Особенности дешифрирования ледниковой поверхности по данным съемки БПЛА на территорию оазиса Холмы Ларсеманн
|
Введение .................................................................................................................................... 4
Глава 1. Исследование Антарктиды с помощью ДДЗЗ......................................................... 6
1.1. Ледниковый покров Антарктиды ................................................................................. 6
1.2. Рельеф Антарктиды и антарктических оазисов .......................................................... 8
1.3. Дистанционные методы изучения Антарктиды ........................................................ 11
1.3.1. Аэрофотосъемка и космическая съемка.............................................................. 11
1.3.2. Съемка труднодоступных областей с помощью БПЛА (БВС) ......................... 13
1.4. Антарктический оазис Холмы Ларсеманн ................................................................ 15
1.4.1. История изучения .................................................................................................. 15
1.4.2. Ледниковая часть .................................................................................................. 16
Глава 2. Особенности дешифрирования ледников и ледниковых поверхностей ............ 19
2.1. Классификация ледников и их характеристика ........................................................ 19
2.2. Особенности рельефа ледниковых поверхностей .................................................... 22
2.2.1. Формы рельефа поверхности ледников .............................................................. 22
2.2.2. Условные знаки для изображения рельефа ледников ....................................... 24
2.3. Особенности дешифрирования и картографирования ледников и ледниковых
поверхностей ....................................................................................................................... 26
Глава 3. Дешифрирование ледниковой поверхности оазиса Холмы Ларсеманн по данным
съемки БПЛА .......................................................................................................................... 32
3.1. Данные съемки БПЛА и ортофотоплан на территорию оазиса Холмы Ларсеманн
.............................................................................................................................................. 32
3.1.1. Данные съемки БПЛА оазиса Холмы Ларсеманн .............................................. 32
3.1.2. Автоматизированное построение рельефа ......................................................... 33
3.2. Редактирование горизонталей, построенных автоматизированным методом ....... 34
3.3. Дешифрирование части ледниковой поверхности оазиса Холмы Ларсеманн по
данным съемки БПЛА ........................................................................................................ 38
3.3.1. Особенности дешифрирования ледниковой поверхности оазиса Холмы
Ларсеманн ........................................................................................................................ 38
3.3.2. Разработка топографической основы на часть ледниковой поверхности оазиса
Холмы Ларсеманн ........................................................................................................... 39
3.3.3. Сравнение результатов дешифрирования с картами австралийской
картографической службы ............................................................................................. 42
Глава 4. Разработка каталога форм рельефа ледниковой поверхности оазиса Холмы
Ларсеманн и рекомендации к дешифрированию ................................................................ 46
4.1. Назначение и структура каталога ............................................................................... 46
4.2. Выделение сложных для дешифрирования форм рельефа и формирование
первичного каталога объектов........................................................................................... 48
4.3. Классификация форм рельефа и их характеристика ................................................ 51
4.4. Рекомендации по дешифрированию форм ледниковой поверхности оазиса Холмы
Ларсеманн ............................................................................................................................ 56
Заключение.............................................................................................................................. 63
Литература .............................................................................................................................. 64
Приложение (Фрагмент каталога) ........................................................................................ 69
Глава 1. Исследование Антарктиды с помощью ДДЗЗ......................................................... 6
1.1. Ледниковый покров Антарктиды ................................................................................. 6
1.2. Рельеф Антарктиды и антарктических оазисов .......................................................... 8
1.3. Дистанционные методы изучения Антарктиды ........................................................ 11
1.3.1. Аэрофотосъемка и космическая съемка.............................................................. 11
1.3.2. Съемка труднодоступных областей с помощью БПЛА (БВС) ......................... 13
1.4. Антарктический оазис Холмы Ларсеманн ................................................................ 15
1.4.1. История изучения .................................................................................................. 15
1.4.2. Ледниковая часть .................................................................................................. 16
Глава 2. Особенности дешифрирования ледников и ледниковых поверхностей ............ 19
2.1. Классификация ледников и их характеристика ........................................................ 19
2.2. Особенности рельефа ледниковых поверхностей .................................................... 22
2.2.1. Формы рельефа поверхности ледников .............................................................. 22
2.2.2. Условные знаки для изображения рельефа ледников ....................................... 24
2.3. Особенности дешифрирования и картографирования ледников и ледниковых
поверхностей ....................................................................................................................... 26
Глава 3. Дешифрирование ледниковой поверхности оазиса Холмы Ларсеманн по данным
съемки БПЛА .......................................................................................................................... 32
3.1. Данные съемки БПЛА и ортофотоплан на территорию оазиса Холмы Ларсеманн
.............................................................................................................................................. 32
3.1.1. Данные съемки БПЛА оазиса Холмы Ларсеманн .............................................. 32
3.1.2. Автоматизированное построение рельефа ......................................................... 33
3.2. Редактирование горизонталей, построенных автоматизированным методом ....... 34
3.3. Дешифрирование части ледниковой поверхности оазиса Холмы Ларсеманн по
данным съемки БПЛА ........................................................................................................ 38
3.3.1. Особенности дешифрирования ледниковой поверхности оазиса Холмы
Ларсеманн ........................................................................................................................ 38
3.3.2. Разработка топографической основы на часть ледниковой поверхности оазиса
Холмы Ларсеманн ........................................................................................................... 39
3.3.3. Сравнение результатов дешифрирования с картами австралийской
картографической службы ............................................................................................. 42
Глава 4. Разработка каталога форм рельефа ледниковой поверхности оазиса Холмы
Ларсеманн и рекомендации к дешифрированию ................................................................ 46
4.1. Назначение и структура каталога ............................................................................... 46
4.2. Выделение сложных для дешифрирования форм рельефа и формирование
первичного каталога объектов........................................................................................... 48
4.3. Классификация форм рельефа и их характеристика ................................................ 51
4.4. Рекомендации по дешифрированию форм ледниковой поверхности оазиса Холмы
Ларсеманн ............................................................................................................................ 56
Заключение.............................................................................................................................. 63
Литература .............................................................................................................................. 64
Приложение (Фрагмент каталога) ........................................................................................ 69
Ученые разных научных направлений с давних пор интересуются Антарктидой.
Объектом многих исследований является ледяной щит Антарктиды, охватывающий
около 98% площади континента и представляющий собой самое крупное скопление льда
на Земле.
Одним из главных средств географической и пространственной информации
являются карты, используемые как в целях изучения и анализа территории, так и для
навигации. Работы по составлению карт на отдельные участки Антарктиды начались
лишь во второй половине XX века ввиду сложной для освоения местности. Технологии
классической аэрофотосъемки позволили проводить работы по картографированию местности.
Территория оазиса Холмы Ларсеманн, расположенного в Восточной
Антарктиде, была открыта в первой половине XX века и на данный момент активно
изучается. В 2017 году на участок оазиса впервые проводилась съемка с помощью БПЛА,
благодаря чему стало возможно создание на него крупномасштабных топографических планов.
Свободная ото льда территория оазиса дешифрируется в соответствии с
общепринятыми правилами и разработанными инструкциями, в большинстве своем
являющимися общими для топографических планов. Ледниковая часть оазиса
представляет собой сложную поверхность, требующую индивидуального подхода к
дешифрированию микроформ и правильной интерпретации ортофотопланов.
Формирование и реализация такого подхода значительно поспособствует работе над
составлением топографических планов на территорию антарктического оазиса Холмы
Ларсеманн и в целом является актуальной и современной задачей, поскольку Антарктида
на сегодняшний день до конца не изучена и является привлекательной для проведения
научных исследований.
Цель: изучение особенностей ледниковой поверхности антарктического оазиса
Холмы Ларсеманн и формирование каталога с рекомендациями по ее дешифрированию
для топографической основы масштаба 1:2000 по данным съемки БПЛА.
Задачи:
1. Изучить историю открытия и физико-географические особенности
Антарктиды, антарктических оазисов, в частности оазиса Холмы Ларсеманн, методы
исследования континента с помощью ДДЗ;
2. Рассмотреть классификацию ледников, особенности рельефа ледниковых
поверхностей, используемые для их изображения на картах условные обозначения,
ознакомиться с опытом дешифрирования и картографирования ледников;
3. Изучить алгоритм и выявить проблемы автоматизированного построения
рельефа по данным съемки БПЛА, создать фрагмент топографической основы масштаба
1:2000 на ледниковую часть территории оазиса Холмы Ларсеманн;
4. Провести анализ ледниковой поверхности оазиса, сформировать набор
наиболее сложных для дешифрирования форм рельефа и выполнить их классификацию;
5. Разработать каталог форм объектов ледниковой поверхности для ледника
оазиса Холмы Ларсеманн с рекомендациями к дешифрированию.
Актуальность работы продиктована обширным интересом к изучению
антарктических оазисов как уникальных природных комплексов, и, соответственно,
необходимостью крупномасштабного картографирования территории.
Новизна работы заключается в исследовании и описании ледниковой
поверхности оазиса Холмы Ларсеманн по данным крупномасштабной съемки 1:2000 с
помощью БПЛА, проведенной на данную территорию впервые.
Практическая значимость работы состоит в дальнейшем использовании
сформированного в рамках исследования каталога форм ледниковой поверхности
оазиса, включающего в себя описание объектов рельефа, их изображение, технические
рекомендации по картографированию и визуальные примеры дешифрирования.
Работа была апробирована на конференции «Большой Географический
Фестиваль 2021», где была отмечена как лучшая в секции. Материалы конференции
были опубликованы в специальном сборнике.
Объектом многих исследований является ледяной щит Антарктиды, охватывающий
около 98% площади континента и представляющий собой самое крупное скопление льда
на Земле.
Одним из главных средств географической и пространственной информации
являются карты, используемые как в целях изучения и анализа территории, так и для
навигации. Работы по составлению карт на отдельные участки Антарктиды начались
лишь во второй половине XX века ввиду сложной для освоения местности. Технологии
классической аэрофотосъемки позволили проводить работы по картографированию местности.
Территория оазиса Холмы Ларсеманн, расположенного в Восточной
Антарктиде, была открыта в первой половине XX века и на данный момент активно
изучается. В 2017 году на участок оазиса впервые проводилась съемка с помощью БПЛА,
благодаря чему стало возможно создание на него крупномасштабных топографических планов.
Свободная ото льда территория оазиса дешифрируется в соответствии с
общепринятыми правилами и разработанными инструкциями, в большинстве своем
являющимися общими для топографических планов. Ледниковая часть оазиса
представляет собой сложную поверхность, требующую индивидуального подхода к
дешифрированию микроформ и правильной интерпретации ортофотопланов.
Формирование и реализация такого подхода значительно поспособствует работе над
составлением топографических планов на территорию антарктического оазиса Холмы
Ларсеманн и в целом является актуальной и современной задачей, поскольку Антарктида
на сегодняшний день до конца не изучена и является привлекательной для проведения
научных исследований.
Цель: изучение особенностей ледниковой поверхности антарктического оазиса
Холмы Ларсеманн и формирование каталога с рекомендациями по ее дешифрированию
для топографической основы масштаба 1:2000 по данным съемки БПЛА.
Задачи:
1. Изучить историю открытия и физико-географические особенности
Антарктиды, антарктических оазисов, в частности оазиса Холмы Ларсеманн, методы
исследования континента с помощью ДДЗ;
2. Рассмотреть классификацию ледников, особенности рельефа ледниковых
поверхностей, используемые для их изображения на картах условные обозначения,
ознакомиться с опытом дешифрирования и картографирования ледников;
3. Изучить алгоритм и выявить проблемы автоматизированного построения
рельефа по данным съемки БПЛА, создать фрагмент топографической основы масштаба
1:2000 на ледниковую часть территории оазиса Холмы Ларсеманн;
4. Провести анализ ледниковой поверхности оазиса, сформировать набор
наиболее сложных для дешифрирования форм рельефа и выполнить их классификацию;
5. Разработать каталог форм объектов ледниковой поверхности для ледника
оазиса Холмы Ларсеманн с рекомендациями к дешифрированию.
Актуальность работы продиктована обширным интересом к изучению
антарктических оазисов как уникальных природных комплексов, и, соответственно,
необходимостью крупномасштабного картографирования территории.
Новизна работы заключается в исследовании и описании ледниковой
поверхности оазиса Холмы Ларсеманн по данным крупномасштабной съемки 1:2000 с
помощью БПЛА, проведенной на данную территорию впервые.
Практическая значимость работы состоит в дальнейшем использовании
сформированного в рамках исследования каталога форм ледниковой поверхности
оазиса, включающего в себя описание объектов рельефа, их изображение, технические
рекомендации по картографированию и визуальные примеры дешифрирования.
Работа была апробирована на конференции «Большой Географический
Фестиваль 2021», где была отмечена как лучшая в секции. Материалы конференции
были опубликованы в специальном сборнике.
В ходе работы над ВКР были изучены физико-географические особенности
Антарктиды и антарктического оазиса Холмы Ларсеманн, особое внимание было
уделено рельефу и ледниковому покрову территорий. Рассмотрены технологии
исследования континента с помощью таких методов, как аэрофотосъемка, космическая
съемка и БПЛА (БВС).
Рассмотрена классификация ледников и их два ключевых типа – горные и
покровные. Изучены формы рельефа, возникающие на ледниках, их встречаемость на
отдельных типах ледниковых поверхностей, условные знаки, которыми они
обозначаются на мелкомасштабных и среднемасштабных топографических и
общегеографических картах, особенности дешифрирования и картографирования
ледников в таких картах.
Выявлены проблемы автоматизированного построения рельефа по данным
БПЛА, проанализированы основные недостатки автоматически сгенерированных
изолиний и осуществлено их устранение с помощью ручного редактирования. Создан
фрагмент топографической основы масштаба 1:2000 на ледниковую часть территории
оазиса Холмы Ларсеманн.
Проведен тщательный анализ поверхности ледника, в ходе которого были
отобраны 32 объекта для последующего описания и включения в первичный каталог
форм рельефа ледниковой поверхности. Создана и применена классификация,
разделяющая формы рельефа на впадины, рыхлости, трещины, берега и
комбинированный тип.
В ходе работы все поставленные задачи были выполнены.
Достигнута цель работы: создание каталога форм ледниковой поверхности
оазиса Холмы Ларсеманн с рекомендациями по их дешифрированию для
топографической основы масштаба 1:2000 по данным съемки БПЛА. Каталог
сопровожден изображениями самих объектов в масштабе плана, описанием форм с
указанием типа, подтипа и встречаемости, техническими рекомендациями с указаниями
к типу, стилю и размерам условных знаков, а также визуальными примерами
дешифрирования каждого объекта.
Антарктиды и антарктического оазиса Холмы Ларсеманн, особое внимание было
уделено рельефу и ледниковому покрову территорий. Рассмотрены технологии
исследования континента с помощью таких методов, как аэрофотосъемка, космическая
съемка и БПЛА (БВС).
Рассмотрена классификация ледников и их два ключевых типа – горные и
покровные. Изучены формы рельефа, возникающие на ледниках, их встречаемость на
отдельных типах ледниковых поверхностей, условные знаки, которыми они
обозначаются на мелкомасштабных и среднемасштабных топографических и
общегеографических картах, особенности дешифрирования и картографирования
ледников в таких картах.
Выявлены проблемы автоматизированного построения рельефа по данным
БПЛА, проанализированы основные недостатки автоматически сгенерированных
изолиний и осуществлено их устранение с помощью ручного редактирования. Создан
фрагмент топографической основы масштаба 1:2000 на ледниковую часть территории
оазиса Холмы Ларсеманн.
Проведен тщательный анализ поверхности ледника, в ходе которого были
отобраны 32 объекта для последующего описания и включения в первичный каталог
форм рельефа ледниковой поверхности. Создана и применена классификация,
разделяющая формы рельефа на впадины, рыхлости, трещины, берега и
комбинированный тип.
В ходе работы все поставленные задачи были выполнены.
Достигнута цель работы: создание каталога форм ледниковой поверхности
оазиса Холмы Ларсеманн с рекомендациями по их дешифрированию для
топографической основы масштаба 1:2000 по данным съемки БПЛА. Каталог
сопровожден изображениями самих объектов в масштабе плана, описанием форм с
указанием типа, подтипа и встречаемости, техническими рекомендациями с указаниями
к типу, стилю и размерам условных знаков, а также визуальными примерами
дешифрирования каждого объекта.
