<<
>>

КОСМОФОТОИНДИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ И ЕГО СТРУКТУРА

Рассмотренные выше три типа моделей индикации являются основными исходными данными, получаемыми с помощью космических фотоматериалов, для решения задач инженерных изысканий. Их распознавание составляет основу дешифрованного процесса.

На низших масштабных уровнях МКФС (мелко- и среднемасштабном) индикационный анализ ооуществляется с геоморфологических позиций, поскольку опирается на распознавание элементов морфоструктуры и морфоскульптуры рельефа территорий.

На крупномасштабном уровне индикационный анализ осуществляется с ландшафтных позиций и опирается на распознавание различных ландшафтных образований, определяемых сочетанием рельефа и растительности. Хотя индикационный анализ МКФС базируется па принципах аэроландшафтной индикации, он имеет свои специфические особенности, связанные с тем, что использование снимков различных масштабных уровней требует иного подхода к их распознаванию, обусловленного явлением высотной интеграции объектов и фильтрации их мелких деталей, вносящим определенные коррективы в теорию аэроланд- шафтной индикации.

Эти коррективы связаны с развитием представлений о содержании таких понятий, как индикатор и объект индикации и их соотношении в связи с переходом индикационного анализа па мелкомасштабный космический уровень. Последнее позволяет считать, что индикационный анализ МКФС по своим возможностям, теоретико-методической целостности и индивидуальности, а также практической значимости может рассматриваться в качестве самостоятельного метода исследований. Он назван как космофотоиндикационный анализ, представляющий собой иерархический многоуровневый процесс распознавания структуры моделей индикации для решения задач инженерных изысканий.

Это означает, что использование какого-либо одного типа модели индикации не позволит решить весь комплекс задач, решаемых с помощью дешифрирования МКФС. Для этого необходимо использовать комплекс разномасштабных космических снимков, дополняемый аэрофотоматериалами.

Только такой комплекс должен обеспечить необходимую полноту дешифрирования и получение информации, которую эффективно можно использовать при обосновании проектирования транспортных сооружений и собственно в строительстве, начиная от разработки схем развития транспортной сети и кончая геотехническим контролем состояния отдельных сооружений.

Вместе с тем для решения конкретных задач, возникающих на различных этапах изысканий в строительстве транспортных сооружений и при региональных исследованиях, наиболее информативными могут оказаться материалы какого-то определенного масштабного уровня, поэтому космофотоиндикационный анализ в этих случаях локализуется на распознавании соответствующей этому уровню модели индикации.

По этой причине космофотоиндикационный анализ может проводиться по трем направлениям, каждое из которых, являясь составной частью единого, последовательно осуществляемого дешифровочного процесса, дополняет друг друга, но характеризуется своими комплексом фотоматериалов по масштабу и пространственному разрешению на местности, принципами и методическими приемами проведения, перечнем решаемых задач (объект индикации). В основу названия этих направлений положены типы моделей индикации инженерно-геологических объектов, в соответствии с чем они могут быть названы следующим образом: эндоморфогенная индикация, экзоморфогеныая индикация и фитоэкзоморфогенная индикация.

Космофотоиндикационный анализ должен осуществляться в комплексе традиционных методов инженерно-геологических изысканий. Однако при этом он может иметь опережающий характер, т. е. проводиться с опережением основных объемов наземных работ. Это позволит, с одной стороны, получить новую информацию, не выявляемую традиционными методами изысканий в столь короткие сроки и с минимальными трудовыми и материальными затратами, как это возможно по данным дешифрирования МКФС, а с другой — оптимизировать методику и объемы наземных работ, более правильно разместив их по площади района предполагаемого строительства.

Оптимальной является двухступенчатая структура индикационного дешифрирования, включающая в себя предполевой и послеполевой анализы космических фотоснимков, разделяемые между собой периодом его наземного обоснования, в процессе которого проводится комплекс геоморфологических, ландшафтно-индикационных, инженерно-геологических и гидрогеологических работ, объемы которых определяются по данным предпо- левого дешифрирования (рис. 36). Предполевое дешифрирование

Рис. 36. Структурно-технологическая схема космофотоиндикационного анализа для решения задач инженерно-геологических изысканий

должно быть основано на комплексном анализе моделей индикации всех типов и начинаться с анализа эндоморфогенных моделей, а кончаться анализом фитоэкзоморфогенных моделей (от мелкомасштабных снимков к крупномасштабным). При этом в за1ВИ1симости от задач, стоящих перед дешифрированием, определяемых его направленностью, наибольшее внимание должно быть сконцентрировано на каком-либо одном типе модели индикации, а остальные необходимо использовать в качестве дополнительных, позволяющих расширять объем получаемой информации и уточнять ее. Например, если дешифрирование направлено на выявление участков разгрузки подземных вод, то основное внимание должно быть сосредоточено на анализе фитоэкзоморфогенных моделей индикации.

Вместе с тем в решении этой задачи значительную помощь окажет распознавание экзо- и эпдоморфогенных моделей, позволяющих выявлять факторы, обусловливающие разгрузку подземных вод на конкретных участках. В частности, па основе эн- доморфогепного анализа возможно выявление зон локализации разрывных тектонических нарушений, являющихся часто каналами гидравлической связи водоносных горизонтов. На основе экзоморфогешюго анализа перспективно определение границ участков в пределах тектонически ослабленных зон, где отмечается повышенная активность экзогенного рельефообразования, связанная с воздействием неглубоко залегающих подземных вод.

По результатам предгю,левого дешифрирования составляется предварительная индикационная схема, включающая в себя таблицу индикаторов и объектов индикации, а также серию предварительных аналитических карт индицируемых инженерно-геологических условий (морфоструктурную, литологическую, экзодинамическую).

В дальнейшем проводятся наземные полевые работы по оценке достоверности результатов дешифрирования, в процессе которых материалы предварительного космофотоиндикационно- го анализа уточняются, дополняются и детализируются. Большинство специалистов в области дистанционных исследований считают этап наземного обоснования результатов дешифрирования обязательной составляющей дешифровочного процесса. Наряду с этим распространено мнение о том, что при проведении дистанционных исследований наземные работы не обязательны, поскольку оценка достоверности дешифровочной информации может быть осуществлена путем комплексирования между собой различных дистанционных методов.

В процессе проведения космофотоиндикационного анализа роль наземного обоснования достаточно велика. Это связано с тем, что определенная часть объектов инженерно-геологического дешифрирования является трудно наблюдаемой, для распознавания которой требуется косвенный индикационный подход. При этом достоверность индикации можно оценить, располагая прямой информацией о свойствах объектов индикации, t. е. данными, полученными в процессе наземных исследований.

Таким образом, под наземным обоснованием результатов дешифрирования МКФС следует понимать комплекс наземных исследований, осуществляемых с целью про верки результатов дешифрирования. Оно заключается в выявлении геоморфологической и ландшафтной структуры объектов космической съемки, детальном изучении морфометрических, литологических и экзодинамических условий рельефа в комплексе с ландшафтно- индикационными, инженерно-геологическими и гидрогеологическими наблюдениями и опытными работами.

Методика наземного обоснования и его структура изменяются в зависимости от масштабного уровня используемых МКФС.

При анализе эндоморфогенных моделей индикации на мелкомасштабных снимках специальное наземное обоснование ре- зультатов дешифрирования не проводится, поскольку в дешиф- ровочный процесс вовлекаются крупные регионы, в пределах которых проведение специальных наземных работ экономически нецелесообразно, однако для этих целей широко применимы материалы имеющихся региональных геолого-геофизических, геоморфологических и ландшафтных исследований, фондовая проработка которых весьма эффективна как в процессе дешифрирования, так и перед его проведением.

При анализе экзоморфогенных моделей индикации по сред- иемасштабным снимем наиболее эффективны следующие виды работ но наземному обоснованию результатов дешифрирования: проработка имеющихся фондовых и опубликованных материалов государственных геологических, геоморфологических, инженерно-геологических и гидрогеологических съемок и результатов специальных исследований, проведенных в районах предполагаемого строительства различными министерствами и ведомствами; рекогносцировочные наземные работы с проведением регионального комплексного профилирования.

Под региональным комплексным профилированием понимается изучение геоморфологических, ландшафтных, инженерно- геологических и гидрогеологических условий крупных регионов комплексом методов по характерным профилям в соответствии с направлением региональной изменчивости основных пространственных закономерностей формирования: строения ландшафтов, морфоструктурното плана, состава и свойств горных пород, подземных вод первых от поверхности водоносных горизонтов и экзогенных процессов. В общем виде эти закономерности отражаются во внешнем облике территорий, что позволяет применять в качестве основных методов геоморфологичеокие и ландшафтные наблюдения по линии профиля. 'В процессе регионального комплексного профилиров ан и я осуществляется также бурение мелких скважин и проходятся горные выработки, из которых отбираются пробы грунтов и подземных (вод для определения их свойств [ее].

На узловых отрезках региональных комплексных профилей, представляющих особый интерес, возможна постановка наземных геофизических электро- и сейсморазведочных работ. В особенности это важно на участках пересечения профилем предполагаемых зон разломов. При этом необходимо использовать и ранее полученные материалы региональных геофизических исследований для выявления разгрузки подземных вод в тектонически ослабленных зонах и картирования зон регионального разуплотнения горных пород.

При анализе фитоэкзомюрфогенных моделей индикации по крупномасштабным снимкам высокого пространственного разрешения наземное обоснование результатов дешифрирования усложняется. Наряду с региональным комплексным профилированием, большое значение которого сохраняется, применяется локальное комплексное профилирование, проводимое в более крупном масштабе на отдельных участках региональных профилей, на которых требуется детализация получаемых наземных данных. Например, при региональном комплексном профилировании в масштабе 1:50 000 масштаб локального профилирования может составлять 1:10 000. При этом возможна не только детализация, т. е. увеличение густоты точек опробования, но и расширение комплекса применяемых методов. В комплекс методов, применяемых (при лекальном профилировании, могут быть включены опытные работы, например, по изучению процессов влагопереноса в зоне аэрации, наливов в шурфы, детальный морфометрический анализ рельефа.

При на з ем ном об основ ан и и р ез у л ьт а тов д ei ни ф р и ров а и и я (Крупномасштабных МКФС широко применяется метод ключевых участков, т. е. концентрация наземных полевых работ на типичных участках и последующая экстраполяция полученных результатов на изучаемую площадь.

Ключевые участки выбираются на основе обобщения имеющихся материалов, результатов предполевого дешифрирования и комплексного профилирования. При выборе местоположения ключевых участков, их количества и размеров необходимо руководствоваться принципами, изложенными в известной работе И. С. Гудилина и И. С. Комарова [28].

Следует также учитывать, что комплекс методов наземного обоснования результатов дешифрирования крупномасштабных снимков, как и детальность исследований, существенно может отличаться от содержания работ на ключевых участках при инженерно-геологической съемке, поскольку под наземным обоснованием понимается лишь контроль результатов дешифрирования. Поэтому анализ МКФС, помимо использования его в комплексе методов инженерно-геологических изысканий, может также рассматриваться в качестве самостоятельного этапа, опережающего наземные инженерно-геологические изыскания.

Заканчивая характеристику наземного обоснования результатов дешифрирования МКФС, необходимо отметить роль аэровизуальных наблюдений, не являющихся прямым .наземным методом исследований, а относящихся к группе аэрометодов, но имеющих большое значение при последоваииях на всех уровнях оптической генерализации для решения следующих задач: уточнения границ данных контурного дешифрирования; выбора и размещения .комплексных профилей и ключевых участков; экстраполяции данных с ключевых участков на всю территорию исследований.

По окончании полевых р;абот выполняется послеполевое дешифрирование МКФС, в процессе которого данные индикационного анализа приобретают окончательный вид и представляются в виде комплекса карт и схем, отражающих результаты' дешифрирования и его индикационной интерпретации.

Методика послеполевого дешифрирования несколько отлича- ется от предполевого. В данном случае более целесообразно, особенно при ВЫ1П0Л,нении экстраполяционных операций, осуществлять вначале дешифрирование наиболее крупномасштабных из имеющихся фотоматериалов, а затем переходить к более мелким масштабам. Этим обеспечивается как полнота индикационных данных, так и более обоснованное выделение ареалов их проявления в пространстве., Например, на снимках одного из аридных районов масштаба 1:125 000 установлена пространственная локализация тех или иных элементарных ландшафтов, приуроченных к определенной морфоструктуре территории или ее элементу, в частности массива бугристо-ячеистых песков с чуротами в пределах днищ мульд, индицирующих неглубокое залегание линз пресных вод на глубине 5—10 м. Затем в процессе дешифрирования космического снимка /масштаба 1:1 000 000 выявляется, что в данном районе имеется целая система подобных песчаных массивов, приуроченных к мульдам, локализующимся в днище регионального прогиба.

Результаты послеполевого дешифрирования отражаются на индикационных картах. В отличие от ландшафтно-индикационных карт, составляемых с использованием результатов дешифрирования аэрофотоснимков, они являются преимущественно аналитическими, отражающими взаимосвязи между наиболее физиопомичными компонентами моделей индикации и отдельными элементами инженерно-геологической обстановки. Например, наиболее ф из ионом ичным элементом эндоморфогенных моделей индикации являются пространственно-геометрические характеристики линеаментной структуры массивов горных пород, выступающие в качестве индикаторов местоположения и границ тектонически ослабленных участков, являющихся потенциально опасными с инженерно-строительной точки зрения, в пределах которых отмечается разуплотнение горных пород, повышенная их водопроницаемость и т. п. Поэтому индикационная карта, составляемая по результатам такого анализа, имеет морфоструктурную направленность, а в данном конкретном случае она может быть названа как индикационная карта тектонической р аз д роб левнести терр итор и й.

Аналогично при анализе экзоморф о генных -моделей индикационные карты приобретают иную направленность. Характеристика индикаторов здесь базируется на пространственно-геометрических параметрах экзогенного рельефа, а объектами индикации являются литологические, экзодинамические, гидрогеологические и структурно-тектонические условия, определяющие тот или иной тип пространственной локализации форм рельефа. Причем данные экзоморфогенного анализа конкретизируют и дополняют результаты эндоморфогеиното анализа. Например, если в процессе эндоморфогенной индикации устанавливается наличие, местоположение и пространственная ориентировка разрывных нарушений, то но данным экзоморфогенной индикации оценивается характер их инженерно-геологической значимости: выраженность в рельефе, влияние на динамику рельефа и литологические условия.

При анализе фитожзоморфогенных моделей индикации фи- зиономичен комплекс элементов, поэтому структура космофото- индикационного анализа во многом совпадает со структурой аэроландшафтной индикации, а индикационные карты по содержанию соответствуют аэроландшафтно-индикационным. Изменяется лишь масштабный уровень и пространственный охват, что оказывает влияние на характеристику индикаторов и объектов индикации. В частности, космофотоиндикационный анализ на данном уровне позволяет значительно шире использовать особенности пространственной конфигурации границ ландшафтов и их элементов.

Таким образом, можно заключить, что на каждом масштабном уровне МКФС индикационное картографирование имеет специфические особенности, позволяющие, с одной стороны, дифференцировать коомофотоиндикационный анализ путем составления аналитических карт, отражающих результаты индикации на каждом уровне, а с другой — интегрировать результаты комплексного анализа в одной карте или схеме синтетического типа. 

<< | >>
Источник: Ревзон А. Л.. Космическая фотосъемка в транспортном строительстве. 1993

Еще по теме КОСМОФОТОИНДИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ И ЕГО СТРУКТУРА:

  1. КОСМОФОТОИНДИКАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ И ЕГО СТРУКТУРА
  2. Дешифрирование разрывных нарушений
  3. Индикационная интерпретация дешифровочной информациии результатов ее статистической обработки
  4. ЭКЗОМОРФОГЕННЫЙ АНАЛИЗ
  5. Индикационная роль пространственной локализацииэкзогенных форм рельефа
  6. Инженерная оценка разломов земной коры
  7. ФИТОЭКЗОМОРФОГЕННЫЙ АНАЛИЗ
  8. Дешифрирование экзодинамических условий
  9. РАЙОНЫ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ