Способ картографирования глубин залегания грунтовых вод по данным многозональных аэрокосмоснимков

(5 г)5 О 01 С ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕХТ СССР(72) В.Н,Островский и О,В,Подольный (56) Виноградов Б;В, Определение влажнос 1 и почвы дистанционными аэрокосмическими методами, - Водные ресурсы, 1973, % 3, с. 20.Садов А.В Ревзон А,П, Аэрокосмические методы в гидрологии инженерной геологии,- М.; Недра, с, 40-57. Способ относится к гидрогеологии и предназначен цля картографирования глубины залегания грунтовых вод при пройзводстве региональных гидрогеологических . работ, в т.ч, съемок.Дешифрированию грунтовых вод по материалам аэрокосмических сьел 1 ок (МАКС) посвящена обширная литература, В основе гидрогеологического дешифрирования МАУС лежит ландшафтно-ггггдикационныйг метод, заключагощийся в установлении связей между видимылги на МАКС (физиономичными) компонентами ландшафта (рельеф, почвг, частично горные породы, поверхностные воды, растительность) и скрытыми (деципиентными) компонентами,(54) СПОСОБ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ГЛУБИН ЗАЛЕГАНИЯ ГРУНТОВЫХ ВОД ПО ДАННЫМ МНОГОЗОНАЛЬНЫХ АЗРОКОСМОСНИМКОВ(57) Использование: гидрогеология, при" производстве региональньгх гидрогеологических съемок. Сущность изобретения: дешифрирование начинают-с фотоснимков, выполненных и ближггелг инфракрасном диапазоне спектра, затем последовательгго дешифрируют другие сггимки, каждый из которых получен в меньшем диапазоне длин волн, чем предьгдущий.Наземные наблюдения провод 4 т на участках, выделенных гла каждом снимке и расположенных вне контуров, выделенных при дешифрировании прс,гыдущих снимков. Данные наземных наблюдений увязывают с плотностью фотоизображе) гия на снимках и строят карту глубин залегания грунтовых вод, 5 ил. к которым прежде всего. относятся грунтовые воды, Однако ландшафтные индикаторы при всей своей эффективности имеот существенный недостаток: они индивидуальны и сильно варьируют в различных районах. Поэтому для установления индикационных связей нужно выполнять значительный обьем наземных исследованийВ качестве прототипа взят способ картографирования глубин залегания грунтовых вод по данным многозональных аэрокосмоснимков, включающийг дешифрирование снимков с выделением на йих контуров с высокими оптическими плотностями фотоизображения и наземные наблюдения,1781545 510 15 полевых работ 25 30 35 40 50 В основе способа ландшафтно-индикационный метод. Оптическая плотность изображения является одним из нескольких дешифровочныхпризнаков глубин залегания грунтовых вод наряду с рисунком, структурой, текстурой и т,п. Поэтому прототип, как и указанный выше аналог, характеризуется значительной трудоемкостью полевых работ,Кроме того, разнообразие индикаторов затрудняет процесс"автоматизации дешифрирования,Цель изобретения - повышение произ. водительности за счет уменьшения объема Поставленная цель достигается тем, что в известном способе картографирования глубин залегания грунтовых вод по данным многозональных аэрокосмофотоснимков,включающем дешифрирование снимков с выделением на них контуров с высокими оптическими плотностями фотоизображенйя и наземные наблюдения, дешифрирование нацинают со снимков, выполненных в ближнем инфракрасном диапазоне спектра, затем последовател нодешифрируют другие. снимки, каждый последующий из которых получен в меньшем диапазоне длин волн, цем предыдущий, в пределах выделенных контуров с наибольшей оптической плотностью фотоизображения на каждом снимке намечают участки (точки), которые расположены вне контуров; выделенных при дешифрировании предыдущих снимков, переносят эти участки (точки) на местность и проводят в них наземные наблюдения, определяя при этом интервалы глубин. залегания грунтовых вод и устанавливая их соответствие оптическим плотностям фотоизображения на многоэональных снимках, по этим данным строят карту глубин грунтовых вод,На фиг. 1.-4 схематически доказаны элементы космофотоснимков с выделенными кбнтурами с наибольшей оптической плотнбстью фотоизображения, полученного в различных диапазонах длинволн, в том числе в"диапазоне 0,8 - 1,1 мкм (см, фиг, 1), 0,70;8 мкм (см, фиг.2), 0;6 - 0,7 мкм (см. Фиг.3); и 0,5-0,.6 мкм (см. фиг, 4); на фиг. 5 изображейа карта глубийзалегания грунтовйх вод, контуры 1 соответствуют глубине залегания менее 0,5 м, контуры 2 - менее 1,0 м, контуры 3 - менее 2 м и контуры 4 - менее 3,5 м. Предлагаемый способ картографирования глубины залегания трунтовьтх вод реализован следующим образом. Черно-белые Фотоснимки, сделанные в разлйчных диапазойах спектра, подвергают дешифрированию, которое заключается в визуальном или инструментальном выделении на снимках контуров с высокими оптическими плотностями Фотоизобракения,Дешифрирование вначале осуществляют снимком, сделанным в "длинноволновом" (ближнем инфракрасном) диапазоне (0,8 - 1,1 мкм). Выделенные контуры с высокой оптической плотностью) фотоизображения характеризуют участки с наиболее блиэкозалегающими грунтовыми водами. В пределах этих контуров намечают участки (точки), в которых, после перенесения на местность проводят наземные наблюдения, например, бурения скважин и определение глубины залегания грунтовых вод для установления ее связи с оптической плотностью иэображения на фотоснимках, В отличие от традиционного метода для наземного обоснования дешифрирования достаточно 1-2 скважин, Затем дешифрирование производится на снимках в более "коротковолновом" диапазоне, Полученные контуры включают также ранее выделенные участки и индицируют более глубокое, чем в первом случае, залегание грунтовых вод. Здесь также намецаются места бурения скважин, но таким образом. цтобы скважины располагались вне контуров, выделенных ранее. Количество скважин также будет минимальным, Далее операции повторяются в последовательности от "длинноволновых" к "коротковолновым" диапазонам,Таким образом может быть построена карта глубин залегания грунтовых вод, Операция выделения контуров с высокой плогностью фотоизображения может быть автоматизирована.П р и м е р. Для опробования предлагаемого способа был выбран участок дельты реки Или в южном Прибайкалье, характеризующийся значительным диапазоном глубин залегания грунтовых вод (до 12 - 15 м). Грунтовые воды в основном развиты в тонкопесчаных отложениях, С поверхности распространены четвертичные аллювиальныеи озерно-аллювиальные отложения преимущественно суглинистого состава. Для дешифрирования были использованы черно-белые позитивные снимки, сделанные космическим аппаратом 20,06.79 г. в четырех диапазонах; 0,5-0,6; 0,6-0,7; 0,70,8, 0,8 - 1,1 мкм. Путем проведения наземных исследований было установлено, что на снимках в диапазоне 0,5-0,6 мкм оптической плотности изображения О = 2,0 - 2,2 соответствует глубина залегания грунтовых вод 3,5 м, Соответственно на снимках в диапазоне 0,6-0,7 мкм О = 2,0 - 2,2 характеризует участки с уровнем грунтовых вод менее 2,0 м, на снимках в диапазоне 0,7 - 0,8 мкм1781545 при Р = 2,0 - 2,2 уровни залегают на глуби- Способ может быть успешно реализонах менее 1,0 м, а на снимках в ближней, ван на территориях, где развиты однородинфракрасной области(0,8-1,1 мкм) при О = ныл литолого-генетические комплексы 2,0 - 2,2 - на глубинах менее 0,5, Последо- пород, а на плотность фототона не влияют вательно выделяя на снимках участки с 5 атмосферные осадки, плотным фототоном О = 2,0 - 2,2 (см, фиг. 1-4), при минимуме наземных наблюдений Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я составили карту глубин залегания груйтовых вод (см. фиг. 5). Способ картографирования глубин заВажное преимущество заявляемого 10 легания грунтовых вод по данным многозоспособа по сравнению с прототипом то, чтональных аэрокосмосйимков, включающий единственным дешифровочным признаком выделение контуров с высокими оптически- глубин залегания грунтовых вод является ми плотностями фотОизображения на мнооптическая плотность изображения., легко гозональных аэрокосмоснимках, выбор определяемая инструментально. Это, с од.- 15 точек наземного измерения глубин залеганой стороны, дает возможность автомати-ния грунтовых вод в пределах этих контуров зи ровать процесс дешифрирования, с и составление карты глубин залегания грундругой, при наземном обосновании дешиф- товых вод, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с рирования, значительно сократить объемы целью повышения производительности за работ, например бурения, т.к. скважины засчетуменьщения объема полевых работ, вы-,. дают с учетом только одного параметра - деление контуров с высокими оптическими оптической плотности изображения, а дру- . плотностями фотоизображения проводят . гие параметры(рисунок, структура ит.д,) во начиная со снимков, выполненных в бливнимание не принимают, Кроме того, впер- жайшем инфракрасном диапазоне спвктра, вые используется соотношение между опти последовательно выбирая снимки с уменьческой плотностью фототона на снимках, шением диапазона длин волн, а точки насделанныхв разныхзонахспектра,и глуби- земного измерения выбирают на каждом ной залегания грунтовых вод, Соблюдение снимке вне контура высокой оптической" условия определенного порядка дешифри- . плотности фотоизображения на предыдурования снимков (от "длинноволновых" и 30 щем снимке, устанавливают связи между "коротковолновых") и выбора мест проведе-: значениями. глубин залегания грунтовых ния наземных наблюдений способствует . водиконт,рамисвысокойоптическойплотснижению объема полевых работ, так как . ностью фотоизображения на соответствуювсе точки наблюдения информативны и от- щих снимках и используют полученные носятся только к конкретному снимку сдан результаты при составлении карты глубины ной плотностью фототона, залегания грунтовых вод.Ч1781545 а. 5 Составитель С,Юмашевдактор В.Трубченко Техред М,Моргентал Корректор З.Сал ельский комбинат нт", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101 оизводственн з 4268 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5