1. 引言
目视判读是目前各专业影像判读中主要采用的方法。目视判读的效果主要取决于判读人员的经验和技术水平,以及判读图像的地面分辨率 [1]。目视判读是基于人的经验和主观思考的判读,因此,要不断研究判读的方法。同时,图像判读的专业性很强,不同领域的判读,需要不同领域的知识支撑。
军事运输就是组织和利用各种运输工具输送军队和军用物资,是保障部队机动和完成后勤保障任务的重要手段。军事运输按运输方式分为铁路军事运输、公路军事运输、水路军事运输和航空军事运输等。目前,对遥感图像的地形判绘研究有很多,但是针对移动目标的研究很少。而在信息作战中,通过对军事运输不同方式的目标遥感图像进行判读,有助于我们分析它在军队实施机动作战中的能力、地位与作用,从而为军队作战指挥提供有效的参考和保障。因此,本文从军事角度出发,研究军事运输目标目视判读的思维方法,以及铁、公、水、空目标的判读。
2. 军事运输目标判读的思维方法
目标的识别特征是图像判读的基本依据。在进行目视判读时,我们主要就是利用目标的形状、大小、色调、阴影、位置、活动、相关特征来进行识别。正确地运用目标的识别特征来识别这些图像,评估其军事价值,除了具备专业的知识和一定的实践经验以外,还必须掌握正确的指导思想,运用正确的思维方法对目标识别特征进行分析、推理和判断,揭示其本质,才能取得准确的判读结果。
(1) 全面看问题的方法
目标的各种识别特征,本来是互相联系的,它们从不同的侧面反映了目标的性质,只有全面地掌握目标识别特征,互相对照,全面分析,才能准确判明目标。
(2) 抓主要特征的方法
在研究和识别目标时,应当把目标的识别特征区分为主要和辅助两类,抓住主要的识别特征,才能比较容易地判明目标的性质。如判读铁路列车,是客车还是货车,形状是主要特征;判读列车行进方向时,则活动特征是主要特征。
(3) 具体情况具体分析的方法
同一目标,在不同地点、不同季节和时间,或处于不同的战斗模式,呈现出来的识别特征也往往不一样 [2]。因此,判读人员要不断熟悉和研究目标,反复实践,广泛搜集资料,了解和研究目标在各种情况下的识别特征,才能准确进行判读。
(4) 运用发展变化的方法
任何目标都不是一成不变的。随着科学技术的发展、武器装备的更新,必然会引起目标识别特征的改变。在判读中,要不断学习新的科学技术知识,总结新经验,掌握目标的发展和变化。
3. 铁路军事运输目标的遥感图像判读
铁路作为平时和战时军队实施兵力机动的重要保障,是交通目标中一个极其重要的基础设施,通过对它的判读,有助于我们分析它在军队实施机动作战中的能力、地位与作用。
铁路是由机车牵引车厢、载运旅客或货物的一种有轨陆地运输设施。从广义上说,包括铁路线路、机车与车辆、通信和信号设施、装卸车设备、车站、库房和营运管理系统等等。铁路目标的组成庞大而复杂,这里主要讨论列车和车站。
3.1. 列车
列车是由机车和各种车辆组成,是用来输送部队和进行补给的重要工具。列车在图像上呈现为一条细长的带状或线状,车辆之间都有一定的距离。典型的列车包括旅客列车和货物列车。下面,我们就来讨论一下两种典型列车的识别特征。
旅客列车通常由12~15辆客车组成。每辆客车的形状和大小都基本相同。因此反映在遥感图像上是一条规则而断续的窄带状或线状。如图1左图所示。
货物列车一般由40~60辆货车组成,它通常很少装载单一的物资。因此反映在遥感图像上,组成货物列车的各种车辆,就会呈现出长短不同、高矮不齐、颜色不一的特征。如图1右所示。
Figure 1. Passenger train and freight train
图1. 旅客列车和货物列车
3.2. 车站
车站是一个规模庞大、设备完善的铁路运输中心,在铁路运输中占有十分重要的地位。因此,战时常成为重要的侦察对象和打击对象。车站主要包括旅客站、货物站。
旅客站主要办理售票、行李包裹运送、旅客上下车等客运业务,以及各种行车工作和客车整备等作业。旅客站一般都设在靠近城市中心,或在城市外围交通便利的地区,有多股铁轨通入,并且建有站台和防雨棚,站前还建有广场和停车场等。它的站房、站前广场、站台设备和横越设备等,都具有很大的规模,结构形式也比较复杂,如图2左图所示。
货物站是办理货物承运、交付、装卸以及货物列车到发、车辆取送作业的车站。一般货物站都设置在城市和工业中心区附近。从图4的遥感图像中我们可以看出,在货物站内仓库和货物装卸设备的数量和规模都远远超过其他车站,并且都集中配置在一起,占有很大的面积,这是货物站的主要特征,如图2右图所示。
4. 公路军事运输目标的遥感图像判读
在交通运输中,公路设施既是各城镇、乡村和工矿企业之间联系的纽带,也是平时和战时军队实施兵力机动的重要保障设施。对于公路来说,如果按照使用任务和性质来划分,我们可以将它划分为高速公路、普通公路、专用公路和急造军路等。高速公路和普通公路的识别特征明显,因此,这里重点研究专用公路和急造军路。
Figure 2. Passenger station and cargo station
图2. 旅客站和货物站
4.1. 专用公路
专用公路是从主干公路分支而出,专门通往位于偏僻地带人造建筑物的公路。专用公路的显著特点是出现“断头路”。比如图3中左图连接洞库的这几条公路,就是非常典型的专用公路。它的一端连通着主干公路,而另一端则在洞库这里出现中断。这就是我们前面提到的“断头路”。在对遥感图像进行判读时,如果能很好地利用识别出的专用公路,往往会帮助判读人员追寻到一些重要的目标。
4.2. 急造军路
在战时当公路被破坏,或运输线不足的情况下,为了保障军队的战斗行动和输送物资,有时还会临时修筑急造军路。急造军路通常是利用自然地形休整而成的。因为是临时修建,目的就是为了满足战时的行车需求,对路段休整并没有太高要求,因此路面会宽窄不等,有些地段甚至没有明显的边缘。比如图3中右图这部分边缘很模糊的地方,就是急造军路所在的位置。
Figure 3. Special highway and military road building up in a hurry
图3. 专用公路和急造军路
5. 水路军事运输目标的遥感图像判读
水路军事运输是军队利用船舶和其他浮运工具沿水路航线(航道)运送人员和物资的运输。水路运输具有运量大、成本低、航线不易破坏等特点,是近水地区和濒海国家保障部队机动与物资供应的重要手段。水路军事运输目标既有民用船只,也有军用大型舰艇。这里重点介绍一下两栖船坞运输舰的识别。
两栖船坞运输舰最大的特点是实时、快速的力量投送能力,可在极短时间释放大量兵力和装备,通过搭载大量登陆艇和直升机,可实现“水平登陆”和“垂直登陆”的立体化兵力投送。在遥感影像上,如图4所示,其主要特点为:
一是舰船可搭载大量兵力,因此体积较大,长款比比较小,不像巡洋舰和驱逐舰那样细长,看上去反而与民用船舶类似,船楼比较高大,可设置为登陆兵力的居所。
二是舰载武器较为简单,因为不负担直接作战任务,所以武器装备以近防系统为主,数量十分有限。
三是设有直升机甲板,但是由于搭载直升机数量远小于两栖攻击舰,但又比巡洋舰和驱逐舰要多,所以不需要全通式飞行甲板,一般在舰尾布置有较为宽大的飞行甲板。
四是在甲板上一般都设有一到两座用于吊放两栖登陆载具的吊机,阴影特征比较明显。
6. 航空军事运输目标的遥感图像判读
航空军事运输是指军队利用运输机、直升机等航空运输工具,运送人员和物资的运输。航空运输是部队快速机动、运送和补给物资装备、运送伤病员等的重要手段。航空军事运输的目标识别有运输工具、机场起降设施等。由于篇幅限制,这里就只讨论运输工具的遥感图像判读。
军用运输机是用于运送军事人员、武器装备和其他军用物资的飞机。具有较大的载重量和续航能力,能实施空运、空降、空投,保障地面部队从空中实施快速机动。军用运输机按运输能力分为战略运输机和战术运输机。
常规大型军用运输机总体布局一般采用上单翼,翼吊涡扇发动机,椭圆形宽机身,上翘的后机身,前后货舱大门,单垂尾和高平尾(也就是我们通常所说的T形尾翼)。世界上典型的军用运输机有美军的C-5、C-17、C-130,俄军的伊尔-76、安-124和安-12运输机,日军的C-1运输机。这些军用运输机和民用客机之间,最主要的区别就是军用运输机都为上单翼,而民用客机为下单翼。图5中两架上单翼的飞机为军用运输机,体型较大的C-5,C-5下面的上单翼飞机为C-17运输机,边上下单翼的则是由波音707改装的KC-135加油机。
飞机的涂装也是判读飞机目标的重要依据之一。美军的军用运输机涂装通常为灰色,俄军的运输机涂装为银白色,日军的C-1运输机则涂成了迷彩色。
7. 结束语
本文通过对铁公水空军事运输目标的特征进行分析,结合实例,研究了这些目标在遥感图像上的识别特征和判读方法,有助于判读人员快速准确判读军事运输目标,为军队作战指挥提供有效参考和保障。同时,在自动判读还不成熟的阶段,也为自动判读军事目标知识库的建立奠定了理论基础。