2.8 Применение тепловой инфракрасной съёмки в гидрогеологии и инженерной геологии
Для проведения инфракрасной съемки используется оптико- электронная сканирующая аппаратура, осуществляющая преобразование невидимого глазом инфракрасного излучения в видимое изображение. Съемка проводится с борта различных летательных аппаратов. Материалы инфракрасной съемки дают принципиально новую по сравнению с результатами фотосъемки информацию по распределению температуры подстилающей поверхности. Зависимость температуры природных объектов от их теплофизических характеристик обуславливает возможность применения инфракрасной съемки для целей гидрогеологии и инженерной геологии. Особый интерес представляет связь температуры с влажностью пород, что в некоторых случаях позволяет обнаруживать подземные воды по их прямому признаку повышенной влажности.
По происхождению и по характеру теплового контраста можно разделить все гидрогеологические и инженерно-геологические объекты на три большие группы:
1) нагрев объектов внутренним теплом Земли;
2) тепломассопереносом и экзотермическими процессами;
3) нагрев объектов солнечным излучением.
В космической технике стали применять распознающие инфракрасные устройства, которые используют в качестве дешифрировочных признаков спектральные яркости объектов распознавания в различных спектральных диапазонах. При этом в анализе признаков объектов применяются математические методы. Распознаются, в том числе и природные фоновые образования: почва, растительность, песок, снег, вода
При производстве инфракрасной съемки улавливаются окисление скоплений сульфидов по различию температур со смежными участками; улавливаются выделение углеводородов (выделяется тепло при разложении их микробами), но это в основном заглушается другими факторами.
На Камчатке улавливают активность вулканов, гидротермальные процессы, гейзеры. Зоны разломов видны на рудных полях, особенно вмещающих воды в трещинах.
Инфракрасную съемку можно производить ночью, при этом фиксируется тепло неодинаково остывающих объектов природы. Есть такое понятие тепловая инерция пород. Таким образом, температурные различия объектов изменчивы от времени суток и года. Ветер охлаждает породы. Влажные места более холодные от испарения.
Рельеф тоже влияет на изображения склоны, ровные поверхности отличаются друг от друга. Проявляются даже стога застойная зона одинаковое количество тепла слабо зависимая от факторов. Метод похож на геофизический, только объекты даются в изображениях.
На материалах инфракрасной съемки видны автострады, трассы железнодорожных линий, водопроводы, трубопроводы углеводородов, места их неисправностей утечки. Тепловая съемка дает очень точно распределение вод при мелиоративных работах и позволяет существенно их скорректировать. Уточняются обводнения территорий и ландшафтные неблагополучия.
Результативна эта съемка при изучении городов их окрестностей и строительства. Есть пословица где пьют там и льют. Фиксируются утечки тепла в холодное время года через открытые подъезды. Видны загрязнения рек стоками промышленных предприятий, как правило, неочищенными и теплыми. Тепловое загрязнение также наносит урон природной среде. Эти шлейфы загрязнений долго еще прослеживаются по течению.
На материалах рассматриваемой съемки видно все, что открыто и обводнено. Эти материалы пригодны также для характеристики важнейших (пускай известных) элементов геологического строения.
2.9 Радиолокационная съемка с самолетов
Основные преимущества радиодиапазона всепогодность и большая по сравнению с оптическими волнами проникающая способность радиоволн позволяют наблюдать поверхность Земли без экранирующего эффекта растительности и изучать подпочвенные слои глубиной в несколько десятков метров. При этом применяются УКВ и СВЧ-диапазоны волн (длина волн от 1 мм до 10 м и более).
На примере Средней Азии, Камчатки и Крымской области приведены результаты радиолокационного зондирования, позволяющие определить степень увлажнения почв, заболачивание водоемов, провести инвентаризацию сельскохозяйственных культур. Радиолокатор бокового обзора «Торос», установленный на самолете АН-24, работал на длине волны 2,5 см; полоса обзора радиолокатора примерно 15 км при полете на высоте 5 км. Проявляется проникающая способность на несколько метров.