تحلیل ساختگاه با عکس های هوایی باید به صورت نظام مند انجام گیرد، برای اینکه بی دقتی در این مرحله از تحقیق، بر دقت نتایج آتی تأثیرگذار خواهد بود. همیشه باید از عکس های با دید استریو یا برجسته نما ( (stereovisionدر کنار دیگر منابع اطلاعاتی موجود مانند: فتوموزاییک ها، نقشه های توپوگرافی، گزارشات خاک ها و آب های زیرزمینی و غیره استفاده کرد. تحلیلی صحیح، ترکیبی از مراحل زیر است:

(1)     مرزهای ساختگاه باید در نقشه مشخص شوند (ترجیحا چهارگوش سازمان زمین شناسی). منابع عکس های برجسته نما می بایست بررسی شود. بهتر است که به مقیاس، نوع، تاریخ و کیفیت عکس های موجود با توجه به منطقه خاص مورد تحقیق و فعالیت مورد نظر توجه شود. اگر عکس ها در دسترس نبودند، مشخصات و خصوصیات پرواز جهت عکس برداری هوایی باید مشخص شوند.

(2)     باید منطقه اقلیمی را به همراه دیگر شرایط محلی که ممکن است در طرح های فیزیکی و فرهنگی عکس ها منعکس شوند، مشخص کرد. گروه های اصلی لندفرم ها باید شناسایی شوند. برای مثال: آیا ناحیه مورد نظر از یخ پوشیده شده یا در منطقه بارزی از سنگ های رسوبی، آذرین، یا دگرگونی قرار دارد؟ این امر باعث می شود که توجهات بر یک یا چند گروه عمده از لندفرم ها معطوف شود.

(3)     فتوموزائیک و یا دیگر پوشش های نقشه ای مناطق اطراف؛ می بایست برای کمک به شناسایی فضا یا شرایط مرزی منطقه تهیه شوند.

(4)     گزارشات ویا نقشه های وابسته به منطقه مورد نظر باید آماده و بررسی شوند؛ برای مثال: گزارشات مربوط به خاک مرکز حفاظت خاک، ثبت چاه ها، مطالعات آب شناسی (هیدرولوژی) و نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی سطحی، و زمین شناسی سنگ بستر. چنین مواردی راهکارهایی را در اختیار کارشناس تحلیل عکس ها می گذارد که به وسیله آنها می تواند تفسیرهای اولیه خود را بازبینی و اصلاح کند (متأسفانه، اطلاعات موجود به ندرت در دسترس هستند که باعث وابستگی بیشتری به بررسی های صحرایی می شوند).

(5)     هنگامیکه عکس های هوایی ساختگاه تهیه شدند باید بررسی شده و در وضعیت مناسبی به صورت زیر برای مشاهده سه بعدی قرار گیرند. طوری عکس ها را قرار دهید که تمام ارقام یا در سمت چپ و یا راست مشاهده کننده قرار گیرد. سپس عکس ها را در وضعیتی قرار دهید که نواحی که دارای تصویر مشابهی هستند، روی هم بیفتند (حدود %60 از هر دو عکس ها). مکان شیئی را که در هر دو عکس ظاهر شده، مشخص کنید مانند: یک استخر یا ساختمان یا پوشش گیاهی. بعد عکس ها را از هم جدا کنید، بنابراین حدود ¼ 2 اینچ بین اشیاء فاصله می افتد (این امر در صورتیکه شیء انتخاب شده نزدیک لبه یکی از عکس ها باشد آسان تر انجام می شود). بعد عدسی های استریویی (Stereoglass) را مستقیما روی دو شیء بگذارید. بعد از تنظیم لنزها، به آن دو شیء نگاه کرده و عکس ها را تنظیم کنید تا تصاویر طوری میزان شوند که به صورت یک تصویر سه بعدی دیده شوند. اگر در تهیه تصویر سه بعدی دچار مشکل شدید، چشمان خود را یکی درمیان به سرعت باز و بسته کنید و ببینید که آیا آن دو شیء آنقدر به یکدیگر نزدیک هستند تا روی هم قرار گیرند؛ سپس عکس ها را تنظیم کنید تا تصاویر به درستی میزان شوند. اگر برای اولین بار است که این روش را به کار می برید، توصیه می شود که زوج های استریوسکوپی تنظیم شده موجود را مشاهده کنید. این موضوع به مبتدیان کمک می کند تا با شکل و ظاهر تصاویر سه بعدی که به طور صحیحی آماده شده اند، آشنا شوند. عکس ها بعد از تنظیم باید به طور کامل اسکن (مرور) شوند و هرگونه ساخت (بافت)، الگو یا ویژگی خاصی که پدیدار شده اند، باید مورد توجه قرار گیرد (و ثبت شود).

(6)     پس از بررسی اولیه عکس ها، مرزهای مربوط به نواحی آبی، زمین یا بافت باید بر روی کاغذ شمعی یا کالک که روی عکس گذاشته شده است، کشیده شود. تمایزات ساده این مرحله به صورت طبقه بندی صخره ای، مسطح یا طبقه بندی غیرتوپوگرافی نواحی ساحلی است.

(7)     باید عکس ها را با توجه به عناصر الگوی پایه ای توپوگرافی، الگوهای زهکشی، مشخصات آبکند، عوارض فرسایشی، مرز لندفرم، رنگ یا تن عکس هوایی، توزیع کاربری زمین، پراکندگی گیاهی و عوارض ویژه تحلیل و بررسی کرد. هر عنصر الگو باید یکبار با عناصر دیگر و یکبار هم با الگوی کلی بررسی شود.

(8)     عناصر الگو و فرضیه ارائه شده درباره ساختار زمین ریختی پایه و ترکیب ساختگاه مورد نظر باید تفسیر شوند. به جداول تفسیر لندفرم در فصل های 6 تا 11 برای محدوده لندفرم های ممکن و عناصر الگوی همراه آنها رجوع شود. باید فرضیه ارائه شده را با بررسی مجدد عوارض کوچک موجود در عکس ها و رفع هر گونه اختلافی اصلاح کرد؛ چنانچه تمامی اجزای اصلی و الگوهای کوچک به هم وابسته و مکمل یکدیگر باشند، فرضیه مربوط به مواد مادر اولیه و لندفرم های وابسته تأیید می شود.

(9)     تفسیر حاصل باید با کنترل صحرایی جهت بازبینی فرضیه و افزودن اطلاعات خاص مورد نیاز برای نقشه برداری تفصیلی خاک ها، عمق سطح ایستابی، عمق سنگ بستر و ... تکمیل شود.  

برگرفته از کتاب تحلیل زمین (راهنمای انتخاب ساختگاه با استفاده از تفسیر عکس های هوایی)

نویسنده: داگلاس اس. وی (دانشگاه هاروارد)

نظرات ()

تعاریف

زمین شناسان، مهندسین عمران، معماران و برنامه ریزان از واژه "لندفرم" در بسیاری از سامانه های طبقه بندی زمین استفاده می کنند. این موضوع بسیار حائز اهمیت است که تعریف استاندارد پذیرفته شده ای برای این واژه وجود ندارد.

زمین شناسان واژه "لندفرم" را برای توضیح مشخصات زمین ریختی منطقه به کار می برند. تعریف آنها از این واژه، سازندها را هم شامل می شود؛ که این سازندها دارای اندازه های متفاوتی بوده و مواد (سنگهای) اولیه ای که برای تولید خاک فراهم می کنند، گاه یکسان است و گاه نه (مثلا: پهنه گسلی، کوه یا دشت، با اینکه همگی لندفرم نامیده می شوند ولی در هیچ کدام ترکیب مشخصی وجود ندارد). به نظر می رسد که کاربرد زمین شناسی واژه "لندفرم" ترکیبی است از رخنمون سطحی با مداخله ساختار یا موقعیت. البته چنین تعریفی برای تحلیل زمین به اندازه کافی دقیق نیست. مهندسینی که به تحلیل زمین می پردازند، تعاریف و طبقه بندی هایی را برای لندفرم ها ارائه کرده اند که برای برنامه ریزان زمین سودمند تر هستند. در هر دو تعریف زیر ذکر شده است که یک واحد زمین هنگامی به عنوان لندفرم طبقه بندی می شود که مشخصات و ترکیب اولیه همسانی را با دیگر لندفرم ها- بدون در نظر گرفتن منطقه جغرافیایی- داشته باشد. دونالد بلچر- رئیس مرکز مطالعات عکاسی هوایی دانشگاه کرنل و مهندس مسئول توسعه بسیاری از راهکارهای عکسبرداری لندفرم ها برای برنامه های کاربردی مهندسی- واژه "لندفرم" را بدین صورت تعریف می کند:

"عوارض زمین ممکن است به لندفرم ها تقسیم شوند، به گونه ای که هر لندفرم دارای مشخصات خاکی، توپوگرافی، مواد سنگی و شرایط آب زیرزمینی مجزا و متفاوتی است. بازگشت (رخداد مجدد) یک لندفرم، بدون در نظر گرفتن مکان آن، نشان دهنده بازگشت مجدد مشخصات اولیه آن لندفرم است" (بلچر، 1948). تعریف بلچر شامل عوارضی است که خاک های جابجا شده و باقیمانده، آنها را تشکیل داده اند؛ به علاوه، آنهایی هم که بر اساس نوع و وضعیت سنگ بستر شکل گرفته اند در این تعریف قرار می گیرند.

دونالد آر. لوئدر (Donald R. Lueder) که وی نیز فنون بسیاری را برای تفسیر عکس های هوایی ایجاد کرد، تعریفی را برای واژه "لندفرم" ارائه کرده است که کمی متفاوت از تعریف بلچر می باشد: "یک لندفرم واحد ممکن است به عنوان یک عارضه زمین یا سیمای زمینی، که معمولا از مرتبه سوم بوده، تعریف شود به گونه ای که تشکیل آن به وسیله فرایندهای طبیعی به صورتی شکل گرفته است که می توان آن را با عارضه های شاخص توصیف و تعریف کرد؛ و در صورت شناسایی، این لندفرم اطلاعاتی درباره ساختار خود به همراه ترکیب، بافت یا یکپارچه بودنش ارائه می دهد" (لوئدر، 1959). لوئدر لندفرم ها را به عنوان عوارض زمین از مرتبه سوم تعریف کرده است. اشکال مرتبه اول شامل قاره ها و حوضه های اقیانوسی می باشند؛ رشته کوه ها از عوارض برجسته (لندفرم) نوع دوم هستند؛ و سازندهای مرتبه سوم دربرگیرنده دره ها، حوضه ها، پشته ها و صخره ها هستند. ابتکار عمده در تعریف لوئدر این است که مقیاس سازندها را نیز در بر می گیرد.

بسیاری از برنامه ریزان و معماران، همیشه لندفرم ها را به صورت سیمایی در نظر می گیرند، بنابراین از نقطه نظر آنها لندفرم ها شامل دره ها، کوه ها، صخره ها، گودال ها، دشت ها و نظایر آنها هستند. محدودیت های این تعریف کاملا واضح است؛ تنها توصیفی ظاهری ارائه شده و هیچ اشاره ای به ترکیب یا اندازه آنها نمی کند.

تعریفی که در اینجا در نظر گرفته شده ترکیبی از تعاریف بلچر و لوئدر است؛ همچنین تعریف برنامه ریزان و معماران را نیز گسترش می دهد. بنابراین لندفرم ها، عارضه های زمینی هستند که بر اثر فرایندهای طبیعی تشکیل شده اند؛ دارای ترکیب و مشخصات فیزیکی و ظاهری مشخصی هستند که در هر مکانی که لندفرم ها یافت شوند، بروز می کنند. بنابراین، تفاوت های خاصی میان لندفرم ها وجود دارد که به وسیله آن ها می توان توپوگرافی، ترکیب، یا ساختار منحصر به فرد هر یک را به طور مجزا توصیف کرد یا تفاوت هایی از لحاظ ظاهری، متناسب با  مسائل و قابلیت های برنامه ریزی تدوین نمود.

اصول تفسیر لندفرم

تحلیل زمین، آنطور که در این کتاب و بر اساس تعریف فوق از واژه "لندفرم" ارائه شده است، برای شناسایی لندفرم ها از تفسیر عکاس های هوایی استفاده می کند. با این وجود، موارد ضروری متعددی را باید در مورد روش تفسیر که در این کتاب شرح داده شده است، به خاطر سپرد.

(1) برای شناسایی لندفرم ها، یک سری اصول وجود دارد (الف) لندفرم های مشابه، صرف نظر از جایگاهشان، چناچه تحت شرایط محیطی تقریبا یکسانی یافت شوند، عناصر الگوی مشخص و مشابهی را نمایش می دهند، و (ب) هر لندفرم مشخصه ای از ترکیب خاک و سنگ را دارد.

(2) تغییرات شرایط محیطی معمولا ظاهر و درجه اهمیت عناصر الگوی را تغییر می دهند. بنابراین، در اثر فرایندها و نرخ های متفاوت هوازدگی- فرسایش، مشخصات الگوی لندفرم در اقلیم خشک از نظر ظاهر و درجه اهمیت با مشخصات الگوی لندفرم مشابه، یافت شده در اقلیم مرطوب متفاوت است. چنانچه متخصص تفسیر عکس های هوایی درک روشنی از فرایند هوازدگی و مشخصات فرسایش  لندفرم ها داشته باشد، می تواند عناصر الگوی لندفرم ها را در هر اقلیمی یا در هر مرحله ای از چرخه فرسایش تشخیص دهد. راهکارهای شناسایی لندفرم در این کتاب (در صورت اهمیت)، تفاوت های ظاهری عناصر الگو را در اقلیم خشک و مرطوب مشخص می کند؛ میان یابی های جزئی (روی نقشه یا در محاسبات) را می توان برای تعیین چگونگی پدید آمدن این الگوها در اقلیم نیمه خشک و نیمه مرطوب، انجام داد. علاوه بر این، بیشتر راه کارها، مشخصات لندفرم ها را در مرحله ای که فرسایش بالغ شده توصیف می کنند؛ باید توجه داشت که در مراحل پایانی فرسایش، لندفرم، مشخصات ظاهری و مهندسی متمایزی را نشان می دهد.

(3) کیفیت، تاریخ، مقیاس و نوع عکاسی هوایی به طور قابل ملاحظه ای بر قابلیت رویت عناصر الگوی لندفرم ها تأثیر می گذارد. سودمندترین عکس ها برای تحلیل زمین، خاک های بدون پوشش را چند روز بعد از بارش سنگین نشان می دهند. همچنین، در بیشتر مناطق، بهترین زمان برای عکسبرداری آغاز فصل رویش گیاهان است، زیرا در این زمان بازتاب، رنگ خاک و عارضه های کوچک در زیر پوشش گیاهی و درختان پنهان نیستند و بنابراین به آسانی قابل تشخیص هستند. مقالات بیشماری درباره این موضوع در مجله مهندسی فتوگرامتری وجود دارد، و باید جهت تعیین بهترین نوع فیلم، فیلتر، مقیاس و تاریخ به آنها رجوع کرد تا اهمیت عناصر الگوی یا ترکیب اجزای مختلف مشخص شود.

(4) با استفاده از بررسی های هوایی، مشاهده الگوهای زمین (که با بررسی های زمینی قابل مشاهده نیستند) ممکن می شود، و شناسایی و نقشه برداری حدود الگوهای ظاهری به صورت هوایی نیز آسانتر است. برای مثال توپوگرافی خشن (تپه ای) منطقه ای با جنگل های فراوان که به صورت لندفرم برون شست پرچاله می باشد، ممکن است با سنگ و خاک هایی که در اثر توده یخ جابجا شده اند (مورن)، اشتباه گرفته شود. 

(5) استفاده از تفسیر عکاس های هوایی به معنای پایان تحقیقات تفصیلی صحرایی در ساختگاه نیست. در بسیاری از نمونه ها، خدمات مراکز مشاوره زمین شناسی، خاک یا ژئوفیزیک به منظور بدست آوردن اطلاعات تفصیلی، که در تفسیر عکس هوایی حاصل نمی شود، ضروری است. استفاده از فرایند تفسیر عکس هوایی نه تنها به معنی عدم نیاز به این متخصصین نیست، بلکه برای تشخیص اینکه این فرایند چگونه و کجا مؤثرتر است، وجود این متخصصین را ضرروری می کند.

(6) هرقدر هم که تفسیر عکسها مفصل و دقیق باشد، کنترل صحرایی به عنوان پیش نیازی برای قضاوت و نتیجه گیری نهایی لازم است. به عنوان یک قانون، هیچ گاه انتظار نمی رود که از تفسیر عکس های هوایی به تنهایی استفاده شود، در حالیکه می توان تجربیاتی از موقعیت های تکراری کسب کرد تا زمان مورد نیاز برای کنترل صحرایی کاهش یابد. همیشه باید ازاطمینان بیش از حد و بی تجربگی در تحلیل عکاسی هوایی جلوگیری شود.

(7) در نقشه برداری لندفرم ها باید مرزهایی برای شرایط خاک و سنگ در موقعیتی که عملا این مرزها وجود ندارند، تعیین شود؛ بنابراین انتظار میزان مشخصی از خطا می رود (حتی در نقشه برداری های تفصیلی). بنابراین همراه همه تفسیرها باید گزارش کیفیت تفسیر به صورت مکتوب تهیه شود؛ در این گزارش باید سطح دقت اطلاعات نقشه برداری شده مشخص شود تا مخاطب یا خواننده گمراه نشود. اگر مناطق خاصی را نمی توان با دقت قابل قبول در تحقیق، نشان داد، بایدآنها را ذکر کرد، در صورت لزوم، مطالعات صحرایی بیشتر برای کسب آن اطلاعات را مد نظر قرار داد.

(8) پیش زمینه ای قوی در علوم زمین (زمین شناسی، زمین ریخت شناسی (ژئومورفولوژی)، گیاه شناسی، بوم شناسی، خاک شناسی، آب شناسی (هیدرولوژی)) بهترین آمادگی برای خبره شدن در تفسیر عکس به شمار می آید؛ متخصصین این زمینه ها به طور پیوسته این موضوع را ثابت کردند. گروه مجهز دیگر، مانند برنامه ریزان زمین و گروه متخصصان، کسانی هستند که تجربه زیادی در نقشه برداری منابع زمین، شناسایی آنها در صحرا و تفسیر قابلیت هایشان در زمینه کاربری زمین دارند. باید توجه شود که بسیاری از این افراد، حتی آنهایی که شایستگی زیادی برای فنون تفسیر و تحلیل عکس دارند، در ابتدا نتایج مختلفی را از مشاهداتشان استنتاج می کنند، چون بر مشاهداتی تکیه دارند که با تجربیات گذشته مرتبط می باشد.

برگرفته از کتاب تحلیل زمین (راهنمای انتخاب ساختگاه با استفاده از تفسیر عکس های هوایی)

نویسنده: داگلاس اس. وی (دانشگاه هاروارد)

نظرات ()