چگونه نمودارهای دریایی را بسازیم؟

ساخت و به روزرسانی نمودارهای دریایی یک فرایند مداوم است که بسیاری از افراد از رشته ها و سازمان های مختلف را درگیر می کند.

دفتر بررسی ساحل NOAA ، بخشی از خدمات ملی اقیانوس ، نمودار سازنده دریایی این کشور است. نمودار دریایی یکی از اساسی ترین ابزارهای موجود در دسترس مارینر است. این نقشه ای است که پیکربندی ساحل و کف دریا را به تصویر می کشد. این عمق آب ، مکان خطرات مربوط به ناوبری ، مکان ها و ویژگی های ایدز به ناوبری ، لنگرگاه ها و سایر ویژگی ها را فراهم می کند. نشان داده شده در اینجا: بخشی از تنگه روزاریو ، ایالت واشنگتن.

نمودار دریایی نقشه دریا است. درست همانطور که یک نقشه به ما کمک می کند تا در زمین حرکت کنیم ، یک نمودار دریایی به کسانی که به اقیانوس سفر می کنند کمک می کند تا با خیال راحت و کارآمد به آنجا بروند.

در سال 2017 ، کالاهای 1. 6 تریلیون دلاری از طریق بنادر ایالات متحده منتقل شدند. با تمام این ترافیک ها ، مهم است که کسانی که از طریق بنادر ما حرکت می کنند و در امتداد خطوط ساحلی ما اطلاعات مورد نیاز خود را در مورد شکل ساحل و کف دریا ، عمق آب ، خطرات احتمالی در آب ، شناورها ، لنگرگاه ها و سایر ویژگی ها دارند.

قوانین فدرال می گویند بیشتر کشتی های تجاری هنگام مسافرت در آبهای ایالات متحده باید دارای نمودارهای دریایی باشند. دفتر بررسی ساحل NOAA تمام نمودارهای آبهای ساحلی ایالات متحده ، دریاچه های بزرگ و آبهای اطراف مناطق ایالات متحده را به روز می کند. بنابراین چگونه این منابع مهم ساخته و به روز می شوند؟این یک روند مداوم است که بسیاری از افراد از رشته ها و سازمان های مختلف را درگیر می کند.

داده ها ، داده ها ، داده ها

همه اینها با جمع آوری داده ها شروع می شود. از نظر تاریخی ، سازندگان نمودار عمق آب را با روشهای ساده اندازه گیری می کنند ، مانند اتصال وزن سرب به یک خط. امروزه ، NOAA از فناوری های پیشرفته برای مطالعه اجسام آب و یافتن خطرات خطرناک برای ناوبری مانند کفش یا کشتی های کشتی استفاده می کند.

سرهنگ جوزف ناو یک قایق Z را از کشتی NOAA توماس جفرسون مستقر می کند. Z-Boat از سونار برای اندازه گیری عمق به عنوان کم عمق به عنوان یک پا استفاده می کند و می تواند تقریباً بلافاصله آن داده ها را به پردازش برساند. این قایق ها همچنین می توانند بسیار به اسکله ها ، پله ها و خط ساحلی نزدیک شوند.

این داده ها توسط هیدروگرافی - افرادی که ویژگی های بدنی بدن آب را مطالعه می کنند - در دفتر بررسی ساحل ، اقیانوس شناسی در مرکز محصولات و خدمات اقیانوس شناسی NOAA ، متخصصان سایر سازمان های دولتی و سازمان های بین المللی و حتی شهروندان خصوصی جمع آوری شده است.

از طریق سونار ، لیدر و عکاسی هوایی ، کارشناسان برخی از داده های موجود در نمودارها را ضبط می کنند. این شامل داده هایی در مورد شکل ساحل و کف دریا ، عمق آب دریایی و ویژگی های موجود در آب است که ممکن است مانع ناوبری شود.

با سونار ، هیدروگرافی ها از روی اشیاء دریا یا زیر آب صدا می کنند تا ویژگی های آنها را مانند دلفین با استفاده از eCholocation برای "دیدن" محیط اطراف خود تعیین کنند. Lidar به طور مشابه کار می کند ، به جز استفاده از نور به جای صدا. هیدروگرافی ها از Lidar برای نقشه برداری از ویژگی های کف دریا و همچنین ساحل استفاده می کنند. خلبانان همچنین اطلاعات مربوط به ویژگی های ساحل را از هوا با عکاسی هوایی جمع می کنند.

غالباً ، انسانها در کشتی ها و هواپیماها این داده ها را جمع می کنند. اما ، به طور فزاینده ، NOAA از سیستم های بدون سرنشین استفاده می کند - روبات هایی که داده هایی را جمع می کنند که ممکن است گران ، خطرناک یا غیر عملی برای ارسال یک انسان باشد. داده های جمع آوری شده با سیستم های بدون سرنشین می توانند از کیفیت بهتری برخوردار باشند و می توان آن را با خیال راحت تر ، کارآمد و ارزان تر جمع آوری کرد.

نقشه برداری از آن

پس از داده ، باید آن را به یک نمودار تبدیل کنیم. این کار ساده ای نیست که در ابتدا به نظر می رسد. داده هایی که در مورد اقیانوس و سواحل جمع آوری می کنیم ، دنیای سه بعدی را توصیف می کند ، اما یک نمودار یک نمایش 2 بعدی است.

ساخت نمودار مسطح از بخشی از زمین ما نیاز به ایجاد یک طرح ریزی دارد. یک کره کروی را تصور کنید. اکنون ، یک کاغذ مستطیل شکل را در اطراف آن بپیچید ، بنابراین یک سیلندر را تشکیل می دهد. اگر نوری از مرکز کره ما درخشان باشد ، ویژگی های موجود در کره زمین بر روی کاغذ ما پیش بینی می شود. اگر کاغذ را از بین نبریم ، نقشه مستطیل شکل داریم. پیش بینی های نقشه در واقع از طریق محاسبه ریاضی ایجاد می شوند ، اما این راهی برای تصور آنچه اتفاق می افتد هنگام ایجاد یک طرح نقشه است.

NOAA تیمی از نقشه برداران دارد که پس از جمع آوری ، متخصص در تفسیر داده ها هستند. آنها مسئول قالب بندی ، تفسیر ، کنترل کیفیت و اطمینان از درک آسان نمودارها برای استفاده هستند.

طرح ریزی Mercator یک طرح نقشه استوانه ای است. تصور کنید که یک تکه کاغذ را در اطراف یک کره زمین پیچیده کنید تا یک سیلندر تشکیل شود. تصویر نقشه همان چیزی است که از گلوب سه بعدی بر روی سطح 2D کاغذ پیش بینی شده است.

هیچ پیش بینی نقشه تصویری کامل از دنیای ما نیست. هر روش پیش بینی تحریفات خاص خود را معرفی می کند ، بنابراین نقشه برداران باید پیش بینی مناسب را برای کار انتخاب کنند. برای نمودارها ، این معمولاً Mercator است. خطوط عرض جغرافیایی و طول جغرافیایی در پیش بینی Mercator در زاویه های راست قرار می گیرند و هر عنوان قطب نما ثابت را می توان با یک خط مستقیم روی یک نمودار ترسیم کرد. به همین دلیل Mariners از قرن شانزدهم از نمودارهای Mercator استفاده کرده است.

تغییرات دریا

اما داستان به همین جا ختم نمی شود. اقیانوس و سواحل ما همیشه در حال تغییر هستند. طوفان ها و سایر فرآیندهای طبیعی عمق بندر و شکل خطوط ساحلی را تغییر می دهد. کانال های جدید ، بندرها ، اسکله ها ، گرگ ها ، مارینا ، خطوط لوله ، کابل های ارتباطی ، پل ها یا شناورها اضافه می شوند. مسیرهای مسافرتی توصیه شده تغییر می کند. همه این به روزرسانی ها باید در نمودارها قرار بگیرند.

NOAA Corps Ensign Briaa Pacheco با استفاده از سیستم اطلاعاتی نمودار الکترونیکی کشتی برای حرکت در کشتی. ECDIS یک برنامه ناوبری است که شامل نمودارهای ناوبری الکترونیکی و ابزارهای دیگر است.

و البته ، ما همیشه در تلاش هستیم تا کیفیت نمودارهای خود را بهبود بخشیم. بسیاری از نمودارها بر اساس داده های جمع آوری شده در روزهای اولیه بررسی ، هنگامی که داده ها با روش هایی که اکنون منسوخ شده اند جمع آوری شده است. این نمودارها دقیق اما ناقص هستند. با استفاده از فناوری امروز ، NOAA در تلاش است تا نمودارهای این مناطق تحت نظارت مانند آلاسکا و قطب شمال را تکمیل و به روز کند.

آیا می دانید؟

تیم های پاسخگویی ناوبری دفتر NOAA در مورد NOAA داده های جدید را در بنادر و بندرها پس از ساخت زیرساخت ها یا تغییر خط ساحلی یا کف دریا جمع می کنند. آنها اندازه گیری عمق آب را به روز می کنند و خطرات زیر آب را بررسی می کنند. شش تیم پاسخ دهنده در سراسر کشور بیشتر وقت خود را صرف جمع آوری داده ها برای به روزرسانی های نمودار می کنند ، اما همچنین آماده پاسخگویی پس از اضطراری مانند هوای شدید هستند.