Тема 5. Дешифрирование снимков.

§1. Общие вопросы дешифрирования.

Дешифрирование фотоснимков есть выявление распознавание и определение характеристик объектов, изобразившихся на фотоснимке местности.

Отдешифрированные объекты обозначают соответствующими условными знаками.

В зависимости от назначения различают топографическое и специальное дешифрирование.

В настоящее время известно несколько способов дешифрирования:

визуальный, машинно-визуальный, автоматизированный, автоматический.

При создании карт и планов по снимкам преимущественно используется визуальный метод.

В зависимости от принципов организации работ и условий их выполнения различают следующие методы визуального дешифрирования: полевой, аэровизуальный, камеральный, комбинированный.

Целью дешифрирования является получение информации об отдельных объектах или обо всей местности в целом. Объем информации содержащийся в аэрофотоснимках называется их информационной емкостью. На результаты дешифрирования влияет информационная емкость аэрофотоснимка. Различают формальную, вероятностную и оценочною информационную емкости.

Формальная информация отражает связь объема информации на снимке с разрешающей способностью и контрастностью аэрофотоснимка. Объем информации зависит от размера точек – зерен эмульсии, из которых состоит снимок, и от числа различных тонов (цветов).

Аэрофотоснимок, состоящих из n точек, имеющих любой из m тонов, может принимать N=mⁿ различных состояний.

Число состояний это и есть количество информации, то есть информационная емкость.

Определение информационной емкости по формуле:

предполагает, что все сочетания точек и тонов считаются равновероятностными. Однако это не так, и для оценки информации следует учитывать, что вероятность таких сочетаний различная и зависит от характера ландшафта. Поэтому введено понятие вероятностной информации.

Оценочная информация подразделяется на полезную, условно-полезную, бесполезную.

Полезная – это информация, составляющая цель дешифрирования.

Условно - полезная – это сведения, служащие индикаторами для получения полезной информации. Бесполезная – это сведения, не представляющие ценности.

Информационные свойства аэрофотоснимка позволяют сделать оценку их дешифрируемости.

Дешифрируемость снимков – это способность снимков давать определенное количество информации о сфотографированной местности. Различают абсолютную и относительную дешифрируемость снимков.

Дешифрируемость снимков зависит от размеров, формы, спектральной отражательной способности объектов, масштаба изображения, типы пленки, качества фотоизображения, атмосферно-оптических условий фотографирования и т.д.

Количество информации зависит от изобразительных свойств снимков, определяющих способность передавать оптические контрасты объектов местности и объекты минимальных размеров. Объекты, имеющие разные яркости, будут иметь различные плотности различного фотоизображения. Степень различия плотности изображения между объектами называется контрастом. Контрасты позволяют выполнить дешифрирование. Возможность снимков передавать детали ситуации выражается разрешающей способностью, резкостью, разрешением, контрастно - частотной характеристикой.

Разрешающая способность оценивает возможность раздельной передачи близко расположенных объектов.

Резкость характеризует возможность передавать форму объекта и определяет предел полезного увеличения снимков.

Разрешение характеризует размер минимального объекта, который может изобразиться на снимке.

Контрасно - частотная характеристика показывает, как передаются фотоизображением контрасты ландшафта.

Вопросы для самопроверки

1. Что называется дешифрированием?

2. Какие этапы включает процесс дешифрирования?

3. Какие виды и способы дешифрирования снимков применяют?

4. Какие методы дешифрирования снимков используют для создания и обновления топографических карт?

5. Что называется информационной емкостью аэрофотоснимка?

6. Какую информацию можно получить по снимку?

7. В чем различие между формальной вероятностной и оценочной информацей?

8. От чего зависят контрасты изображения на аэрофотоснимка?

9. Перечислите изобразительные свойства аэрофтоснимков.

10. В чем заключается дешифрируемость снимков?

11. Какие факторы фотоизображения влияют на дешифрируемость снимков?

Дешифровочные признаки.

Для теории и практики дешифрирования важное значение имеет развернутая классификация распознаваемых объектов.

В зависимости от того, какие объекты являются предметом изучения «происхождение» объекта (естественное или искусственное) определяет, не только его внешний вид и положение среди других объектов, но и методику его дешифрирования. Для объектов естественного происхождения характерны произвольность формы контура, отсутствие строгой упорядоченности в расположении на местности. Внешний вид поверхности естественных объектов характеризуется структурой изображения.

Объекты искусственного происхождения отличаются специфическими, часто стандартными формами, постоянством состава, типовыми размерами и взаимосвязью с окружающей средой.

В зависимости от абсолютных значений и соотношений линейных размеров объекты делятся на три группы: компактные, линейные и площадные.

В зависимости от состава и предназначения элементов объекта все объекты делятся на две группы: простые (одиночные) и сложные (групповые).

Объекты по-разному отражают падающую на них солнечную радиацию. Это приводит к разделению объектов на три группы:

по контрасту: малоконтрастные, контрастные и высококонтрастные.

Длительность существования объектов и их признаков делят объекты на динамичные и стационарные.

При визуальном дешифрировании объектов используют изобразительные свойства фотоизображения, которые представляют собой сочетание отдельных особенностей, получивших название дешифровочных признаков. Они подразделяются на прямые и косвенные признаки.

К прямым дешифровочным признакам относят форму, размер, тон, структуру фотоизображения, а также тень (собственную или падающую) объектов.

Различают геометрически определенную и неопределенную форму. Кроме того различают компактную и линейную, плоскую и объемную форму.

Размер изображения объектов зависит от масштаба. Определить величину объекта можно по формуле: , где m- знаменатель масштаба снимка.

Тон изображения – это степень почернения фотопленки, в основном обусловлен отражательной способностью предмета.

Тени объектов на снимке позволяют обнаружить объект или определить его характеристики. Тени принято делить на собственные и падающие.

Собственная тень – это тень, лежащая на самом предмете, то есть его теневая сторона, не освещенная солнцем. Собственная тень подчеркивает объемность объекта.

Падающая тень – это тень, отбрасываемая предметом на землю или другие предметы. Она передает форму объектов в виде, близком к привычному. По измерению длины тени можно определить высоту объекта по формуле:

где h – высота определяемого объекта,

h^' – высота известного объекта,

l – длина изображения тени определяемого объекта,

l^' – длина изображения тени известного объекта.

Структура или рисунок объектов на снимке – это сложный признак, объединяет несколько признаков (формы, размеров, тона и др.).

Структура служит важным дешифровочным признаком многих естественных объектов местности, не имеющих характерной формы.

Косвенные дешифровочные признаки основаны на существующих в природе закономерных взаимосвязях между объектами местности и проявляются в приуроченности одних объектов к другим, а также в изменении свойств одних объектов в результате влияния на них других. Данные признаки указывают на наличие или характеристику объекта, не изобразившегося на аэрофотоснимке или не определяемого по прямым признакам.

Косвенные признаки образуются в результате деятельности человека или природных явлений. Совместный логический анализ прямых и косвенных признаков повышает качество дешифрирования.

В процессе камерального дешифрирования используют дешифровочные эталоны.

Дешифровочным эталоном служит типичное фотоизображение участка земной поверхности, который дешифрируется в полевых условиях и с заданной степенью вероятности отражает всю совокупность изображений объектов данной категории на снимках при определенных условиях съемки.

Эталоны – это образец дешифрирования. Эталонирование заключается в выборе дешифровочных эталонов всех топографических объектов ландшафта, имеющих различную тональную структуру фотографического изображения. Дешифрирование однотипных объектов на аналогичных территориях производится путем сопоставления с эталоном методом аналогии, а не тождества.

Эталоны классифицируют по содержанию и принципу выделения. По содержанию эталоны подразделяют на отраслевые и комплексные.

Отраслевые содержат характеристику одного элемента ландшафта, например, только рельефа, только болот и т.д.

Комплексные эталоны сопровождаются многоотраслевой аннотацией природных условий всего комплекса.

По принципу выделения эталоны подразделяют на систематические и территориальные.

Систематические характеризуют отдельные объекты, расположенные по определенной системе, принятой при их классификации в данной отрасли науки

Территориальные эталоны характеризуют комбинации объектов по ландшафтам, урочищам, орациям.

Кроме эталонов для различных видов съемки создаются дешифровочные определители, пользуясь которыми можно производить по снимкам камеральное дешифрирование объектов. Для конкретных географических и технических условий дешифровочные определители могут быть представлены в виде систематизированных снимков – эталонов и в виде таблиц дешифровочных признаков.

Вопросы для самопроверки

1. На какие классификационные группы подразделяют объекты местности при распознавании их на снимках.

2. Что называют дешифровочными признаками объектов местности?

3. Какие дешифровочные признаки используют при дешифрировании снимков?

4. Перечислите прямые дешифровочные признаки.

5. Поясните косвенные дешифровочные признаки, на чем они основаны?

6. Какая шкала тональностей используется при дешифрировании черно-белых снимков?

7. В каких случаях используют при дешифрировании косвенные дешифровочные признаки.

8. Что называется дешифровочным эталонам?

9. Как классифицируют дешифровочные эталоны.

10. В чем заключается дешифрирование по эталонам.

11. Поясните, что представляют собой дешифровочные определители?