы, определяющие особенности фотоизображения.

5. На основании проведенного сопоставления, использованияданных о съемке составить описание (аннотацию) центрального аэрофотоснимка, включающее:

а) краткие сведения о съемке;

б) характеристику природных особенностей территории(географическое положение, рельеф, геологическоестроение, воды, почвы, растительность, ландшафты,хозяйственное освоение);

в) степень дешифрируемости различных компонентовприроды и объектов хозяйственной деятельности.

Работа с аэрофотоснимками начинается с их привязки, т.е.опознавания территории, изобразившейся на снимке, определения инанесения на карту ее границ, а также определения масштаба снимка.При визуальном дешифрировании привязку осуществляют путем непосредственного отождествления изображения на аэрофотоснимке и на карте. Привязку снимка быстрее осуществляет исполнитель, хорошо знающий физико-географическую (топографическую)карту и знакомый с географическими особенностями отснятой территории.

После осуществления привязки и определения границ территории определяют масштаб аэрофотоснимка по формуле:

             1/m =( l к /l сн )·m к,

где 1/m – масштаб снимка, lк,

l сн – длина отрезков на карте и снимке, m к – знаменатель численного масштаба карты.

Физико-географическое описание аэрофотоснимка выполняется по картам: топографической, геологической, почвенной, растительности, ландшафтной. Оно призвано заменить в камеральных условиях полевое изучение компонентов, слагающих природные территориальные комплексы разных порядков, различных по генезису истроению.

Описание должно быть литературным, логичным, хорошооформленным. Общий объем: 1,5 – 2 стр.

Физико-географическое описание начинается с изучения ичтения топографической карты. Топографические карты, сохраняямасштаб по всем направлениям, выделяются среди общегеографических карт геометрически точным, наглядным изображением элементов земной поверхности, их внешних очертаний и взаимного расположения.

По топографической карте следует определить:

1) местоположение изучаемого района (административно-ерриториальное и природное);

2) общий характер рельефа (горный, высокогорный, низкогорный, эрозионный, однообразный, разнообразный и т.п.) (таблица 2,3);

3) средние, наибольшие и наименьшие абсолютные высоты (ихзначения и расположение на местности);

4) средние, наибольшие и наименьшие относительные высоты

(их значения и расположение на местности);

5) главные горные хребты (их название, простирание, высота,форма вершин, характер эрозионного расчленения);

6) главная река (ее название, направление течения, глубина, ширина, скорость течения);

7) притоки главной реки (правые, левые, их количество, направление течения);

8) форма речных долин (симметричная, асимметричная, V-образная, ящика образная, корытообразная, террасированная);

9) форма долинных склонов (в плане и профиле), их крутизна;

10) малые эрозионные формы (овраги, балки), их ширина, длина,форма, закономерности распространения;

11) озера, болота (местоположение, размеры, закономерности

распространения);

12) характер растительности (тип, закономерности распространения).

Таблица 2

Схема высотного разделения морфометрических ступеней горного рельефа

Дальнейшее описание эрофотоснимка осуществляется по тематическим картам.

Геологическое строение изучают по взаимосвязи с формамирельефа. Характеристики берут с геологической карты и стратиграфической колонки, с которых снимают данные о возрасте, составе имощности горизонтов горных пород. Особое внимание следует обратить на формы и отложения плейстоценового возраста, посколькуименно они определяют современный облик территории.

Описание почв предшествует описанию растительности. Приописании почвенного покрова дается его общая характеристика потипам почв, отмечаются закономерности в размещении по территориитипов, подтипов и разновидностей почв. Последовательность описания растительности может бытьследующей:

 1) общая характеристика растительного покрова и степень его сохранности; 2) леса (виды древесных пород, закономерности распространения);

3) растительность безлесных склонов и водораздельных пространств;

4) луга;

5) болота.

Таблица 3

Формы рельефа и их размерность

Ландшафты, их состав и структуру изучают по ландшафтнойкарте. Особое внимание следует уделить принципам составления легенды-матрицы горных ландшафтов.

В заключение приводятся данные о природных ресурсах и их

хозяйственном использовании, отмечается степень дешифрируемости

различных компонентов природы и объектов хозяйственной деятельности, даются рекомендации по использованию снимка в ландшафтном картографировании.

Вопросы для самоконтроля:

1. Как определить масштаб аэрофотоснимка?

2. Какие формы рельефа дешифрируются по аэрофотоснимку

масштаба 1: 25 000?

3. Какова степень дешифрируемости различных компонентовприроды на крупномасштабных аэрофотоснимках?

4. Каково значение использования аэрофотоснимков в ландшафтном картографировании?

Задание 3

Ландшафтное дешифрирование аэрофотоснимка

Цель задания: научиться находить и распознавать на снимке,подлежащем дешифрированию, природные территориальные комплексы (ПТК) в ранге урочищ и их видов, взаимное расположение исочетание слагающих компонентов: экспозиционной приуроченности,литологии и рельефа, увлажнения, почв и растительности.

Выполнение задания: составить таблицу дешифрированиявидов урочищ.

Указания к выполнению задания:

1. Рассмотреть через стереоскоп пару аэрофотоснимков – получить объемную модель местности.

2. На аэрофотоснимке, подлежащем дешифрированию, обнаружить ПТК в ранге видов урочищ на основе выявления прямыхи косвенных признаков дешифрирования: конфигурации выдела вида урочища и тональности фотоизображения. Выявитьпоследовательную смену, чередование и пятнистость тональности (рисунок фотоизображения), соответствующих компонентов и их сочетаний: форм и элементов рельефа, литологических разностей горных пород и растительности.

3. Опознать взаимное расположение и взаимосвязи отдельныхкомпонентов ПТК, применяя косвенные признаки дешифрирования, и используя для этого составленную ранее аннотацию к снимку.

4. Перенести с аэрофотоснимка на кальку опознанные границывидов урочищ.

5. Составить таблицу дешифрирования видов урочищ.

Дешифрирование удобно проводить при помощи стереоскопа(рисунок 7). Стереоскоп состоит из двух малых зеркал С – С и двухбольших А – А, которые прикреплены к корпусу. Стереоскопическоезрение основано на том, что предмет разглядывается одновременно сдвух точек базиса под определенным углом, в зависимости от расстояния предмета до наблюдателя. У человека базисом служит расстояние между центрами зрачков правого и левого глаза.

Рисунок 7. Стереоскоп

Каждый глаз воспринимает изображение предмета самостоятельно, а при разглядывании обоими глазами два изображения, независимо от нас, воспринимаются как одно объемное изображение (втрех измерениях: длина, ширина и высота). На этом принципе основывается воспроизведение стереоскопической модели местности. Таккак аэрофотосъемка проводится с обязательным перекрытием снимков, поэтому два соседних снимка имеют общие изображения в местах перекрытия, но снятые с разных положений самолета. Такие соседние снимки, которые дешифрируются при помощи стереоскопа,называются стереопарами.

Стереоскопической парой (стереопарой) называют два аэрофотоснимка одного и того же объекта, полученных при фотографировании с двух различных точек пространства.

Для дешифрирования установите стереоскоп на столе. Для получения стерео модели  местности аэрофотоснимки размещают в томже порядке, в каком проводилась аэрофотосъемка, то есть под левоезеркало кладем левый снимок, под правое – правый снимок. Для получения стереоэффекта нужно положить указательный палец на идентичные точки обоих снимков. Наблюдая в стереоскоп, добиваютсясовмещения пальцев, перемещая один из снимков относительно другого. Затем, убрав пальцы, пытаются совместить два изображения одного и того же четкого контура в один. Плавно передвигая снимки водной плоскости, пытаются получить стереоскопический эффект впределах всего поля зрения стереоскопа при наименьшей зрительнойнагрузке. В результате видят не два эрофотоснимка, а одно пространственное изображение.

Характерные дешифровочные признаки основных объектовтопографического дешифрирования представлены в таблице 4.

Таблица 4

Дешифровочные признаки объектов топографического дешифрирования

Определение изображенных на снимке объектов осуществляется на основе выявления прямых признаков объектов, непосредственно видимых на аэрофотоснимке, и косвенных, базирующихся назакономерных связях, существующих в природных территориальныхкомплексах, а также на сопоставлении снимка с топокартой. На аэрофотоснимках обычно хорошо просматриваются типы местности соспецифичной для них структурой урочищ.

Дешифровочные признаки объектов местности позволяют определить сущность объектов земной поверхности.

Прямые признаки отображают на снимке непосредственно

дешифрируемый объект:

1) Форма – основной прямой дешифровочный признак, покоторому устанавливается наличие объекта и его свойства.

Различают геометрически определенную (сооружения  постройки, мосты и др.) и неопределенную форму (природные объекты – луга, леса и др.), а также среди них компактную, линейную, плоскую и объемную форму.

Особенность рисунка линейной формы часто являетсяважным дешифровочным признаком (например, по характеру извилистой формы можно отличить дорогу от реки).

Под стереоскопом можно отличить плоскую форму от выпуклой (дом, насыпь и др.) и вогнутой (ямы, канавы и др.).

Пространственная форма объекта является хорошим дешифровочным признаком для распознавания как искусственных, так и природных объектов.

2) Размер – менее определенный, чем форма, дешифровочный признак. Размер изображения объектов на снимке зависит от его масштаба. Действительную величину объектаможно определить по масштабу снимка или путем сравнения размера изображения распознаваемого объекта с размером изображения другого объекта.

3) Тон (цвет) – это степень почернения фотопленки в соответствующем месте изображения объекта, а в последующем – почернения на позитивном отпечатке (снимке).

4) Структура объекта – наиболее устойчивый из прямыхпризнаков, мало зависящий от условий съемки. При дешифрировании комплексных объектов, особенно на снимках сравнительно мелких масштабов, этот признак становится основным. Для изображения лесов типична зернистая структура. Для сплошных кустарников – мелкозернистая, зарослей саксаула – точечная, для такыров – сетчатая, солифлюкционных ложбин – струйчатая, некоторыхтравяных болот – лопастная и пятнистая, гривистого микрорельефа – полосчатая и т.д.

5) Тени принято делить на собственные и падающие. Собственная тень – это тень, лежащая на самом предмете, тоесть его теневая сторона, не освещенная Солнцем. Падающая тень – это тень, отбрасываемая предметом на землю или другие предметы. Она передает форму объектов ввиде, близком к привычному.

Примером использования прямых дешифровочных признаков

может служить отображение различных участков поверхности на аэрофотоснимке (таблица 5).

Таблица 5

Дешифровочные признаки различных участков поверхности

Косвенные признаки основаны на закономерных взаимосвязяхмежду объектами местности, проявляются в приуроченности однихобъектов к другим, а также в изменении свойств одних объектов в результате влияния на них других.

Возможности использования взаимосвязей  косвенногодешифрирования показаны на отдельных примерах в таблицах 6-8.

Особое внимание следует обратить на зависимость растительности от рельефа местности, а именно, от его высоты, крутизны, формы и ориентирования склонов, и от микрорельефа. Большое значение для расселения растений имеет формасклонов в холмистых районах тундры и их крутизна (таблицы 6-8).

Таблица 6Зависимость растительного покрова от формы склона(по Богомолову Л.А., 1963)

Таблица 7

Зависимость растительного покрова от крутизны склона(по Богомолову Л.А., 1963)

Примерные углы наклона поверхности выбраны потому, чтоугол наклона 2º является нижним пределом солифлюкционного течения грунта, которое отображается на аэрофотоснимках струйчатойтональной структурой. Угол 15º – верхний предел сплошного распространения тундровой растительности; угол 25º – верхний пределраспространения любой тундровой растительности; угол 45º – пределестественных откосов.

Таблица 8

Группировка склонов по крутизне (по Беручашвили Н.Л., 1983)

В горной тундре и лесотундре существует определенная закономерность смены растительных формаций снизу вверх (таблица 9).

Таблица 9

Взаимосвязь ландшафтной поясности и ожидаемого растительного покрова (по Богомолову Л.А., 1963)

В результате изучения аэрофотоматериалов все географические комплексы разбиваются по дешифрируемости на три категории:

1) дешифрируемые достоверно по прямым признакам (обводятся

сплошной линией); 2) дешифрируемые неуверенно (обводятся пунктиром); 3) не дешифрируемые камерально и требующие обязательного посещения в поле (не обводятся).

Результаты дешифрирования постепенно переносятся на кальку мягким простым карандашом. По мере накопления отдешифрированных контуров они группируются в виды, обозначаемые порядковыми номерами или условными индексами. Параллельно составляетсятаблица дешифрования компонентов ПТК в ранге видов урочищ, вкоторой для каждого выделенного и пронумерованного контура раскрывается его основное содержание (местоположение и рельеф, породы, почвы, растительность и др.), а также прямые и косвенные признаки дешифрирования.

Для каждого вида урочищ составляется полная характеристика, и указываются прямые и косвенные дешифровочные признаки(таблица 10).

Таблица 10

Таблица дешифрирования видов урочищ

___________________________________

название участка

Аэрофотоснимок краткая

№ характеристикааэрофотоматериалов

(масштаб, дата залета)

Вопросы для самоконтроля:

1. Расскажите о строении зеркального стереоскопа.

2. Дайте определение стереопары.

3. В чем состоит суть дешифрирования аэрофотоснимков?

4. Назовите группы дешифровочных признаков.

5. На выявлении каких закономерностей основано использование косвенных признаков дешифрирования?

6. Что является объектами ландшафтного картографирования?

7. Каково использование картографической генерализации дляцелей дешифрирования аэрофотоснимков?

Задание 4

Составление типологической ландшафтной карты видов урочищ

и легенды к ней

Цель задания: на основе результатов дешифрирования аэрофотоснимка научиться составлять типологическую легенду ландшафтной карты и оформлять цветной вариант карты видов урочищ.

Выполнение задания: составить цветной вариант легенды

типологической ландшафтной карты, вычертить и оформить в цвете

карту видов урочищ.

Указания к выполнению задания:

1. Пользуясь классификацией составить цветной вариант типологической легенды ландшафтной карты.

2. Оформить карту видов урочищ.

При разработке легенды необходимо учитывать требования,

предъявляемые к ее составлению.

В легенде обязательны: 1) исчерпывающая полнота, то естьвключение всех применённых на карте знаков; 2) логичность в группировке, размещении и соподчинении знаков; 3) безусловная ясностьи по возможности краткость текстов, объясняющих смысловое значение знаков.

Построение легенды типологической ландшафтной карты имеет свои особенности. При ее составлении необходимо учесть системный принцип построения, предполагающий логическую группировку знаков внутри их систем для отдельных элементов содержания.

Основное содержание типологической ландшафтной карты составляют классификационные объединения (виды, классы, типы)географических комплексов того или иного порядка (таблица 11). По этому легенда ландшафтной карты, как и всякая другая типологическая легенда, основывается на научной классификации объектов изображения.

Одним из наиболее сложных вопросов составления ландшафтной карты является номенклатура географических комплексов, и разработка текстовой части легенды. Только для немногих географических комплексов имеются краткие общеизвестные наименования, такие, как «тундра», «тайга», «степь» (типы ландшафтов) или «болото», «пойма», «солончак» (типы урочищ) и т.п. В большинстве же случаев номенклатура географических единиц складывается из перечня ряда показателей, относящихся к рельефу, горным породам, почвам и другим компонентам. Например, «поверхности ровные и бугристые с осиново-тополевым редколесьем лугово-кустарниковые надерновых аллювиальных почвах», «склоны расчлененные, местами

крутые со злаково-богато разнотравными лугами на черноземах выщелоченных и обыкновенных».

Таблица 11

Классификационные категории ландшафтов и признаки их выделения

(по Николаеву В.А., 1978)

Отображение содержания ландшафтной карты требует продуманного использования различных способов картографического изображения.

Для основных объектов картографирования – географическихкомплексов – следует использовать наиболее выразительный оформительский прием – цветной фон. Подбор красок должен отвечать какнаучным требованиям, так и известным эстетическим соображениям.

Краски не следует подбирать произвольно. Близкие краски и тона

должны подчеркивать сходство определенных типов или видов географических комплексов, контрастность красок должна отвечать различиям между ними.

При разработке красочного оформления ландшафтных карт необходимо учитывать опыт составления различных «отраслевых» типологических легенд тематических карт и использовать некоторые

выработавшиеся приемы. Так, целесообразно применять темные тона для горных ландшафтов и светлые для равнинных, «теплые» красно-оранжевые тона для пустынно- степных ландшафтов, зеленые – длялесных, «холодные» фиолетово-серые – для тундровых и арктическихи т.п.

Кроме цветного фона и в дополнение к нему, следует ширеиспользовать штриховку. С помощью штриховки удобно выделятьдробные (видовые) подразделения внутри главных типов.

Кроме качественного фона, для передачи основной нагрузки ландшафтной карты можно использовать способ ареалов и внемасштабных знаков – в тех случаях, когда те или иные классификационные подразделения не выражаются в данном масштабе отдельными контурами. Например, некоторые географические комплексы, связанные с западинами, карстовыми воронками и т.п., не выражающиеся вмасштабе карты, могут быть показаны внемасштабными знаками без

характеристики формы и размеров объекта.

Карта оформляется на чертежной бумаге формата А4 с учетом

всех требований, предъявляемых к составлению географических карт.

Работа выполняется тушью и акварельными красками.

Рисунок 8. Пара снимков для составления ландшафтной карты

Вопросы для самоконтроля:

1. Какова связь между масштабом ландшафтной карты, площадью картографируемой территории и таксономическим рангом картографируемых геосистем?

2. Какие требования предъявляются к разработке легенды ландшафтной карты?

3. Какие вы знаете типы легенд ландшафтной карты? Каково их содержание?

4. Какие способы картографического изображения используются для оформления ландшафтных карт?

5. Какие типы местности распространены на снимке ?