Кронберг П.
Дистанционное изучение Земли: Основы и методы дистанционных исследований в геологии

Характеристика орбиты, перекрытие снимков, съемочные системы спутников «Лэндсат-4» и «Лэндсат-5»

К концу 1983 г. были составлены все 26 листов «Индекс-карты» системы 4-WRS для «Лэндсат-4» (см. рис. 94). Каждый ее лист представляет собой стандартную авианавигационную карту масштаба 1:10000000 с впечатанной в нее информацией по колоннам и рядам снимков. На обратной стороне каждого листа указаны соответствующие индексы в системе 4-WRS для первых трех спутников «Лэндсат».
Нумерация «Индекс-карт» для снимков сканерами ТМ и МСС-4 следующая: 2 – Северная Америка, 4 – Европа и Азия, 5 – Центральная и Восточная Азия, 12 – Аравия и Индия, 16 – Южная Африка, 18 – Центральная и Южная Америка. Данные съемок сканером ТМ предоставляются потребителю в виде фотографической продукции разного формата и в виде кодированной записи на магнитной ленте.
На снимках Долины Смерти в Калифорнии, сделанном сканером ТМ, видны солончаки, которые пересекают весь снимок по диагонали (рис. 91а). Эти солончаки вместе с солончаками в соседних долинах – межгорных впадинах – отчетливо выделяются на снимке ярким фототоном. В некоторых соседних долинах по характерным признакам узнаются участки культурного землепользования, которые, так же как и детали мезорельефа (и даже микроформ рельефа) этого региона, хорошо распознаются при высоком разрешении на местности этого снимка (30х30 м). Мощные шлейфы обломочных отложений и пролювиальных конусов подчеркивают нижние части склонов, переходящие в долинный ярус рельефа. Видны древние, частично эродированные и закрепленные осыпи и подвижные колювиальные шлейфы. По оттенкам фототона и рисунку микро- и мезоформ рельефа дешифрируются на этом снимке разные осадочные и вулканогенные комплексы отложений, а также комплекс гранитоидов (см. соответствующее описание геологии региона в отчете Геологической службы США – U.S.G.S. Prof. Paper 494A). В верхней (северной) части снимка опознается крупный разлом юго-восточного – северо-западного простирания, выраженный на снимке соответствующей линейной упорядоченностью элементов ландшафта. Горная цепь западнее Долины Смерти рассечена многочисленными линеаментами высоких порядков – зонами трещин и второстепенных, локальных, разломов, которые дешифрируются по параллельности возникших вдоль них тектонических долин.

Рис. 91 а. Снимок со сканера ТМ Долины Смерти и прилегающих районов, Калифорния. Масштаб приблизительно 1:1000000. Черно-белое воспроизведение "Echtfarbild-Simulation" сделано по данным ТМ-каналов 1, 2 и 3 Р. Хайдном (R. Haydn, ZGF, Munchen), Оригинальные данные НОАА. Пояснения см. в тексте. (доступно только при скачивании полной версии)

Рис. 91 б. Фрагмент снимка ТМ района Арденн. Диапазон съемки 1,55-1,75 мкм (ТМ-канал 5). Масштаб снимка 1:500000 (NASA/ESRIN ТМ 4 5, 198 25, 4, 23.1.83). В верхней части снимка распознаются специфические складчатые среднедевонские слоистые толщи Динантского синклинория. В центре справа (запад) узкая, в основном темная, полоса, соответствующая Арденнскому синклинорию, сложенному разновозрастными слоистыми толщами кембрия и нижнего девона. На юге они дискордантно перекрываются сериями мезозойских осадков (лейас-мел), простирающихся в Парижский бассейн. Пояснения см. в тексте. (доступно только при скачивании полной версии)

Рис. 92. Фрагмент изображенного на рис. 91,а района Арденн.
а – спектральный диапазон 0,76-0,90 мкм, ТМ-канал 4; б – 2,08-2,35 мкм, ТМ-канал 7. Обратите внимание на воспроизведение одинаковых участков местности, соответственно одинаковых ландшафтов и объектов на изображения канала 3. Масштаб 1:500000. (доступно только при скачивании полной версии)

Другой снимок, сделанный тем же сканером ТМ, относится к антиклинорию Арденн в центре Западной Европы (рис. 91б). Сложенная в основном слоистыми толщами кембрия – нижнего девона, отчетливо дешифрируется на снимке западная периклиналь Арденнского антиклинория. Она выражена темным фототоном в центре левой (западной) части снимка. Севернее центриклинально замыкаются комплексы отложений среднего – верхнего девона южного крыла Динантского синклинория, смятые в специфические полуоткрытые складки-флексуры. На юге крыло Арденнского антиклинория дискордантно перекрывается осадочными толщами юры, запад-северо-западного простирания, которые на изображении очень четко опознаются по фототону и полосчатому рисунку рельефа. Высокое пространственное разрешение и широта динамической зоны сканера ТМ позволяют очень точно разделять по фотообразам комплексы отложений и мезо-, и микроформы рельефа. Информативность снимков разных каналов сканера ТМ различна. Фотообразы снятого ландшафта из-за этого не остаются постоянными (ср. рис. 91, б, 92). Отметим, что сканеры типа ТМ, установленные на спутниках «Лэндсат-4» и -5», впервые дали снимки с космических высот в ближнем ИК-диапазоне в двух каналах: 1,55-1,75 мкм (ТМ-канал 5) и 2,08-2,35 мкм (ТМ-канал 7), которые после проведения соответствующих экспериментов с самолетов были признаны специалистами наиболее эффективными для картирования по космическим съемкам различных почв и комплексов горных пород.
Проанализируем информативность ТМ-снимков в разных спектральных диапазонах. Снимки самого ближнего ИК-диапазона (0,76-0,90 мкм, канал 4) по своей информативности близки или тождественны мелкомасштабным аэрофотоснимкам с высоким разрешением. На них лучше всего и прежде всего дешифрируются сельскохозяйственные угодья и прочие культурные элементы ландшафта, а также площади лесной и кустарниковой растительности. Несколько хуже на естественных ландшафтах без сплошного покрова леса или растительности других типов выделяется литостратиграфическое разнообразие геологического субстрата и разные его структурные формы. В отдельных случаях структуры дешифрируются даже по небольшим фрагментам, а иногда только как совокупность структурных форм, образующих структурные пояса или зоны. В ближнем ИК-диапазоне (2,08-2,35 мкм, ТМ-канал 7) отражение светового потока растительностью значительно меньше, т.е. больше поглощение света, и маскирующий эффект деталей культурного ландшафта (прежде всего, возделываемых сельскохозяйственных земель и лесопосадок) может нейтрализоваться. При слабой вариации тонов на изображении проступают образы каналов мелиоративной системы. На снимках сканера ТМ в каналах 5 и 7 границы литологических разностей горных пород и сложенные ими структурные формы дешифрируются, как правило, лучше, чем на снимках ТМ в канале 4. Одинаково хорошо во всех трех каналах различаются линеаменты, которые штрихами подчеркивают зоны разрывов и трещин. Но на снимке в канале 4 (рис. 92, а) рисунок возделываемых земель сильно мешает восприятию геологического содержания информации, сливаясь местами с узкими разломами и выдержанными по простиранию зонами трещиноватости (рис. 91 б и 92, б).
При сравнении информативности полученного из космоса изображения (рис. 91, б) и соответствующей ему территориально части «Геологической карты Бельгии» масштаба 1:500000, лист 8 (Atlas de Belgique, Planche 8, Inst. Geographique Militaire) становится очевидным, что взаимосвязь некоторых тектонических структур в пространстве и границы литостратиграфических комплексов отложений различаются и передаются снимком точнее, чем картой. Следовательно, возможны ревизия, исправления и дополнения карты по материалам космических съемок сканером ТМ.
Этими примерами раскрывается эффективность использования снимков высокого пространственного разрешения, получаемых сканером ТМ для обновления и составления мелкомасштабных геологических (и не только геологических) карт не только в малоизученных регионах, но даже в регионах с хорошей степенью геологической изученности.
Наряду со строго регламентированным, традиционным, геологическим дешифрированием фоторепродукций многозональных ТМ-снимков применение числовой обработки изображений на компьютерах дает особые возможности их оптимизации для дешифрирования.
До недавнего времени снимки сканера ТМ существовали в очень ограниченном количестве. Поэтому опыт их обработки для изучения природной среды космическими средствами, в том числе и геологии, очень небольшой, ограничен всего несколькими годами. Но уже первые опыты по дешифрированию данных, полученных сканером ТМ, показали, что его установка на спутниках открыла новый этап в тематической картографии поверхности Земли.
Информация о предоставляемых видах продукции по съемкам сканером ТМ и ее стоимости уже доведена до сведения пользователей и имеется в неоднократно упомянутом ЭРОС-центре (Сиу-Фоле, США), а для европейских потребителей на территории Европы – в Службе всемирной сети пользователей (Earthnet User Services) в Италии. Служба имеет в своем распоряжении четыре листа информационной карты, так называемой «Индекс-карты», составленных только для «Лэндсат-4», по которым и следует заказывать необходимую информацию, полученную с помощью сканеров ТМ и МСС-4. Качество отдельных ТМ-снимков можно определить по синхронным кадрам того же сюжета, полученным сканером МСС. Они предоставляются Службой всемирной сети пользователей по очень невысокой стоимости. Снимки сканера ТМ рассылаются центрами данных в масштабе оригинального негатива 1:1000000 (полный кадр – full scene) или как части кадра в масштабе 1:500000 (четверть кадра – quarter scene). Формат прозрачного негатива/позитива и соответственно копий на фотобумаге 24х24 см.

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