Аналитическое дешифрование космических снимков

Таяние снежного покрова в лесу имеет свои характерные особенности, зависящие не только от условий погоды, но и от экспозиции склонов, состава лесонасаждений, полноты, строения полога, возраста, сомкнутости крон и некоторых других факторов.

Дистанционные методы наблюдения за снежным покровом основаны на взаимосвязях электромагнитного излучения в широком диапазоне волн с изменчивыми физически

ми характеристиками снега (плотность, теплопроводность, влажность и др.). Свежевыпавший снег отражает около 95 % солнечной радиации в области длин волн 0,3-0,9 мкм.

Различная степень метаморфизма снежного покрова способствует изменению уровня отражательной способности: минимум отражения соответствует длине волны 1,45 мкм; у свежего и мелкозернистого снега наблюдаются локальные пики отражения, соответствующие длинам волн 1,8 и 2,25 мкм. Интенсивность собственного излучения снежного покрова, регистрируемая СВЧ - радиометрами, зависит от его яркостной температуры. Элементы изображения земной поверхности обычно относят к классу заснеженных или незаснеженных (обычно к заснеженным относят участки с преобладанием снежного покрова на площади более 50 %). К одному из показателей точности относят регистрацию факта «присутствие/отсутствие» снежного покрова. Точность выделения границ снежного покрова определяется размерами элемента изображения, т.е. пространственным разрешением космической системы и точностью географической привязки изображения.

Картина залегания снежного покрова хорошо прослеживается на космических снимках. При этом тон изображения заснеженных объектов может меняться в довольно широких пределах - от белого до темно-серого, в зависимости от мощности и состояния снежного покрова (сухой, талый), рельефа местности, наличия и видового состава растительности, условий съемки. Тон изображения снежного покрова, залегающего под пологом леса, будет претерпевать изменения в зависимости от степени сомкнутости и видового состава лесных насаждений.

Наибольшую трудность при дешифрировании снежного покрова представляет облачность, поскольку отражательные свойства этих объектов примерно одинаковы. Однако вид изображения облачной картины, в отличие от снежного покрова, на снимках быстро меняется.

Кроме того, границы залегания снежного покрова на снимках просматриваются в виде непрерывной линии, тогда как границы облачности, как правило, разорваны. При картографировании границ снеготаяния по космическим снимкам для начальной привязки можно использовать карты высот снежного покрова и его границ, которые приводятся в приложениях к ежедневному гидрометеорологическому бюллетеню метеослужбы.

Применение методов картографирования снежного покрова с использованием данных спутникового зондирования иногда осложняется из-за нечетких различий изображения снега и облачности, а также при оценке заснеженности под пологом леса. В перепеките целесообразно в дополнение к ранее названным диапазонам использование при съемке спектрального канала 1,55 -1,75 мкм для более надежного различия снега и облаков при построении средних декадных карт снежного покрова, а также применение СВЧ и ИК датчиков для оценки толщины снежного покрова с учетом влияния топографии местности. Пространственное разрешение космических систем должно быть 0,2-1,0 км при решении задачи на федеральном уровне, 30-50 м - при ее решении на региональном уровне.

Определение степени увлажнения лесных горючих материалов. Целью определения текущего влагосодержания лесных горючих материалов является корректирование краткосрочных прогнозов пожарной опасности и диагностика фактической пожарной обстановки на территории лесного фонда, а также уточнение в связи с этим управленческих решений в системе охраны леса. Для определения текущего влагосодержания лесных горючих материалов применимы данные съемок, полученные в инфракрасной (1,0-2,5; 3-5; 8-14 мкм), микроволновой (0,3-3 см) и ультракоротковолновой (1-5 дм) областях электромагнитного спектра. Методика обработки данных заключается в пространственном совмещении космических изображений, вычислении радиационной и радиояркостной температур для пикселей изображений, разностей каждой из этих температур между смежными циклами съемки и последующих вычислений па основе экспериментальных моделей влагосодержания лесных горючих материалов. Расчетные модели учитывают связи между спектральными коэффициентами яркости растительности, входящей в состав основных проводников горения, тепловой инерцией и влагосодержанием лесных горючих материалов.

Для решения задачи необходимо измерение радиационной и радиояркостной температур подстилающей поверхности в различных спектральных интервалах с точностью 2-3 %. Периодичность наблюдения должна быть 3-5 суток.

Список литературы

1. Исаев А.С. Аэрокосмический мониторинг лесов – М., Наука, 1991

2 Сухих В.И. Аэрокосмические методы в лесном х-ве – МарГТУ, 2005

3. Сухих В.И., Гусев Н.Н., Аэрометоды в лесоустройстве – М., Лесн. Пром.

 Скачать реферат