Кронберг П.
Дистанційне вивчення Землі: Основи і методи дистанційних досліджень в геології

Дистанційне зондування Землі. Передмова

З початку 70-х років нашого століття дистанційне зондування Землі стало швидко розвиватися як міжгалузевий напрямок досліджень у науці і практиці. Засноване більш ніж на піввіковому досвіді аерофотозйомки і тематичному використанні її результатів (класичні методи дистанційного зондування), воно застосовується сьогодні при вирішенні багатьох завдань геології, в тому числі при пошуках і розвідці родовищ корисних копалин і підземних вод, в географії, лісовому та сільському господарстві, океанології і океанографії, при плануванні місцевості під будівництво. Безперервно збільшується його роль при вирішенні екологічних проблем.

Однак класичні методи склали лише малу частину розроблених і вживаних у даний час методів дистанційного зондування, навіть фотографічних, таких, як багатозональна (мультиспектральна) фотографія і різні фото-способи обробки знімків, частина яких раніше застосовувалася тільки в кіно або художній фотографії. Постійно зростає значення принципово нових видів дистанційного зондування – радарної і сканерної зйомок, технічні можливості яких удосконалюються і пристосовуються до зростаючих і мінливих вимог, що пред'являються до дистанційного зондування різними практичними напрямками використання його даних. Наприклад, при одночасній зйомці місцевості в декількох спектральних діапазонах видимого і довгохвильового електромагнітного випромінювання виходять принципово нові зображення поверхні Землі. Такі зйомки проводилися, наприклад, з ресурсних супутників «Landsat» і космічного корабля багаторазового використання «Space Shuttle Columbia». Вони припускають можливість спостережень і вимірювань принципово інших параметрів і відповідно іншої інтерпретації. Повторні зйомки однієї і тієї ж місцевості, наприклад, сприяють новим поглядам на динаміку процесів, що відбуваються на поверхні Землі. Можливість прискореної синхронної зйомки численних спектральних характеристик об'єктів і запис цієї величезної кількості даних на магнітну стрічку викликали потребу впровадження комп'ютерної обробки результатів. Це відкрило іншу корисну сторону нових методів зондування – отримання та обробку цифрових, або кодованих, покращених для вирішення тематичних завдань, зображень.

Для розуміння і правильного використання даних дистанційного зондування користувачу та інтерпретатору необхідно принаймні мінімальне знання основ техніки зйомки і, перш за все, знання залежностей спектральних яскравостей об'єктів, що його цікавлять, від частоти електромагнітного випромінювання, величин відбивання, поглинання, пропускання, розсіювання електромагнітних хвиль обраного діапазону на поверхні об'єкта і в атмосфері, а також проявів цих процесів у різних ландшафтних зонах Землі. При цьому необхідно звертати увагу на динаміку щорічної зміни ландшафту, імовірнісні зв'язки або змінні величини взаємодії між геологічним субстратом, грунтами і рослинністю, що розвиваються на ньому, сформованим на ньому рельєфом, антропогенними змінами ландшафту, тобто всіма тими змінами, які природні для поверхні Землі і фіксуються в момент зйомки на зображеннях. Треба враховувати природні і техногенні перешкоди, що виникають при зйомці і спотворюють спектральні сигнали об'єктів, а іноді й повністю маскують їх.

Основні положення дистанційного зондування, можливості і проблеми його тематичного застосування в геології та інших вищеназваних напрямках космічного землезнавства широко обговорювалися останніми роками на симпозіумах різного рангу та висвітлювалися в численних публікаціях.

У пропонованій увазі читача книзі коротко викладені основи дистанційного зондування і його методи, що застосовуються для геологічних досліджень на рівні сучасних знань, звернуто увагу на найбільш важливі питання, що стосуються можливостей і меж застосування цих методів. За оглядом і введенням у суть і стан проблеми міститься розділ про фізичні основи дистанційного зондування, після якого йдуть розділи про спектральні характеристики природних середовищ і матеріалів (гірських порід, грунтів, рослинності, водойм) і про застосовувані в даний час різні методи зйомок. Наступні розділи являють собою виклад основних способів обробки зображень. В останньому розділі на наочних прикладах обговорюються інформаційний зміст, застосування і практична ефективність зображень Землі з космосу. В кінці книги наведено список літератури.

Вихід у світ цієї книги був неможливий без критики і порад колег, особливо фахівців у суміжних галузях космічного землезнавства. За критичні зауваження і перегляд рукопису автор сердечно дякує проф. Лабуш з Технічного університету в Клаустхаля (розд. «Фізичні основи дистанційного зондування»), д-рів Дьорффера і Фішера з компанії «GKSS-Geesthacht» (розд. «Спектральні характеристики водойм»), проф. Кенневега з Геттінгенського університету (розд. «Спектральні характеристики рослинності»), д-ра Лампа з Кільського університету і д-ра Квіля з Університету в Карлсруе (розд. «Спектральні характеристики грунтів»), проф. Мюленфельда з Технічного університету в Клаустхаля і д-ра Ломанна з Технічного університету в Ганновері (розд. «Телевізійні та сканерні методи»), д-ра Зібера, співробітника DVFLR в Оберпфаффенхофені (розд. «Радарні методи»), проф. Ліста з Вільного університету Західного Берліна (розд. «Застосування та обробка зображень»).

Публікація окремих прикладів зображень стала можливою завдяки люб'язності численних інститутів у країні і за кордоном, яким автор приносить подяку у відповідних місцях книги. Виробники окремих ілюстрацій вказані в підписах до них. Особливу подяку автор висловлює технікам-креслярам Геологічного інституту при Технічному університеті в Клаустхаля Бему і Різен, а також фотографу інституту Розі за їх допомогу у виготовленні ілюстрацій. Автор дуже вдячний видавництву «Фердинанд Енке» за надану можливість публікації книги і надану допомогу при редагуванні тексту і малюнків.

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом