Тема: введення І огляд
| Вид материала | Документы |
- Висновки та рекомендації 14 Право на захист від катувань І жорстокого поводження, 2274.39kb.
- Наказ моз україни від 14 липня 2011, 1358.47kb.
- Пристрої введення інформації пристрої введення інформації, 680.95kb.
- Централізована бібліотечна система Шевченківського району м. Києва, 306.09kb.
- Огляд новин законодавства, 895.35kb.
- Тема. Введення І виведення даних, оператор присвоювання, 219kb.
- План вступ 3 розділ огляд асортименту санітарно-технічних товарів 5 Огляд обладнання, 365.27kb.
- М. М. Коцюбинський. Огляд життя І творчості письменника. Повість «Дорогою ціною», 143.01kb.
- Надзвичайний стан: умови та підстави введення, 64.9kb.
- Опис середовища Visual C+ Введення- виведення даних, 447.69kb.
| Тема: МЕТОДИ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ 1. Види дистанційного зондування. Існуючі види дистанційного зондування можна розділити на активні і пасивні. До пасивних відносяться:
Ці методи використовують природне, відображене або вторинне теплове випромінювання Землі, обумовлене сонячною радіацією. Завдяки цій новій можливості знімальної апаратури і новим методам обробки і представлення даних досягається більш висока контрастність зображень і поліпшується можливість відособлення об'єктів. Наприклад, можна добитися більш високого ступеня дешифрованості гірських порід, ґрунтів або рослинності, ніж на звичайних, спектрозональних, вузько зональних (сенсибілізованих) чорно-білих, панхроматичних і кольорових знімках. До активних відноситься радарний метод. Радарні системи самі "освітлюють" територію, що знімається, тобто антеною посилають на земну поверхню високочастотні імпульси, а відображений сигнал приймають і записують. Принципово нові можливості дає застосування радарних систем, що працюють в мікрохвильовому діапазоні електромагнітного випромінювання. Система радара бічного огляду (РБО), встановлена на борту літака, посилає сфокусованою антеною вузьконаправлений високочастотний імпульсний пучок електромагнітних хвиль до поверхні Землі. Відобразившись від неї, він знов приймається тою же або іншою приймальною антеною і реєструється на борту носія приймальною апаратурою у вигляді зображення, так званого радарного знімка, або магнітного запису. Радарні системи бічного огляду як би прожекторним променем освітлюють смугу по одну або обидві сторони від лінії польоту літака. Такі зйомки можна проводити у будь-який час доби, за будь-яких погодних умов і хмарності, оскільки потік електромагнітного випромінювання в певному діапазоні довжин хвиль, що направляється антенній системи, безперешкодно проходить крізь хмари, дощ і туман. Цією методикою користуються, як правило, в тих районах, де хмарний покрив, постійний або тимчасовий, перешкоджає звичайним аерофотозніманням або зйомкам сканерів. Отримані за допомогою мультиспектральних сканерів і радарів бічного огляду зображення Землі дозволяють дослідникам різних напрямів землезнавства використовувати їх, з одного боку, як робоча основа для рутинних досліджень в традиційних напрямах, а з іншою - проводити багатоцільове тематичне картографування і повторні зйомки для аналізу станів навколишнього середовища на ділянках різної площі, тобто здійснювати моніторинг поверхні Землі. В цьому значенні нові методи дистанційних зйомок представляють прогрес порівняно з аерофотозніманням. Проте космічними знімками неможливо повністю замінити існуючі види аерофотознімків, які були і залишаються стандартними матеріалами для виготовлення топографічних карт різних масштабів. Підставою для цього служать мала вартість чорно-білих панхроматичних знімків і простота технології виготовлення. З іншого боку аерофотознімки можна використовувати для побудови стереомоделей місцевості і відповідно проводити їх фотограмметричну обробку, що не завжди і не для всякої місцевості можна зробити по знімках з космосу. Зображення отримані за допомогою встановлених на супутниках сканерів, не завжди дозволяють побудувати такі стереомоделі, але це у принципі можливо, тоді як по радарних зображеннях вже зараз можлива побудова стереомоделей досліджуваного регіону. Дистанційні методи зондування Землі підрозділяються на дослідження у видимому і невидимому діапазоні електромагнітного спектру · до вивчення земної поверхні у видимій і ближній інфрачервоній області спектру відносяться візуальні спостереження, фото і телевізійна зйомка; · методи, що реєструють невидиму частину електромагнітного спектру випромінювання Землі, включають ряд спеціальних зйомок: інфрачервону, радіолокацію, спектрометричну і інші. Докладніше зупинимося на тих видах, які використовуються зараз. Проблеми розвитку сучасних дистанційних методів:
об'єктів на поверхні Землі; кількісні відмінності спектральних яскравостей різних об'єктів і їх класифікація, на основі якої можливо тестування одержуваних матеріалів; технічних можливостях апаратури реєструвати малі значення спектральної яскравості об'єктів і їх невеликі розміри. Фахівцю, що обробляє і використовує дані дистанційного зондування, необхідне серйозне знання, як фізичних основ всього комплексу методів, так і фізичних і технічних особливостей кожного з них окремо. Крім того він повинен мати уявлення об обмеженнях застосування того або іншого методу дистанційного зондування. 2. Можливості дистанційних методів зондування Землі. 1. Космофотознімання. З   і всіх видів космічних зйомок фотографічний метод в даний час забезпечує можливість отримання максимального ступеня здатності на місцевості (до 1 м). Фотознімки характеризуються різними масштабами, різним ступенем оглядності високою роздільною здатністю, чорно-білим, кольоровим і псевдокольоровим зображенням в декількох діапазонах спектру. Існує два способи передачі отриманих знімків на Землю, - за допомогою апаратів, що спускаються (СА) або в цифровому вигляді по радіоканалах. При другому способі передачі фотознімки, також як і телевізійне зображення, мають геометричні спотворення за рахунок динаміки самого космічного апарату (КА) погрішностей в роботі приймальної апаратури і радіоперешкод при передачі на Землю. При фотографуванні з космосу вживаються декілька типів фотоплівок:
О  стання не має на меті точне відтворення кольорів фотографованих об'єктів, а дає найбільшу кількість кольорових градацій. Це дозволяє виявляти такі об'єкти, які на звичайних чорно-білих або кольорових плівках можуть бути непомітний. Кожний з трьох шарів спектрозональної плівки підбирається так, щоб всі деталі об'єкту могли бути виявлений або мали б найбільшу відмінність на знімках. Роздільна здатність подібних знімків дуже висока (менше 1 м). Окрім звичайного фотографування з космосу здійснюється також багатозональна зйомка. Вона проводиться за допомогою системи камер, кожна з яких має спеціальний світлофільтр розрахований на отримання зображення в певному діапазоні спектру на стандартну фотоплівку.Переваги багатозональної зйомки: 1. Велика кількість спектральних діапазонів забезпечує вибір самих оптимальних умов фотографування певних природних об'єктів. 2. Зображення виходить тільки в певних зонах спектру, що характеризуються найбільшою контрастністю. 3. Можливістю отримання одного об'єкту одночасно в інфрачервоному і ультрафіолетовому діапазонах спектру. 4. Можливість обробки знімків, як в різних діапазонах, так і їх комбінацій, у тому числі у вигляді синтезованих псевдо кольорових зображень. 2. Сканері знімання. На протилежність аерофотозніманню, яке обмежене хвилями видимого і ближнього інфрачервоного (БІЧ) діапазонів сонячного випромінювання, оптико-механічні сканери можуть реєструвати випромінювання у більш широкому діапазоні довжин хвиль – від найкоротших, ультрафіолетових, до хвиль так званого теплового випромінювання. П  ри цьому одні і ті ж об'єкти на поверхні Землі можуть бути знятий сканерами мультиспектральної (багатозональної) модифікації відразу в декількох вузьких зонах, або каналах, спектру електромагнітного випромінювання. Інша перевага сканерних методів в порівнянні з аерофотозніманням полягає в тому, що дані зондування можуть бути отриманий і тиражували як в аналоговому, тобто у вигляді зображення, так і в числовому вигляді. Сканерне зображення — впорядкований пакет даних яскравостей, переданий по радіоканалах на Землю, фіксується у цифровому вигляді і потім можуть бути перетворені у кадрову форму. В  ажливішою характеристикою сканера є кут сканування (огляду) і миттєвий кут поля зору. Від їх величини залежать ширина смуги знімання і роздільна здатність. Залежно від цих кутів сканери ділять на точні і оглядні. У точних сканерів кут сканування складає ±5°, а у оглядових - до ±50°. Величина роздільної здатності обернено пропорційна ширині смуги знімання. 3. Телевізійна зйомка. Телевізійна зйомка використовує в основному видиму область спектру і ближню частину інфрачервоного випромінювання в діапазоні 0,8 - 1,1 мкм. Особливість телезйомки в порівнянні з фотографічною полягає в тому, що зображення земної поверхні проектується не на фотошар, а на приймальний пристрій - відікон. Електричні сигнали з відікона по радіоканалу або безпосередньо передаються на Землю, або записуються на магнітну плівку для подальшої трансляції на Землю при входженні носія в зону упевненого прийому радіосигналів. При зйомці скануючими системами випромінювання перетвориться в електричний сигнал, який переводиться в цифрову форму і аналогічно сигналам з відікона приймається на Землі. Запис зображення, одержуваний скануючим пристроєм, трансформується за допомогою ЕОМ у відеозображення. Значення телезйомки визначається її основними перевагами: великою обзорністю, можливістю регулярного отримання інформації і можливістю вивчення будь-якого району земної кулі в динаміці. 4. Інфрачервона зйомка. І  нфрачервона зйомка заснована на використовуванні зображення, отриманого в області ІЧ-випромінювання. Нижня межа інфрачервоної області лежить у довгохвильової межі чутливості людського ока (0,76 мкм), верхня точно не встановлена (1000 мкм) і межує з міліметровими радіохвилями. Звичайним джерелом інфрачервоного випромінювання є нагріте тіло, при невеликій температурі інтенсивність незначна, при підвищенні температури загальна потужність випромінюваної енергії швидко росте. Оскільки теплове випромінювання характерне для всіх оточуючих нас предметів, а температура їх різна, то ІЧ-зображення характеризує просторовий розподіл теплових неоднорідностей земній поверхні. Спектр інфрачервоного випромінювання умовно розділений на 3 діапазони:
Збудження і реєстрацію ІЧ-випромінювання дальнього діапазону пов'язано з технічними труднощами, тому основне застосування знаходить ближній, середній і початок дальнього діапазону (2-14 мкм). П  роведення ІЧ-знімання з КО обмежено у зв'язку з виборчою поглинаючою здатністю і розсіюванням ІЧ-випромінювання атмосферою. Сильніше за все ІЧ-випромінювання поглинається парами води, вуглекислим газом і озоном. ІЧ-зображення земної поверхні можна отримати тільки в тому діапазоні, який відповідає так званому "вікну прозорості", або зоні щодо слабого поглинання атмосферою. Найважливішими для отримання інформації про неоднорідності земної поверхні є "вікна прозорості" в діапазоні 8-13 та 1,8-5,3 мкм. Інфрачервона фотографія дає можливість одержувати знімки в темноті. Відмінність коефіцієнтів пропускання, віддзеркалення і поглинання в ІЧ-області спектру в порівнянні з видимим промінням дозволяє виявляти на ІК-зображенні ряд деталей, непомітних на звичайній фотографії. Найбільш інтенсивне ІЧ-випромінювання виражається на знімку світлим тоном, найслабше - темним. Проте слід зазначити, що роздільна здатність ІЧ-плівки більш низька, ніж для плівки видимих діапазонів спектру, менш виражена стабільність в передачі зображення. 4  . Радарні зйомки (радіолокації).Р  адарна зйомка використовується для отримання зображення в мікрохвильовому діапазоні електромагнітного спектру (0,3см). Радіотеплова зйомка для виявлення і визначення об'єктів використовує їх природне радіовипромінювання. В пасивній радіолокації природних об'єктів основне застосування отримало теплове радіовипромінювання, що використовується в радіотепловій зйомці. Радіотеплова зйомка реєструє теплове радіовипромінювання природних об'єктів в діапазоні 0,3 - 10 см. Радіотеплова зйомка близька до ІЧ-зйомки, але відрізняється від останньої, перш за все діапазоном частот, а також випромінювальною здатністю яка в області радіочастот пропорційна першому ступеню температури тіла і обернено пропорційна квадрату довжини хвилі. Основною перевагою радіотеплової зйомки перед інфрачервоною є її незалежність від стану атмосфери і можливість отримання якісних знімків при суцільній хмарності і густому тумані. 5. Спектрометрична зйомка. Методика спектрометричної зйомки полягає у вимірюванні коефіцієнтів спектральних яскравостей природних утворень щодо еталона, причому для реєстрації величини спектральної яскравості застосовується як фотографічний прийом випромінювання так і фотоелектричний. Залежно від використовування спектрального інтервалу виділяється 3 види спектрометричної зйомки. 1. Спектрометрія видимого і ближнього ІЧ-спектру випромінювання (0,3 - 1,4 мкм). 2. Інфрачервона або теплова спектрометрія (3 - 1000 мкм). 3. Мікрохвильова спектрометрія (0.3 см - 1,0 м). Спектрометрію видимого і ІЧ-спектру випромінювання використовують при вивченні властивостей земної поверхні і атмосфери, що відображають. ТІЧ (теплова) спектрометрія допомагає визначити температурні неоднорідності поверхні випромінювання. Мікрохвильова спектрометрична індикація є найбільш універсальної для вивчення поверхні Землі, оскільки вже при довжині хвилі 1,5 см виключається вплив атмосфери. Процес зйомки включає сканування зображення на місцевості, спектральне розділення випромінювання, що надходить у прилад, перетворення променистої енергії в електричну і реєстрацію величин, пропорційних отриманим сигналам. Досвід розпізнавання природних утворень на основі спектральних яскравостей показує, що надійне пізнання окремих об'єктів вимагає виконання зйомки у ряді вузьких зон спектру, що забезпечують необхідний контраст з навколишнім фоном, причому кількість діапазонів, достатніх для вирішення тих або інших задач може варіювати. При супутникових експериментах використовуються багатоспектральні скануючі радіометри, 4-6 каналів, що виконують зйомки у:
Обробка отриманих спектральних характеристик проводиться за допомогою ЕОМ. Головним моментом є знання спектрального образу об'єкту, визначеного розмірами об'єкту і особливостями його оптичних властивостей - Для ухвалення рішення про приналежність поточної крапки до об'єкту необхідне використовування апріорних даних про спектральні характеристики випромінювання об'єкту. Спектральні характеристики, отримані в результаті автоматичної обробки, при порівнянні з результатами прямої фотоінтерпретації дають можливість оцінити інформативність окремих діапазонів спектру для вивчення земної поверхні. Наприклад, на певній довжині хвилі пісок відображає більше енергії, ніж зелена рослинність, тоді як на іншій ділянці спектру пісок абсорбує більше, ніж рослинність. Практично, це дозволяє розпізнавати і класифікувати різні об'єкти на поверхні по їх відмінностях у відбивній здатності в різних спектральних зонах. Складність прикладного використовування спектральної індикації полягає в недостатній вивченій спектральних характеристик природних об'єктів, хоча відомості про це останнім часом значно розширилися. 6. Лідарні знімання  LIDAR (ссылка скрыта Light Detection and Ranging, ліда́р) — технологія отриманні і обробки інформації про віддалені об’єкти за допомогою активных оптичних систем, що використовують лазерні промені. Лідар як прилад, являє собою активний світловіддалемір ссылка скрытау. Перший орбітальний лідар був виведений на орбіту ссылка скрыта у грудні 1994 р. у рамках програми LITE (Lidar In-Space Technology Experiment).Двухтонний лідар LITE з метровим дзеркальним ссылка скрыта, піднятий на висоту 260 км, «малював» на земле розмиту пляму діаметром 300 м, що було явно недостатньо для ефективного відображення рельєфу, і був виключно «атмосферним». Цінним став досвід верифікації даних космічного знімання з використанням синхронних даних 60 наземних лідарів по всьому світі. Лідарне знімання є активним і засноване на безперервному отриманні відгуку від поверхні, що підсвічується лазерним променем з фіксованою довжиною хвилі. Частота випромінювача відповідає резонансним частотам поглинання компонента що сканується, так що у випадку його значних групувань, співвідношення відгуків у точках концентрації і поза ними будуть різними. Фактично, лідарна спектрометрія — це геохімічне знімання, зорієнтоване на віднайдення мікроелементів або їх сполук. Тема: СПЕКТРОМЕТРІЯ ГРУНТІВ 1. Основні положення. Для вирішення багатьох наукових і практичних задач великий інтерес представляють дані про спектральну відбивну здатність ґрунтів, що знаходяться в природному стані, отримані в польових і лабораторних умовах. Спектрометрична зйомка земної поверхні не дає зображень у вигляді знімків. Вона служить для отримання спектральних характеристик ґрунтів. У діапазоні від 400 до 700 нм. при спектральній роздільній здатності 50 нм. на одному спектрі може бути отримано до 60 характеристик одного зразку ґрунту. Останнім часом найбільше розповсюдження отримав фотоелектричний метод, заснований на тому, що світловий потік, відображений від досліджуваного об'єкту, потрапляє на фотоелемент, що перетворює світлову енергію в електричну, а остання реєструється спеціальним приладом. Спектрофотометричний метод є найбільш інформативним серед кількісних методів дистанційного зондування. Спектральні відбивні властивості різних природних об'єктів можна достатньо повно виразити через спектральний коефіцієнт яскравості (СКЯ) і спектральний коефіцієнт віддзеркалення (СКВ). В даний час спектральна відбивна здатність різних типів ґрунтів вивчена достатньо добре, хоча отримані різними дослідниками значення СКЯ ґрунтів коливаються в широких межах. Причин розбіжності багато, але головні з них пов'язані із застосуванням різної апаратури і різних (неуніфікованих) методик вимірювання, проте у всіх випадках підтверджується монотонне збільшення СКЯ зі зростанням довжини хвилі у видимій і ближній інфрачервоній областях спектру, а для кривих спектрального віддзеркалення ґрунтів спостерігається їх мінливість по спектру. Так СКЯ темних ґрунтів (чорноземів, каштанових, темно-сірих лісових і ін.) мають лінійну залежність від довжини хвилі, тоді як у світлих ґрунтів ця залежність близька до параболічної. Складність практичного використання і інтерпретації результатів вимірювань спектральних показників пов'язана з наявністю великого числа причин, одночасно впливаючих на інтенсивність і спектральний склад відображеного ґрунтом випромінювання. Визначальне значення для дистанційного зондування ґрунтового покриву мають властивості самого ґрунту:
Як мовилося вище, вважається, що спектральна відбивна здатність ґрунтів вивчена достатньо повно. При цьому посилаються на фундаментальні дослідження Карманова И.И. (1974), який зміряв СКВ чотирьох тисяч ґрунтових зразків в діапазоні 400-700 нм. Вимірювання проводилися в лабораторних умовах при освітленні розсіяним світлом, спектральний склад якого істотно відрізнявся від сонячного. В даний час натурні дослідження спектрів віддзеркалення ґрунтів із землі і літальних апаратів не охоплюють всі ґрунтові провінції країни. Крім того бажано отримати спектральні характеристики ґрунтів при освітленні спектральний склад якого відповідає сонячному. Як мовилося вище за СКЯ ґрунти визначають шляхом лабораторних або натурних вимірювань. Точність лабораторних вимірювань залежить в основному від точності вимірювального приладу, а в природних умовах на точність визначення СКЯ ґрунтів сильний вплив надають природні чинники, основні з яких - умови освітлення, ступінь обробки і вогкості. Тому висновки отримані на підставі лабораторних вимірювань штучно подрібнених агрегатів, а також досліди проведені з моделями ґрунтів, механічно поширювати на ґрунти в природному стані не можна. Вирішити яку або практичну задачу з використанням значень СКЯ, отриманих без урахування умов освітленості, ступеня обробки і вогкості, у ряді випадків стає неможливим, оскільки загальна погрішність вимірювання СКЯ при цьому може перевищувати їх значення у декілька разів. Вплив вогкості на колір ґрунту наголошувався ще Докучаєвим. Вологі поверхні в більшості випадків володіють меншою яскравістю в порівнянні з сухими. Дослідження показали особливо помітне падіння коефіцієнта яскравості при зволоженні лісових ґрунтів з малим змістом органічної речовини, тоді як для чорноземів вплив вогкості виявлявся менш помітно. Зволоження ґрунтів до повної капілярної вологоємності знижувало спектральну відбивну здатність в 2-3 рази, але вигляд і форма спектральних кривих при цьому, як правило залишалися незмінними. Знайдений, також, що зменшення яскравості вологого ґрунту залежить не тільки від ступеня її зволоження, але і від структурного стану поверхні ґрунту. СКВ ґрунти з непорушеною структурою зменшується більш значно ніж СКВ ґрунти з порушеною структурою, при однаковому зволоженні. До аналогічних висновків прийшли і інші автори. Дослідження ґрунтових агрегатів, узятих з верхнього горизонту різних типів ґрунтів, показали різкий перепад яскравостей при зміні розмірів частинок від 0,25 до 0,5-1,0 мм, тоді як віддзеркалення від крупних частинок при розмірі 1-2 мм і більш змінюється мало. Порівнюючи результати лабораторних і натурних вимірювань відзначили, що дані отримані в лабораторних умовах указують на чітку залежність між СКЯ моделей і розмірами грудок, тоді як дані натурних вимірювань показують, що зміна спектральних відбивних властивостей ґрунту за рахунок різного ступеня обробки і розміру грудок невелика (виняток становить щільний необроблений ґрунт). Це походить від того, що ґрунт, що знаходиться в природному стані, має складну структуру і складається з безлічі агрегатів самих різних розмірів. В цій же роботі указується, що СКЯ рілля з борознами, направленими уздовж напряму падіння сонячного проміння, завжди вище, ніж СКЯ рілля з борознами, розташованими перпендикулярно сонячному промінню. Ця закономірність більшою мірою виявляється для крупних моделей. Крім того досвідченим шляхом доведено, що СКЯ свіжозораного ґрунту на 10-15% менше СКЯ ґрунту на грудках якої дощем відмито мулисті, збагатили гумусом частинки. Проведення земельної реформи, деструктуризація крупних сільськогосподарських підприємств, виникнення фермерських господарств вимагає проведення оперативної якісної оцінки сільськогосподарських угідь, в якій необхідно враховувати не тільки тип ґрунту (сірі лісові, чорноземи типові, чорноземи звичайні і т.д.), але і кількісні показники, що впливають на вартість землі (наприклад зміст гумусу), а так само ступінь зараженості ґрунту під впливом різних антропогенних джерел і схильність ерозії. В даний час є цілий ряд достатньо надійних методів, що дозволяють визначати не тільки найважливіші характеристики гумусу, але і пізнати основні механізми гуміфікації і принципи будови гумусних речовин, але не дивлячись на високу надійність цих методів, їх застосування обмежено великою трудомісткістю. Тому велику увагу в даний час надається пошуку і розробці більш простих методів визначення гумусу в ґрунті. Однією з основних ознак, по яких ґрунти можна вивчати дистанційно, є їх спектральна відбивна здатність. Багато дослідників вивчали залежність між змістом органічної речовини і спектральною відбивною здатністю ґрунтів. Дослідження вказують на те, що коефіцієнт віддзеркалення є однією з найстабільніших ознак ґрунтів. Початком досліджень по встановленню зв'язків між змістом гумусу в ґрунтах і їх спектральною відбивною здатністю можна вважати роботу Покровського Г.І. "Про дослідження гумусу в ґрунтах оптичним шляхом" (1929). Дослідження взаємозв'язку між спектральною відбивною здатністю ґрунтів і вмістом в них гумусу виконані Зиріним і Кулієвим (1967) для ґрунтів Ленкоранськой низовини показали, що коефіцієнт віддзеркалення зміряний на довжині хвилі 720 нм, найбільш тісно корелює з вмістом гумусу в ґрунтах. Подібні досліди були виконані Михайловою Н.А. (1970) на прикладі ґрунтів Суйфуно-Ханкайськой рівнини. Показано, що самим інформативним параметром, по якому можна судити про кількість гумусу в ґрунті, є коефіцієнт віддзеркалення, зміряний на довжині хвилі 730 нм. Проте в роботі До. Латца, Р.Вайсміллера і Дж.Скойока (1981) указується, що самим інформативним з погляду розпізнавання гумусу є спектральний інтервал 520-620 нм. При змісті гумусу менше 5% між змістом гумусу і інтегральним віддзеркаленням світла існує досить тісний кореляційний зв'язок. Близький до прямолінійного зворотний кореляційний зв'язок між змістом гумусу у верхніх горизонтах і віддзеркаленням світла був знайдений для ґрунтів Казахстану, для дерново-підзолистих ґрунтів, для ґрунтів Примор'я і ґрунтів степової і сухостепової зони. Лабораторне моделювання гумусного стану ґрунтів шляхом штучного варіювання змісту гумусу в ґрунтових зразках, де для дослідів узяті чорнозем і темно-сіра лісова ґрунти, а іншими компонентами для складання сумішей був вибраний лес і кварцовий пісок, показує, що залежність значень спектрального віддзеркалення від вмісту гумусу в зразках сумішей темно-сіра лісова - лес і чорнозем - лес лінійна. А для зразків сумішей чорнозем - кварцовий пісок – не лінійна. Причому нелінійність спостерігається при низькому змісті гумусу - до 1%, при більш високому змісті гумусу залежність близька до лінійної (чим вище зміст гумусу, тим менше значення спектрального віддзеркалення). Паралельно були проведені зйомки незмитих і сильно змитих темно-сірих ґрунтів на лісовидному суглинку. Вимірювання проводилися в лабораторних, наземних польових умовах і з борту літака. Отримані дані показують, що спектральні криві віддзеркалення лабораторних, наземних і літакових вимірювань мають ідентичну форму. Це дає підставу вважати, що форма спектральної кривої віддзеркалення ґрунтів може служити діагностичною ознакою гумусного стану ґрунтів і бути використана при стеженні і контролі за станом ґрунтів. У свою чергу дослідження питання вимірювання кількості гумусу в ґрунтах методом літакового спектрофотометрування, що дозволяє дистанційно кількісно оцінювати вміст гумусу в ґрунтах, застосоване для трьох типів ґрунтів: дерново-підзолистих, сірих-лісових і чорноземів, показало, що можна вивчати динаміку змісту гумусу за даними отриманим цим методом. Разом з тим можна упевнено стверджувати, що вживана методика придатна лише для вивчення мінливості змісту гумусу в чорноземах і сірих лісових ґрунтах. Для дерново-підзолистих ґрунтів тенденція зменшення (збільшення) змісту гумусу менш помітна. Дані отримані при вивченні ґрунтів Білорусі показують, що розбіжність між розрахунковим (по формулі) і фактичним (по методу Тюріна) змістом гумусу складає 0,3-0,5%, а при значному змісті 0,7-1,7%. Ці величини трохи перевищують розбіжність між паралельними визначеннями змісту гумусу по методу Тюріна. Найбільша розбіжність розрахункових величин в порівнянні з допустимими свідчить про високу точність визначення гумусу по спектрофотометричних коефіцієнтах в дерново-підзолистих і легкосуглинистих ґрунтах. На підставі отриманих даних автори роблять висновок про те, що використовуючи математико-статистичну модель і спектрофотометричні характеристики видимої області спектру, представляється можливим розробити експрес-метод визначення гумусу в дерново-підзолистих ґрунтах. Складніше за допомогою спектрофотометрування визначити тип ґрунтів, оскільки напрацьовані методичні підходи в дистанційному зондуванні ґрунтів вимагають уточнення можливості використання різних діапазонів спектру для вивчення тих або інших показників. Були проведені дослідження спектральних характеристик ґрунтів Лісостепу і Степу України. Було виділено 5 самостійних класів ґрунтів. Дослідження показали, що надійно розділяються тільки два різко контрастних по СКЯ типа ґрунтів - дернові і чорноземи. На підставі цього зроблений висновок, що заяви про точну індикацію типу ґрунтів, зміст гумусу, гранулометричного складу в оптичному діапазоні не мають під собою серйозних підстав. А спроби індикації гумусу по спектральних характеристиках поверхні ґрунтів, як правило, мало ефективні. Проте висновки зроблені іншими авторами хоча і підтверджують складність визначення різних типів ґрунтів, в цілому протилежні. Так, проаналізувавши ґрунтові зразки степової і сухостепової зони відзначив, що в степовій зоні відбивна здатність чорноземів і лугово-чорноземних ґрунтів близька і в сухому стані вони практично не розрізняються, але їх упевнено можна дешифрувати через неоднаковий розвиток рослинності на цих ґрунтах. Відбивна здатність у слабо- і особливо середньоеродованих чорноземів різко відмінна від чорноземів типових і лугово-чорноземних ґрунтів. В сухостеповій зоні були вивчені червоно-коричневі ґрунти і солончаки. По середньому СЬКО у видимій зоні всі ці ґрунти добре розрізняються між собою. На території плато з червоно-коричневими карбонатними, червоно-коричневими карбонатними переритими ґрунтами сурчин і лугово-каштановими ґрунтами вивчення СЬКО показало, що червоно-коричневі карбонатні і лугово-каштанові карбонатні ґрунти мають близький СЬКО і найбільш упевнено вони розрізняються в червоній зоні спектру. Дешифрування червоно-коричневих переритих ґрунтів сурчин утруднень не викликало. Складність визначення типу ґрунтів пов'язана з відмінностями фізичного стану ґрунтів і умовами їх освітленості у момент вимірювання. Виходячи з цього Кондратьев із співавторами рекомендує застосування перевідних коефіцієнтів для приведення СКЯ ґрунту, зміряних при різних її станах, до СКЯ ґрунти, зміряному при певному стані ґрунту і освітлення. Вимірювання СКЯ дає можливість визначати таку важливу морфологічну і діагностичну ознаку ґрунту як її забарвлення, має не тільки самостійне значення, але і що свідчить про характер ґрунтоутворення і розподіл речовин в ґрунтовому профілі. Будь-який колір можна виразити через координати кольору і (або) їх суму. Для знаходження координат кольору будь-якого об'єкту необхідно знати його спектральну відбивну здатність, зміряну у вигляді СКЯ. При кількісному визначенні кольору різних типів ґрунтів було встановлено, що максимальні координати кольору мають дерново-підзолисті ґрунти. Значення координат кольору більш гумусованих світло- і темно-сірих лісових ґрунтів на 10-15% нижче за ці значення у дерново-підзолистих ґрунтів. Найнижчі значення колірних координат мають чорноземи, найбагатші гумусом. З вищесказаного видно, що автори розглядали спектрофотометричні показники ґрунтів тільки залежно від кількості гумусу, а також впливи на СКЯ вогкості, структурного складу і умов освітленості поверхні ґрунту. Проте ще одним важливим показником оцінки землі є характер використовування земельних ресурсів, тобто інтенсивність антропогенного впливу, яка в першу чергу впливає на родючість і визначає інтенсивний або екстенсивний шлях розвитку культурного ґрунтоутворюючого процесу. |