Камеральное дешифрирование

Полевое дешифрирование

Полевое дешифрирование состоит из:

• Наземного дешифрирования,

• Аэровизуального дешифрирования,

• Подспутниковых наблюдений.

Полевое дешифрированиезаключается в сопоставлении изображения на снимке (фотоплане, фотосхеме) с местностью.

Наземное дешифрированиеможет быть:

• сплошным,

• выборочным,

• маршрутным (чаше при географических исследованиях) – включает описания, сбор образцов, измерения, фотографирование эталонных участков.

Обычно:

• на открытой местности дешифровщик может наблюдать полосу шириной до 500 м,

• в залесенной, с пересеченным рельефом — не более 300 м.

Наземное дешифрированиевключает все этапы подготовки. При этом:

• просмотр (по возможности стереоскопический – стереоочками, полевыми карманными стереоскопами – «Топопрет»)

• и подготовка снимков (для равнинной территории – единого масштаба снимков; для горной местности – масштаб отдельно для долин и отдельно для склонов и хребтов).

После просмотра снимков составляется предварительный вариант легенды.

Достоинство наземного дешифрирования: возможно одновременно собирать дополнительные сведения и данные об объектах, а также выполнять и другие работы.

Аэровизуальное дешифрирование (дешифрирование с воздуха)выполняется с борта вертолета (скорость 2 км./мин.) или легкого самолета. Время работы специалиста – около 2 часов. Заранее необходимо:

• проработать маршрут полета (нанести его на карту или снимок). При высоких требованиях к детальности определить высоту (200-400 м., макс. до 800 м.) и скорость полета (не более 100 км.час.),

• подготовить и систематизировать съемочный материал.

Обработка данных при аэровизуальном дешифрировании:оформление, корректировка или расшифровка неясных мест в записях выполняется в тот же день.

Достоинство: большое число ориентиров и большой охват территорий. Возможность наземных наблюдений.

Подспутниковыенаблюдения — это единовременное получение информации об объекте на земле, с воздуха и из космоса.

Виды работ могут быть комплексными, это:

• Съемка с самолета разной аппаратурой,

• Синхронно со съемкой из космоса,

• Спектрометрирование с воздуха и на земле,

• Описание состояния всех объектов земной поверхности на снимаемом участке, измерения, взятие проб.

Достоинство космических снимков: большое охват территорий. Большая достоверность.

Недостатки космических снимков: процесс сложен организационно, низкое разрешение, видно мало ориентиров.

Применяется для изучения и картографирования природных ресурсов.

Камеральное дешифрирование

Камеральное дешифрирование— это распознавание объектов на снимке в лабораторных условиях, путем сопоставления изображения с имеющимися эталонами и знаниями и опыту самого дешифровщика.

2 метода камерального дешифрирования (распознавания, извлечения информации):

1.Визуальное – выполняет дешифровщик по фотоматериалам и на экране монитора (самое распространенное).

2.Автоматизированное — выполняется приборами — на персональных компьютерах или на специальных приборах (требует качественных снимков).

Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

Визуальное дешифрирование — это процесс, выполняемый исполнителем независимо от того, в каком виде представлен снимок (фотоотпечаток, изображение на экране монитора, изображение на специальных приборах.

Визуальное дешифрированиеиспользует 2 вида восприятия:

1. Зрительное восприятие,

2. Логическое восприятие.

Зрительное восприятие – условно делится на восприятие:

А) Яркости,

Б) Цвета,

В) Размера,

Г) Объема.

Восприятие яркости — это величина физиологическая. Она характеризует ощущение светачеловеком в противоположность яркости, реально существующему свойству окружающего мира.

Это восприятие основывается на способности воспринимать яркостные различия, которую принять характеризовать пороговыми значениями световой чувствительности зрения.

Разностный порог (Вp) — это разность яркости объекта (Во) и окружающего фона (Вf): Вp = Во— Вf

Пороговый контраст (К) (илидифференциальный порог) — это отношение разностного порога к яркости фона:

Вp

К = ———

Вf

Восприятие цвета. Цвет – это ощущение человека, возникающее при восприятии света с различными длинами волн. Глаз воспринимает диапазон волн от 0,39 до 0,70 мкм. Цветовой порог (или цветовая чувствительность) для разных участков спектра разный, например наиболее чувствителен глаз:

• Днем — к желто-зеленому участку спектра,

• При электрическом освещении – к оранжевому и красному.

Зависимость восприятия цвета от площади объекта:

• На малых полях – цвет разрушается.

• Для того чтобы определить цвет объекта, его площадь должна в 2-3 раза превышать размер, при котором он обнаруживается.

Цвет с трудом поддается измерениям. Применяют понятия: тон, насыщенность, светлота.

Восприятие размера. Способность глаза различать детали характеризуется «остротой зрения» — это минимальный угол, под котором видно 2 точки или 2 линии раздельно. Обычно это 20-45 сек.

Восприятие объема (стереоскопическое восприятие). Стереоскопическим восприятием называется зрительное представление об объемности предметов и их пространственном расположении. Рассматривают объект (на 2 снимках) обоими глазами – возникает «стереоскопическая модель». Глазной базис человека (расстояние между глазами) — от 55 до 75 мм. (среднее 65 мм).

Приборы для визуального восприятия:

• Увеличительные приборы – лупы (обзорные, штативные, Измерительные),

• Стереоскопические приборы(получение объемного изображения) — Линзово-зеркальный стереоскоп ЛЗС-1 (поле зрения 12 см. и увеличение 1,4 крат); интерпретоскоп (для деш. снимков 30Х30 или 23Х23 см.). Имеет возможность разного увеличения (2-15 крат) и для каждого снимка,

• Приборы для преобразования изображения,

• Синтезирующие проекторы,

• Комплексы синтезирующей аппаратуры.

При визуальном дешифрировании многозональных снимков применяют 3 приема:

1. Дешифрирование одного зонального снимка – проводится в случае, когда одна из съемочных зон в наибольшей степени удовлетворяетпоставленной задаче. Обычно – снимок в ближней инфракрасной зоне (хорошо деш. спектр воды, растений – темный).

2. Дешифрирование серии зональных снимков,

3. Дешифрирование цветного синтезированного снимка.

Логическое восприятие —это особенность восприятия человеком действительности. Глядя на пейзаж, человек видит не отдельные пятна разной яркости или цвета, не линии и точки, а образы – лес, поле, дорогу…Составляя логическую цепочку, мы группируем отдельные признаки объектов в рисунок и определяем их, используя похожие образы. У всех людей логическое мышление разное.

Начало работы: просмотр снимков (от общего к частному, от крупных объектов к мелким), по возможности стереоскопически. Затем: изучение мелких участков с увеличением (по возможности использовать топографические карты более крупного масштаба), установление, набор и систематизация объектов (фактов), распределение их по важности и полезности, установление новых логических связей (с использованием косвенных методов).

Основной принцип камерального дешифрирования — это эталонное дешифрирование, основанное на сравнении изображения на снимке с образом (эталоном), сформировавшимся ранее у дешифровщика при работе с другими снимками.

Эталонирование (калибровка). Получить посредством дешифрирования (визуального или компьютерного) или фотограмметрической обработки необходимые характеристики изучаемого объекта только по снимкам без каких-либо натурных определений, без обращения к «земной правде» в большинстве случаев невозможно. Например, для спектрометрических определений по многозональному снимку, на которых основано компьютерное дешифрирование, требуется выполнить радиометрическую калибровку снимков (их эталонирование), а для получения размера объекта по снимку фотограмметрическим способом необходима его геометрическая калибровка.

Различают абсолютнуюиотносительную калибровку. Процедура получения и учета калибровочной информации составляет необходимый элемент технологической схемы аэрокосмических исследований. Эта информация обязательна для любой обработки снимков, хотя объем ее бывает различным — чем выше требуемая точность определений по снимкам, тем он значительнее.

При обработке одиночных снимков ограничиваются относительной калибровкой, а нескольких, например многозональных, желательна их абсолютная калибровка.

Современные компьютерные технологии позволяют решать следующие группы задач:

• визуализация цифровых снимков;

• геометрические и яркостные преобразования снимков, включая их коррекцию;

• конструирование новых производных изображений по первичным снимкам;

• определение количественных характеристик объектов;

• компьютерное дешифрирование снимков (классификация).

Наиболее сложной является задача компьютерного (автоматизированного) дешифрирования, которая составляет фундаментальную проблему аэрокосмического зондирования как научной дисциплины и для решения которой прилагалось и прилагается много усилий.

Эталонами могут быть: специально подготовленные аэроснимки, карты территорий (тематические или более крупного масштаба), результаты целенаправленно выполненных полевых работ.

В результате находятся сходные признаки и объекту присваивается класс.

По такому же принципу работает автоматизированное дешифрирование; эталоны при этом называют «обучающей выборкой».

Особенности камерального дешифрирования: зависимость от дополнительных материалов(поэтому необходим сбор дополнительных материалов, в том числе — знать дату старых съемок).

Основной принцип– эталонное дешифрирования. В качестве эталонов могут быть: специально подготовленные снимки, тематические карты части территорий (более крупного масштаба), результаты целенаправленно выполненных полевых работ (наблюдения), крупномасштабные карты.

Эталон содержания — это снимок, полностью отдешифрированный в (принятых) условных обозначениях. При этом на ключевых (важных) участках или маршрутах собирается вся информация (описания, измерения, отбор образцов, фиксируется на карте данное место)

Возможности визуального дешифрирования:

Анализ изображения выполняется на уровне объектов, размеры которых в несколько раз больше разрешения (пиксела).
Количественные оценки (площади, длины и т.д.) могут быть получены лишь приближенно.
Анализ яркости (тон изображения) на черно-белых изображениях возможен в пределах до 12 ступеней.
Совместный анализ зональных снимков ограничен, т.к. сопоставление более 2-х снимков затруднителен.
Форма объектов в плане определяется легко и однозначно.
Форма объектов в пространстве (их вертикальная протяженность) легко определяется на паре смежных снимков (по стереоприбору или по тени).
Пространственное размещение объекта определяется легко.
Хорошо используются косвенные признаки.
Возможно дешифрирование сразу по выверенной легенде.
Результаты деш. обычно субъективны.

Возможности автоматизированного дешифрирования:

Анализ изображения выполняется на уровне отдельных пикселов.
Количественные оценки (площадь, длина и т.д.) получаются с высокой точностью.
Детальный и точный анализ яркостных различий ограничен лишь свойствами цифрового снимка.
Возможен хороший анализ многозонального снимка.
Определить форму объекта в плане сложно (практически сейчас не решается).
Форма объекта в пространстве может быть определена по паре смежных снимков (стереоочками и спец. программами).
Пространственную информацию получить сложно.
Определяются лишь яркость и структура. Использовать косвенные признаки практически невозможно.
Используются лишь простые легенды (часто не совсем логичные).
Результаты цифровой обработки объективны, но зависят от параметров, заданных исполнителем.

Статьи к прочтению:

Электронные счета-фактуры: Камеральный контроль

Похожие статьи: