Гидро-климатические условия на космических снимках

Содержание

Введение___________________________________________ 1

Методические вопросы использования

дистанционной информации___________________________ 3

Оптимальные сроки дистанционной

съёмки рек, озер и водохранилищ_______________________ 8

Дешифрирование вод на аэрокосмических

фотоснимках______________________________________13

Заключение_________________________________________ 21

Сибирский Государственный Технологический Университет

Реферат

Тема: Гидроклиматические условия на космо-снимках.

Выполнил ст-нт: Данилин А.И.

Группа: 32-3

Проверила: Шевелёва Г.А.

Красноярск 2000

ВВЕДЕНИЕ

Правильное картографическое изображение гидрографи¬ческой сети — рек, озер и водохранилищ имеет большое науч¬ное и практическое значение. Водные объекты являются су¬щественными элементами содержания большинства географи¬ческих карт и во многом определяют их «лицо». Прежде всего это относится к топографической карте — главной карте го¬сударства.

Вода — природный ресурс, без которого невозможна жизнь человека на земле. Водные объекты, показанные на карте, служат надежным ориентиром для экипажа воздушного судна, геолога, жителя малонаселенного района. Знание пространст¬венного размещения, качественных и количественных харак¬теристик гидрографической сети необходимо при проектирова¬нии, строительстве и эксплуатации социально-промышленных. объектов, организации мониторинга природной среды, прове¬дении специальных полевых, производственных и научных изысканий. Наконец, речная и озерная сеть являются свое¬образным «каркасом» при составлении многих тематических карт. Она выступает здесь как важный элемент топографи¬ческой основы.

Характер гидрографической сети в различных природных зонах и высотных поясах Сибири неодинаков. Различия гео¬логии и рельефа, климата и растительности и других компо¬нентов географической среды региона обусловливают свое¬образный гидрологический режим водных объектов. Реки гор¬ных районов обычно полноводны, поэтому даже небольшие из;

них труднодоступны для переправы или передвижения на лодке. Реки равнин весной разливаются на десятки километ¬ров, но после спада весеннего половодья характеризуются ма¬лой водностью и спокойным течением. Своеобразен гидроло¬гический режим рек, зарегулированных крупными водохрани¬лищами.

Многие особенности характера и гидрологического режима водных объектов находят непосредственное отображение на топографических картах. К таким показателям относятся:. конфигурация рек, озер и водохранилищ, отметки уреза воды,. ширина, глубина и скорость течения рек, ряд других коли¬чественных и качественных характеристик. Чем полнее пока¬зана гидрографическая сеть на карте, тем выше ее качество. При этом важно, чтобы карта отражала основные, типичные черты режима рек и других водных объектов. Это повышает ее географическую достоверность. Для обогащения содержа¬ния карт необходимо также отображение на них различных динамических состояний гидрографической сети, например, разливов рек, плановых перемещений русел, изменения во времени конфигурации озер и водохранилищ.

Основной источник гидрологической информации при картографировании территории - аэрокосмические снимки. Поэтому знание дешифровочных признаков вод имеет решаю¬щее значение при создании карт.

Методические вопросы использования дистанционной информации

Основной целью дистанционных методов является получе¬ние информации о местности по снимку. Разработке теории и практики дешифрирования аэрокосмических снимков посвяще¬на обширная литература.

С методической точки зрения дешифрирование снимка сво¬дится к установлению адекватности исследуемого изобра¬жения одному из эталонов, внутреннее содержание которого известно. Морфологию ландшафта в принципе можно раскрыть на эталоне с любой детальностью. Но в связи со сложной структурой природного ландшафта, зависящей от множества физико-географических факторов [9], строгий аналог данному эталону не всегда находят даже в пределах ограниченной тер¬ритории — фации, урочища или местности. Поэтому на эта¬лоне должны быть зафиксированы основные, характерные для данного объекта (процесса, явления) показатели конструкции фотоизображения.

В практике устанавливаются дешифровочные признаки тех объектов, процессов и явлений и с той глубиной проработки взаимосвязей, которые интересуют исследователя и могут быть получены по имеющейся дистанционной информации с учетом вида съемки, масштаба снимка, времени съемки и других усло¬вий. Таким образом, идеология анализа снимка заключается в расшифровке генерализованного фотографического изобра¬жения местности по данным натурных исследований (от объ¬екта к эталону) и использовании полученной информации в обратном порядке (от эталона к объекту). Иными словами, «космическая» система изучения природных ресурсов, является системой наземно-дистанционной. Она состоит из комплекса научно-технических мероприятий, включающего непосредственные природоведческие (например, контактные) и дистанционные (например, фотографические) исследова¬ния. На необходимость комплексирования наземных, авиаци¬онных и космических методов указывают многие ученые.

При изучении природных ресурсов и динамики природной среды, а также при постановке мониторинга на базе дистан¬ционных фотоснимков следует учитывать, что детальность анализа зависит от метода исследования, поскольку в каче¬стве лимитирующего условия выступает уровень генерализа¬ции фактического материала. Таким образом, при трехуровенных наблюдениях (наземных, с самолета и из ко¬смоса) реализуется возможность изучения геосистем любых размерностей. При этом осуществляется поэтапная ге¬нерализация частных природных связей и выход на более вы¬сокий уровень обобщения.

Важным постоянством современных дистанционных мето¬дов является наличие непрерывного потока аэрокосмической информации, что создает базу для мониторинга природной среды как в региональном, так и в глобальном масштабах. Вся территория СССР покрыта несколькими разновременными «слоями» аэрофотосъемки и многократно—космической съем¬кой. Объем дистанционной информации продолжает нарастать. Имеются топографические и большое число тематических карт, накоплен огромный банк природоведческих данных, по¬лученных традиционными наземными методами. Системный подход к анализу этих материалов на основе дистанционных методов открывает принципиально новые горизонты для ре¬шения проблем рационального природопользования.

С точки зрения топографического и тематического карто¬графирования космический снимок (не заменяя самолетный) начинает все более и более играть роль корректирующего (в топографии) и связующего (в тематической картографии) ма¬териала. Можно утверждать, что в деле познания природы мы не находимся на «голом месте». Как и в любой области зна¬ний, в природоведении движение вперед возможно, если име¬ется новый шаг, сделанный за старым. Сейчас едва ли кто серьезно будет говорить о создании, например, гидрографи¬ческой или ландшафтной карты только по результатам интер¬претации космических снимков без привлечения имеющихся картографических, натурных или иных данных. В то же время можно с уверенностью утверждать, что последние материалы могут получить новую «космическую» трактовку, базирую¬щуюся на анализе многоотраслевого содержания снимка. Та¬ким примером служат серии тематических карт, разработан¬ные по программе КИКПР (комплексного изучения и карто¬графирования природных ресурсов на основе космической информации) на ряд регионов страны.

Водная поверхность при пассивном способе дистанционной съемки почти полностью поглощает световой поток, поэтому на фотоизображении, полученном на панхроматическом мате¬риале в видимой зоне спектра (0,4—0,8 мкм), она бывает в целом темная и ровная. Однако величина возвращаемого па¬дающего на воду потока энергии, т. е. отражающая способ-кость водной поверхности, зависит от многих факторов: угла 'наклона солнечных лучей, глубины водного объекта, харак¬тера грунта и водной растительности, твердого стока (речной мути) и др. Поэтому на черно-белых снимках тональность фо¬тоизображения меняется, варьируя в очень широких преде¬лах. Более плотный тон изображения (до черного) имеет глу¬бокая и чистая вода, более светлый (до белого)-мелкая и загрязненная. На цветных снимках, в том числе спектрозональных, эти различия цветовые. В большинстве случаев ука¬занные тоновые и цветовые вариации водной поверхности на снимке локальны и сравнительно легко распознаваемы, так как структура любой «неводной» поверхности характеризует¬ся значительно более мозаичным рисунком фотоизображе¬ния.

Поверхностная гидрографическая сеть (реки, озера, водо¬хранилища) имеет специфическую линейную и площадную конструкцию. Поэтому при дешифрировании водных объектов используются в основном геометрические, а не спектральные или текстурные признаки. В то же время в определенных диа¬пазонах электромагнитных волн реален анализ вариации оп¬тических плотностей, вызываемых растворами и взвесями