ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Ознаки дешифрування об’єктів

При камеральному дешифруванні знімків великого значення набувають ознаки дешифрування (інтерпретації). Кожному об’єкту місцевості властиві свої конкретні ознаки, які в цілому не є постійними, а залежать від масштабів дистанційних матеріалів, сезону знімання, фотоматеріалів, освітленості. Виділяють три типи інтерпретаційних ознак: прямі, комплексні і непрямі.

І. Прямі інтерпретаційні ознаки – властивості об’єктів, які безпосередньо передаються на зображенні космо- чи аерофотознімка та безпосередньо сприймаються спостерігачем.

До прямих ознак належать: форма, розміри, фототон (колір) та тінь.

Форма об’єкта є основною прямою ознакою, за якою встановлюють наявність об’єкта і його властивості. Це загальні обриси об’єкта в плані і характер його границь. Саме в контурах відображається основна частина інформації. Зорова система спостерігача в першу чергу виділяє обриси предмета, його форму. Виділяють такі форми об’єктів:

1) геометрично визначені – лінійні, квадратні, прямокутні, округлі, паралелепіпедні. Зазначені форми мають, як правило, об’єкти штучного походження з прямими лініями і чітко визначеними кутами на вершинах: поля, дороги, присадибні ділянки, антропогенно зумовлені межі лісів. Для антропогенних об’єктів характерна правильна округлість контурів форм.

2) довільні або невизначені форми у вигляді плям, масивів певного зображення (луки, болота, виходи порід на поверхню, ліси з природними межами, озера та ін)

За формою об’єкти поділяють на:

– точкові;

– площинні;

– лінійні (прямі чи звивисті).

Точкові і площинні форми називають ще компактними. Із зменшенням роздільної здатності знімка зображення невеликих компактних форм зливається з іншим зображенням, форми вже не виділяються окремо, тоді як лінійні форми із дрібністю масштабу можуть читатися ще досить довго.

Розмір – інтерпретаційна ознака, яка дозволяє за довжиною, шириною і стереоскопічною висотою виділяти об’єкти на знімках. Розміри як в плані, так і за висотою, дають змогу розрізняти однакові за формою об’єкти і порівнювати їх між собою. Наприклад, серед мережі різної ширини меліоративних каналів найбільш широкий вказує на магістральний водоканал; у дельті ріки, русло розбите на кілька потоків, за розмірами визначають головне її русло. За розмірами дешифрують одноповерхові і багатоповерхові будівлі у міських поселеннях, у сільських – розміри будівель засвідчують їхнє призначення (житловий дім, господарська прибудова чи громадська будівля). За розмірами довжин тіней розділяють більш високий спілий ліс та молодняк.

Фототон – ступінь затемнення фотоемульсії космо- та аерофотознімків, що залежить від яскравості об’єкта. Яскравість об’єкта є змінною величиною, тому забарвлення одного об’єкта залежить від ступеня освітлення, висоти фотографування, оптичних властивостей повітря, якості фотоматеріалів, а також від структури поверхні, кольору, фізичного стану (зволоження) самого об’єкта.

Фототон є дуже важливою ознакою розпізнавання об’єктів на чорно-білих знімках. Інтерпретація за цією ознакою не завжди однозначна, оскільки відображення об’єкта залежить від його відбивної здатності, морфології поверхні, освітленості об’єкта, пори року, коли відбувалося знімання, та умов фотографічної обробки. Так, різнохарактерні об’єкти можуть часто зображатись на знімках однаковим фототоном (для прикладу – білуватого фототону солончаки, відкриті піски і рілля з зерновими культурами); тоді як об’єкти одного класу – різними фототонами (наприклад, ліс на освітленому схилі і затіненому, світло-сіре і темно-сіре зображення води, що залежить від її мутності). Проте існує закономірність в тональному зображенні об’єктів, яка полягає в тому, що при однакових сезонних атмосферних і фотографічних умовах знімання для однієї й тієї ж території існують відповідність між фототоном зображення об’єкта і самим об’єктом на місцевості. Так, на літніх аерофотознімках сухі дороги, піщані відклади на поверхні, освітлені сторони дахів на будинках зображаються світло-сірим фототоном. Сірим фототоном у літню пору зображаються орні землі з технічними культурами, луки на схилових поверхнях. Темний фототон мають перезволожені землі, листяні лісові масиви. Майже білий фототон характерний для зображення снігів, льодовиків, кар’єрів з видобутку будівельної сировини, солончаків. Майже чорний фототон властивий зображенню глибоких рік, озер, морів з чистою прозорою водою, розораним орним землям, заболоченим ділянкам, хвойним лісам.

Знімки, зняті у весняний та осінній сезони є найбільш пістрявими, що пояснюють багатоманітністю кольорових гам внаслідок неоднакового вегетаційного періоду рослинного покриву.

Всього людське око здатне вирізняти до 25 відтінків сірого тону, від білого до чорного. На практиці застосовують семибальну шкалу для кількісної оцінки тону: білий; майже білий (білуватий); світло-сірий; середньо-сірий; сірий; темно-сірий; майже чорний.

Колір (на кольорових знімках) має більш сталі характеристики, ніж тон на чорно-білих дистанційних матеріалах. Кольорів та їхніх відтінків на космічних чи аерофотознімках значно більше, ніж сірих відтінків, якими зображаються об’єкти на чорно-білих знімках. Кольорову гамму зображених на знімках об’єктів, розглядають у двох аспектах. В першому випадку об’єкти на кольорових знімках мають природний колір, який вони мають в дійсності. Їхнє розпізнавання і класифікація не викликає значних труднощів. Враховують такі характеристики кольору, як світлість і насиченість, а також різні відтінки одного і того ж кольору. Проте через вплив ряду факторів, таких як висота сонця, висота фотографування та фотообробляння, повного відтворення кольору не отримують, а виходить більш чи менш вдале наближення.

У другому випадку кольорове зображення формують у довільних кольорах (псевдокольорах), які утворюються при спектрозональному зніманні. Кольорові ознаки тут носять чисто умовний характер. Тому виникає задача інтерпретації самих кольорів, що часто призводить до помилок дешифрування в цілому. Проте метою спектрозонального знімання є те, що зображення об’єктів, які не розрізняються при звичайному зніманні, стали би різко розрізнятися за кольором. Спостерігач краще сприймає кольорові контрасти деталей зображення, що збільшує швидкість та ефективність інтерпретації.

Донедавна користувалися також прийомом кольорового кодування. Відбитки з негативів друкували так, що ділянки з різною оптичною густиною, які відображали різні об’єкти, в процесі друку розфарбовували в раніше визначені кольори. Цей метод широко використовували при ландшафтній інтерпретації багатозональних фотографічних зображень. При цьому окремі елементарні ландшафтні одиниці кодували певним кольором, виходячи із подібності ознак та властивостей. В сукупності ці таксони, позначені кольором різної інтенсивності і різних відтінків, утворювали на зображенні більшу таксономічну одиницю.

Для оцінки кольорів, що зобразилися на аерофото- чи космічних знімках, нема об’єктивних критеріїв. Звичайно застосовують спеціальні атласи, де основну характеристику кольорів дають за кольоровим тоном, а додаткову – за насиченістю і світлістю тонів. Іноді до характеристики кольору додають назву предмета, що має характерне забарвлення.

Тінь – досить непевна інтерпретаційна ознака, оскільки, в одних випадках тінь заважає інтерпретації, закриваючи об’єкти або їхні деталі, а в других – допомагає інтерпретації, оскільки деякі об’єкти можна розпізнати лише за тінню. На космічних знімках роль цієї ознаки менша, оскільки об’єктів, що кидають великі тіні мало. Це в основному, хмари та підняті на поверхнею гірські пасма.

Розрізняють два види тіней:

1. Власна тінь (на великомасштабних знімках), що покриває частину об’єкта, неосвітлену сонцем. Наявність власної тіні підкреслює об’ємність об’єкта. Переходи від світла до тіні передають будову поверхні. Різкі границі між освітленими і затіненими частинами свідчать про наявність гострокутних вигинів поверхні, поступові переходи говорять про плавні згини поверхні. Наявність тіней допомагає визначити напрям хребтів і долин, положення окремих вершин без стереоскопа і, таким чином, дати уявлення про рельєф. Проте тут часто можуть виникати ілюзії, коли хребти уявляють як долини (в цьому випадку, знімок розміщають так, щоб лампа замінила сонце і тінь падала до спостерігача, тобто слід розвернути знімок на 180°).

2. Падаюча тінь – це тінь, яку кидають об’єкти. Вона передає їхню форму, близьку до звичної. Інколи тінь зображається більш контрастно на оточуючому тлі, ніж сам об’єкт, що значно полегшує дешифрування. В ряді випадків виступає єдиною інтерпретаційною ознакою. Наприклад, стовпи, труби, окремі дерева, будівлі, геодезичні знаки часто інтерпретують за падаючими тінями, які передають силует образу. Слід пам’ятати, що тінь, яку кидає об’єкт часто мало нагадує форму самого об’єкта, оскільки тіні проектуються на земну поверхню косими променями і залежать від висоти Сонця. При наявності рельєфу тіні або видовжуються або скорочуються. У багатьох випадках за довжиною тіні визначають висоту об’єктів. Якщо ж розмір тіні більший, ніж розмір об’єкта, то точність вимірювання висот зростає.

ІІ. Більшість об’єктів місцевості складається із сукупності однорідних чи різнорідних елементів. Вони відображаються на знімках комплексними ознаками, тобто поєднаннями прямих ознак. До комплексних ознак інтерпретації знімків відносять структуру і текстуру зображення. Структура зображення – це набір елементів різних форм та розмірів, які формують зображення. Вона визначає характер взаємного розміщення об’єктів, величину інтервалів між ними, їхні геометричні та оптичні властивості, а також вигляд поверхні об’єкта місцевості. Елементи структури на зображеннях характеризовані особливостями грунтово-рослинного покриву, рельєфу, гідрографії, промислово-житлових територій. Структуру зображення класифікують за геометричним принципом на основі зовнішніх особливостей елементів, що її складають. Розрізняють плямисту, однорідну, гратчасту, зернисту та ін. структури. Плямиста структура на середньомасштабних космознімках характерна для лісів і боліт. Ґратчаста структура властива ріллі, зерниста – лукам і пасовищам у степах, однорідна – спокійним відоймам без хвиль.

Структура зображення не є постійною ознакою для одного і того ж об’єкта (за винятком води). Вона змінюється в залежності від масштабу знімка. Так, для прикладу, на великомасштабних космознімках та аерофотознімках плямистою структурою зображаються перезволожені ділянки в межах полів і лук, що чергуються із більш сухими. На середньомасштабних знімках, внаслідок генералізації зображення, плямистості перезволожених земель не видно. Тут плямистими структурами відобразилися інші об’єкти місцевості –ліси. Ґратчаста структура на знімках великих масштабів характерна для будівель та кварталів будівель у населених пунктах, а на знімках середніх масштабів – полям, що мають прямокутно-квадратні чи близькі до них форми. На великомасштабних знімках зернисті структури має поверхня лісу, а на середньомасштабних зернистість властива неосвоєним степам.

Текстура зображення – це просторове впорядкування елементів структури, їхнє взаємне розміщення. Текстура утворюється чергуванням в певному порядку однотипних об’єктів. На знімках виділяють смугасту, лінійну, деревовидну, коміркову, віялоподібну, штрихову, кільцеву текстури. Найбільш поширені на Землі смугасті текстури, якими зображаються паралельні ряди піщаних дюн у пустелях. Лінійною текстурою зображаються меліоративні канали, деревовидною – річкові басейни, віялоподібною – конуси виносу гірських потоків, штриховою – гірське розчленування на космознімках, смугастою – присадибні ділянки на аерофотознімках та ін. Поверхня Землі дуже різноманітна, в кожному районі при збільшенні можуть проявлятися нові текстури і структури зображення.

Структура і текстура, як правило, стабільні для одного і того ж ландшафту, і відрізняються при зображеннях різних ландшафтів. За зірчасто-однорідними структурами виділяють степові ландшафти, комірково-плямистими – тундрові, зернистими – лісові і т.д. Структура зображення ландшафтів стабільна тільки для знімків певної групи масштабів.

При інтерпретації враховують, що зображення на космознімках і аерофотознімках відрізняється, хоча на місцевості його формують одні і ті ж об’єкти окремо взятої території. Так, смугасту текстуру на аерофотознімках формують сліди оранки на полях, на космознімках ці сліди не читаються, а смугастою текстурою зображаються інші об’єкти – пустельні форми, такі як дюни, сільськогосподарські угіддя між паралельними меліоративними каналами або особисті селянські наділи.

Текстура зображення, як і структура, змінюється зі зміною масштабів знімків. Із збільшенням масштабів зникають дрібні деталі і сама текстура узагальнюється. Також зникають одні текстури і з’являються інші. Для прикладу, смугаста текстура особистих селянських господарств (присадибних ділянок) добре читається на великомасштабних знімках, тоді як на середньомасштабних не проглядається, натомість з’являються смугасті текстури, характерні для інших об’єктів, які на великомасштабних знімках не читалися – смуги паралельно впорядкованих дюн, ряди каналів і ін.

Структура і текстура на космічних та аерофотознімках творять малюнки зображення. Це комбінації різних площинних і лінійних форм впорядкованих і невпорядкованих відносно один одного. Розрізняють такі варіанти малюнків зображення:

1) малюнок, утворений на поверхні однорідного, монотонного об’єкта, наприклад, різна зволоженість ґрунтів;

2) малюнок, сформований чергуванням невеликої кількості об’єктів (чергуванням русел, рукавів). Елементи, що творять ландшафт – це піски, зарості очерету і водна поверхня. В природі це однорідний ландшафт, а на знімках – мозаїчний;

3) малюнок, пов’язаний з рельєфом, який творять поєднання світла і тіні;

4) малюнок, який творить рослинний покрив – багатоманітний;

5) малюнок, створений різними об’єктами і під впливом різних причин. У цьому випадку виділяють провідний компонент.

В цілому, при інтерпретації об’єктів за прямими ознаками не обмежуються використанням лише однієї з ознак, оскільки в цьому випадку його виділення буде мало достовірним. Застосовують весь комплекс прямих ознак – форму, розміри, фототон, структуру і текстуру зображення його поверхні. При інтерпретації одних об’єктів домінують одні ознаки, при інтерпретації других – інші ознаки.

Прямих ознак інколи недостатньо для успішної інтерпретації, оскільки об’єкти можуть не відображатись на дистанційних матеріалах або вони не мають сталих визначених інтерпретаційних ознак (водна поверхня – різними тонами залежно від скаламучення). В таких випадках звертаються за допомогою до опосередкованих ознак.

ІІІ. Опосередковані (непрямі) інтерпретаційні ознаки – це ознаки, які непрямо, опосередковано, вказують на наявність одного об’єкта через присутність іншого супутнього об’єкта. Методичним принципом опосередкованої інтерпретації є принцип єдності оточуючого нас реального світу, що являє собою систему взаємних зв’язків між окремими компонентами середовища. Тому непряме дешифрування базується на природно-географічних чи суспільно-географічних закономірностях, характерних для певної території.

Непрямі ознаки поділяють на дві групи.

Першу групу складають різноманітні зв’язки об’єктів та явищ в природі (природні взаємозв’язки і закономірності). Це взаємозв’язки рослинності з рельєфом (наприклад, луки переважають у заплавах рівнинних рік і цим ідентифікують останні), гідрографії з рельєфом (прямолінійні відрізки рік вказують на розчленовані височинні області), рослинності з ґрунтами (соснові ліси ідентифікують піщані ґрунти), озерності і заболоченості з вічномерзлими ґрунтами .

До другої групи непрямих ознак відносять зв’язки, що випливають із взаємовідношень антропогенної діяльності з географічним середовищем. Наприклад, характер ґрунтових доріг виступає непрямою ознакою дешифрування складу ґрунтів: світлий тон, більша звивистість, роз’їздженість колій і невитримана ширина свідчать про піщаний ґрунт; темні смуги, чіткіші обриси, більша розбитість і прямолінійність свідчить про наявність суглинків. Поширення орних земель говорить про пологосхиловий височинний рельєф, перевага лучної перезволоженої рослинності – про рівнинний.

Опосередкована інтерпретація часто є єдиним методом для виявлення тих об’єктів, які не отримали свого вираження на знімках. Наприклад, кільцеві структури, поховані під пізнішими відкладами; ґрунти, закриті рослинністю.

Нерідко непряме дешифрування дає ключ до розуміння тих, процесів, які не можуть бути сфотографовані. Так, в пустельних районах поблизу морів орієнтація дюнних форм вказує на напрям переважаючих вітрів.

При опосередкованому дешифруванні спочатку розпізнають об’єкти, які прямо відобразилися на знімках і впевнено інтерпретуються, а пізніше ті, на які вказують добре розпізнані предмети. Ті об’єкти, наявність і властивості яких свідчать про наявність і властивості інших об’єктів називають індикаторами. Тому непряме дешифрування називають ще індикаційним. При індикаційному дешифруванні стараються вибирати такі індикатори, які знаходяться з досліджуваним об’єктом у тісному зв’язку. Наприклад, конфігурація річкових долин з тектонічними порушеннями, поширення родовищ корисних копалин з рослинністю та рельєфом та ін.

Об’єкти, які віддешифровано опосередковано потім самі стають індикаторами. Поділ об’єктів на індикатори є умовним, бо часто вони міняються місцями. Так, на рівнині індикатором рельєфу часто стає рослинність, а в горах навпаки – індикатором виступає рельєф, за яким інтерпретують рослинність.

Найважливішим індикатором при географічній інтерпретації виступає рослинність. Вона тісно пов’язана з рельєфом, ґрунтами, водами та кліматом. В якості рослинного індикатора виступають:

1) 1) різниця в основних життєвих формах (дерева, кущі, трави). Наприклад, в окремих районах Середньої Азії дерева та кущі згруповані в місцях виходів вапняків, трави – на піщаних породах і конгломератах;

2) різний рівень життєдіяльності рослин вказує на зміну кліматичних умов (верхня границя лісу в горах), на умови зволоження (на переході суходолу в болото);

3) розподіл видів і структура рослинного покриву (галофіти – на засолених ґрунтах, гігрофіти пов’язані з водоносністю території);

4) відсутність рослинності є індикатором особливих природних умов (виходи скельних порід чи ін.), а також на екологічний стан території.

Поряд з рослинністю важливим індикатором виступає рельєф. Індикаційними ознаками виступають такі його морфометричні і морфологічні особливості:

1) абсолютні висоти і амплітуда коливань висот;

2) загальна розчленованість і кути нахилів схилів;

3) орієнтування окремих форм та експозиції схилів (сонячна, вітрова), визначають кліматичні умови і водний режим;

4) зв’язок рельєфу з геологією (від’ємні форми рельєфу вказують на пухкі породи, додатні – на стійкі; уступи на схилах ідентифікують падіння пластів; карстові форми виявляють карбонатні породи та ін.)

5) генезис, вік і сучасна динаміка рельєфу.

Важливу роль індикатора має гідрографія. Це проявляється у тісному зв’язку між структурою і густотою гідрографічної мережі (озер, рік, боліт) та геологією і рельєфом території. Тому аерофотомалюнок річкової мережі виступає як непряма ознака при геоморфологічних, геологічних і палеогеографічних дослідженнях. В окремих випадках гідрографія ідентифікує також тектонічні структури.

Рослинність, рельєф і гідрографію найчастіше використовують у якості індикаторів тому, що вони самі виразно і детально розпізнаються на знімках. Проте основна роль того чи іншого індикатора залежить від масштабу знімка. Так, в масштабах 1:5 000 – 1:25 000 чітко відображаються і гідрографія і рельєф, та основним індикатором є рослинність. Вона ідентифікує пологі чи круті поверхні рельєфу, заболочені низинні чи сухі височинні поверхні. В масштабах 1:50 000 – 100 000 більш важливим індикатором є рельєф, а на космічних знімках 1:1 000 000 роль основного індикатора перебирає рослинність.