Содержание дисциплины

Введение

                Понятие "методы дистанционного зондирования",  их место среди других  методов  изучения  Земли.  Задачи  и   области применения дистанционных     методов    при    геологических исследованиях. История и эволюция аэро - и космических методов в связи   с   развитием   самолетостроения  и  космонавтики. Современные космические изображения.  Комплексирование методов   дистанционного   зондирования   с другими методами изучения Земли, их значение и эффективность использования при решении геологических задач.

Методы дистанционного зондирования при геологической фотосъемке

Физические основы      дистанционного     зондирования. Параметры электромагнитного излучения: частота, длина волны. Характеристики излучения: лучистая энергия, лучистый поток, сила и плотность излучения, энергетическая яркость, альбедо, коэффициент яркости. Шкала электромагнитных волн. Специфика и возможности использования материалов различных  диапазонов  спектра  для геологических исследований.

Методы дистанционного зондирования. Воздушная, наземная (фототеодолитная), космическая съемки. Виды съемок  по положению оптической оси: плановая, высоко- и низкоперспективная съемки. Способы получения фотоизображения: оптический и  фотоэлектронный.

Аэро- и   космическая   фотосъемки   земной   поверхности. Фотосъемка широкого  спектрального  диапазона:  черно-белая, цветная и спектрозональная.  Многозональная  фотосъемка  и способы получения изображений.

Фототеодолитная  съемка, ее специфика.

Телевизионная    съемка.   Виды   телевизионных систем: оптические и сканерные. Диапазоны     съемок. Многозональная телевизионная    съемка.   

Инфракрасная (тепловая) съемка, области применения.  Диапазоны теплового зондирования. Преобразование инфракрасного излучения в фотоизображение. 

Радиолокационная (радарная) съемка. Физические основы получения изображений. Используемый диапазон  спектра. Виды съемки: пассивная радиотепловая и собственно радарная. Преимущества радарной съемки. Особенности полученных изображений и информативность.

Спектрометрическая съемка, методика и цель ее проведения. Диапазоны съемки. Особенности использования спектрометрической съемки. Геофизические   (магнитная и гравитационная съемки)  и  геодезические  (лазерная съемка) исследования Земли из космоса.   Их   роль   при   решении геодинамических задач.

Обзор современного состояния в области получения и обработки материалов дистанционного зондирования. Характеристика съемочной аппаратуры, применяемой для получения снимков земной поверхности; количество спутников, ведущих съемку и их принадлежность различным государствам. Перспективы ближайшего будущего в области запусков новых спутников и их технические параметры. Использование сети Интернет для развития дистрибуции ДДЗ и возможности потребителей таких данных по отбору, получению и их обработке.

 Параметры дистанционных материалов

Обзорность, разрешающая способность, уровень генерализации, ширина захвата земной поверхности. Высота фотографирования, масштаб изображения, площадь снимка.  Глобальный,   континентальный,  региональный, локальный и детальный уровни генерализации. Особенности применения снимков разных уровней генерализации для решения геологических задач.

Дешифрирование материалов космической и высотной съемок для изучения геологической структуры

Дистанционное изображение - модель поверхности земной коры. Аналоговый и  цифровой  способы  обработки  космической  информации. Методы преобразования  первичных  изображений  на  ЭВМ.  Квантование, фильтрация, эквализация. Методы дешифрирования:  визуальное и автоматизированное. Дешифровочные признаки: прямые и косвенные. Ландшафтно-индикационный и контрастно-аналоговый методы дешифрирования.

          Геологические объекты на материалах дистанционного  зондирования.

Линеаменты и их  характеристика.  Классификация линеаментов.  Ориентировка, иерархия линеаментов, их возраст. Линеаменты и разрывные нарушения. Планетарная трещиноватость. Кольцевые структуры.  Классификация кольцевых  структур.  Генетические типы кольцевых структур.  Связь кольцевых структур и линеаментов.  Полезные ископаемые, связанные с кольцевыми структурами.

Дешифрирование рельефа  и  четвертичных отложений по космическим снимкам.

Рельеф и четвертичные отложения платформенных и горных областей. Различные генетические  типы четвертичных отложений и их дешифровочные признаки в горных условиях и на платформах. Структурно-геоморфологическое дешифрирование  горно-складчатых областей по космическим снимкам. Новейшая  структура  горных  районов на мелко - средне- и крупномасштабных космических снимках. Положительные (поднятия) и отрицательные (впадины) структурные формы. Использование рельефа, растительности, четвертичных отложений, антропогенных  ландшафтов  при выделении новейших структурных форм. Структурно-геоморфологическое дешифрирование платформенных областей по космическим снимкам. Ландшафтно-индикационный  метод  дешифрирования закрытых территорий. Новейшие структурные формы платформенных территорий.

Геологическая структура,  глубинное строение и тектоническая расслоенность литосферы по космическим снимкам.

Комплексирование космогеологических исследований с геофизическими и геохимическими данными.  Космофотогеологическая карта и методика ее составления.  Использование космических синтезированных многозональных фото- и телевизионных снимков для составления космофотогеологических карт. Изучение современных и новейших геологических  процессов  из  космоса.

Практическое использование материалов космических съемок.

Применение космических изображений для решения задач охраны и рационального использования окружающей среды. Применение космических методов исследования при поисках полезных ископаемых. Прямые и косвенные методы поисков полезных ископаемых.

Комплексное геологическое дешифрирование космических, аэро- и фототеодолитных снимков

Комплексное использование космических, аэро- и  фототеодолитных снимков для дешифрирования складчатой  структуры в различных районах (горных и равнинных).            

Факторы,  влияющие на информативность дешифрирования: литологический, геоморфологический,  гидрографический,  геоботанический,  а также степень обнаженности и залесенность.  Дешифрирование  отдельных складок,  складчатых систем и складчатых поясов по аэро -, космо- и фототеодолитным снимкам. Дешифрирование районов развития различных типов складчатости:  регионального сжатия (альпинотипной), приразломной, облекания (отраженной, штамповой), нагнетания.

Выражение разрывных  нарушений  разного ранга на аэро -,  космо- и фототеодолитных снимках.

Признаки дешифрирования  трещин  и разрывов со  смещением:  сбросов,  взбросов и их комбинаций (горстов и грабенов), надвигов,  покровов,  сдвигов, раздвигов. Локальные, региональные и  трансформные  разломы  и их отражение на материалах космо -, аэро- и фототеодолитной съемки.  Построение карт разрывной тектоники и трещиноватости. Анализ роз-диаграмм трещиноватости. Рисунок фотоизображения структур парагенеза сжатия - комбинации складок, надвигов, сдвигов. Примеры дешифрирования районов складчатости срыва.

Комплексное использование космических, аэро- и  фототеодолитных снимков при  составлении геологических, геоморфологических и карт четвертичных отложений разного масштаба.

Степень достоверности материалов,  полученных в результате  комплексного дешифрирования  наземных  фотопанорам и крупномасштабных аэроснимков при составлении детальных карт.

 

Дистанционные исследования для изучения современных геологических  процессов

Современные геологические процессы, их классификация по А.И.Шеко, В.С.Круподерову. Система территориальных центров мониторинга России; цели и задачи службы мониторинга для анализа и предсказания опасных природных процессов. Виды аэросъемок, применяемых при изучении геологических процессов: цифровая плановая и перспективная аэросъемка горных территорий. Оборудование, методы съемочных работ. Дистанционный мониторинг опасных геологических процессов. Использование спутникового позиционирования при ведении дистанционных съемок объектов. Геоинформационные технологии для стереоизмерительной обработки результатов съемок; дешифрирование активных склоновых процессов, участков с боковой эрозией в речных долинах по материалам крупномасштабной аэрофотосъемки территории республики Северная Осетия – Алания.

Компьютерные методы обработки данных дистанционного зондирования Земли

Обработка данных дистанционного зондирования (ДДЗ)  на компьютере: обзор программных продуктов, применяемых для обработки ДДЗ на компьютере; технология обработки данных ДДЗ на примере программы Erdas Imagine 9.1 с использованием тестовых снимков, поставляемых вместе с дистрибутивом программы и на примере снимка, полученного по каналам Интернета. Использование Google Earth и перспективы развития отрасли в связи с появлением таких программных продуктов.