§ 3. Учимся с «Полярной звездой» (2)

Изучаем изображения Земли из космоса

Как только человек создал летательные аппараты и поднялся над Землей, увидев ее сверху, он начал получать снимки земной поверхности. Этому способствовало то, что открытие фотографии (1839) и запуск первых воздушных шаров совпали по времени, и уже в 1858 г. француз Г. Ф. Турнашон, более известный под псевдонимом Ф. Надар, получил первые снимки с воздуха, которые произвели сенсацию. Для съемки человек приспосабливал все, что может подниматься и перемещаться над земной поверхностью, — воздушные шары, дирижабли, стратостаты. С развитием авиации возник особый вид съемки — аэрофотосъемка. После запуска искусственных спутников Земли и космических кораблей съемку стали вести из космоса.

В наше время на орбитах вокруг Земли вращаются одновременно сотни различных спутников, осуществляющих наблюдение и съемку ее поверхности. Результаты спутниковых наблюдений в большинстве случаев используются в виде изображений, снимков. На разных по типу снимках отображаются различные характеристики земной поверхности: на одних — то, что мы увидели бы глазами с орбиты, на других — невидимые объекты (например, можно различить холодные и теплые поверхности). С одной и той же точки космического пространства можно получить снимок, на котором видны городские здания и даже машины на улицах, и такой снимок, где расплывчатое пятно города едва заметно, но зато можно увидеть разлом земной коры, на месте которого, не учитывая данного факта, построили город.

Для работы с космическими снимками используют персональные компьютеры и специальные программы. Цифровой снимок хорошо виден на экране компьютера; его можно увеличить или уменьшить, улучшить качество снимка — сделать его более контрастным, раскрасить в различные цвета, рассмотреть объект на нем с разных сторон. Имея серию черно-белых снимков, можно подобрать такой вариант синтезированного цветного изображения, при котором будут лучше различимы интересующие исследователя объекты: леса, пашни, поселения и т. д.

В отличие от карты, космический снимок не имеет условных обозначений, пояснительных подписей. Поэтому надо научиться читать, или дешифрировать, снимки с помощью своеобразной азбуки — отличительных признаков.

Фототон (цвет) изображения помогает определить объекты (белый — снег и солончаки, светло-серый — пески, серый — растительный покров, черный — водную поверхность) и изменения в их пределах. Так, темные пятна среди площадей снежного покрова связаны с загрязнением снега выбросами промышленных предприятий. Светлые пятна среди серого тона сельскохозяйственных полей говорят об изреженности культур из-за засоления почв, вымокания посевов или других причин. Светлые пятна и полосы на темной водной поверхности соответствуют участкам с мутными, загрязненными водами. В цветных снимках именно цвет — надежный признак разных видов растительности.

Структура и форма объектов или контуров помогает не только распознать их, но и судить о степени воздействия человека на ландшафт. Например, характерны геометрически правильные очертания — прямоугольные границы сельскохозяйственных полей, ровные линии шоссейных дорог, прямые просеки в лесу. По форме мы безошибочно определяем перекрещивающиеся взлетно-посадочные полосы аэродромов, лепестки дорожных развязок, круглые поля скважинного орошения, контуры водохранилищ в горах и многое другое.

По размеру можно разделить крупные производственные здания промышленных предприятий в городе и более мелкие жилые дома, крупные поля зерновых и более мелкие — огородных культур. По протяженности линейных разломов земной коры геологи судят о глубине этих разломов. Тень помогает распознать вертикальные объекты (заводские трубы, башни, соборы) на аэрофотоснимках и даже определить их форму. По косвенным признакам можно получить сведения об объектах и процессах, не отобразившихся на снимках. Например, особенности изображения растительности в засушливых районах указывают на глубину залегания грунтовых вод и степень их насыщенности минеральными солями.

Рассматриваем различные космические снимки

1. На рисунке 2 можно видеть загрязнение вод реки Ангары при впадении в нее правого притока — Большой Мурожной. Разработка расположенного здесь золоторудного россыпного месторождения (7) является причиной поступления в реку огромного количества наносов. Увеличение в сотни раз мутности вод ниже месторождения отображается на космическом снимке изменением тона. Река Большая Мурожная изобразилась светлым розовым (2) цветом, в то время как чистые водотоки имеют очень темный тон (3). Светлая полоска мутной воды прослеживается вдоль правого берега Ангары и далее (4).

Рис. 2. Река Ангара (снимок из космоса)

Еще ярче выделяется широкая светлая полоса мутной воды (шириной 1 км и больше) вдоль левого берега Ангары (5). Это загрязнение воды, выносимой в реку другим ее притоком (6), связано с лесозаготовками и сплавом древесины. Изменение цвета воды вызвано не столько самими плывущими бревнами, сколько тем материалом, который они сдирают с берегов и поднимают со дна, во много раз увеличивая мутность вод.

2. На рисунке 3 представлен фрагмент космического снимка восточной части Финского залива. Изучите его внимательно. Найдите и покажите на снимке: а) примеры дорог; б) примеры водных объектов; в) примеры населенных пунктов. Как называются большая река и стоящий на ней город? Что вы можете сказать о загрязнении вод? В каких зонах акватории вода более чистая? Составьте эскиз акватории и выделите две или три зоны загрязнения — от минимального до максимального.

Рис. 3. Восточная часть Финского залива (снимок из космоса)

На сайтах Интернета сейчас можно найти немало материалов космической съемки. Замечательная информационная система Google Earth — Планета Земля позволяет получать на компьютер изображения любых мест земного шара со спутника. Она объединяет мощные возможности поисковой системы Google со спутниковыми фотографиями, картами, ландшафтами и трехмерными зданиями, чтобы вы могли получать географическую информацию о мире всего лишь одним нажатием кнопки мыши.

Вы можете познакомиться с космическими снимками на сайте http://maps.google.com/, а также на сайте http://wikimapia.org/. Проект ВикиМапия (WikiMapia) объединяет информацию Google Maps с технологией вики, т. e. у вас появляется возможность самостоятельно обозначить объект на карте, очертить его границы и создать краткое описание на любом из десятков доступных языков, в том числе на русском. Хорошо, если существует возможность установить на компьютер программу Google Earth. Изменяя масштаб изображений, можно увидеть и Землю целиком, и дом, где вы находитесь в данный момент. Можно задать маршрут движения камеры и проследить, как проехать к тому или иному объекту.

На рисунке 4 показан вид экрана четвертой версии программы. Используйте мышь, клавиатуру или шаровой манипулятор для перемещения по изображению. Компас для навигации позволяет управлять изображением, перемещая ползунок вверх или вниз, чтобы увеличить или уменьшить изображение. Перемещая верхний ползунок влево или вправо, можно изменить угол обзора. Чтобы повернуть изображение, вращайте колесо на экране навигатора.

Рис. 4. Вид экрана четвертой версии Google Earth

Задание

Используя информационную систему Google Earth, найдите:

1) город, в котором вы живете. Рассмотрите здания, улицы и транспортные магистрали в городе, а затем найдите свой дом;

2) любой интересующий вас объект.

Возникли ли у вас затруднения во время поиска объектов? Если да, то с чем они были связаны? Что вас удивило или заинтересовало? Поделитесь своими впечатлениями с одноклассниками, друзьями, учителем, родителями.


Поделиться: