Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний університет "Львівська політехніка"

УДК 528.46/711.14

Спеціальність 05.24.01 - "Геодезія, фотограмметрія та картографія"

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

МЕТОДИКА МОНІТОРИНГУ РУСЛОВИХ ПРОЦЕСІВ ЗА МАТЕРІАЛАМИ АЕРОКОСМІЧНОГО ЗНІМАННЯ

Шевчук Володимир Миколайович

Львів - 2011

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному університеті "Львівська політехніка" Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України

Науковий керівник -

доктор технічних наук, професор Бурштинська Христина Василівна, професор кафедри фотограмметрії та геоінформатики Національного університету "Львівська політехніка".

Офіційні опоненти -

Доктор технічних наук, професор Рудий Роман Михайлович, професор кафедри землевпорядкування та кадастру Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу.

Кандидат технічних наук, д оцентШульц Роман Володимирович, доцент кафедри геоінформатики і фотограмметрії Київського національного університету будівництва і архітектури.

Захист відбудеться 21 жовтня 2011р. о 12 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35.052.12 у Національному університеті "Львівська політехніка" (79013, Львів-13, вул. Карпінського, 6, ауд. 502 ІІ-го корпусу).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного університету "Львівська політехніка" (79013, м. Львів, вул. Професорська, 1).

Автореферат розісланий 20 вересня 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, к. т. н., доц. Б.Б. Паляниця

Анотації

Шевчук В.М. Методика моніторингу руслових процесів за матеріалами аерокосмічного знімання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.24.01 - "Геодезія, фотограмметрія та картографія". - Національний університет "Львівська політехніка", Львів, 2011.

В роботі запропоновано комплексний підхід до моніторингу руслових процесів, що дозволяє істотно підвищити якість інформаційного забезпечення проблеми. Такий підхід базується на використанні даних аерокосмічного знімання, картографічних матеріалів, спеціальних карт, застосуванні сучасних геоінформаційних технологій. Власне комплексний підхід застосовано для дослідження руслових процесів ділянок рік Дністер та Стрий Карпатського регіону. Моніторинг руслових процесів рік проведено більш ніж за 30-річний період.

Опрацьовано та реалізовано інтегральний спосіб визначення передавальних характеристик зображень знімальної системи ETM+ космічного літального апарата Landsat 7, що дозволяє врахувати вплив атмосфери, зсув зображення, впливи дефокусування, дискретної будови сенсора. Обґрунтовано принцип синтезації каналів багатоканальної знімальної системи на підставі співвідношення між спектральними коефіцієнтами об'єктів, встановлено оптимальні канали для отримання максимального контрасту між водною поверхнею ріки та навколишніми об'єктами (рослинність, ґрунти).

Запропонована методика моніторингу зміщень рік Дністер і Стрий дозволила встановити ділянки самих зміщень, їх причини, якими є часті повені, слабостійкі русла з м'якими залягаючими породами, а також неконтрольована антропогенна діяльність. Цю методику можуть використовувати в управліннях водного господарства різних рівнів, в проектних науково-дослідних інститутах, які займаються роботами із берегоукріплень та регулювання русел рік.

Ключові слова: моніторинг, геоінформаційні системи і технології, дистанційне зондування, руслові процеси рік, паводки, аерокосмічні знімки, карти, цифрова модель рельєфу.

Шевчук В.Н. Методика мониторинга русловых процессов по материалам аэрокосмической съемки. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.24.01 - "Геодезия, фотограмметрия и картография". - Национальный университет "Львовская политехника", Львов, 2011.

В работе предложен комплексный подход к мониторингу русловых процессов, что позволяет существенно повысить качество информационного обеспечения проблемы. Такой подход базируется на использовании данных аэрокосмической съемки, картографических материалов, специальных карт (грунтовых, геологических, четвертичных отложений), использовании современных геоинформационных технологий. Собственно комплексный подход применен к исследованию русловых процессов, участков рек Днестр и Стрый Карпатского региона. Мониторинг русловых смещений на этих реках проведено более, чем за 30-летний период.

Разработан и реализован интегральный способ определения передаточных характеристик изображений съемочной системы ETM+ космического летательного аппарата Landsat 7, что позволяет учесть влияние атмосферы, смаз изображения, влияние дефокусирования, дискретного строения сенсора. Обоснован принцип синтезации каналов многоспектральной съемочной системы, который базируется на соотношении между спектральными коэффициентами объектов, установлен выбор оптимальных каналов для получения максимального контраста между водной поверхностью и окружающими объектами (растительность, грунты).

Предложенная методика мониторинга смещений рек Днестр и Стрый позволила установить участки этих смещений, их причины, которыми являются частые наводнения, слабоустойчивые русла с мягкими залегающими породами, а также неконтролированная антропогенная деятельность. Эта методика может использоваться в управлениях водного хозяйства разных регионов, в проектных научно-исследовательских институтах, которые занимаются работами по берегоукреплениям и регулированию русел рек. русловий аерокосмічний картографічний

Ключевые слова: мониторинг, геоинформационные системы и технологии, дистанционное зондирование, русловые процессы рек, паводки, аэрокосмические снимки, карты, цифровая модель рельефа.

Shevchuk V. M. The methodology for monitoring riverbed processes by the aerospace imaging materials. - Manuscript.

The Ph. D Thesis for obtaining the Ph. D degree in technical science in specialty 05.24.01 - "Geodesy, Photogrammetry and Cartography". - Lviv Polytechnic National University, Lviv, 2011.

Catastrophic floods, freshets and submergences cause significant damage to the economy, environment and inhabitants. This problem is inherent to all regions of Ukraine, particularly in the Carpathian region, which is one of the most freshet-dangerous region in Europe. Besides that every time the consequences of floods are leading to more and more landslides, mudslides, erosion, and also plane and height changes of riverbeds. Such changes are dangerous to pipelines, causing gas and oil pipelines ruptures, which causes environmental disasters. Dangerous is also the displacement of the riverbeds with creation of hollows, holes, new deep river branches, etc. after the floods, that often causes human casualties.

The literature analysis of the monitoring of riverbed processes, especially rivers in the Carpathian region - the Dnister, the Prut and the Tysa shows the intensification of riverbed and deformation processes caused by frequent flooding of rivers in this region. Particularly devastating were the floods in 1998, 2001, 2008, which caused huge losses to the economy, inhabitants and ecology of this region.

For the information supply problems with the following making managerial decisions it should receive and engage large volumes of heterogeneous data from different sources for the expeditious processing. Traditional land-based data collection methods do not satisfy modern requirements and do not provide the necessary efficiency and control of freshet situation and riverbed processes.

The paper presents an integrated approach for monitoring of the riverbed processes which can significantly improve the quality of information provision of the problem. This approach is based on usage data from aerospace imaging, cartographic materials, special maps and modern GIS technology. With the help of Earth remote sensing and GIS technologies is possible to control the scale of floods, modelling flooded zones and solve the problem of choosing of the bank protection location.

Actually such an integrated approach is applied for investigation of riverbed processes of areas of the rivers Dnister and Stryy in Carpathian region. Monitoring of landslides and rivers was performed for more than 20-year period based on spaсe images of the satellites Landsat 3 (1979) and Landsat 7 (2000), GeoEye (2009); topographic maps with scale 1:10000 (1985) and map established as a result of aerophotoimaging (2007), soil maps (1987), geological maps and maps of Quaternary sediments (1963), geodetic measurements (2003, 2008, 2010).

For processing space images, identification of planned displacement of rivers, construction of DTM, the definition of areas of flooding and morphometric characteristics of relief we used geographic information system ArcGIS 9.

For determination of transmition characteristics of images taken from space aircraft Landsat 7 imaging system ETM+ we developed and implemented integrated method which permits us to take such factors as atmospheric influences, images shifts, defocusing effects and discrete structure of the sensor into account. The principle of synthesizing channels of multi-channel imaging system based on correlation between the spectral coefficients of objects was substantiated. To get maximum contrast between the water surface of the river and surrounding objects (vegetation, soils) an optimum channels were established.

The proposed technique of the displacement monitoring of the rivers Dnister and Stryy allowed to establish the areas of shifts and it's origin, which is frequent floods, the riverbeds with a soft underlay grounds and also uncontrolled anthropogenic activities.

Highly precise geodetic survey, which served for comparative analysis materials of monitoring by the aerospace and cartographic data, which were done on the river Stryy and confirmed the correctness of the proposed methods for investigation of riverbed processes. This technique can be used in various of water managements, in design scientific-research institutes, which practices works with riverbank protection and regulation of riverbeds.

Key words: monitoring, geoinformation systems and technology, remote sensing, riverbed processes, floods, airspace images, maps, digital terrain model.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Одним з проявів шкідливої дії вод в Україні стали катастрофічні паводки, повені та підтоплення, особливо у Карпатському регіоні, який протягом останнього десятиліття вже декілька разів потерпав від сильних повеней, що спричиняло жертви серед місцевого населення та завдавало значних матеріальних збитків людям, економіці та довкіллю. До того ж, з кожним роком наслідки повеней, які у свою чергу призводять до зсувів ґрунту та селевих потоків, стають дедалі катастрофічнішими.

Як відомо, з плином часу русла рік змінюють своє планове і висотне положення. За період близько 30-50 років ріка може зміститись на відстань, рівну навіть ширині русла, можуть з'явитись нові протоки або острівні утворення.

Моніторинг деформаційних процесів русел рік має важливе значення для розв'язання прикладних задач. Так, наприклад, для трубопровідного транспорту слабким місцем є підводні переходи; і саме зміна русел призводить до аварійних ситуацій на них. Прямі і опосередковані збитки від впливу руслових процесів можуть складати щорічно мільйони доларів.

Дослідження руслових процесів, зокрема під час вивчення розломно-блокової тектоніки, неотектонічних рухів, ряду екзогенних процесів, дистанційні аерокосмічні методи в поєднанні з наземними геоморфологічними і геолого-геофізичними даними можуть забезпечити отримання якісніших і достовірніших відомостей про їх зміни.

Складені в 1980-х роках великомасштабні топографічні матеріали із поданням рік часто уже не відповідають реальному станові гідрографічних об'єктів. Це також стосується даних інженерно-геологічних і гідрометричних робіт.

Вивченням руслових процесів та пов'язаних з ними повеневих явищ займалися Р. Чалов, М. Маккавеєв, В. Лохтін, М. Веліканов, Н. Знаменська, А. Яцик, О. Ободовський, І. Ковальчук, А. Михнович, С. Шатаєва, І. Попов, Н. Кондратьєв, Б. Волосецький, Л. Перович, П. Черняга, В. Онищук, В. Базилевич, В. Вишневський, А. Кафтан, О. Кирилюк, М. Максимович, Г. Лопатін, І. Егіазаров, В. Пушкарьов, Г. Шамов, В. Гончаров, A. Schoklitsch, F. Exner, G. Engels, N. Kramer, J. Kennedy та інші.

Істотно підвищити якість інформаційного забезпечення під час дослідження руслових процесів дозволяють дані космічного знімання та технологічні можливості географічних інформаційних систем. За допомогою ДЗЗ і ГІС-технологій можна контролювати масштаби повеней, одержувати оперативний прогноз зон затоплення, вирішувати задачі вибору місця розташування захисних споруд. Застосування комп'ютерних алгоритмів обробки даних дає можливість не тільки наочно оцінити зону небезпеки, змоделювати площу повеневого затоплення і його наслідки, але й автоматично підрахувати площі ділянок, виявити населені пункти та інші об'єкти, що потрапили в небезпечну зону.

Комплексні спостереження за динамікою русел з використанням даних дистанційного зондування набувають все більшого поширення. Тобто, на сьогодні постає необхідність детальної розробки методів організації моніторингу руслових процесів, вирішення гідроекологічних задач, зокрема моніторингу руслових та ерозійних процесів, оцінки водних ресурсів, визначення основних гідрографічних та морфометричних характеристик рік і їх басейнів, підрахунку площ затоплених земель.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертації пов'язана з науковими дослідженнями кафедри фотограмметрії та геоінформатики Національного університету "Львівська політехніка" за темою: "Розробка та дослідження стереофотограмметричних методів розв'язання спеціальних задач, що висуваються різними галузями науки та народного господарства", а також з міжнародним проектом 5D106 "Cultural Landscape" (Protecting Historical Cultural Landscape to strengthen Regional Identifies and Local Economies), що виконувався у Львівській політехніці (2007-2009 рр.) як складова частина в програмі INTERREG III B/CADSES. Теоретичні та експериментальні напрацювання лягли в основу лабораторних робіт з курсу "Аерокосмічні знімальні системи".

Мета і задачі дослідження. Основною метою дисертаційної роботи є розробка комплексного підходу до дослідження розвитку руслових процесів для річок України. Для практичної реалізації цього підходу обрані ріки Карпатського регіону, зокрема частини рік Дністер та Стрий, як паводко- небезпечні і такі, що характерні значними русловими зміщеннями. Такий підхід передбачає використання космічних зображень, аерофотознімків, картографічних матеріалів, спеціальних карт - геологічних, четвертинних відкладів та ґрунтового покриву. На сьогодні такі дослідження виконуються фрагментарно, без використання всебічного аналізу різних матеріалів.

Моніторинг змін частини русел рік Дністер та Стрий здійснено за останні 30 років.

Основними задачами дисертаційної роботи є:

- обґрунтування комплексного підходу до моніторингу руслових процесів на підставі супутникової, аерознімальної, картометричної інформації, а також даних наземних та геодезичних вимірювань;

- аналіз можливостей космічного знімання для проведення моніторингу;

- дослідження передавальних характеристик космічних знімальних систем з метою ефективного розпізнавання берегових ліній та виявлення руслових особливостей;

- обґрунтування принципів синтезування космічних зображень;

- аналіз деформацій русел на базі ЦМР, визначення площ затоплених земель і основних морфометричних та деформаційних характеристик русел рік;

- аналіз деформаційних процесів русел рік на урбанізованих територіях.

Задачею даного дослідження є розробка методики моніторингу гідрографічних об'єктів на прикладі частини русла р. Дністер, а для урбанізованих територій - на прикладі р. Стрий. Особливо це стосується проведення досліджень руслових процесів після повеневих явищ.

Об'єктом дослідження є частина русла ріки Дністер, що знаходиться поблизу населених пунктів Бусовисько - Спас - Тершів, а також частина русла ріки Стрий в межах міста Стрий та приміської території, зокрема сіл Миртюки та Дуліби.

Предмет дослідження - моніторинг частини русел рік Дністер та Стрий за даними аерокосмічного знімання, картографічних матеріалів та геодезичних спостережень.

Методи дослідження. Під час проведення досліджень використано методи математичної статистики, теорії ймовірностей, цифрового моделювання місцевості. Роботу виконано із застосуванням геоінформаційних технологій.

Наукова новизна одержаних результатів.

1. Запропоновано комплексний підхід до проведення моніторингу руслових процесів за даними космічного знімання, аерознімання, топографічних карт і планів, цифрового моделювання місцевості і спеціальних карт, зокрема геологічних, ґрунтових та карт четвертинних відкладів, а також даних наземних спостережень.

2. У результаті аналізу космічних зображень, отриманих із КЛА Landsat 3 та Landsat 7, було встановлено значні руслові зміни на ріці Дністер. Детальний аналіз цих змін на підставі побудови ЦМР та використання геологічних та ґрунтових карт вказує, що в районі зміщень русла переважають легкі супіщані та суглинисті ґрунти і породи (аргіліти, мергелі та пісковики), що значно піддаються ерозійному впливу, зокрема розмиванню, особливо під час паводків.

3. Особливої уваги надано аналізові зміни русла ріки Стрий після паводка 2008 року. Встановлено значні зміни на ділянці досліджень, спричинені як розмивом піску і щебеню, так і експлуатаційними виробітками цих будівельних матеріалів поблизу м. Стрий.

4. В рамках досліджень опрацьовано методику визначення передавальних характеристик знімальних систем та вперше реалізовано цю методику для знімальної системи ETM+.

5. З метою ефективної інтерпретації берегових ліній та русел рік, обґрунтовано принципи синтезування космічних зображень КЛА Landsat 7 .

Для виконання дисертаційної роботи використано матеріали, надані такими науковими інституціями та підприємствами, за що автор виражає їм вдячність:

1. Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі НАН України (космічні знімки із супутників Landsat 3 (1979 р.) та Landsat 7 (2000р.)).

2. Державне підприємство "Західгеодезкартографія" (топографічні карти масштабів 1:10000 ріки Дністер, дані наземних вимірювань ріки Стрий).

3. Державний Проектно-розвідувальний Інститут "Львівдіпроводгосп" (дані наземних спостережень - топографічні плани масштабів 1:2000 та 1:5000 і поперечники р. Стрий 2003 та 2008 років).

4. Львівська геологорозвідувальна експедиція (геологічні, четвертинних відкладів та ґрунтові карти на рр. Стрий і Дністер).

5. Архівний відділ Львівського обласного управління земельних ресурсів (карти ґрунтового покриву р. Дністер).

Практичне значення одержаних результатів. Методика та результати досліджень можуть бути використані в Державних та приватних проектно-розвідувальних інститутах, гідротехнічних службах, обласних та районних управліннях водного господарства, та інших установах, що займаються будівництвом гідротехнічних споруд і об'єктів.

Особистий внесок здобувача. Основні теоретичні положення та результати досліджень дисертаційної роботи отримані автором особисто. З наукових праць, опублікованих у співавторстві, в роботі використані лише ті положення, які належать автору і є результатом особистої роботи здобувача. Результати досліджень за темою дисертації містяться у 9 публікаціях, які наведені у списку літературних джерел, серед них 3 особистих та 6 у співавторстві. У публікаціях, написаних у співавторстві, здобувачеві належать: в роботі [3] - проведення аналізу загальної проблеми руслових деформацій, розробка технології моніторингу гідрографічних об'єктів на прикладі частини русла р. Дністер з використанням даних космічного знімання та картографічних матеріалів; створення синтезованих зображень із КЛА Landsat 3 та Landsat 7; побудова ЦМР в місцях деформації русла річки Дністер; в роботі [4] - визначення інтегрального значення розмитості зображень, отриманих знімальною системою ЕТМ+ КЛА Landsat7, дослідження неоднорідності однаково експонованих ділянок; в роботі [5] - виконання експериментальних робіт з уточнення цифрової моделі рельєфу за матеріалами лазерного сканування місцевості; в роботі [7] - аналіз різних чинників, які впливають на розвиток руслових процесів, розробка методики моніторингу деформації русел рік Прикарпатського регіону на підставі опрацювання аерокосмічної і наземної інформації та використання ГІС ArcGis для дослідження зміни русла р. Дністер; в роботі [8] - аналіз зміни положень русла ріки Дністер на базі створених синтезованих зображень, порівняння космічних знімків різних років, побудованих цифрових моделей рельєфу та аналіз геологічних і ґрунтових карт; в роботі [9] - вибір каналів космічних знімків знімальної системи ЕТМ+ із КЛА Landsat 7, які дають найбільший контраст між водою та об'єктами, що її оточують.

Апробація результатів роботи.

Основні теоретичні та експериментальні результати дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на:

1) міжнародних науково-технічних симпозіумах "Геоінформаційний моніторинг навколишнього середовища: - GPS і GIS-технології" (м. Алушта, Крим) у 2008, 2009, 2010 рр.;

2) І та ІІ Всеукраїнських конференціях "Аерокосмічні спостереження в інтересах сталого розвитку та безпеки" (м. Київ) у 2008 та 2010 рр.;

3) міжнародній науковій конференції "Культурний ландшафт і науки про землю - основні завдання та шляхи вирішення" (м. Львів) 2009 р.;

4) міжнародній науково-технічній конференції "Геофорум-2010" (м. Яворів) у 2010 р.

Публікації. Результати досліджень за темою дисертації опубліковано у 9 публікаціях, які наведені у списку використаних джерел, в тому числі 4 у збірниках наукових праць - фахових виданнях та 5 - в матеріалах і тезах конференцій.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел. Загальний обсяг дисертації становить 177 сторінок, у тому числі 155 сторінок основного тексту, ілюстрації складають 60 рисунків та 9 таблиць. Бібліографія включає 179 найменувань і викладена на 18 сторінках.

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету і задачі дослідження, вказано наукову новизну та практичне значення одержаних результатів, сформульовано основні положення, що виносяться на захист, викладено відомості про апробацію роботи, повноту публікацій результатів та їх впровадження.

У першому розділі "Аналіз літературних джерел з моніторингу гідрологічних явищ, руслових процесів та задачі дослідження" розглянуто постановку проблеми, пов'язану з гідрологічним режимом рік гірського регіону Карпат.

Територія Карпат в межах України належить до паводконебезпечного регіону Європи, дощові та сніго-дощові паводки відзначаються частотою, інтенсивністю перебігу та одночасним охопленням великих площ. На формування паводків, які виникають у Карпатському регіоні, крім фізико-географічних та метеорологічних факторів (інтенсивні й тривалі опади на всій площі водозборів, характер надходження води до русел річок, особливості поверхні водозборів - крутизна і величина схилів, незначна глибина залягання материнських порід, низька водоакумулююча здатність ґрунтів, розчленованість рельєфу), впливає і ряд антропогенних, пов'язаних з невідповідним для гірських умов веденням водного, лісового та сільського господарства: знищенням приполонинних лісів; розорюванням крутосхилів у гірських районах формування паводків; збільшенням поверхневого стоку внаслідок використання полонин під пасовища; відсутністю або недостатньою кількістю регуляційних інженерних споруд (водосховищ, водотоків, дамб); необґрунтованим видобуванням гравійно-піщаних матеріалів із русел річок та в їх долинах, що призводить до активізації ерозійних руслових процесів та деформації русел рік; недотриманням режиму господарювання у водоохоронних зонах та прибережних захисних смугах річок; забудовою заплав гірських річок аж до їх русел, тощо.

Аналіз літератури дозволив виявити основні напрямки з даної тематики:

1) тенденції та екологічні проблеми руслоформування; 2) аналіз чинників гірського руслоформування; 3) оцінка паводків гірських рік; 4) екологія водного господарства, деградація малих річок; 5) дослідження гідрографічних особливостей та змін рік басейну Дністра.

В цьому розділі розглянуто класифікацію і характеристики рік та руслових процесів, виокремлено особливості ріки Дністер як однієї з найпаводконебезпечніших рік в Україні.

Невирішеними частинами загальної проблеми є: оцінка гідроекологіч-ного стану русел гірських річок з огляду на проблеми їх стійкості та розвитку руслових деформацій; моніторинг руслових процесів; застосування матеріалів дистанційного зондування та ГІС-технологій для аналізу процесів руслоформування та розроблення нових підходів щодо регулювання русел гірських річок.

Сьогодні постає необхідність розробки комплексного підходу до організації моніторингу руслових процесів, який передбачає співставлення картографічних матеріалів, даних натурних спостережень та інженерно-геодезичних вимірювань з аерокосмічною інформацією, що дасть можливість простежити за змінами та розвитком руслових і ерозійних процесів рік України за декілька останніх десятиліть.

У другому розділі - "Комплексний підхід до проведення моніторингу руслових процесів" обґрунтовано основні засади комплексного підходу до проведення моніторингу руслових процесів.

В першому підрозділі подано принципи проведення моніторингу русел рік за класичною методикою. Основними в гідрології були методи: експедиційний та стаціонарний.

Запропонований нами метод, який базується на комплексному підході до проведення моніторингу, викладено в другому підрозділі.

Сформовано концептуальну модель основних процесів та робіт при проведенні моніторингу руслових процесів (рис. 1). Проведення аерокосмо-візуального моніторингу базується на використанні матеріалів космічного знімання, аерознімання, картографічних матеріалів - топографічних планів та карт, спеціальних карт - ґрунтових, геологічних та четвертинних відкладів, геодезичних та інженерних вимірювань на ріках, зокрема проведення наземних спостережень для отримання ефективних управлінських рішень. В моделі подано як основні характеристики отриманих матеріалів, так і результати обробки та можливості обробки з метою моніторингу.

В третьому підрозділі вказано основні типи космічних літальних апаратів та наведено технічні характеристики сучасних космічних знімальних систем.

Оскільки в дисертаційній роботі були використані знімки, отримані з американських КЛА Landsat та GeoEye-1, то у четвертому підрозділі міститься інформація про них та інші супутники, а також подаються характеристики їх знімальної апаратури.

Характеристики Вид знімання та тип Результати обробки Завдання моніторингу вихідних матеріалів

У п'ятому підрозділі проведено дослідження передавальних характеристик знімальної системи ETM+ супутника Landsat 7, оскільки для успішного використання космічних зображень необхідно визначати їх передавальні характеристики. Наведемо ці викладки детальніше.

Результативна функція передавання модуляції залежить від ФПМ багатьох ланок, насамперед, оптичної системи, сенсорів, шумів приймача, впливу зсувів зображення, стану атмосфери та інших чинників. Кожна із окремих функцій передавання модуляції є складною. З певним наближенням можемо вважати, що результат добутку окремих складних кривих наближається до закону Гауса. Тому можливо апроксимувати результативну ФПМ знімальної системи, використовуючи нормальний закон Гауса:

, (1)

де N - частота, у - постійна закону Гауса, мм.

Таким чином, задача визначення результативної ФПМ зводиться до визначення постійної величини у.

Запишемо вираз для функції розсіювання лінії, вважаючи, що розподіл освітленостей виражається нормальним законом:

, (2)

де у - середнє квадратичне відхилення щільностей.

Межова крива, яка передає зміни контрасту в зображенні напівплощини, записується через освітленість:

(3)

Нижня межа - ? означає відстань від краю, де розсіяне світло не впливає на процес формування зображення. Враховуючи (2), межова крива, яка представляє розподіл освітленості на межі напівплощини, буде мати вигляд:

(4)

Для нормованої функції розсіювання лінії:

(5)

За у = 1 рівняння (4) переходить у рівняння Лапласа Ф*(x):

(6)

Для проведення досліджень було використано космічні знімки, отримані в різних каналах системою ЕТМ+ космічного апарату Landsat 7 (2000 р.). Досліджувалась якість зображень за межовою кривою для всіх каналів. Вимірювання здійснено на 100 профілях різкого краю. Краєм напівплощини слугувала границя ділянок гір зі сніговим покривом та затінених безсніжних ділянок. Виміряно щільності для кожного піксела. Обчислення включало усереднене значення щільності та визначення нормованої щільності.

На рис. 2 подано в таблицях усереднені значення нормованої щільності нормального розподілу для 5 та 7 каналів, а на графіках - залежності між нормованими щільностями нормального розподілу та кількістю пікселів, які характеризують лінію розмитості. Дослідження проводились для всіх 8 каналів знімальної системи ЕТМ+.

Канал № 5

№ п/п	Рівень сірого	Нормована щільність
1	40	0,06
2	49	0,21
3	61	0,41
4	71	0,59
5	83	0,73
6	95	0,82
7	102	0,90

Канал № 7

№ п/п	Рівень сірого	Нормована щільність
1	19	0,07
2	31	0,18
3	51	0,35
4	69	0,57
5	84	0,74
6	97	0,81
7	107	0,89

Рис. 2. Межові криві розмитості зображень для 5 та 7 каналів космічного знімка, отриманого з КЛА Landsat 7

Аналіз значень розмитості свідчить, що величина у дорівнює 1,5 - 2 пікселам, що свідчить про можливість використання зображень для загального аналізу руслових процесів. Розмитість вказує на вплив атмосфери, дефокусування оптичної системи та дискретний характер побудови зображень. Деякі розходження між межовими кривими спричинені обмеженою кількістю експериментальних даних.

Оскільки в дисертаційній роботі використано топографічну карту масштабу 1:10000, яка створена за результатами аерофотознімання 2007 р. з використанням системи 3-DАS-1, то в шостому підрозділі наведено основні принципи роботи цієї знімальної системи та її характеристики, а також інших сучасних авіаційних знімальних систем.

Зосереджено увагу на видах топографічних і спеціальних карт, наземних спостережень та інженерно-геодезичних вимірювань, які використовуються в роботі.

Методику моніторингу ріки Дністер викладено у третьому розділі "Реалізація комплексного підходу моніторингу руслових процесів на прикладі ріки Дністер". Вихідними даними для проведення моніторингу слугували: космічні знімки, отримані з апарата Landsat 3 (багатоспектральний сканер MSS, 1979 рік); космічні знімки, отримані з апарата Landsat 7 (багатоспектральний сканер ЕТМ+, 2000 рік); топографічна карта масштабу 1:10000 1985 р.; топографічна карта масштабу 1:10000, створена за результатами аерофотознімання 2007 р. (масштаб знімків 1:14000); карта ґрунтового покриву 1987 р. масштабу 1:10000; геологічна карта та карта четвертинних відкладів масштабу 1:200000 1963 р.

Для опрацювання вихідної інформації використано геоінформаційну систему ArcGIS 9 та описано її можливості. Ця система слугувала для обробки космічних знімків, проведення деталізованих робіт, зокрема побудови ЦМР, визначення площ затоплення та морфометричних характеристик.

В роботі використано знімки з КЛА Landsat 3 1979 р. та Landsat 7 2000р., для успішного розв'язання гідрографічних задач необхідно оцінити інформативність спектральних каналів. Для розв'язання тематичних задач використовують зображення не з поодиноких каналів, а синтезоване зображення. Головним в інтерпретації руслових зміщень є максимальний контраст між водною поверхнею та фоном.

Оскільки ефективна інтерпретація багатоспектральних даних дистанційного зондування ріки Дністер залежить від спектральних характеристик як об'єктів земної поверхні, так і водної поверхні, порівняємо дані спектральної відбивної здатності різних типів покриття та встановимо зв'язки цих даних з багатоспектральними зображеннями.

Щоб більш чітко уявити взаємозв'язок спектральної відбивної здатності основних класів об'єктів, використаємо графік спектральних коефіцієнтів для різних класів об'єктів (рис. 3), на якому подано відбивну здатність рослинності, піску, глини, каламутної річкової води та снігу від довжини хвилі.

Використовуючи залежності:

, (7)

де - монохроматична яскравість об'єкта в нормальному до нього напрямку;

- монохроматична яскравість горизонтальної, цілком відбивної поверхні в нормальному до неї напрямку.

Враховуючи (7) та довжину спектральних ділянок, інтегральний коефіцієнт яскравості запишемо:

(8)

Необхідно вибрати канали, де би контраст між береговою лінією і фоном, тобто або рослинністю, або ґрунтовим покривом був максимальним. На підставі спектральних коефіцієнтів і співвідношення між ними складено таблицю 1. Оптимальними будуть канали, для яких співвідношення дr є максимальним (значення спектральних коефіцієнтів взято із рис. 3). Відношення коефіцієнтів яскравості:

, (9)

де r1,2 - коефіцієнт яскравості об'єктів.

Таблиця 1 Таблиця співвідношень спектральних коефіцієнтів різних класів об'єктів

№ каналу	л, мкм	дr рослини/вода каламутна	дr світлі ґрунти/вода каламутна
1	0,50	2,80	1,2
	0,52	2,33	1,17
2	0,53	2,00	1,07
	0,55	1,83	1,14
	0,58	1,38	1,125
	0,61	1,31	1,16
3	0,63	1,59	1,16
	0,65	1,88	1,25
	0,67	2,04	1,36
	0,69	2,22	1,5
4	0,76	9,00	3,25
	0,78	9,52	2,86
	0,80	9,2	2,36
	0,82	12,25	3
	0,84	13,71	3,57
	0,86	15,9	4,33
	0,88	15,87	4,37
	0,90	16	5,32
5	1,55	28	17
	1,60	32	20
	1,65	34	21
	1,70	37	22
	1,75	33	20,5
7	2,10	17	13
	2,15	17,5	13,5
	2,20	18	15
	2,25	17,4	15,2
	2,30	16,5	15,1
	2,35	13	14

Примітка: для сірозабарвленої частини таблиці приймаємо r2 = 0,01

Размещено на http://www.allbest.ru/

в

На підставі проведених досліджень, а також для підтвердження даних таблиці, здійснено вибір певних каналів та синтезування зображень. Зауважено, що чим вищий коефіцієнт співвідношення між спектральними коефіцієнтами, тим кращим буде контраст між такими об'єктами як рослинність і вода та ґрунти і вода. Оптимальним між водою та об'єктами, що її оточують є поєднання 4, 5, 1 каналів знімальної системи ЕТМ+ .

Для підтвердження ефективності вибору каналів в роботі наведено інші канали - 1,2,3 та 1,2,4, які дають гірші результати.

В дисертаційній роботі розглянуто також технологію Sharping, яка передбачає надання 8-му каналу 30% прозорості, а піксельний розмір графічних файлів 4-го, 5-го і 1-го каналів необхідно привести до піксельних розмірів 8-го каналу. Виконується почергове накладення 8-го (30% прозорості) каналу окремим шаром на 4-ий з подальшим злиттям (об'єднанням) шарів, те ж виконуємо з 5-м і 1-м каналами. Отримані три графічні файли в градаціях сірого кольору служать основою для синтезу кольорового зображення в системі RGB. Рівень яскравості зображення 4-го каналу визначає червоний колір і його відтінки, рівень яскравості 5-го каналу визначає зелений колір, а 1-го - синій. Після зведення трьох каналів в одне кольорове RGB-зображення, отримуємо кольорову сцену території з просторовим розрізненням 15 м.

Результатом об'єднання знімків, отриманих в різних каналах з КЛА Landsat 3, є композитне зображення, на якому гідрографія виділяється значно краще. Це дозволяє провести аналіз змін русла та причини їх виникнення. Для одержання такого синтезованого зображення було використано канали 1, 4 і 3 для червоного, зеленого і синього компонентів відповідно.

Працюючи зі знімками, отриманими апаратурою ЕTM+ (Landsat 7), експериментальним шляхом було встановлено, що гідрографія найкраще контрастує з фоном при поєднанні 4, 5 і 1 каналів. Для проявлення на результуючому синтезованому знімку (рис. 4) дрібніших структур було використано знімок 8-го панхроматичного каналу з вищою розрізнювальною здатністю.

В дисертаційній роботі подано зображення ріки, отримане із КЛА Landsat 3 та Landsat 7, на деяких ділянках зауважено суттєві зміни. Порівняння космічних знімків різних років за період близько 20 років дозволило встановити зміни положення русла ріки Дністер вище місця впадання притоки Лінинки. Зауважено також зміни русла між населеними пунктами Спас і Бусовисько (на зображенні (рис. 4) показано кружками та стрілками).



Рис. 4. Синтезоване зображення досліджуваної ділянки станом на 2000 рік з КЛА Landsat 7 із збільшеним розрізненням

Використовуючи топографічні карти різних років для детального аналізу, можна простежити зміни, що відбулись із руслом річки Дністер за 20-річний період на досліджуваній території. Топографічні карти було відскановано і експортовано в програмний пакет ArcGIS 9 для подальшого опрацювання. Прив'язка виконувалась за характерними для обох карт точками - ними в основному були позначки висот, які вибиралися рівномірно по всій території карти. Похибка прив'язки не перевищувала 0,5 м. Для відображення та аналізу змін рельєфу оцифровано горизонталі та позначки висот, а для відображення і аналізу змін річкового русла виконувалось оцифровування гідрографії. Враховуючи складний характер рельєфу (горбиста місцевість з мікрорельєфом біля русла), для нагляднішого представлення рельєфу досліджуваної території, а також річкового русла було побудовано ЦМР на основі TIN-моделі.

На основі даних з ЦМР, побудованою за топографічною картою 2007 року, розраховано основні морфометричні характеристики ріки Дністер на цій ділянці досліджень: загальна площа ділянки становить 20,9 кмІ, зокрема ріки - 0,3 км.І Довжина р. Дністер - 7296,9 м, середня ширина русла - 49,6 м, максимальна - 84 м, мінімальна - 15,1 м. Загальний нахил ріки на цій території складає 3,1 м/км, коефіцієнт звивистості русла - 1,57. Перепад висот на ділянці ріки по руслу - 23,6 м.

Оскільки в даному дослідженні нас найбільше цікавить детальна зміна русла ріки Дністер, то здійснено накладання зображень русла з двох карт - 1985 і 2007 років (рис. 5). На карті 1985 р. видно, що в місці впадання річки Лінинки в Дністер був розташований острів. Станом на 2007 рік острів зник, а правий рукав Дністра, що його огинав, перетворився на озеро. Схожа ситуація спостерігається з руслом у нижній частині карти - піщаний острів зник, а один із рукавів річки перетворився на декілька невеликих озер. В деяких місцях змінилось русло і у притоки Дністра - річки Лінинки.

Для побудови площ затоплення досліджуваної ділянки р. Дністер, використано цифрову модель рельєфу та шари горизонталей, висотних точок та урізів води. Відмітка висоти найбільш пониженої частини досліджуваної ділянки складає 351,8 м. На рис. 6 вказано дев'ять площ затоплення. Збільшення підйому води на кожних 2,5 м проілюстровано різною барвою. Максимальний рівень підняття води при моделюванні затоплення складає 23,2 м. Результати площ затоплення подано в таблиці 2.

Рис. 5. Порівняльне зображення русла р. Дністер за картами 1985 та 2007 рр.



Рис. 6. Моделювання зон затоплення на досліджуваній ділянці за цифровою моделлю рельєфу

Таблиця 2 Моделювання площ затоплення на досліджуваній ділянці

№ п/п	Позначка лінії затоплення (м)	Площа затоплення (га)
1	352,5	19,9
2	355	50,1
3	357,5	90,6
4	360	136,1
5	362,5	167,9
6	365	212,0
7	367,5	245,6
8	370	292,1
9	375	397,7

Дослідження причин деформації русла ріки Дністер було б неповним без аналізу спеціальних картографічних матеріалів - карти ґрунтового покриву масштабу 1:10000, карти четвертинних відкладів та геологічної карти масштабу 1:200000.

Аналіз ґрунтових карт показав, що в місцях найбільших деформацій русла розташовані бурі лісові середньоглибокі і глибокі слабозмиті легкосуглинкові ґрунти на елювії-делювії карпатського флішу та лучно-буроземні легкосуглинкові ґрунти на алювіальних відкладах. Наявність сучасного алювію та рінняка свідчить про те, що в місцях їхнього залягання відбувались повеневі явища. Присутність змитих та розмитих ґрунтів вказує на ерозійні процеси, викликані сильними зливами.

На геологічній карті в місцях зміщення русла вказано залягаючі породи - різнозернисті пісковики та гравеліти, а також мергелі та кремнисті аргіліти. Аргіліти - це пресована глина, яка легко піддається розмиванню, а кременистий горизонт утворює уступи і пороги у руслі ріки. Строкато-кольорова товща, що проходить через місця деформацій русла, є м'якою - це може бути причиною планового зміщення русла.

На досліджуваній ділянці спостерігається тенденція до випрямлення русла, відмирання рукавів, спрощення початкової конфігурації. В ході дослідження було встановлено, що причинами деформації русла р. Дністер є часті повені, слабостійке русло з м'якими залягаючими породами, а також вплив антропогенної діяльності, що зростає з кожним роком.

На основі натурних спостережень та огляду стану ріки Дністер в межах ділянки досліджень у вересні 2010 року, можна зробити висновок, що роботи з відновлення берегоукріплень, які проводились на деяких ділянках русла ріки після паводку 2008 року, виявились неефективними; вода в різних місцях підмиває береги, також зауважено небезпечні зсувні процеси, які відбуваються безпосередньо біля русла. На цій ділянці русла ріки Дністер необхідно ефективніше проводити заходи з регулювання та відновлення берегоукріплень.

У четвертому розділі "Особливості моніторингу рік на урбанізованих територіях" проаналізовано основні антропогенні чинники, що впливають на виникнення паводків, загальні засади проблеми щодо необхідності проведення моніторингу рік в межах урбанізованих територій, окреслено основні причини деградації рік урбанізованих територій.

У цьому розділі наголошено на особливостях руслових процесів ріки Стрий в межах міста Стрий та сіл Дуліби, Миртюки, Братківці, як основного об'єкту дослідження, оскільки саме ця територія є найбільш урбанізованою на всьому її басейні і значно піддається впливу та антропогенним навантаженням.

Для вирішення задачі моніторингу гідрографічних об'єктів урбанізованих територій на прикладі ріки Стрий використано такі матеріали: космічні знімки, отримані з апарата Landsat 3 (багатоспектральний сканер MSS, 1979 рік); космічні знімки, отримані з апарата Landsat 7 (багатоспектральний сканер ЕТМ+, 2000 рік); космічний знімок на ділянку досліджень GeoEye, отриманий з програмного пакету Google Earth (2009 рік); карта ґрунтів 1967р. масштабу 1:200 000; геологічна карта та карта четвертинних відкладів 1963 р. масштабу 1:200 000; наземні роботи - великомасштабні плани: 1 : 2 000 (1992 р.), 1 : 2 000 (2003 р.), 1 : 5 000 (2003 р.), 1 : 2 000 (2008 р.); матеріали поперечних та поздовжніх профілів рік на ділянку досліджень 2003, 2008 та 2010 років: масштаб горизонтальний - 1:500, масштаб вертикальний - 1:200.

Основним програмним середовищем для обробки космічних знімків та проведення деталізованих робіт, зокрема побудови цифрових моделей рельєфу, визначення деформацій ріки та основних морфометричних характеристик була геоінформаційна система ArcGis 9.3.

Для проведення загального моніторингу на досліджуваній ділянці з метою виявлення планових змін русла ріки Стрий використовувались космічні знімки Landsat 3 (1979 р.) та Landsat 7 (2000 р.). Синтезація каналів проводилась за таким же принципом, як і р. Дністер.

Аналіз зображень, отриманих із двох супутників з часовим періодом в 21 рік дає можливість спостерігати значні зміни русла ріки, зокрема зауважено зміну звивистості русла та тенденцію до появи нових рукавів на всій ділянці знімка.

Оскільки моніторинг деформаційних процесів рік на урбанізованих територіях вимагає проведення високоточних робіт, а за знімками, отриманими з КЛА Landsat 3 та Landsat 7 можна визначити лише загальні планові зміни русла ріки, використано частину знімка на ділянку досліджень, отриманого з космічного носія GeoEye (серпень 2009 р.) розрізненістю 0,41м.

В експериментальній фазі дослідження для вивчення зміни русла ріки Стрий поблизу міста Стрий і населених пунктів Миртюки та Дуліби використано топографічні плани масштабу 1:2000 - 1992 р., складеного за матеріалами аерознімання, та 2008 р., складеного за матеріалами мензульного знімання. Ці матеріали слугували для побудови цифрової моделі рельєфу для визначення основних морфометричних характеристик ділянки ріки. Використовуючи топографічні плани різних років, можна проаналізувати зміни, що відбулися з руслом ріки Стрий на досліджуваній території за 16-річний період.

Прив'язку топографічних планів виконано в системі координат WGS-84, для цього за характерними для космічного знімка та обох планів ідентичними точками: перехрестями доріг, мостів, краями будинків, ЛЕП, які вибрано на всій території ділянки. Точність прив'язки за 10 ідентифікованими точками склала за внутрішньою сходимістю 0,5 м. Для відображення та аналізу змін рельєфу оцифровувались горизонталі та позначки висот, а для відображення та аналізу змін русла ріки виконувалось оцифровування гідрографії.

Оскільки в дослідженні головною метою є спостереження за змінами русла ріки Стрий після катастрофічного паводку влітку 2008 р. на даній ділянці, то найкраще вони ідентифікуються під час накладання шарів зображень русла з топопланів 1992 і 2008 рр. та знімка 2009 р. (рис. 7).



Рис. 7. Порівняльне зображення русла ріки Стрий за топопланами 1992, 2008 років та космічним знімком 2009 року (червоним кольором зображено за топопланом 1992 р., зеленим - за топопланом 2008 р., жовтим - за космічним знімком 2009 р.)

Порівнявши космічні знімки 1979, 2000, 2009 років з топографічними планами 1992 та 2008 року слід зазначити, що динаміка зміни русла ріки Стрий відбувається по всій його довжині на ділянці дослідження на площі водної поверхні, яка становить відповідно: S1992р. = 0,39 кмІ; S2008р. = 0,34 кмІ; S2009р. = 0,27 кмІ.

На досліджуваній ділянці спостерігається тенденція до відхилення русла ріки вліво та розмивання берегової частини, його більшого випрямлення та спрощення початкової конфігурації, появи нових та зникнення островів, які спостерігались у 1992 році в різних місцях русла. Для отримання кількісних показників про зміщення русла вліво та зміну його ширини, було вибрано 3 тестові ділянки. (рис. 8 а, б,в).

а) б) в)

Рис. 8. Тестові ділянки досліджень: а - № 1; б - № 2; в - № 3

Виміряні електронною лінійкою величини зміщень русла на трьох тестових ділянках подано в таблиці 3.

Таблиця 3 Порівняльна таблиця змін русла ріки Стрий

№ тест. ділянки	Рік спостережень	Зміщення русла, м	Ширина русла, м
1	1992 2008	53,7 102,2 48,9	48,9 92,2 42,8
	1992 2009
	2008 2009
2	1992 2008	82,2 135,2 6,5	45,6 85,5 40,7
	1992 2009
	2008 2009
3	1992 2008	38,7 44,9 6,6	33,7 35,9 26,2
	1992 2009
	2008 2009

На основі отриманих результатів можна зробити висновок, що на даній ділянці русло є слабостійким, а зміна конфігурації русла, що спостерігається останнім часом, є наслідком проходження сильних паводків. Тому, враховуючи малі кути нахилу прибережних територій (до 1-2°), можна припустити, що саме паводки у 1997, 1998, 2001, 2004 рр. та особливо 2008 р. стали причиною цього явища. З іншого боку, р. Стрий в приміській території піддається значному впливу антропогенної діяльності, що виражається в прирічковій забудові та виборі гравійно-піщаних матеріалів.

Для отримання числових даних про зміни русла р. Стрий в межах міста Стрий і приміських сіл та перевірки коректності застосовуваної методики було використано матеріали інженерно-геодезичних робіт - поперечні та поздовжні профілі ріки за 2003, 2008 та 2010 роки. Проаналізувавши дані інженерно-геодезичних робіт русла р. Стрий можна зробити висновок, що за 5-річний період воно значно змінило конфігурацію, зокрема значно зменшилась багаторукавність та збільшилась випрямленість русла, в деяких місцях ріка змінила траєкторію протікання на 50-60 метрів стосовно положення русла 2003 року.

Аналіз результатів, проведених за космічним знімком та інженерно-геодезичними роботами, проведеними у 2010 році вказує на те, що русло немає стабільної форми і вимагає ефективних берегоукріплюючих гідротехнічних робіт.

Для дослідження причин зміни русла ріки Стрий було використано спеціальні картографічні матеріали - геологічну карту, зокрема карту четвертинних відкладів, а також карту ґрунтового покриву масштабу 1: 200000. Проаналізувавши геологічні карти, слід відзначити, що породи та відклади, які залягають в місцях протікання ріки, є м'якими та легкими, легко піддаються ерозії та розмиванню, що сприяє істотному зміщенню русла при проходженні паводків, особливо катастрофічних. Піщано-гравійні матеріали та глина безпланово видобуваються, часто несанкціоновано, в самому руслі та заплаві, а це викликає деформаційні процеси як самого русла ріки, так і її берегів.

На території досліджуваної ділянки р. Стрий ґрунтовий покрив представлений дерновими супіщаними, дерновими опідзоленими оглеєними та суглинковими ґрунтами. Наявність сучасного алювію і делювію, підстеленого конгломератами та ріняками свідчить про те, що в місцях їхнього залягання відбувались повеневі явища, а присутність змитих та розмитих ґрунтів вказує на ерозійні процеси, викликані сильними зливами. Легкі за механічним складом ґрунти легко розмиваються, особливо під час паводків, що сприяє розвитку ерозійних процесів як самих русел, так і прирічкової території.

Висновки

Основні теоретичні напрацювання та експериментальні дослідження руслових процесів рік Дністер та Стрий, проведені за результатами моніторингу за 30-річний період, дозволяють сформулювати такі висновки:

1. Запропоновано комплексний підхід до проведення моніторингу руслових процесів, який базується на використанні аерокосмічних зображень, топографічних карт та планів, спеціальних карт, зокрема геологічних, четвертинних відкладів та ґрунтових, та результатів наземних інженерно-геодезичних робіт.

2. Опрацьовано інтегральний спосіб визначення передавальних характеристик космічних зображень. Цей спосіб вперше практично реалізовано для знімальної системи ЕТМ+ космічного літального апарата Landsat 7. Встановлено, що розмитість зображень для різних каналів становить 1,5 - 2 піксели, що свідчить про вплив атмосфери, дефокусування оптичної системи та дискретний характер побудови зображень.

...