3.7 Эффективность применения материалов аэрофотосъемки
Опыт геологических проведенных работ показал высокую эффективность аэрометодов. Специфика и эффективность геологического дешифрирования и количество получаемой от аэрофотоснимков информации тесно зависят от природных особенностей изучаемой территории.
К числу основных факторов, определяющих возможности метода, относятся как географические, так и геологические условия, влияющие на характер проявления на поверхности различных геологических объектов.
Географические факторы: строение рельефа, степень и характер его расчлененности, особенности климата, плотность растительного покрова, обводненность поверхности, антропогенез.
Геологические факторы: интенсивность и характер проявления неотектонических движений, литология пород, структурные особенности, цветовые различия, характер процессов выветривания, степень и характер трещиноватости, степень обводненности трещин, степень обнаженности коренных пород.
Географические факторы. Степень расчлененности рельефа сказываются на эффективности дешифрирования аэроснимков. Большая расчлененность рельефа и густота гидрографической сети повышают эффективность, В особенности когда между формами рельефа, гидросетью и геологическим строением имеется взаимосвязь. Часто формы рельефа являются дешифрировочным признаком. Так грядовый характер некоторых гор в Центральной части нашей области обуславливается соответствующим простиранием слоев и формаций горных пород, чаще всего субмеридионально ориентированных.
Климат может сказываться на условиях выполнения работ и их стоимости. Сюда относятся длительность безморозного и бесснежного периода. Эффективность возрастает в удаленных и труднодоступных районах. К ним относятся северные и высокогорные районы страны с коротким сезоном полевых работ, а так же в пустынных районах. С климатом связана интенсивность растительного покрова и развития лесов. По сгущению растительности прогнозируются (и по темным пятнам) близкое к поверхности расположение грунтовых вод (проницаемые породы). Избыточное увлажнение и излишняя засушливость ухудшают дешифрируемость аэрофотоснимков.
На эффективности применения аэрофотометодов сказываются также экономико-географические особенности регионов. Распространение населяемых пунктов, наличие дорог, возделывание площадей, наличие водных путей, аэродромов, развитие промышленности, так или иначе влияют на эффективность и стоимость работ использования аэрометодов.
Влияние человека на природу огромно. Это видно на аэроснимках. Природа, можно сказать, задавлена техногенезом. Площади городов промышленных предприятий, магистрали, трубопроводы, искажение растительности, горные разработки, распашка земель. Все это затушевывает, в какой-то мере, некоторые площади для изучения геологического строения.
Геологические факторы. Свойства горных пород и сложность геологического строения влияют на эффективность дешифрирования. Чем больше горные породы отличаются друг от друга по окраске, составу, крепости, степени трещиноватости и условиям залегания, тем лучше выражены, связанные с этими породами формы мезо- и микрорельефа и тем резче проявляются они в виде характерных рисунков на аэроснимках. Чем сильнее проявляются эти взаимосвязи, тем отчетливее горные породы и условия их залегания дешифрируются на снимках. Крепкие породы лучше выражены в рельефе, мягкие сглаживаются; образуются гривки и ложбины.
Большой эффект достигается в районах со сложным геологическим строением. Обычные методы здесь требуют больших затрат времени и средств.
Цветовые контрасты разных пород облегчают дешифрирование. Интенсивное рассланцевание затушевывает залегание пород. По направлению сланцеватости и трещиноватости на поверхности часто развиваются ложбины и понижения. Продольные разрывные нарушения, совпадающие по направлению с линейной складчатостью, дешифрируются с трудом.
Степень обнаженности горных коренных пород подразумевается степень отсутствия на их поверхности почвенно-элювиальных образований, рыхлых континентальных четвертичных отложений и растительного покрова. Присутствие этих перекрывающих горные породы элементов затрудняют их дешифрирование. Чем больше мощность рыхлых отложений и чаще залесенность, тем хуже условия дешифрирования снимков. Правда бывают исключения, когда растительность является одним из дешифрировочных признаков.
Как правило, неблагоприятными являются условия дешифрирования коренных пород на равнине, где они покрыты плащом мощных рыхлых четвертичных отложений, а также в высокогорных районах, где крутые склоны гор покрыты мощными осыпями обломочного материала. Однако, при небольших мощностях рыхлых отложений, на снимке по элювиальным высыпкам, выбросам из пор грызунов удается проследить простирание коренных пород. Часто достаточно хорошо читается трещинная тектоника массивов. Эффект «просвечивания» коренных пород сквозь покров рыхлых отложений в Оренбуржье наблюдается довольно часто.
В случае широкого развития четвертичных отложений аэроснимки эффективно используются для дешифрирования последних, для выявления генезиса и возраста, оконтуривания участков и установления их взаимоотношений.
Следует отметить, что все приведенные условия имеют лишь относительное значение. Производственный опыт показывает, что даже в наименее благоприятных по геологическойдешифрируемости районах изучения аэроснимков и аэровизуальные наблюдения, позволяют собрать большое количество ценных геологических и геоморфологических наблюдений.
Основным фактором, влияющим на условия дешифрируемостиаэроснимков в Оренбуржье, является степень обнаженности пород.
Контрольные вопросы
1. Задачи геологического дешифрирования.
2. Что обеспечивает аэрофотогеологический метод?
3. Определение элементов залегания слоев осадочных пород на аэроснимках.
4. Методы дешифрирования.
5. Эффективность применения материалов АФС.
4 Дешифрировочные признаки
Под дешифрированием снимка понимают обнаружение, распознавание и истолкование (интерпретацию) объекта или явления. При геологическом дешифрировании выявляется и устанавливается геологическая природа объектов, не только выходящих на земную поверхность и нашедших прямое отражение на снимках, но и скрытых растительным покровом, рыхлыми отложениями, плитным чехлом и проявленных на снимках опосредованно через различные компоненты ландшафта.
Дешифрировочным признаком называется любой признак, который виден на аэрофотоснимках невооруженным глазом или при помощи оптического прибора. К ним относятся компоненты ландшафта – растительность, почвы, гидросфера, рыхлые и коренные породы; тон снимка, зависящий от цвета пород; различные формы рельефа; рисунок поверхности зависящий от микрорельефа, характера обнаженности, распределения растительности, тональных особенностей.
Дешифрировочные признаки делятся на прямые и косвенные.
Прямые признаки, из которых складывается зрительный образ объекта, – цвет (оптические характеристики), размер и форма (геометрические характеристики), т. е. собственные свойства объектов съемки, непосредственно изобразившиеся на снимках. К прямым признакам относятся также структура изображения, которая связана с пространственной сменой и взаимным расположением участков снимка, различающихся по оптическим характеристикам, и текстура изображения (например, полосчатая, однородная, пятнистая и пр.). При геологическом дешифрировании прямыми признаками можно пользоваться в геологически открытых районах, где коренные породы выведены на дневную поверхность. Спектрометрические характеристики и рисунок изображения, обусловленные самими породами, позволяют выявлять генетические разности горных пород и условия их залегания, разрывные нарушения и прочее.
Рисунок 3 – Район верховьев р. Тобол. Аэроснимок масштаба 1: 25 000
Пример дешифрирования «просвечивающей» сквозь распаханные черноземы слоистости погребенных коренных пород. Дешифрировочные признаки: прямолинейно вытянутые цепочки просадок; чередование размытой тональной параллельной полосчатости. Полосчатость пересекается диагональной трещиноватостью, которая узнается по параллельным балкам.
Косвенные признаки – предварительно определенные компоненты ландшафта, косвенно свидетельствующие о геологическом объекте и основанные на взаимосвязи между геологическим строением и ландшафтными особенностями исследуемой территории. Различия горных пород и интенсивность тектонических процессов отражаются в формах рельефа, в рисунке гидросети, растительности, в расселении полевых грызунов, проявлении экзогенных геологических процессов;
