Teoria interpretacji obrazów lotniczych i kosmicznych. Streszczenie ogólne zagadnienia interpretacji obrazu

Sasha Snimov Ci, którzy naprawdę postawili sobie za cel „Stanie się osobą opisaną w książce”, już teraz w pełni korzystają z porad, które są udzielane całkowicie bezpłatnie! Informacje nigdy nie są zbędne! Po co chodzić po polu usianym grabiami, skoro można skorzystać

Informacje niezbędne do badań (przedmiotowe i geometryczne) wydobywane są z obrazów dwiema głównymi metodami: dekodowaniem i pomiarami fotogrametrycznymi.

Dekodowanie, które powinno odpowiedzieć na główne pytanie - to, co pokazano na obrazku, pozwala uzyskać merytoryczne, tematyczne (głównie jakościowe) informacje na temat badanego obiektu lub procesu, jego powiązań z otaczającymi obiektami. Interpretacja wizualna zazwyczaj polega na czytaniu fotografii i ich interpretacji (interpretacji). Umiejętność czytania fotografii opiera się na znajomości rozpoznawalnych cech przedmiotów i wizualnych właściwościach fotografii. Głębokość dekodowania interpretacyjnego w znacznym stopniu zależy od poziomu wyszkolenia wykonawcy. Im lepiej odszyfrowujący zna przedmiot swoich badań, tym pełniejsza i bardziej wiarygodna jest informacja wydobyta z obrazu.

Dekodowanie to proces rozpoznawania: przedmiotów, ich właściwości, relacji na podstawie ich wizerunków na fotografii. Jest to także metoda badania i badania obiektów, zjawisk i procesów zachodzących na powierzchni Ziemi, która polega na rozpoznawaniu obiektów po ich cechach, określaniu cech i ustalaniu relacji z innymi obiektami.

W zależności od warunków i miejsca wykonania interpretację obrazów radarowych można podzielić na terenową, aerowizyjną, biurową i kombinowaną.

Interpretacja terenowa

Podczas dekodowania w terenie dekoder bezpośrednio na ziemi kieruje się charakterystycznymi i łatwymi do zidentyfikowania obiektami terenowymi i porównując kontury obiektów z ich obrazami radarowymi, nanosi wyniki identyfikacji za pomocą konwencjonalnych znaków na fotografię lub mapę topograficzną. Podczas interpretacji terenowej po drodze, poprzez pomiary bezpośrednie, określane są cechy liczbowe i jakościowe obiektów (charakterystyka roślinności, zbiorników, przyłączonych do nich budowli, charakterystyka osadnictwa itp.). W takim przypadku na fotografii lub mapie można umieścić obiekty, które nie zostały ukazane na fotografii ze względu na ich niewielkie rozmiary lub dlatego, że nie istniały w momencie fotografowania. Podczas dekodowania terenowego tworzone są specjalnie lub incydentalnie standardy (klucze), za pomocą których później w warunkach biurowych ułatwia się identyfikację obiektów tego samego typu terenu. Wadami interpretacji obrazu pola jest jej czasochłonność i kosztowność oraz złożoność organizacji.

Aerowizualna interpretacja obrazów lotniczych

Ostatnio w praktyce fotografii lotniczej coraz częściej stosuje się aerowizualną metodę interpretacji zdjęć lotniczych. Metodę tę można z powodzeniem zastosować przy rozszyfrowywaniu obrazów radarowych terenu. Istotą metody aerowizualnej jest identyfikacja obrazów obiektu z samolotu lub helikoptera. Obserwację można prowadzić za pomocą urządzeń optycznych i na podczerwień. Interpretacja aerowizyjna obrazów radarowych pozwala zwiększyć produktywność i obniżyć koszty prac związanych z interpretacją terenową. Dane uzyskane w wyniku rozszyfrowania tego obrazu pozwolą nam określić lokalizację źródeł zanieczyszczeń i ocenić ich intensywność.

Interpretacja biurowa obrazów lotniczych

Podczas odszyfrowywania obrazów przy biurku identyfikacja obiektów i ich interpretacja odbywa się bez porównywania obrazów z naturą, badając obrazy obiektów pod kątem ich możliwych do rozszyfrowania cech. Deszyfrowanie obrazów znajduje szerokie zastosowanie przy sporządzaniu konturowych map radarowych, aktualizacji map topograficznych, badaniach geologicznych oraz przy poprawianiu i uzupełnianiu materiałów kartograficznych w trudno dostępnych obszarach.

Jednak deszyfrowanie biurka ma istotną wadę - niemożliwe jest całkowite uzyskanie wszystkich niezbędnych informacji o danym obszarze. Ponadto wyniki kamerowego dekodowania obrazów odpowiadają nie czasowi dekodowania, ale momentowi wykonania zdjęcia. Dlatego bardzo trafne wydaje się łączenie interpretacji obrazu biurowego z terenowym lub lotniczym, czyli ich łączenie.

Przy kombinowanej interpretacji obrazu główne prace związane z wykrywaniem i identyfikacją obiektów wykonywane są w warunkach biurowych, a w terenie lub w locie przeprowadzane i identyfikowane są te obiekty lub ich cechy, których nie da się zidentyfikować w biurze.

Wizualna metoda deszyfrowania, bezpośrednie i pośrednie oznaki deszyfrowania.

Materiały stosowane w interpretacji wizualnej

Koncepcja dekodowania obrazów. Klasyfikacja deszyfrowania.

Odszyfrowanie (interpretacja) nazywa się analizą informacji wideo w celu wydobycia informacji o powierzchni i wnętrzu Ziemi (innych planetach, ich satelitach), obiektach znajdujących się na powierzchni, procesach zachodzących na powierzchni i w przestrzeni przypowierzchniowej.

Informacje obejmują na przykład określenie położenia przestrzennego obiektów, ich cech jakościowych i ilościowych, wyjaśnienie granic zakresu badanych procesów oraz dane dotyczące ich dynamiki i wiele więcej. Do zadań dekodowania należy także pozyskiwanie informacji z innych źródeł, których nie da się odczytać bezpośrednio z obrazów, np. informacji o obecności, położeniu i właściwościach niewyświetlanych obiektów, nazwach miejscowości, rzek, traktów. Źródłami takimi mogą być materiały z wcześniej wykonanego dekodowania, plany, mapy, fotografie pomocnicze, podręczniki, sam obszar.Wyniki dekodowania wizualnego są rejestrowane za pomocą symboli na odszyfrowanym obrazie, dekodowanie maszynowe - tonem, kolorem, symbolem lub innymi symbolami .

Inna definicja deszyfrowania:

Odszyfrowanie obrazów (interpretacja) - proces rozpoznawania obiektów lokalnych na podstawie obrazu fotograficznego i identyfikowania ich zawartości za pomocą symboli wskazujących cechy jakościowe i ilościowe .

W zależności od treści dekodowanie dzieli się na:

Ogólne geograficzne

specjalne (tematyczne, sektorowe).

Ogólne dekodowanie geograficzne obejmuje dwa typy:

Interpretacja topograficzna-wytwarzany w celu wykrywania, rozpoznawania i uzyskiwania cech obiektów, które powinny być przedstawione na mapach topograficznych.Jest jednym z fundamentów procesów schematu technologicznego aktualizacji i tworzenia map.

Interpretacja krajobrazu– prowadzone w celu regionalnego i typologicznego podziału obszaru oraz rozwiązywania problemów specjalnych.

Dekodowanie specjalne (tematyczne, branżowe). produkowane w celu rozwiązywania problemów wydziałowych przy określaniu cech poszczególnych zbiorów obiektów. Istnieje wiele odmian dekodowania tematycznego. rolnictwo, leśnictwo. geologiczne, glebowe, geobotaniczne itp. oraz inne cele wydziałowe. Jeżeli ostatecznym zadaniem interpretacji specjalnej jest zestawienie map tematycznych, np. rolniczych, glebowych czy geobotanicznych, to wtedy. w przypadku braku odpowiedniej podstawy topograficznej, interpretacji specjalnej towarzyszy interpretacja topograficzna.

Podstawą metodologicznej klasyfikacji dekodowania na obecnym poziomie rozwoju są sposoby odczytu i analizy informacji wideo. Na tej podstawie można wyróżnić następujące główne metody deszyfrowania:

wizualny, w którym informacje zawarte w obrazach są odczytywane i analizowane przez osobę:

maszynowo-wizualny, w którym informacja wideo jest wstępnie konwertowana przez wyspecjalizowane lub uniwersalne maszyny interpretacyjne w celu ułatwienia późniejszej analizy wizualnej powstałego obrazu:

zautomatyzowane(konwersacyjna), podczas której czytanie z obrazów i analiza. lub bezpośrednią analizę nagranej informacji wizyjnej linia po linii, wykonują specjalistyczne lub uniwersalne maszyny interpretacyjne z aktywną częścią operatora:

automatyczny(maszyna), w której odszyfrowywanie odbywa się wyłącznie za pomocą maszyn interpretujących. Osoba definiuje zadania i ustawia program do przetwarzania i informacji wideo.

We wszystkich metodach można wyróżnić niższe poziomy klasyfikacji – metody i warianty metod.

Podstawowy schemat procesu deszyfrowania dowolną metodą pozostaje niezmieniony - uznanie Polega na porównaniu i określeniu stopnia bliskości pewnego zbioru cech rozszyfrowanego obiektu z odpowiadającymi im cechami referencyjnymi znajdującymi się w pamięci osoby lub maszyny. Proces rozpoznawania poprzedzony jest procesem uczenia się (lub samouczenia), podczas którego ustalana jest lista obiektów do rozszyfrowania, wybierany jest zbiór ich cech oraz ustalany jest dopuszczalny stopień ich odmienności.

Jeżeli nie ma wystarczającej a priori informacji o klasach obiektów i ich cechach, osoba i maszyna mogą podzielić przedstawione przedmioty ze względu na bliskość pewnych cech na jednorodne grupy - skupienia, których zawartość jest następnie określana przez osobę lub maszynę korzystającą z dodatkowych danych.

2. Wizualna metoda dekodowania, bezpośrednie i pośrednie znaki dekodowania .

Obiekty naturalne przedstawione na fotografiach mogą zostać zidentyfikowane i zinterpretowane przez dekoder na podstawie ich właściwości, które znajdują odzwierciedlenie w charakterystyce deszyfrowania tych obiektów. Wszystkie funkcje deszyfrowania można podzielić na dwie grupy: funkcje deszyfrowania bezpośredniego i funkcje deszyfrowania pośredniego.

Cechy bezpośrednie obejmują te właściwości i cechy obiektów, które są bezpośrednio widoczne na zdjęciach i które można dostrzec wizualnie lub za pomocą środków technicznych.

Aby kierować znakami dekodującymiM obejmują kształt i rozmiar obrazu obiektów w rzucie i na wysokości, ogólny (integralny) ton obrazów czarno-białych lub kolorowych (spektrozonalnych) oraz teksturę obrazu.

Formularz w większości przypadków jest to cecha wystarczająca do oddzielenia obiektów pochodzenia naturalnego i antropogenicznego. Obiekty stworzone przez człowieka mają zazwyczaj prawidłowe konfiguracje. Na przykład wszelkie budynki i konstrukcje mają regularne kształty geometryczne. To samo można powiedzieć o kanałach, autostradach i liniach kolejowych, parkach i placach, gruntach ornych i paszowych oraz innych obiektach. Kształt przedmiotów jest czasami używany jako pośredni znak określający cechy innych obiektów.

Wymiary odszyfrowanych obiektów w większości przypadków ocenia się je względnie. Względną wysokość obiektów ocenia się bezpośrednio na podstawie ich obrazu na krawędziach obrazów uzyskanych przy użyciu szerokokątnych systemów fotografowania. Rozmiar, a także kształt na wysokości, można ocenić na podstawie cieni padających z przedmiotów. Oczywiście obszar, na który pada cień, musi być poziomy.

Wymiary obrazu obiektów, a także kształt ulegają zniekształceniu pod wpływem ukształtowania terenu i specyfiki projekcji zastosowanej w systemie filmowym.

Ton obrazu jest funkcją jasności obiektu w zakresie czułości widmowej odbiornika promieniowania systemu strzeleckiego. W fotometrii analogiem tonu jest gęstość optyczna obrazu. niestałość tej cechy związana jest z następującymi czynnikami: warunkami oświetlenia, strukturą powierzchni, rodzajem materiału fotograficznego i warunkami obróbki, strefą widma elektromagnetycznego i innymi przyczynami.Ton ocenia się wizualnie poprzez przypisanie obrazu do pewnego poziomu nietrwałości -standaryzowana skala achromatyczna, na przykład jasny ton, jasnoszary, szary itp. Liczba kroków zależy od progu światłoczułości ludzkiego aparatu wzrokowego.

Ustalono eksperymentalnie, że oko ludzkie zostało ustalone eksperymentalnie, że oko ludzkie potrafi rozróżnić do 25 stopni odcieni szarości, w celach praktycznych częściej stosuje się skalę szarości tonów od siedmiu do dziesięciu poziomów (tabela 2).

Tabela 1 Ilościowa charakterystyka gęstości obrazu

Za pomocą komputerów można rozróżnić aż 225 poziomów odcieni szarości na zdjęciach i filmach. Ponadto poziomy te, w zależności od wykonywanego zadania, można pogrupować w pewne etapy ze względu na ich charakterystykę ilościową. Na tonację obrazu fotograficznego istotny wpływ mają właściwości tekstury obiektów, od których zależy rozkład światła odbitego od powierzchni obiektu w przestrzeń.

Gęstość optyczna służy jako kod przekazujący właściwości obiektów.Obiekty o zupełnie innym kolorze mogą pojawić się w tej samej tonacji na czarno-białej fotografii lub obrazie telewizyjnym. Biorąc pod uwagę niestabilność wskaźnika, podczas odszyfrowywania fototon ocenia się tylko w połączeniu z innymi cechami dekodowania (na przykład strukturą). Niemniej jednak to fototon pełni rolę głównej cechy rozszyfrowującej, która kształtuje zarysy granic, wymiarów i struktury obrazu obiektu.

Ton może być dość informacyjnym znakiem, jeśli elementy systemu strzelania i warunki strzelania zostaną odpowiednio wybrane.

Ton obrazu gruntów ornych może znacznie zmieniać się w czasie i przestrzeni, gdyż w istotny sposób zależy od stanu powierzchni pól niezamieszkanych (zaoranych, zabronowanych, suchych, mokrych itp.), od rodzaju i fenofazy upraw na zajęte pola.

Kolor obrazu jest charakterystyką widmową i określa energię strumienia świetlnego.Gama kolorów obrazów jest istotnym znakiem interpretacji. Znak ten należy rozpatrywać w dwóch aspektach. W pierwszym przypadku, gdy obraz na zdjęciach lotniczych i satelitarnych powstaje w barwach zbliżonych do naturalnych (obrazy kolorowe), rozpoznanie i klasyfikacja obiektów terenowych nie nastręcza szczególnych trudności. W tym przypadku brane są pod uwagę takie cechy koloru, jak jego jasność i nasycenie, a także różne odcienie tego samego koloru. W innym przypadku obraz kolorowy tworzony jest w dowolnych kolorach (pseudokolorach), jak ma to miejsce w przypadku fotografii spektrostrefowej. Znaczenie tego celowego zniekształcenia kolorystyki natury na obrazie polega na tym, że na fotografiach obserwator łatwiej dostrzega kontrasty kolorystyczne szczegółów obrazu, dlatego kolorowe zdjęcia lotnicze i kosmiczne mają większą czytelność niż zdjęcia czarno-białe . Najlepsze wyniki uzyskuje się przy interpretacji spektrozonalnych zdjęć lotniczych o większym kontraście barw

Kolory spektrozonalnego zdjęcia lotniczego są mniej stabilne niż kolory zdjęcia kolorowego w naturalnych kolorach. W razie potrzeby można je znacząco zmienić za pomocą filtrów świetlnych.

Istnieje specjalna technika dekodowania, w której kolor obrazów jest używany do kodowania szczegółów obrazu o tej samej gęstości optycznej. Metoda ta znajduje szerokie zastosowanie w interpretacji obrazów strefowych uzyskanych w wyniku badań wielospektralnych. Jest bardzo skuteczny podczas dekodowania krajobrazu. W tym przypadku poszczególne elementarne jednostki krajobrazu można zakodować jakimś kolorem w oparciu o powiązane z nimi cechy i właściwości.

Cień jako funkcja deszyfrująca odgrywa ważną rolę w rozszyfrowywaniu obiektów i ich właściwości. Padający cień rzucany przez obiekt na powierzchnię Ziemi, znajdujący się po stronie przeciwnej do Słońca, podkreśla objętość obiektu i jego kształt. Jego zarys i wielkość zależą od wysokości Słońca, terenu (obszaru), na który pada cień oraz kierunku oświetlenia.

Istnieje kilka sposobów określenia wysokości obiektu na podstawie padającego cienia:

gdzie l jest długością cienia obiektu na zdjęciu lotniczym;

m jest mianownikiem skali obrazu;

n jest względną długością cienia pobraną z tabel V.I. Drury (patrz Smirnov L.E., 1975)

gdzie b₁ jest długością cienia obiektu na zdjęciu lotniczym;

h₂ to wysokość znanego obiektu na zdjęciu lotniczym;

b₂ - długość cienia na zdjęciu lotniczym znanego obiektu

Po kształcie padającego cienia można rozpoznać zarówno obiekty sztuczne (budynki, filary, punkty triangulacyjne), jak i obiekty naturalne. Spadające cienie są szeroko stosowane jako cechy dekodujące w badaniu roślinności. Rzucane cienie eksponują wydłużony kształt sylwetki obiektu. Właściwość tę wykorzystuje się przy rozszyfrowywaniu ogrodzeń, słupów telegraficznych, wież wodnych i silosów, znaków zewnętrznych punktów sieci geodezyjnej, pojedynczych drzew, a także ostro określonych form terenu (skafy, wąwozy itp.). Należy pamiętać, że na wielkość cienia ma wpływ ukształtowanie terenu.Każda rasa ma swój specyficzny kształt korony, który odbija się w jej cieniu i pozwala określić jej skład gatunkowy. Na przykład kształt padającego cienia świerka przypomina ostry trójkąt, podczas gdy kształt sosny jest owalny. Należy jednak pamiętać, że cień jest bardzo dynamicznym znakiem dekodującym (zmienia się w ciągu dnia). Może przekroczyć rozmiar obiektu, gdy Słońce znajduje się nisko nad horyzontem

Tekstura (struktura obrazu) - charakter rozkładu gęstości optycznej w polu obrazu obiektu. Struktura obrazu jest najbardziej stabilną cechą bezpośredniego rozszyfrowania, praktycznie niezależną od warunków fotografowania. Struktura to złożona cecha, która łączy w sobie inne cechy bezpośredniego rozszyfrowania (kształt, ton, rozmiar, cień) zwartej grupy jednorodnych i niejednorodnych szczegółów obrazu obszaru na obrazie. Powtarzalność, rozmieszczenie i ilość tych części prowadzą do identyfikacji nowych właściwości i pomagają zwiększyć wiarygodność interpretacji. Znaczenie tej cechy wzrasta wraz ze zmniejszaniem się skali obrazu. Przykładowo fakturę masywu leśnego tworzy obraz koron poszczególnych drzew na zdjęciach, a przy dużej rozdzielczości systemu fotografowania - obraz także elementów koron - gałęzi czy nawet liści; teksturę czystej ziemi ornej tworzą bruzdy orne lub pojedyncze bryły.

Istnieje dość duża liczba struktur utworzonych z kombinacji punktów, obszarów, wąskich pasków o różnych kształtach, szerokościach i długościach. Niektóre z nich omówiono poniżej.

Struktura ziarnista typowe dla przedstawiania lasów. Wzór tworzą szare zaokrąglone plamy (korony drzew) na ciemniejszym tle utworzonym przez zacienione przestrzenie pomiędzy drzewami. Podobną strukturę ma obraz roślinności uprawnej (ogrodów).

Jednorodna struktura Tworzy go ten sam typ mikrorzeźby i jest charakterystyczny dla nizinnych trawiastych bagien, równin stepowych, pustyń gliniastych i zbiorników wodnych o spokojnych warunkach wodnych.

Struktura pasmowa charakterystyczny dla obrazów ogrodów warzywnych i zaoranych pól i jest konsekwencją równoległego ułożenia bruzd.

Drobnoziarnista struktura typowe dla przedstawiania krzewów różnych gatunków.

Struktura mozaiki utworzone przez roślinność lub pokrywę glebową o nierównej wilgotności i jest charakterystyczne dla losowo rozmieszczonych obszarów o różnych kolorach, rozmiarach i kształtach. Podobna struktura, utworzona przez naprzemienne prostokąty o różnej wielkości i gęstości, jest charakterystyczna dla przedstawiania działek osobistych,

Łaciasta struktura typowe dla obrazów ogrodów i bagien.

Struktura kwadratowa charakterystyczne dla niektórych typów leśnych bagien i osiedli miejskich. Tworzy go połączenie obszarów leśnych oddzielonych jasnymi pasami bagien i jest odczytywane jako połączenie obszarów o jednolitym tonie. Tę samą strukturę tworzą wizerunki budynków wielokondygnacyjnych (stosunkowo duże prostokąty) oraz elementy zabudowy wewnątrzblokowej na terenach zaludnionych.

W miarę zmniejszania się skali teksturę tworzą większe elementy terenu, np. poszczególne pola uprawne.Tekstura jest jedną z cech najbardziej informacyjnych. Dzięki fakturze osoba bezbłędnie identyfikuje lasy, ogrody, osady i wiele innych obiektów. W przypadku wymienionych obiektów tekstura jest stosunkowo stabilna w czasie.

Znaki pośrednie można podzielić na trzy główne grupy. naturalne, antropogeniczne i naturalno-antropogeniczne. Funkcje deszyfrowania pośredniego są dość stabilne i w mniejszym stopniu zależą od skali.

DO naturalny odnoszą się do wzajemnych powiązań i współzależności obiektów i zjawisk w przyrodzie. Nazywa się je również krajobraz. Takimi przejawami może być na przykład zależność rodzaju pokrywy roślinnej od rodzaju gleby, jej zasolenia i wilgotności, czy też związek rzeźby terenu z budową geologiczną terenu i ich wspólną rolą w procesie glebotwórczym. proces.

Używając antropogeniczny znaki pośrednie identyfikują przedmioty stworzone przez człowieka. W tym przypadku wykorzystuje się powiązania funkcjonalne między obiektami, ich położenie w ogólnym zespole struktur, strefową specyfikę organizacji terytorium i wsparcie komunikacyjne obiektów. Na przykład gospodarstwo hodowlane przedsiębiorstwa rolnego można rozpoznać po zespole budynków głównych i pomocniczych, wewnętrznym układzie terytorium, intensywnie wybitych wybiegach, położeniu rozszyfrowanego zespołu budowli w stosunku do obszaru mieszkalnego oraz charakter sieci drogowej. Podobnie warsztaty naprawcze można rozpoznać po wizerunku maszyn znajdujących się na terenie, stadninę można rozpoznać po arenie przylegającej do jej terytorium. Jednocześnie każdej ze struktur kompleksu nie da się rozszyfrować osobno, bez powiązania z pozostałymi. . Na przykład jasna, kręta linia łącząca obszary zaludnione prawie na pewno przedstawia wiejską drogę; z tym samym prawdopodobieństwem w lesie lub na polu giną lekkie kręte linie - drogi polne lub leśne; budynek w pobliżu skrzyżowania lekkiej krętej drogi (drogi gruntowej) z linią kolejową wskazuje na obecność tutaj przejazdu; droga kończąca się na brzegu rzeki i jej kontynuacja na drugim brzegu wskazuje na obecność brodu lub promu; zespół budynków w pobliżu wielokrotnie rozgałęziającej się linii kolejowej sugeruje obecność stacji kolejowej. Logiczna analiza cech deszyfrowania bezpośredniego i pośredniego znacznie zwiększa niezawodność deszyfrowania.

DO pośrednio przyrodniczo-antropogeniczny Charakterystyka obejmuje zależność działalności gospodarczej człowieka od pewnych warunków naturalnych, przejaw właściwości obiektów naturalnych w działalności człowieka i inne. Na przykład na podstawie rozmieszczenia określonych rodzajów upraw można dokonać pewnej oceny właściwości gleby i jej wilgotności; elementy zamkniętego systemu odwadniającego można rozszyfrować na podstawie zmian wilgotności powierzchniowej w miejscach drenów. Obiekty służące do identyfikacji i określenia cech obiektów, których nie można bezpośrednio rozszyfrować, nazywane są obiektami wskaźniki, i odszyfrowanie - wskaźnik. Takie dekodowanie może być wieloetapowe, gdy za pomocą wskaźników pomocniczych identyfikuje się bezpośrednie wskaźniki deszyfrowanych obiektów. Techniki dekodowania indykacyjnego służą do rozwiązywania problemów wykrywania i określania cech obiektów niewidocznych na zdjęciach. Najważniejszymi wskaźnikami różnych zjawisk w interpretacji pośredniej są roślinność, rzeźba terenu i hydrografia.

Wegetacja jest dobrym wskaźnikiem gleby, osadów czwartorzędowych, wilgotności gleby itp. Podczas interpretacji można zastosować następujące znaki wskaźnikowe roślinności:

Charakterystyka morfologiczna umożliwiają rozróżnienie roślinności drzewnej, krzewiastej i łąkowej na zdjęciach lotniczych.

Charakterystyka florystyczna (gatunkowa). pozwalają rozszyfrować skład gatunkowy, np. plantacje sosny ograniczają się do piaszczystych gleb automorficznych, plantacje olszy czarnej do gleb darniowo-glejowych.

Objawy fizjologiczne opierają się na powiązaniu warunków hydrogeologicznych i geochemicznych miejsca uprawy z właściwościami chemicznymi skał. Na przykład porosty na wapieniach są pomarańczowe, a na granitach żółte.

Charakterystyka fenologiczna opierają się na różnicach w rytmie rozwoju roślinności. Jest to szczególnie widoczne jesienią w roślinności liściastej w zmianie koloru liści. Kolorowe obrazy lotnicze wyraźnie rozróżniają skład gatunkowy roślinności, co podkreśla warunki wzrostu.

Charakterystyka fitocenotyczna umożliwiają rozszyfrowanie typów roślinności leśnej i zespołów roślinności łąkowej, które są ograniczone do określonych warunków uprawy. Na przykład lasy porostowo-sosnowe rosną na wzniesionych elementach rzeźby z automorficznymi luźnymi glebami piaszczystymi, podczas gdy lasy porostowo-sosnowe ograniczają się do elementów płaskorzeźby i gleb darniowo-bielicowo-bagnistych.

Ulga jest jednym z najważniejszych wskaźników. Powiązanie rzeźby z innymi elementami zespołów przyrodniczych, jej duża rola w kształtowaniu wyglądu zewnętrznego krajobrazów oraz możliwość bezpośredniej interpretacji pozwalają na wykorzystanie rzeźby jako wskaźnika szerokiej gamy obiektów przyrodniczych i ich właściwości. Takimi wskaźnikami mogą być następujące cechy morfometryczne i morfologiczne rzeźby: a) wysokości bezwzględne i amplitudy wahań wysokości na danym obszarze; b) ogólne rozwarstwienie terenu i kąty nachylenia; c) orientację poszczególnych form rzeźby i ekspozycję zboczy (słoneczne, wiatrowe), które wraz z wysokościami bezwzględnymi określają warunki klimatyczne i reżim wodny na danym terytorium; d) związek rzeźby terenu z geologią; e) genezę płaskorzeźby, jej wiek i nowożytną dynamikę itp.

Hydrografia jest ważnym wskaźnikiem warunków fizyczno-geograficznych i geologicznych. Ścisłe powiązanie struktury i gęstości sieci hydrograficznej (jezior, rzek i bagien) z geologią i rzeźbą terenu pozwala na wykorzystanie zdjęć lotniczych, zwłaszcza sieci rzecznych, jako bezpośredniego elementu krajobrazu przy analizie obszaru pod kątem geomorfologicznym, geologicznym i paleograficznym warunki.

Funkcje deszyfrujące są zwykle używane zbiorczo, bez podziału na jakiekolwiek grupy. Obraz na odszyfrowanym obszarze jest zwykle postrzegany przez osobę jako pojedyncza całość - model obszaru. Na podstawie analizy modelu tworzymy wstępną hipotezę dotyczącą istoty obiektu (zjawiska) i jego właściwości. Prawidłowość hipotezy potwierdza się lub odrzuca (czasami wielokrotnie) za pomocą dodatkowych znaków.

5. Właściwości informacyjne obrazów z punktu widzenia interpretacji wizualnej

Aby ocenić właściwości informacyjne obrazu, stosuje się dwie cechy:

1. treść informacyjna;

2. . rozszyfrowanie.

Treść informacji - ekspercka ocena potencjalnej możliwości uzyskania z tych zdjęć niezbędnych informacji o obiektach. Nie da się wybrać ilościowego kryterium oceny zawartości informacyjnej obrazu. Treść informacyjną ocenia się zwykle werbalnie: wysoka zawartość informacyjna, niewystarczająca zawartość informacyjna itp. W zależności od celów interpretacji (zadania do rozwiązania) te same obrazy można uznać za wysoce informacyjne i niewystarczająco informacyjne.

Podstawą formalnej oceny ilości informacji zawartej w obrazie może być jego związek z rozdzielczością. Im wyższa rozdzielczość obrazów, tym większa ilość zawartych w nich informacji. Na podstawie informacji semantycznej można określić jej wartość dla badacza. Na przykład wyraźny obraz składu gatunkowego roślinności leśnej na zdjęciach lotniczych w podczerwieni wskazuje na skuteczność wykorzystania tych obrazów do rozszyfrowania jej składu gatunkowego. Rozszyfrowując obrazy lotnicze, możesz uzyskać różnorodne informacje i fakty. Informacje obejmują jednak tylko te, które spełniają zadanie lub cel.

Aby określić maksymalną ilość informacji, koncepcja „ pełna informacja", przez co należy rozumieć informację, którą w każdym konkretnym przypadku można wydobyć ze zdjęć uzyskanych w optymalnych warunkach technicznych, pogodowych i skali fotografowania. Często jednak stosuje się obrazy, które mają właściwości inne niż optymalne. Ilość informacji w nich zawartych jest z reguły mniejsza od pełnych informacji i wynosi operacyjny Informacja. Informacje operacyjne obejmują niezbędne informacje, które można obliczyć: uzyskane w wyniku odszyfrowania danych obrazu. Jednak wyodrębnione informacje są prawie zawsze mniejsze niż informacje operacyjne ze względu na błędy deszyfrowania. Błędy podczas odszyfrowywania obiektów mogą wystąpić z następujących powodów: podczas odszyfrowywania obiektów o niskim kontraście; fałszywa identyfikacja obiektów ze względu na zbieżność cech rozszyfrowania (na przykład wapień i pola śnieżne). Jednak osoba rozszyfrowująca często napotyka zakłócenia i szumy, które dla badacza nie mają żadnej wartości. Zakłóceniami mogą być obecność odblasków, a także obrazu na obrazach grubości atmosfery, która nakłada się na obraz w postaci zamglenia lub takich zjawisk atmosferycznych jak mgła, burze piaskowe itp. Odmiana jakościowa i ilość wyodrębnionych informacji w dużej mierze zależy od właściwości pola informacyjnego obrazów.

Prostota porównania fotografii z naturą, zewnętrzna zbieżność obrazu przedmiotów z tym, jak je widzimy, decydują o wyrazistości fotografii. Przedmioty rozpoznaje się na zdjęciach, jeśli ich obraz odpowiada bezpośredniemu obrazowi wzrokowemu i jest dobrze znany z praktyki, np. zachmurzenie. Przejrzystość zdjęć zawsze była szczególnie ceniona. Założono, że główną zaletą obrazów z samolotów jest możliwość bezpośredniego rozpoznania wzrokowego. Jednak wraz z rozwojem metody zaczęto przywiązywać dużą wagę do wyrazistości obrazu. Im intensywniej i bardziej kontrastowo zostaną wyróżnione na obrazie przedmioty i zjawiska będące przedmiotem dekodowania, tym jest on bardziej wyrazisty.

Zatem, wyrazistość obrazy charakteryzują się łatwością rozszyfrowania obiektów i zjawisk najistotniejszych dla rozwiązania problemu. Widoczność i wyrazistość w pewnym sensie przeciwne, wzajemnie wykluczające się właściwości obrazu lotniczego. Dlatego zdjęcia w naturalnych kolorach są najbardziej atrakcyjne wizualnie. Kolorowe obrazy spektrozonalne są mniej wyraźne, ale przy interpretacji np. roślinności leśnej są bardziej wyraziste. Jasność i wyrazistość obrazu są związane z jego skalą, ale optymalne skale wyrazistości i wyrazistości obrazów nie pokrywają się ze sobą. Widoczność wzrasta wraz ze wzrostem skali.

Dekodowalność Obrazy lotnicze to suma ich właściwości, które określają ilość informacji, jaką można uzyskać rozszyfrowując obrazy w celu rozwiązania danego problemu. Wiadomo, że te same obrazy mają różną czytelność w odniesieniu do różnych obiektów i zadań. zadania. Można to wyrazić ilościowo poprzez stosunek informacji operacyjnych (I 0) zawartych w tych obrazach do informacji pełnej:

Często jednak do określenia czytelności obrazów wykorzystuje się rozszyfrowanie względne, które charakteryzuje się stosunkiem informacji użytecznych (I) niesionych przez zdjęcie lotnicze do pełnych informacji, jakie można ze zdjęcia lotniczego uzyskać:

Wartość Dc nazywana jest współczynnikiem rozszyfrowania. Pojęcie „informacji pełnej” można różnie interpretować, zgodnie z czym względna czytelność może charakteryzować różne właściwości zdjęć lotniczych. Jeśli za informację pełną przyjmiemy maksymalną pojemność informacyjną zdjęć lotniczych, wówczas współczynnik rozszyfrowania pokaże obciążenie zdjęć lotniczych bezużytecznymi informacjami, innymi słowy „poziom szumu”

Stosując ten sam wzór (Dc = I/Imax) można obliczyć względną czytelność poszczególnych obiektów. Przy odpowiednim podejściu pozwala na porównanie zdjęć lotniczych wykonanych na różnych kliszach, wydrukowanych na różnych papierach itp. Tym samym wartość zdjęcia lotniczego jako źródła informacji wyraża się poprzez współczynnik czytelności.

Kompletność deszyfrowania można scharakteryzować poprzez stosunek wykorzystanych (uznanych) przydatnych informacji (I 1) do wszystkich przydatnych informacji zawartych w danych

zdjęcia lotnicze:

Kompletność deszyfrowania w dużej mierze zależy od przeszkolenia deszyfratorów, ich doświadczenia i specjalnej wiedzy.

Pod niezawodnością deszyfrowania należy rozumieć prawdopodobieństwo prawidłowego rozpoznania lub interpretacji obiektów. Można go oszacować poprzez stosunek liczby poprawnie rozpoznanych obiektów (n) do sumy wszystkich rozpoznanych obiektów.

Dekodowalność można poprawić, powiększając obraz, zmieniając kontrast, zmniejszając rozmycie i inne przekształcenia.

Deszyfrowanie obrazów

Deszyfrowanie obrazów

metoda badania terytoriów, obszarów wodnych i zjawisk atmosferycznych na podstawie ich zdjęć lotniczych, kosmicznych i podwodnych, diagramów fotograficznych i planów fotograficznych. Istotą dekodowania jest rozszyfrowanie treści obrazów, rozpoznanie przedstawionych obiektów, określenie ich cech jakościowych i ilościowych, wydobycie informacji w oparciu o zależności istniejące pomiędzy właściwościami obiektów a ich przedstawieniem na obrazach.
Według metod technicznych rozróżnia się interpretację wizualną (biurową i terenową, w tym aerowizualną), instrumentalną (pomiarową) i zautomatyzowaną, przy czym metody te często stosuje się łącznie. Zgodnie z treścią dekodowanie dzieli się na ogólne geograficzne (w tym topograficzne), tematyczne (geologiczne, krajobrazowe, środowiskowe itp.) I specjalne (leśnictwo, rekultywacja itp.). O jakości i niezawodności rozpoznawania obiektów decydują cechy deszyfrowania, skala i rozdzielczość obrazów, ich właściwości stereoskopowe, wsparcie techniczne i zastosowane algorytmy.
Cechy deszyfrujące to charakterystyczne cechy obiektów, dzięki którym można je rozpoznać, odróżnić od innych i zinterpretować. Dzieli się je na bezpośrednie i pośrednie. Bezpośredni znaki są nieodłącznie związane z samymi obiektami, są to konfiguracja, rozmiar, kolor, fototon, cień obiektu, struktura i faktura obrazu. Pośredni(orientacyjne) cechy deszyfrowania charakteryzują obiekt pośrednio poprzez właściwości innego powiązanego z nim obiektu. Na przykład uskoki tektoniczne i wody gruntowe są często wykrywane na obrazach poprzez powiązane z nimi paski roślinności. W procesie deszyfrowania zwykle wykorzystywane są wcześniej przygotowane zestawy funkcji referencyjnych.
Osoba odszyfrowująca z pewnością musi znać specyficzne (geograficzne, geologiczne itp.) cechy terytorium i rozumieć naturę odszyfrowywanego obiektu. Wyniki prezentowane są w formie cyfrowej lub sporządzane w formie schematów deszyfrowania, które następnie służą do kompilowania, wyjaśniania i aktualizacji map.
Nowoczesna zautomatyzowana interpretacja polega na wykorzystaniu specjalnych fotogrametrycznych przyrządów elektrooptycznych, komputerów, oprogramowania i narzędzi informatycznych. Automatyzacja obejmuje cały cykl pracy, obejmujący wstępną korektę obrazów, selekcję, rozpoznawanie i digitalizację obiektów, rysowanie map i wyświetlanie ich na ekranie lub urządzeniu drukującym.

Geografia. Nowoczesna ilustrowana encyklopedia. - M.: Rosman. Pod redakcją prof. A. P. Gorkina. 2006 .

Zobacz, co oznacza „odszyfrowanie obrazu” w innych słownikach:

interpretacja obrazów w nauce błota- toto – interpretacja potoków błotnych INTERPRETACJA OBRAZU W BADANIACH FLUDRY to jedna z metod badania potoków błotnych, szczególnie szeroko stosowana w ich mapowaniu. Polega na rozpoznaniu basenów błotnych na zdjęciach lotniczych i satelitarnych oraz... ... Zjawiska błotne. Słownik terminologiczny

Interpretacja zdjęć lotniczych jest jedną z metod badania terenu na podstawie jego obrazu uzyskanego za pomocą fotografii lotniczej. Polega na identyfikacji i rozpoznaniu fotografowanych obiektów, ustaleniu ich cech jakościowych i ilościowych, a także... ... Wielka encyklopedia radziecka

Czytanie, dekodowanie, interpretacja treści. zdjęcia fotograficzne i telewizyjne wykonane w różnych formatach odstępy widma widzialnego i obrazów w podczerwieni (IR) w zakresie 1,8 - 14 mm. Fotografia z kosmosu powstaje z przestrzeni załogowej... ... Encyklopedia geologiczna- 8.4.6 Interpretacja wielkoskalowych zdjęć lotniczych i satelitarnych dokonywana jest w celu retrospektywnej oceny stanu środowiska.