4.1. Геоинформативность аэрокосмичеких снимков

Достоверность геологических построений на основе дистанционных методов определяется прежде всего геоинформативностью применяемых материалов аэро- и космических съемок. Последние различаются между собой в зависимости от систем, регистрирующих и передающих на наземные станции информацию о земной поверхности, носителей (космических или воздушных) соответствующей аппаратуры, средств обработки получаемых данных, природных особенностей (сезонных, метеорологических и др.) и целевого назначения съемки.

Геологические исследования на территории запада ВЕП обеспечены информативным комплексом МДC, который включает изображения земной поверхности, полученные с космических и авиационных носителей фотографирующими и оптико-электронными системами.

Применительно к целям геологического дешифрирования под геоинформативностью подразумевается способность МДС передавать через аэро- или космическое изображение признаки геологических объектов: структурных элементов литосферы, литолого-стратиграфических комплексов, проявлений экзогенных процессов и др. Существенное влияние на геоинформативность МДС оказывает уровень генерализации снимков, их разрешающая способность и спектральные характеристики. Генерализация изображения земной поверхности на снимке представляет собой естественное изменение пространственных и оптических компонентов ландшафта, в результате чего меняется разрешение деталей местности, формы контуров и оптические градиенты изобразившихся объектов. При этом процессе происходит отфильтровывание небольших природных компонентов, размеры которых меньше разрешающей способности данного фотоизображения. Рассмотрим геоинформативность МДС континентального, регио-нального, локального и детального уровней генерализации, для каждого из которых характерны определенный масштаб, степень разрешения на местности и объем геологической информации.

КС континентального уровня генерализации, полученные сканерами малого разрешения с ИСЗ “Метеор”, охватывают значительные по площади территории. На одном КС отражается полностью западный регион ВЕП. Большая обзорность космоизображения способствует выявлению крупнейших кольцевых структур (Полесская, Клинцовская, Витебская и др.) диаметром порядка 200 км и более, а также суперрегиональных линеаментов Балтийско-Украинский, Брестско-Велижский и т.п., трассирующиеся на многие сотни километров. Они различаются на КС в виде протяженных линеаментов в основном крупных форм рельефа, дифференцируемых по морфоструктурным показателям. Дешифри-рование континентальных КС позволяет изучать в единой системе кольцевые и линейные образования литосферы, устанавливать их взаимосвязи как на западе ВЕП, так и в соседних регионах. По таким КС возможна индикация тектонических мегаблоков, испытавших разнонаправленные движения на позднеолигоцен-антропогеновом этапе развития Земли.

К региональному уровню генерализации относятся сканерные КС серии “Метеор” среднего разрешения и КФС, выполненные с ПОС “Салют” и “Мир”. Данная группа космоизображений позволяет изучать суперрегиональные и региональные разломы с большей уверенностью по сравнению с континентальными КС. Крупнейшие тектонические структуры запада ВЕП фиксируются фрагментарно. Наиболее полно дешифрируются крупные (Березовская, Туровская и т.п.) и средние (Браславская, Новогрудская и т.п.) кольцевые объекты соответственно размерами в поперечнике 50 – 200 25 – 50 км (рис. 11, 12). Ведущими геоиндикаторами на региональных КС служат морфосистемы. Геоиндикационное значение морфосистем заклю-чается в том что они являются, с одной стороны геоструктурными элементами, выраженными в современном рельефе (морфоструктурой), а с другой комплексами экзогенных процессов (морфоскульптурой). Иногда на региональных КС выделяются неотектонически активные структуры фундамента в пределах щитов платформы с незначительной толщей четвертичных отложений, а также антеклиз с относительно маломощным осадочным чехлом. Дешифрируемые региональные разломы, пересекающие Украинскиц щит и Микашевичско-Житковичский выступ, хорошо согласуются с рельефом и особенностями внутреннего строения фундамента. Наиболее уверенно проявляются на КС разломы, ограничивающие крупные контрастные геоструктуры, например, разделяющие Днепровско-Донецкую впадину и Припятский прогиб с Украинским щитом, Воронежской и Белорусской антеклизами.

Сканерные КС высокого разрешения серии “Ресурс”, “Лэндсат”, КФС “Космос”, а также высотные AФC и радиолокационные АС мелкого масштаба образуют локальный уровень генерализации. Они дают резкий скачок в содержании информации о геологической природе дешифрируемых объектов. При этом объем сведений, фиксируемых на локальных КС, приближается к данным, получаемым с помощью высотных АФС. На МДС дешифрируются в основном средние и мелкие (диаметром менее 25 км) кольцевые структуры, региональные и локальные разломы. Главнейшими их индикационными признаками являются мезоформы рельефа. Относительно высокая разрешающая способность высотных АФС предполагает их использование для детализации ряда структурных форм.

Детальный уровень генерализации объединяет группу радиолокационных АС, многозональных и традиционных (среднемасштабных) АФС. Характеризуясь высоким разрешением на местности, такие МДС позволяют изучать мелкие кольцевые и линейные структуры, связанные с проявлениями локальных тектонических движений. В данном случае геоиндикаторами служат, главным образом, мезоформы рельефа. Детальные МДС информативны при изучении литолого-фациального состава покровных отложений (рис. 13), индикации экзогенных геологических процессов.

Структурный анализ среднемасштабных АФС более трудоемок и менее достоверен, чем МДС высоких уровней генерализации. АФС позволяют выделять густую сеть линеаментов, определенная часть которых образована только экзогенными процессами. Геологическая интерпретация подобных объектов сложна и неоднозначна. Кроме того, линеаменты большой протяженности, представленные различными комбинациями ландшафтных индикаторов, на АФС среднего масштаба выражены фрагментарно или вообще не фиксируются.

Информативность МДС тесно связана со спектральным диапазоном съемки, так как ландшафтные индикаторы имеют достаточно четкую спектральную характеристику, позволяющую распознавать их с помощью многозональных съемок в видимой, ближней ИК и дециметровой РЛ зонах спектра. В зеленом спектральном диапазоне (0,5 – 0,6 мкм) значительный объем информации может быть получен о структурных формах и литологическом составе горных пород дешифрирующихся по геоботаническим признакам. В данном диапазоне уверенно опознаются, например, линеаменты в зоне Южно-Припятского разлома, выраженные в залесенных заболоченных ландшафтах Белорусского Полесья. Недостатком МДС в спек-тральном диапазоне 0,5 – 0,6 мкмявляется их низкая разрешающая способность, ограничивающая излучение различных категорий рельефа и связанных с ними линеаментов.

В красной зоне спектра (0,6–0,8 мкм), благодаря надежному отображению рельефа на МДC появляется возможность дешифрировать структурные особенности литосферы, про-слеживаемые в геоморфологических индикаторах. На локальных КС рассматриваемого диапазона фрагменты Балтийско-Украинского суперрегионального линеамента довольно отчетливо выражаются в линейной ориентировке озерных котловин, элементах речных долин и проявлениях эррозионных процессов.

ИК- область спектра (0,8–1,1 мкм), снижающая влияние атмосферной дымки, наиболее отчетливо подчеркивает структуры, распознающиеся в морфологических особенностях рельефа. Наглядный пример этому широтная ориентировка линеаментов Южно-Припятского суперрегионального разлома, фиксируемая на КС в ИК-диапазоне по прямолинейным границам между первой и второй надпойменными террасами Припяти, линейным отрезком долины Желонь.

Дециметровый (радиоволновой) спектральный диапазон (1 – 10 см) фиксирует структурные элементы литосферы в основном по комплексу геоморфологических признаков. Выраженность структур в рельефе земной поверхности подчеркивается благодаря эффекту «скульптурности» РЛ-изображения. В зоне Северо-Припятского супер-регионального разлома субширотные системы линеаментов довольно отчетливо диагностируются даже на распаханных участках моренных равнин вследствие радиотеней РЛ-изображения, образованных мелкими формами рельефа и отрезками гидросети. В ряде случаев «просвечивающая» способность РЛ- диапазона позволяет идентифицировать погребенные структуры, непроявляющиеся на традиционных МДС.

Более полную информацию как о новейшей тектонике региона,так и о глубинном строении можно получить путем комплексного анализа различных спектральных диапазонов. При этом лучшее распознавание и выделение тектонических структур по малозаметным в ландшафте индикационным признакам осуществляется на основе МДС, полученных в четырех или шести спектральных интервалах фотографической части электромагнитного излучения. Визуальная оценка информативности многозональных снимков показывает, что лучшее отображение геологических объектов в желто-оранжевой (600-^20 нм) и красной (660^-20 нм) зонах электромагнитного спектра.