Шпаргалка по "Аэрофотосъемке"

8.Фотограмметрические  методы определения высот и  превьппений точек местности по снимкам.Стерефотограмметрические приборы предназначены для нанесения на аэрофотоснимки рельефа местности в горизонталях. Идея рисовки рельефа местности сводится к измерению продольных и поперечных параллаксов. Простейшие приборы для определения разности продольных параллаксов являются – паралактические пластины, стереоскоп «Циклон», стереоскоп Баштана. 
Топографические стереометры предназначены для рисовки горизонталей на АФС и являются универсальными приборами дифференцированного метода высотной аэрофотосъёмки.На АФС изображается ландшафтная оболочка Земли. В пространственном отношении она не однородна и распадается она на взаимосвязанные подсистемы, называемые природно-территориальные комплексы. Ландшафт – это генетически однородный ПТК с одинаковыми геологическим фундаментом и климатом, одним типом рельефа. Ландшафт состоит из набора динамически сопряжённых урочищ. В морфологическом отношении ландшафт слагается из местностей, урочищ, подурочищ, фаций. Несколько фаций составляют урочище, несколько урочищ это уже ландшафт. Фации характерно на всём протяжении одинаковых пород, характера рельефа, увлажнения, почвенной разности и биоценоза, поэтому она может быть отождествлена с типом леса. Урочища, объединяющие несколько фаций могут при дешифрировании быть выделены. Урочищам присуща генетическая однородность, основанная на приуроченности к отдельным элементам рельефа с амплитудой высот до нескольких десятков метров. Они надёжно выделяются при разрешении съёмочных материалов не хуже -5-20 метров.Более крупный элемент структуры ландшафта – это местность, каждая из них имеет набор урочищ. Для надёжного выделения местности разрешающая способность АФС должна быть не хуже 20-100 метров. Ландшафт основная исходная единица в системе ПТК, занимающего сотни квадратных километров. Для ландшафта характерны индивидуальные признаки и свойства, которые выражаются структурой наборов урочищ. Появление несвойственных ему урочищ говорит о том, что это уже другой ландшафт. Поэтому границы ландшафта устанавливаются после выявления его структуры (ландшафт, местность, урочище, фация).У ПТК разных рангов (ландшафт, местность, урочище, фация) есть свой комплекс индикаторов, отображающихся в рисунке изображения. Основные свойства ландшафта сопряжённость составляющих его компонентов (рельеф, почвенный покров, гидрологический режим, растительность. Поэтому комплекс компонентов в различных сочетаниях может выступать в качестве индикатора ПТК. Одни индикаторы надёжные, другие менее надёжные. Надёжные с большей достоверностью указывают на принадлежность к ПТК, другие менее надёжны и непостоянны.

9.Структура ландшафтов  и морфология полога древостоев. 
На АФС изображается ландшафтная оболочка Земли. В пространственном отношении она не однородна и распадается она на взаимосвязанные подсистемы, называемые природно-территориальные комплексы. Ландшафт – это генетически однородный ПТК с одинаковыми геологическим фундаментом и климатом, одним типом рельефа. Ландшафт состоит из набора динамически сопряжённых урочищ. В морфологическом отношении ландшафт слагается из местностей, урочищ, подурочищ, фаций. Несколько фаций составляют урочище, несколько урочищ это уже ландшафт. Фации характерно на всём протяжении одинаковых пород, характера рельефа, увлажнения, почвенной разности и биоценоза, поэтому она может быть отождествлена с типом леса. Урочища, объединяющие несколько фаций могут при дешифрировании быть выделены. Урочищам присуща генетическая однородность, основанная на приуроченности к отдельным элементам рельефа с амплитудой высот до нескольких десятков метров. Они надёжно выделяются при разрешении съёмочных материалов не хуже -5-20 метров.Более крупный элемент структуры ландшафта – это местность, каждая из них имеет набор урочищ. Для надёжного выделения местности разрешающая способность АФС должна быть не хуже 20-100 метров. Ландшафт основная исходная единица в системе ПТК, занимающего сотни квадратных километров. Для ландшафта характерны индивидуальные признаки и свойства, которые выражаются структурой наборов урочищ. Появление несвойственных ему урочищ говорит о том, что это уже другой ландшафт. Поэтому границы ландшафта устанавливаются после выявления его структуры (ландшафт, местность, урочище, фация).

10.Полог древостоев  и его показатели - форма, размер  и классификация крон, виды полога  сомкнутость, густота. Основы  методики изучения морфологической  структуры древостоев. Форма объектов на АФС может быть точечной, линейной, площадной. Точечные нельзя измерить линейкой и приборами. Линейные объекты различают по тону ширине, извилистости, имеют правильную геометрическую форму. Площадные объекты характеризуются тоном, форм может быть геометрически определённая (мосты, постройки) и неопределённая (болота, сенокосы, прогалины). Размер – признак менее определённый, чем форма. При дешифрировании лесов на снимке по размеру крон можно отличить спелый лес от молодняка, по размерам промежутков в пологе насаждения определить сомкнутость. Объекты можно измерить. При рассмотрении АФС видно не всё насаждение, а только верхнюю часть- полог.Строение крон деревьев и полога насаждений зависит от лесоводственно-биологических особенностей древесных пород. У одних деревьев кроны располагаются изолированно, у других боковые ветви заходят под кроны других деревьев, у третьих кроны полностью находятся под кронами других деревьев, представляют собой полог. В сложных насаждениях может быть несколько ярусов со своим пологом, который в какой то степени смыкается с пологом верхнего яруса, образуя полог сложного насаждения. В одноярусных древесный полог в верхней части слагается из более менее сходных между собой крон, смыкающихся на одной высоте. Глубина полога наименьшая разница в высоте деревьев и длине крон не велика, смыкаются примерно на одной высоте, создавая горизонтальную сомкнутость полога. При не высокой полноте хорошо просматриваются земная поверхность.В двух ярусных насаждениях, вершины крон второго яруса смыкаются с кронами деревьев первого яруса, ясно выражена вертикальная сомкнутость полога. В многоярусных насаждениях, из нескольких пород, с различной высотой, формой и длинной кроны присутствует вертикально-ступенчатая сомкнутость.Установление состава древесных пород и других таксационных показателей (средней высоты, диаметра, полноты, возраста) основано на различиях форм и цвета крон, их размерах, структуре полога. Сравнивают по внешним признакам и размерам.К основным признакам форм кроны относятся: диаметр Dкр, длина кроны Lкр, высота до наибольшей ширины кроны hdk, высота до начала кроны Нок.Чем больше высота до наибольшей ширины кроны, тем больше площадь её верхней части, а насаждение менее просматриваемое.Формы проекций крон в плане: округлая, неправильно оконтуренная, элипсовидная, однобокововытянутая, узорчатая.Форма крон сбоку: узкоконусовидная, конусовидная, цилиндрическая, параболоидная, шаровидная, плосковершинная, неправильная, сложная.Строение полога, особенно его горизонтальной проекции имеет важное значение, так как модель насаждения изображённая на снимке состоит из проекций крон, размещённых на площади участка. Все деревья, образующие горизонтальную проекцию полога можно разделить условно на 3 категории: свободно расположенные в пологе кроной, с частично закрытой и закрытой. Кроны деревьев 1-й категории изображаются на АФС если они освещены в момент съёмки и освещённая часть кроны больше разрешающей способности АФС. У 2-й категории изображается не перекрытая часть кроны, если она освещена в момент съёмки. 3-я категория на снимке не изображается, это деревья низших ступеней толщины, запас которых не велик. При анализе полога насаждения следует учитывать, что горизонтальная его проекция меньше суммы площадей проекций крон всех деревьев на величину взаимноперекрывающихся частей. С возрастом эта разница уменьшается.  
Густота древостоя - это число деревьев на единице площади. Густота деревьев фактически больше, но она скрадывается сомкнутостью крон деревьев, особенно 3-й категории. Сомкнутость определяют различными способами: -сплошной контурный обмер проекций крон, линейный по относительной протяжённости проекций крон и просветов между ними. 1-й замеряют и в масштабе рисуют на миллиметровой бумаге, затем вычисляют площади. АФС увеличивают, оконтуривают кроны, замеряют и вычисляют их площадь. Этот способ менее трудоёмок. Метод точечных отметок. Пробную площадь разбивают на квадраты 5*5 или 10*10 м в месте пересечения устанавливают колья их должно быть не менее 200. Затем подсчитывают количество закрытых и открытых точек с помощью кронометра или шеста длиной 3-5м.

11 .Взаимосвязи  между таксационными и дешифровочными  показателями насаждений и модели, характеризующие эти взаимосвязи. Между таксационно-дешифровочными показателями, характеризующими древостой и его полог, существуют парные и множественные зависимости. Например, между диаметром на 1.3 м., высотой и полнотой, или диаметром на высоте груди и диаметром крон и сомкнутостью, классом бонитета, которые моделируют с помощью различных уравнений или выражаются в виде графиков. Установлено, что средний диаметр на 1.3 м., и сумма площадей сечения древостоя зависят от средней высоты, сомкнутости полога (полноты), количества деревьев на 1га, длины кроны, возраста, класса бонитета. Зависимости высоты от возраста, процента выхода деловой древесины и текущего прироста от других факторов являются региональными.

12.Классификация  дешифрирования.Процесс распознавания образов основан на установлении различий и сходства объектов на АФС. В нашем случае мы имеем дело с лесным пологом, состоящего из деревьев, которые в соответствие с породой имеют форму кроны, её протяжённость, диаметр, окраску, тень на кроне и тень от кроны на поверхности земли, что позволяет различить породы если полог смешанный. Спектрозональные снимки придают определённую окраску объекту. Появляются тона окраски в зависимости каков состав насаждения. Гораздо проще распознать, когда древостой из одной породы, одна окраска, форма и цвет кроны, тоновое различие не значительное.Классификация дешифрирования. Оно может быть визуальным – основано на глазомерном анализе изображения на АФС.Измерительное – предусматривает измерение на снимках ряда объектов, характеристик дешифрируемых объектов с использованием оптических и механических приборов и устройств. Аналитико-измерительное – сочетает визуальный анализ изображения с измерением различных параметров объектов. Автоматическое дешифрирование – основано на использовании ЭВМ и соответствующих программных продуктов для распознания по спектральным характеристикам дешифрируемых объектов. Автоматизированное - интерактивное, сочетает в себе выше названные методы. Полевое дешифрирование – производится непосредственно на местности, путём сопоставления АФС с натурой, он более простой и объективный, но требует больших затрат. Камеральное - проводят в лабораторных условиях. Он сокращает объёмы работ, ускоряет их и снижает затраты. Аэровизуальное – производят путём сопоставления изображений на АФС с местностью при полётах на самолётах. Достоинство – быстрота, недостаток - ограниченность времени для опознавания на местности, из-за скорости полёта. Каждый метод в отдельности не всегда удовлетворяет практику, поэтому обычно применяют сочетание методов – комбинированные.

13.Признаки используемые при визуальном дешифрировании. Визуальное дешифрирование АФС производится невооружённым глазом, или с помощью увеличительных и стереоскопических приборов, информация с АФС считывается зрительным аппаратом и анализируется его логическим аппаратом. По каким признакам: цвет, тон, форма, длина тени, структура изображения, - аморфная, мелкозернистая, гладкая, крупнозернистая. Геометрическая структура – определяется конфигурацией, формой границ, разделяющих элементы тональной структуры. Аморфная (гладкая) характерна для изображения озёр, болот, лугов, пашен. Точечная – для редин, вырубок. Зернистая – характерна для чистых насаждений, или равномерно смешанных. Мелкозернистая – характерна для молодняков. Крупнозернистая – характерна для чистых по составу или равномерносмешанных насаждений спелых, сомкнутых. Для успешного дешифрирования лесов по АФС дешифровщик должен иметь хорошую профессиональную подготовку в области лесоводственных наук, особенно лесоводства лесной таксации, обладать комплексом знаний по аэро и космической съёмке, дешифрированию, компьютерной технике.Количественные и качественные характеристики объектов на АФС устанавливаются распознаванием, интерпритацией на основе анализа прямых и косвенных признаков, а так же по существующим взаимосвязям и взаимозависимостям. Взаимосвязь объектов с ландшафтом.

14.Сущность ландшафтного  дешифрирования.Процесс дешифрирования АФС включает в себя ряд этапов: Привязка снимков – заключается в определении пространственного положения территории при помощи географических, топографических карт. Ориентирами служат реки, озёра, берега водоёмов, дороги, трассы, населённые пункты. Обнаружение объектов – выделение различных рисунков изображения, опознавание объектов наблюдения. Опознавание объектов – анализ тона, формы, рисунка, и косвенных признаков, что повышает достоверность опознавания. Интерпритация – распознавание и выделение объектов, и определение их характеристик по прямым и косвенным признакам. Компоненты ПТК интерпритируются на ландшафты, местности, урочища, фации. Лесные площади подразделяют на страты (выделы) в соответствии с принятой клвссификацией (преобладающие породы, группы возраста, полноты, условий местопроизрастания). Экстраполяция – идентификация аналогичных объектов по всей территории изображённой на АФС.5-й вопрос. Метрические действия на АФС: определение масштаба по замерам объекта с известной величиной. Замер разностей продольных параллаксов для определения высоты деревьев, древостоя, замер диаметра крон, промежутков между кронами деревьев.6-й вопрос. Оценка поля изображения определяется количеством получаемой информации или информационной ёмкостью АФС. Она увеличивается с повышением разрешающей способности и медленнее возрастает с увеличением числа тонов, это свидетельствует о том, что объём информации, находится в прямой зависимости от числа ступеней тональности (это для ч/б АФС). Цвет на цветных снимках оценивают по цветовым шаблонам, в котором основная характеристика дана по цветовому тону, а дополнительная по насыщенности цветов. На тон изображения влияет индикатриса рассеяния.7-й вопрос. Многозональная съёмка производится на многослойные плёнки в разное время года, а затем их совмещают, используя программные продукты, в результате можно получить АФС с естественным воспроизведением цветов фотоизображения. Контрастировать изображение, и таким образом распознать изменения. Метод простой заключается в цветовом синтезе снимков, полученных в две различные даты. Он обеспечивает визуализацию изображения различными цветами не изменившиеся и изменившиеся участки, что проявляется в характере величин яркости. При правильном выборе с нейтрального диапазона можно добиться тематической интерпритации изменения спектральной яркости лесорастительного покрова.8-й вопрос. Синтез – соединение (объектов) элемента объекта в единое целое. Он неразрывно связан с анализом (расчленением) объекта на элементы. Уже отмечалось, что радиолокационная съёмка имеет перспективу, и это связано с синтезированием изображений полученных с использованием разновременной (сезонной) и разнотипной видеоинформации. При смешивании радиолокационных изображений одной и той же территории, выполненных при съёмке с использованием разных длин волн и плоскостей поляризации, получают цветные синтезированные изображения, подчёркивающие особенности лесного полога. Они позволяют определить изменения, и получить дополнительную информацию.9-й вопрос. Цифровое изображение есть структуризированный массив чисел, предназначенный для визуализации и обработки на компьютере. Каждое число этих массивов является минимальным элементом цифрового изображения и называется пикселем. Цифровое изображение пикселя характеризует среднее значение физической характеристики определённого участка поверхности земли (яркость, температуру, влажность). Он имеет простейшие относительные пространственные координаты. Кодируется он одно или трёх байтовым числом. Однобайтовые - для чёрно-белых изображений. При визуализации значение пикселя определяет яркость экрана в соответствующей ячейке. Трёхбайтовые – для цветного изображения.Большинство сканерных съёмок проводят в нескольких спектральных зонах, и на одну и туже территорию получается набор зональных цифровых изображений, полученных отдельно для каждой зоны электромагнитного спектра. Эти многозональные изображения формируют растровые слои, существующих отдельно или в одном файле.10-й вопрос. Вариантов автоматизированного дешифрирования древесной и кустарниковой растительности несколько. Наиболее востребованный интерактивный метод. Современные программно-технические средства позволяют работать с различными вариантами синтеза многозональных изображений, использовать сочетания изображений различного происхождения и давности. Объектом анализа являются цифровые изображения, могут быть переведённые в цифровую форму АФС и космические снимки, сканерные изображения. На них можно в втоматезированном режиме проводить различные измерения сомкнутости, диаметров крон, площади проекций крон, в том числе по породам. Кроме этого изображение можно контрастировать, изменять цветопередачу, усилить различные элементы изображения. Обведённые или получаемые контуры сразу формируются в векторном или растровом виде. Всё это позволяет точнее выделить объекты (выделы) и определить их характеристики непосредственно на экране компьютера. Делается эта работа (опознание объектов) с использованием прямых и косвенных признаков дешифрирования насаждений.Прямые признаки – они изображаются на снимках и непосредственно воспринимаются дешифровщиком. Тон (цвет), форма, размер, размещение, тени, рисунок. Косьвенные признаки – ими являются взаимосвязи объектов и их характеристик в пространстве и во времени, часто не связанные с изображением объектов, но на них опирается дешифровщик, используя знания о закономерностях и взаимосвязях между объектами, их характеристикой и природной средой, которые на снимке не отображены (взаимосвязь с таксационными показателями).

15.Достоверность  дешифрирования материалов дистанционных  съемок различных видов и масштабов,  сфера их применения.Многолетняя практика ведения аэро и космической съёмки поверхности Земли свидетельствует о достоверности фото продукции по отношению к снятой местности, что позволяет получать обширную информацию о наличии и состоянии природных ресурсах, наблюдать происходящие изменения, на основе этой информации принимать управленческие решения направленные на рациональное использование в том числе леса, и предотвращать пагубные явления в окружающей среде, и не допускать нанесения материального ущерба народному хозяйству. Сфера применения материалов дистанционных съёмок очень широка. В лесном хозяйстве эти материалы используются для проведения лесоустроительных работ, нарабатывается методика по ведению дистанционного мониторинга рубок главного пользования, с целью выявления нарушений лесного законодательства и пресечения незаконного оборота древесины. Организован мониторинг лесных пожаров и дешифрирования по космическим снимкам лесопожарной обстановки. Проводится повторная инвентаризация лесов таёжной экстенсивной зоны лесов. Используются материалы космической съёмки при устройстве рекреационных лесов, лесопатологическом обследовании лесов, обследования транспортных путей и обслуживания лесосплава, учёта охотничьей фауны. В решении выше перечисленных проблем и выполнения работ большую роль играют съёмочные материалы с космических летательных аппаратов, которые в течение суток не один раз могут наблюдать одну и туже территорию и объекты. У съёмочной аппаратуры большие разрешающие возможности особенно оптико - электронных устройств, это ведение съёмки в различных зонах видимого спектра, получать объёмное трёхмерное изображение предметов, определять их размеры, объёмы, состояние.

16.Общие сведения  о геодезической основе и методах  ее сгущения по материалам  аэро и космических съемок.Для согласованного издания карт, проведения изысканий, исследований, вся поверхность земного шара разделена на трапеции, ограниченные меридианами и параллелями. Счёт параллелей идёт от экватора к полюсам, начальный меридиан проходит через Гринвич. Номенклатура трапеции состоит из заглавной латинской буквы обозначающей ряд, и арабской цифры - номер вертикальной колонны. Зная номенклатуру листа карты (трапеции) можно легко определить местонахождение покрытой снимками территории лесхоза. В процессе составления фотопланов производится работа по созданию натурной геодезической основы, сгущению её путём развития сети ототреангуляции, трансформированию снимков, сшивке (монтажу) снимков и корректуре. Фотопланы изготавливают в рамках государственнойразграфки, реже в условных координатах. При определении положения точки на снимке используют плоскую прямоугольную систему координат снимка. Начало координат находится в точке пересечения прямых О, соединяющих координатные метки снимка 1-2 и 3-4, а ось Х совмещена с горизонтальной прямой. Для точек местности определяют взаимное положение в правой пространственной фотограмметрической системе координат. Положение же точек местности определяют в левой геодезической системе прямоугольных координат Гаусса, а началом геодезической системы координат является точка пересечения осевого меридиана данной зоны и экватора. Плоскость Х1 У1 горизонтальная. Ось У1 направлена на восток, ось Х1 на север. Условная геодезическая система координат началом может иметь любую точку мстности, а её оси направлены соответствующим осям системы координат Гаусса. В лесном хозяйстве используется условная геодезическая система координат.