Использование аэрофотосъемки

Контрольная работа

По дисциплине: «Методы комплексных физико-географических

исследований»

На тему: «Аэрокосмическая фотосъёмка »

Выполнил:

А.Х. Мугалимов

Группа: ЭПЗ – 301

Проверил:

Доцент

А.И. Левит

Содержание

Содержание 2

1.Возникновение аэрофотосъемки 3

2. Использование аэрофотосъемки 3

3.Приборы аэрокосмической съемки 9

4. Возникновение космических методов 13

5. Изучение по космическим снимкам географических

особенностей Земли 17

Список используемой литературы 20

Возникновение аэрофотосъемки

Возникновение аэрофотосъемки относится к концу XIX в. Первые фотографии земной поверхности были сделаны с воздушных шаров. Хотя они отличались множеством недостатков, сложностью получения и последующей обработки, изображение на них было достаточно четким, что позволяло различить множество деталей, а также получить общую картину исследуемого региона. Дальнейшее развитие и совершенствование фотографии, фотоаппаратов а также воздухоплавания привели к тому, что съемочные устройства стали устанавливать на летающих аппаратах, называемых аэропланами. Во время Первой мировой войны фотографирование с аэропланов производилось с целью воздушной разведки. Фотографировались расположение войск противника, их укрепления, количество техники. Эти данные использовались для разработки оперативных планов ведения боевых действий.

После окончания Первой мировой войны, уже в послереволюционной России, аэрофотосъемку стали использовать для нужд народного хозяйства.

Использование аэрофотосъемки

В 1924 г. под г. Можайск был создан аэрофотосъемочный полигон, на котором производилось испытание вновь создаваемых аэрофотоаппаратов, аэрофотосъемочных материалов (фотопленки, специальной бумаги, оборудования для проявления и печатания снимков). Эту аппаратуру устанавливали на существовавшие тогда самолеты типа Як, Ил, новый самолет Ан. Эти исследования давали положительные результаты, что и позволило перейти к широкому использованию аэрофотосъемки в народном хозяйстве. Аэрофотографирование производилось с помощью специального фотоаппарата, который устанавливался в днище самолета с приспособлениями, устраняющими вибрацию. Кассета фотоаппарата имела пленку длиной от 35 до 60 м и шириной 18 или 30 см, отдельный снимок имел размеры 18х18 см, реже — 30х30 см. До 50-х гг. ХХ в. изображение на снимках было черно-белым, позже стали получать цветные, а затем спектральные изображения.

Спектральные изображения выполняются с помощью светофильтра в определенной части видимого солнечного спектра. Например, возможно фотографирование в красной, синей, зеленой, желтой части спектра. При этом используется двухслойная эмульсия, покрывающая пленку. Такой способ фотографирования передает ландшафт в необходимых цветах. Так, например, смешанный лес при спектральном фотографировании дает изображение, которое легко можно подразделять по породам, имеющим на снимке разные цвета. После проявления и сушки пленки готовят контактные отпечатки на фотобумаге размером соответственно 18х18 см или 30х30 см. Каждый снимок имеет номер, круглый уровень, по которому можно судить о степени горизонтальности снимка, а также часы, фиксирующие время в момент получения данного снимка.

Фотографирование какой-либо местности осуществляется в полете, при котором самолет совершает перелеты с запада на восток, затем с востока на запад. Аэрофотоаппарат работает в автоматическом режиме и выполняет снимки, располагающиеся по маршруту самолета один за другим, перекрывая друг друга на 60 %. Перекрытие снимков между маршрутами составляет 30 %. В 70-х гг. ХХ в. на базе самолета Ан был сконструирован для этих целей специальный самолет Ан-30. Он снабжен пятью фотоаппаратами, управление которыми осуществляется с помощью счетной машины, а в настоящее время — с помощью компьютера. Кроме того, самолет обеспечен противовибрационным устройством, исключающим боковой снос за счет ветра. Он может выдерживать заданную высоту полета. После изготовления снимков осуществляется процесс дешифрирования. Под дешифрированием понимают распознавание изображенных на снимках объектов и явлений. Для этого используются дешифровочные признаки. К ним относятся форма, размеры объектов, форма их теней на земной поверхности, цвет, взаимное расположение объектов. Примерами использования дешифровочных признаков могут быть различия в формах тени хвойных и лиственных деревьев. Так,например, ель отбрасывает тень в виде треугольника, тень же лиственных деревьев имеет округлую или овальную форму. Примером взаимного расположения объектов может служить расположение дороги на обеих берегах реки без моста между ними. Это говорит о наличии в реке брода.

Первые опыты использования аэрофотосъемки в народном хозяйстве относятся к концу 20-х гг. ХХ в. Снимки были использованы в труднодоступных местах в бассейне реки Мологи. С их помощью производилось изучение, обследование и определение качества и продуктивности (таксация) лесов этой территории. Кроме того, немного позже производилось изучение фарватера Волги. Эта река на некоторых участках часто меняла фарватер, возникали мели, косы, пересыпи, сильно мешающие судоходству до создания водохранилищ.

Аэрофотосъемочные материалы позволили выявить закономерности в образовании и отложении речных наносов. Во время Второй мировой войны аэрофотосъемка также широко использовалась в народном хозяйстве для разведки полезных ископаемых, а также на фронте для выявления перемещения живой силы и техники противника, съемки укреплений, возможных театров военных действий. В послевоенный период аэрофотосъемка также использовалась во многих направлениях.

Очень важным направлением использования аэрофотосъемки являются топография и картография. В 1948 г. с помощью аэрофотосъемки была составлена карта всего СССР в масштабе 1:100 000. Только аэрофотосъемка позволила составить подобную карту в таких труднодоступных районах, как Восточная Сибирь, Прибайкалье, Чукотка. Материалы аэросъемки использовались и используются в настоящее время для составления как крупномасштабных (1:10 000, 1:25 000, 1:50 000),так и среднемасштабных (1:100 000, 1:200 000, 1:500 000, 1:1 000 000) карт. Использование аэроснимков позволяет выполнять трудоемкие картографические работы быстро и дешево.

Аэрофотосъемка используется во множестве направлений. Очень большую роль играет она в геологических исследованиях. Трест "Аэрогеология" обладает огромнейшим архивом снимков практически всей территории России, а также всех республик бывшего СССР. С помощью аэросъемки были разведаны запасы газа и нефти, в Тюменской области -- месторождения Уренгоя, Ямала и многие другие; были открыты алмазоносные территории в Архангельской области; новые золотоносные районы на Колыме, Сеймчане. Большую роль играют фотоматериалы в деле охраны природы. Особенно важно это в северных районах, где при обустройстве месторождений нефти и газа часто причиняется огромной вред уязвимой природе Севера. На аэроснимках прекрасно просматривается нарушение почвенного покрова при перемещении тяжелой техники, оттаивание многолетней мерзлоты и последующее заболачивание, участки дорог, которым угрожают просадки и затопление. Вообще аэросъемка очень много дала для изучения территорий, занятых многолетней мерзлотой. С ее помощью было изучено множество криогенных форм -- наледи на реках, бугры пучения при замерзании подпочвенного слоя воды, аласы (многолетние сезонные просадки); были изучены различные типы тундр и их эволюция. Очень важно применение аэросъемки в вулканологии в связи с опасностью и труднодоступностью изучения вулканов. На Камчатке периодически производятся полеты с целью съемки многочисленных действующих вулканов. Такое наблюдение позволяет довольно точно предсказать возможные извержения как основного конуса, так и побочных. Интересно, что при приближении к жерлам пока не действующего вулкана на пленке соответствуют яркие светлые пятна. Создание множества водохранилищ поставило перед наукой новые неожиданные задачи. Началась интенсивная работа на берегах затопленных водохранилищ. Здесь неоценимую помощь оказала аэрофотосъемка. Была организована систематическая съемка береговой линии Волгоградского, Рыбнинского, Саратовского водохранилищ. При этом было установлено, что на разных участках береговая линия ведет себя неодинаково. В некоторых местах идет интенсивное разрушение и отступление берега, в других происходит интенсивное отложение материала, образуются отмели, прибрежные мели, косы, идет заболачивание. На правом берегу Волгоградского водохранилища затопление берегов привело к усилению оползневых процессов. Все эти наблюдения позволяют принимать меры по укреплению берегов водохранилищ и предотвращению опасных явлений. Подобные же работы проводились на побережье Черного моря с целью сохранения пляжей в курортной зоне. Изучение аэроснимков дало возможность принимать меры, препятствующие размыву пляжей. Были построены волноломы, волноприбойные стенки, боны.

Используются аэрофотоснимки и при проектировании и строительстве дорог, особенно в труднодоступных районах. Большие фотосъемочные работы производились при проектировании и строительстве Байкало-Амурской магистрали. Была выбрана наиболее удобная, менее дорогостоящая и безопасная трасса. При этом были установлены места для добычи строительного материала, необходимого для создания дороги. Используют аэроснимки и при проектировании и строительстве новых городов, и реконструкции старых. Очень много значат эти методы при изучении почвенного покрова. На аэроснимках черно-белых, а особенно цветных и спектральных, четко видны различия в типах почв. Особенно важно изучение почв в последнее время в связи с сильным нарушением естественного растительного покрова. Непродуманное применение различных агротехнических Мероприятий, таких как орошение, осушение, неправильная распашка, вырубка леса, приводит к нежелательному засолению, эрозии, сильному смыву, ветровой эрозии почвенного покрова. Очень большую помощь при составлении карт растительности оказывают цветные, а в особенности спектральные снимки.

Очень интересные работы по изучению ледников, их сезонных и годовых изменений, скорости движения ледовых масс, накопление снега в фирновых бассейнах, ледниковых отложений проводились в 50—60-х гг. ХХ в. на Кавказе и в особенности на Эльбрусе.

Кроме обычных фотографических снимков, возможно получение изображения земной поверхности в невидимой части электромагнитного спектра. В инфракрасной части спектра получают так называемые тепловые снимки. Изображение на тепловых снимках строится на основе разности температур различных объектов земной поверхности. Так, например, местность, сфотографированная днем в инфракрасной зоне спектра, будет выглядеть на снимке таким образом: водные и увлажненные объекты (речки, озера, болота) будут более темными, а сухие участки -- светлыми. Та же местность, сфотографированная в инфракрасной зоне ночью, будет выглядеть на снимке в противоположных цветах: увлажненные участки и водные объекты более светлыми, а сухие -- более темными. Это связано со значительной удельной теплоемкостью воды, что приводит к длительному сохранению тепла, сухие участки быстро остывают и охлаждаются.

Съемка в инфракрасной зоне спектра очень эффективна для изучения современных вулканических районов. Очаги будущих извержений ярко и отчетливо изображаются на тепловых снимках в виде очень заметных светлых точек, пятен и ореолов. Хорошо видны свежие потоки лавы с высокой температурой. Тепловая съемка использовалась и используется в настоящее время на Камчатке, позволяя достаточно точно предсказывать время извержения ее многочисленных вулканов.

Кроме инфракрасной аэросъемки, для получения изображений земной поверхности используется съемка в радиодиапазоне. Эта съемка ведется с самолетов с помощью радиолокатора, испускающего и принимающего отраженные от земной поверхности радиоволны. Для этой цели используются длинные (1500 м и более) радиоволны. Они имеют очень хорошую проходимость, им не мешают облака, туман, дождь, время суток. Радиолокационную съемку называют всепогодной. Этот вид съемки особенно широко используется в геологических изысканиях, поскольку на радиолокационных снимках очень четко просматриваются геологические структуры, линии сбросов, разломов и других тектонических нарушений. Радиолокационная съемка используется также в высокоширотных районах для изучения морских льдов.

Кроме аэроснимков в виде отпечатков на фотобумаге, уже с начала ХХ в. в военной разведке и естественных исследованиях используется аэровизуальные наблюдения, когда земную поверхность рассматривает и изучает визуально, то есть собственными глазами, наблюдатель-исследователь. Этот способ очень эффективен при изучении быстро меняющейся обстановки. Здесь можно назвать маневры, перемещения войск и военной техники, возникновение пожаров, в особенности лесных, изменение ледовой обстановки на реках и морях. В настоящее время при проводке судов по Северному морскому пути в обязательном порядке ведется аэровизуальное наблюдение за льдами по маршруту следования судов. Кроме того, на крупных реках во время весеннего ледохода возможны заторы, которые могут привести к разрушению мостов, плотин, береговых сооружений. В этом случае также используются аэровизуальные наблюдения. Еще одна сфера применения этого метода -- лавинная служба. Накопление снега в лавинных лотках, образование опасных карнизов легко можно наблюдать с самолета и затем предотвратить опасный сход лавины. Кроме того, аэровизуальные наблюдения могут обезопасить горные долины, населенные пункты, дороги от разрушительных селевых потоков и камнепадов.

Поиск по сайту: