Аэрофотосъемка — привычный инструментарий геологической, топографической и геодезической службы во всем мире.
В нашей стране первыми разработчиками методики геологического, геоморфологического и ландшафтного аэрофотодешифрирования были братья Леонид Авенирович и Борис Авенирович Снятковы, старейшие геологи Северо-Восточного геологического управления в Магадане. Первые попытки проведения дешифрирования аэрофотографий для исследования морского дна в нашей стране относятся к 40-м гг., когда интенсивно исследовались области морского шельфа Каспийского моря с нефтепоисковыми целями. Для целей подводного ландшафтного картографирования аэрофотографии были применены К. М. Петровым при картировании шельфа о-ва Сахалин, Кавказа и Таманского полуострова также в интересах нефтеразведки. К. М. Петровым был издан атлас дешифрированных аэрофотоснимков, на которых хорошо прослеживаются геоморфологические и геологические структурные линии, рельеф дна и основные ландшафтные подводные выделы.
Спутниковые и аэрофотографии являются надежным средством дистанционного зондирования подводных ландшафтных полей. Они широко использовались в Австралии и в США для навигационных целей. В Австралии в 40-х гг. проведено сплошное исследование шельфа с целью выявления и картирования всех основных коралловых рифов. Этими и последующими исследованиями было установлено, что при идеальной прозрачности воды надежная количественная интерпретация аэрокосмической информации распространяется на глубины не более 25-30 м. Британская компания «Спартак» провела сплошное аэрофотодешифрирование всех островов и рифов Республики Сейшельские острова, впервые создав надежную навигационную основу для этого опасного в отношении плавания района земного шара. Аэрофотопланы с нанесенными на них дополнительными знаками и изобатами изданы, и их легко купить в любом магазине в порту Виктория.
Применению аэрофотографии для исследования пространственной структуры коралловых рифов посвящено большое количество исследований. Наилучшая часть их суммирована в монографии ЮНЕСКО под редакцией Дэвида Стоддарта. Читатель может найти в этой монографии массу полезных сведений и советов. Одним из наиболее привлекательных для полевого подводного ландшафтного дела методов является применение для дистанционного зондирования морских мелководий дистанционно управляемых фотокамер, подвешенных к воздушному шару, воздушному змею или к управляемой модели самолета. Есть проработки идеи аэросъемки с парящего или моторного дельтаплана. Все эти методы обсуждают наиболее простые и надежные способы доставки фотокамеры на достаточную высоту над снимаемым объектом. Методы обработки изображения всегда одни и те же. Это либо попытки тренировки глаза профессионала, либо специальная химическая или оптическая обработка изображения с целью максимального контрастирования исследуемого пространства с тем, чтобы сделать считываемые детали яркими и легко читаемыми даже для глаза неспециалиста.
Мы в своих исследованиях применяем цветные и черно-белые аэрофотографии и спутниковые многозональные снимки для установления пространственного положения ландшафтных полей, уточнения их очертаний, а также для предварительного структурного представления контуров полей, подлежащих дальнейшей подводной заверке и интерпретации водолазным методом.
Аэрофотографии дают возможность судить о качестве морских вод, степени их прозрачности, цветности, позволяют выносить суждения о траекториях движения взвеси, направлении движения волн, характере интерференции и дифракции и многом другом.
Современная методология компьютерной интерпретации аэрофотоснимков и спутниковых фотоизображений морского мелководья позволяет проводить самые разнообразные операции с изображением. Изображение можно контрастировать, фильтровать по различным спектральным составляющим, проводя операции по «снятию» слоя воды с выявлением подводных структурных линий на глубинах до 30 м и более при не очень прозрачной воде. Для этого, естественно, аэрофотоснимок в позитивном или негативном изображении должен быть отсканирован с максимальным разрешением и записан в виде файла формата TIFF.
Полученное таким образом оцифрованное изображение может быть обработано с помощью любого графического пакета. Наилучшие результаты дает применение пакета Adobe Photoshop, позволяющего расчленять полутоновое или многозональное изображение на серию составляющих тоновых спектральных изображений. Каждое отдельно взятое изображение может быть обработано до получения желаемой степени детальности и контрастности интересующих исследователя элементов подводной местности. Несколько примеров такой обработки мы приводим на прилагаемых фотографиях.
Самой простой и надежной системой обработки сканированных аэро — и спутниковых фотоизображений морского мелководья служит программа Iphoto, требующая не более 1 мегабайта дискового пространства и работающая из компьютеров с небольшим ресурсом оперативной памяти, например машин серии ШМ 286 PC AT.
Применение боксированных видеокамер позволило вести непрерывное подводное ландшафтное профилирование вдоль трансект длиной более 250 м. Установленная на подводном кабельном роботе серии «Минировер» видеокамера способна зависать на одном месте и совершать по команде с судна любые развороты, наезды и любые маневры. Непрерывная передача изображения по 100-метровому кабелю на судно создает у сидящего за пультом управления оператора эффект присутствия и позволяет детально обследовать подводные ландшафты, не подвергая водолаза риску переохлаждения и кессонного заболевания. Отрицательным свойством такой системы является отсутствие точности в привязке робота. При этом неточность в привязке судна суммируется с неопределенностью положения прибора относительно судна. Общая ошибка в привязке достигает двух-трех сотен метров, что для инженерных целей недопустимо.
Применение боксированной видеокамеры в сочетании с подводным электрическим тягачом, оснащенным надежной системой ориентации, резко повышает информативность подводных маршрутов.