Охрана окружающей среды пособие 4 модуль (1135362), страница 20
Текст из файла (страница 20)
М.Д.Агеев (ред.) Владивосток,Дальнаука, 2000, 272 с.Агеев М.Д., Блиндберг Д.Р., Киселев Л.В., Рылов Н.И., Щербатюк А.Ф. Состояние иперспективы развития подводной робототехники // Морские технологии, 2001, вып. 4,Владивосток, Дальнаука, с. 6 – 23.Атлас подводных ландшафтов Японского моря. М. Наука, 1990. 223 с.Гурьянова Е.Ф. Теоретические основы составления карт подводных ландшафтов //Вопросы биостратиграфии континентальных толщ. М. 1959. С. 35 – 48.Мокиевский В.О., Спиридонов В.А., Токарев М.Ю., Добрынин Д.В. Современныедистанционные методы в изучении морских донных сообществ и ландшафтов прибрежнойзоны // Труды Беломорской биостанции МГУ.
Комплексные исследования подводныхландшафтов в Белом море с применением дистанционных методов. М.: КМК, 2012. С. 6–21.Мокиевский, В. О. (2015). Подводная видеосъемка как метод количественногоизучения бентоса // Современные методы и средства океанологических исследований:Материалы XIV Международной научно-технической конференции «МСОИ-2015».Москва. 2: 310-314.Преображенский Б.В., Жариков В.В., Дубейковский Л.В.Основы подводноголандшафтоведения. Владивосток, Дальнаука, 2000, 351 с.Ткаченко К.С. Использование видео- и фотометодов в гидробиологическихисследованиях // Биология моря.
2005. No 31 (2). 14.С. 142–147.Токарев М.Ю., Мокиевский В.О., Цетлин А.Б., Спиридонов В.А., Сафонов М.В.Междисциплинарные съемки донных ландшафтов // Наука и промышленность. 2002. No 9.С. 9–12Федоров В.В. Методические рекомендации по проведению морских ландшафтныхисследований в рыбохозяйственных целях. М. ВНИРО. 1982.
56 с.Федоров В.В. Методика применения подводных обитаемых аппаратов в морскихландшафтных исследованиях. // Подводные методы исследований в рыбном хозяйстве.Мурманск. ПИНРО, 1991. С. 161-177.Ястребов В.С. Методы и технические средства океанологии. Л. Гидрометеоиздат,1986, 271с.Eleftheriou A. (ed.). Methods for the study of marine benthos. – John Wiley & Sons, 2013.106ПРИЛОЖЕНИЕ1.Возможностикартографированияимониторингаприродных комплексов литорали и верхней сублиторали с помощью космическихснимков.Для получения бесплатных многозональных космических снимков можновоспользоваться услугами сервера The Global Land Cover Facility (GLCF) или сервераГеологической Службы США: http://glovis.usgs.gov/ На этом портале содержится большаяколлекция космических снимков, выполненных разными аппаратами с начала 70-х годовпрошлого века по сегодняшний день.
Для целей дешифрирования дистанционных данныхи получения информации об объектах в прибрежной зоне северных морей хорошо подходятснимки спутников Landsat.Спутники Landsat 3-5 были оснащены двумя типами сканеров, обеспечивающимисъемку земной поверхности с различным пространственным и спектральным разрешением- MSS (Multispectral Scanner) и TM (Thematic Mapper). Данные MSS (пространственноеразрешение 80 м), доступны с 1972 года, данные TM (пространственное разрешение 30 м ввидимом, ближнем и средних инфракрасных зонах, 120 м в тепловом диапазоне) - с 1982года.Cпутник Landsat 7 находится на орбите с 15 апреля 1999 года.
Установленный наспутнике радиометр ETM+ является усовершенствованным вариантом сканеров TM.Основным существенным отличием прибора является наличие панхроматического каналавысокого разрешения (15 м). В настоящее время, в связи с выходом из строя одного изэлементов, радиометр ETM+ работает некорректно, сбои в работе аппаратуры привели кснижению качества данных (на снимках имеются черные полосы). В связи с этим былавозобновлена эксплуатация спутника Landsat 5, который находится на орбите с 1984 года ипродолжает успешно функционировать.11 февраля 2013 г. состоялся запуск новейшего американского спутника системыДЗЗLandsat8 Набортукосмическогоаппаратаустановленымногоканальныйсканирующий радиометр OLI (Operational Land Imager) и сканирующий двухканальныйИК-радиометр TIRS (Thermal Infrared Sensor).
Радиометр OLI позволяет получатьизображения земной поверхности с максимальным разрешением 15 м с использованиемусовершенствованных технологий космической съемки. ИК-радиометр TIRS предназначендля получения «теплового» изображения земной поверхности с разрешением 100 м.Основные характеристики многоканального радиометра OLI (Operational LandImager), которые необходимо учитывать при идентификации объектов на земнойповерхности и в верхнем слое воды.107ДлинымкмСпектральный каналКанал 1 — Побережья и аэрозоли (Coastal /Aerosol, New Deep Blue)Канал 2 — Синий (Blue)Канал 3 — Зеленый (Green)Канал 4 — Красный (Red)Канал 5 — Ближний ИК (Near Infrared, NIR)Канал 6 — Ближний ИК (Short WavelengthInfrared, SWIR 2)Канал 7 — Ближний ИК (Short WavelengthInfrared, SWIR 3)Канал 8 — Панхроматический (Panchromatic,PAN)Канал 9 — Перистые облака (Cirrus, SWIR)волн, Разрешение (размер 1пикселя)0.433 — 0.45330 м0.450 — 0.5150.525 — 0.6000.630 — 0.6800.845 — 0.88530 м30 м30 м30 м1.560 — 1.66030 м2.100 — 2.30030 м0.500 — 0.68015 м1.360 — 1.39030 мОсновные характеристики ИК-радиометра TIRS (Thermal Infrared Sensor)ДлинымкмСпектральный каналволн, Разрешениепикселя)Канал 10 — Дальний ИК (Long Wavelength10.30 — 1.30Infrared, TIR1)Канал 11 — Дальний ИК (Long Wavelength11.50 — 12.50Infrared, TIR2)(размер1100 м100 мОптический диапазон электромагнитных волнУльтраСиний Зеленый Красный БлижнийСреднийТепловойфиолетовы СЗКинфракраснинфракраснинфракрасй УФый БИКый СИКный ТИФ1003805006007601000350010000нмнмнмнмнмнмнмнмПри обработке дистанционных материалов традиционно использовались довольногромоздкие пакеты программ, позволяющие производить множество операций надснимками.
Это такие программы как ERDAS IMAGINE, программный комплекс ENVI,выпускаемый американской корпорацией ITT Visual Information Solutions. Для овладенияэтими программами требуется длительное обучение. Это стало серьезной проблемой напути к широкому использованию космических снимков. Поэтому в последнее времяпоявились упрощенные, но в то же время достаточно мощные бесплатные программы, спомощью которых можно, не обладая специальной подготовкой, выполнять скосмоснимками ряд самых распространенных операций и извлекать из них необходимуюинформацию.Рассмотрим в качестве примера программу анализа многозональных снимковMultiSpec,разработаннуювуниверситете108Purdue(США):https://engineering.purdue.edu/~biehl/MultiSpec/.
В отличие от коммерческих программобработки дистанционной информации (Erdas Imagine, ENVI, ER Mapper) MultiSpec нетребует установки, много места на диске (размер программы 2Мб) и обладает при этомстандартнымисредствамивизуализации,преобразованийиклассификациимногозональных аэрокосмических снимков.Для работы воспользуемся космическими снимками Landsat 5, сделанными в мае2007 года на район Кандалакшского залива Белого моря.Объединение многоканальных данных в единый файл.Изображения земной поверхности, поступающие со спутника по всем каналамвыглядят как комплект черно-белых снимков (сцен). В имени каждого файла изображения(L5187013_01320070528_B10) зашифрована следующая информация: L5 – названиесенсора (Landsat 5), 187 - номер колонки, 013_013 – строки сцен, 2007 – год, 05 – месяц, 28дата съемки, В10 – номер канала (№1).
Так же в комплект файлов снимка входит файл сослужебной информацией (L5187013_01320070528_MTL.txt), из которого мы можем узнатьещеиточноевремяпроизводстваснимка(SCENE_CENTER_SCAN_TIME=09:15:49.8560500Z). Для того чтобы получить мультиспектральный снимок, объединяющийв себе нужные для обработки каналы в программе MultiSpec предусмотрена процедураобъединения многоканальных данных в единый файл.В результате объединения отдельных каналов мы получили многоканальный файл,отображаемый в трехцветной палитре, где каждому цвету, мы можем придать значениелюбого канала (Рис.5)..109Рисунок 5.
С помощью различных комбинаций каналов можно идентифицироватьнекоторые объекты.КомбинацияВозможная информацияСтандартнаякомбинация«искусственныецвета».Растительностьотображается в оттенках красного, застройка населенных пунктов –зелено-голубых, а цвет почвы варьирует от темно до светло коричневого.Лед, снег и облака выглядят белыми или светло голубыми (лед и облакапо краям).
Хвойные леса будут выглядеть более темно-красными или даже4,3,2коричневыми по сравнению с лиственными. Эта комбинация оченьпопулярна и используется, главным образом, для изучения состояниярастительного покрова, мониторинга дренажа и почвенной мозаики, атакже для изучения агрокультур. В целом, насыщенные оттенки красногоявляютсяиндикаторамиздоровойи(или)широколиственнойрастительности, в то время как более светлые оттенки характеризуюттравянистую или редколесья/кустарниковую растительность110Комбинация «естественные цвета». В этой комбинации используютсяканалы видимо диапазона, поэтому объекты земной поверхностивыглядят похожими на то, как они воспринимаются человеческим глазом.Здоровая растительность выглядит зеленой, убранные поля – светлыми,нездоровая растительность – коричневой и желтой, дороги – серыми,береговые линии – белесыми.