Владимир Судариков - Основы аэрокосмофотосъемки

По происхождению и по характеру теплового контраста можно разделить все гидрогеологические и инженерно-геологические объекты на три большие группы:

1) нагрев объектов внутренним теплом Земли;

2) тепломассопереносом и экзотермическими процессами;

3) нагрев объектов солнечным излучением.

В космической технике стали применять распознающие инфракрасные устройства, которые используют в качестве дешифрировочных признаков спектральные яркости объектов распознавания в различных спектральных диапазонах. При этом в анализе признаков объектов применяются математические методы. Распознаются, в том числе и природные фоновые образования: почва, растительность, песок, снег, вода…

При производстве инфракрасной съемки улавливаются окисление скоплений сульфидов по различию температур со смежными участками; улавливаются выделение углеводородов (выделяется тепло при разложении их микробами), но это в основном заглушается другими факторами.

На Камчатке улавливают активность вулканов, гидротермальные процессы, гейзеры. Зоны разломов видны на рудных полях, особенно вмещающих воды в трещинах.

Инфракрасную съемку можно производить ночью, при этом фиксируется тепло неодинаково остывающих объектов природы. Есть такое понятие – тепловая инерция пород. Таким образом, температурные различия объектов изменчивы от времени суток и года. Ветер охлаждает породы. Влажные места более холодные от испарения.

Рельеф тоже влияет на изображения – склоны, ровные поверхности отличаются друг от друга. Проявляются даже стога – застойная зона – одинаковое количество тепла слабо зависимая от факторов. Метод похож на геофизический, только объекты даются в изображениях.

На материалах инфракрасной съемки видны автострады, трассы железнодорожных линий, водопроводы, трубопроводы углеводородов, места их неисправностей – утечки. Тепловая съемка дает очень точно распределение вод при мелиоративных работах и позволяет существенно их скорректировать. Уточняются обводнения территорий и ландшафтные неблагополучия.

Результативна эта съемка при изучении городов их окрестностей и строительства. Есть пословица – где пьют там и льют. Фиксируются утечки тепла в холодное время года через открытые подъезды. Видны загрязнения рек стоками промышленных предприятий, как правило, неочищенными и теплыми. Тепловое загрязнение также наносит урон природной среде. Эти шлейфы загрязнений долго еще прослеживаются по течению.

На материалах рассматриваемой съемки видно все, что открыто и обводнено. Эти материалы пригодны также для характеристики важнейших (пускай известных) элементов геологического строения.

Основные преимущества радиодиапазона всепогодность и большая по сравнению с оптическими волнами проникающая способность радиоволн – позволяют наблюдать поверхность Земли без экранирующего эффекта растительности и изучать подпочвенные слои глубиной в несколько десятков метров. При этом применяются УКВ и СВЧ-диапазоны волн (длина волн от 1 мм до 10 м и более).

На примере Средней Азии, Камчатки и Крымской области приведены результаты радиолокационного зондирования, позволяющие определить степень увлажнения почв, заболачивание водоемов, провести инвентаризацию сельскохозяйственных культур. Радиолокатор бокового обзора «Торос», установленный на самолете АН-24, работал на длине волны 2,5 см; полоса обзора радиолокатора примерно 15 км при полете на высоте 5 км. Проявляется проникающая способность на несколько метров.

Применение этого метода возможно в метеорологии, океанологии (определение температуры воды в океане, составление карт сплошности льдов на примере Антарктики, определение возраста льда), в геологии (поиски полезных ископаемых неглубокого залегания, поиск геотермальных источников), в лесном хозяйстве (инспекция состояния растительного покрова, противопожарное патрулирование и т.п.) в гидрогеологии (определение солености или минерализации вод пресных водоемов на примере оз. Сиваш в Крыму, Каспийского моря).

Мелкомасштабность, высокая обзорность, «скульптурность» и генерализация изображения на этих снимках делают эффективным применения их для изучения структурно-тектонического строения. По материалам этой съемки на территории Казахстана выделены структуры, зоны разрывных нарушений. Дешифрировочными признаками при этом являлись: плановое положение маркирующих горизонтов, анализ эрозионной сети и форм рельефа, учет условий увлажнения.