Картографические данные
Карта является результатом многих отдельных процессов, геодезических работ (глубины и береговые линии), выполняемых национальными органами власти или частными предприятиями. После этого необходимо собрать информацию о суше и мореходстве.
Все это сопоставляется картографом, чтобы создать карту в подходящем масштабе для предполагаемого использования. Физически карты могут быть распечатаны или сохранены в виде электронной карты.
Гидрографические съемки проводятся с использованием наилучшей доступной технологии позиционирования. Более старые съемки обеспечивали меньшую точность, которую могли достичь навигаторы того времени. С тех пор как была введена DGNSS (более точный тип GNSS, см. стр. 96), суда могут осуществлять навигацию практически с той же точностью, что и при новых измерениях. Однако эти новые данные измерений, в настоящее, время доступны не для всех вод. В результате во многих ситуациях суда осуществляют навигацию с более высокой степенью точности определения местоположения, чем картами, на которые они ориентируются.
Некоторыми источниками геодезических ошибок являются:
- Измеренная глубина/отметка/береговая линия имеют неправильное положение.
- Глубина в данном положении измерена неправильно (высота прилива) или изменилась.
- Измерения проводятся на таком большом расстоянии друг от друга, что некоторые детали не обнаруживаются.
До 1930 года съемка производилась с помощью ручных измерений. Когда обнаруживалась отмель, она тщательно обследовалась и механической проверкой на наименьшую глубину (подметание). В некоторых случаях отмели, которые не были обнаружены во время обследования, не выявлялись до тех пор, пока в район не заходили суда с большей осадкой.
Количество измерений глубины участка, является показателем качества съемки и все исследования глубины до 1930 года следует рассматривать, как ненадежные. Глубины, измеренные с помощью ручного груза, обычно завышают истинные глубины на 4−5%.
Механическое измерение "подметание"
Примерно в I950 году стало возможным использовать электронную фиксацию положения. Такие измерения осуществлялись по ходу движения судна, но все равно не были достаточными. Глубины, измеренные эхолотом, как правило, занижены, так как прибор, в большинстве случаев, использует первый возвращенный сигнал и это не всегда непосредственно под датчиком.
Из целого ряда различных методов, используемых в разных странах, с середины I990-х годов предпочтительным методом стал "многолучевой эхолот", который позволяет одному судну измерять полосу, ширина которой более чем в З,5 раза превышает глубину.
Ручной груз будет измерять только там, где он достигает дна |
Однолучевой эхолот требует нескольких проходов, чтобы создать полное покрытие |
Многолучевой эхолот измеряет широкую полосу с полным охватом. Затем полученные данные обрабатываются различными программами |
Современные карты могут содержать данные оцифрованные со старых, наряду с информацией более поздних, полностью компьютеризированных обследований. В наши дни новые измерения немедленно проверяются на борту исследовательского судна, а те, что, очевидно, являются ошибками предыдущих, отбрасываются.
Величина позиционных неточностей зависит от используемого навигационного метода. Для спутниковой навигации важно, чтобы глубины имели правильные координаты. Для оптической и радиолокационной навигации важно, чтобы глубины были правильными по отношению к навигационным отметкам и береговой линии, используемым для оценки местоположения. В некоторых регионах, таких как Карибский бассейн, Тихий океан и около Гренландии, все еще можно встретить острова с неизвестными координатами. В этих условиях радиолокационная навигация (относительная навигация) является более надежной, чем спутниковая.
Современная морская съемка с расположением береговых линий и отмелей с использованием спутниковой навигационной системы в системе координат WGS84 |
Когда старые данные включаются в новые карты или их электронные аналоги, они не всегда будут находиться в правильных позициях WGS84. Таким образом, спутниковая навигация может столкнуться с проблемами, но радиолокационная навигация с использованием измерения дальности и пеленга будет хорошо работать в такой области |
Неточное положение более серьезно, чем неправильное измерение глубины, потому, навигатор в приоритете должен обходить отмель, чем намеренно плыть над ней.
Случайные отмели бывает обнаруживаются судами, севшими на мель или имевшими контакт с морским дном. Это, как правило, вызывает необходимость новых измерений. Тем не менее, риск неизвестных отмелей и неточной информации нельзя полностью сбрасывать со счетов. В некоторых странах (не на картах UKHO) участки с наиболее надежными данными, могут быть отмечены серым цветом.
В открытом море лучшие измерения сконцентрированы на интенсивно используемых морских путях, которые показаны в таблице.
Точность измерений в соответствии с IHO Zone of Confidence scale | |||
ZOC | Значение | Допуск отклония | Качество измерения |
A1 | ± Sm +5% глубины | 0,50 + 1% d | Полностью обследовано |
A2 | ± 2 m | 1, + 2% d | Полностью обследовано |
B | ± SO m | 1, + 2% d |
Не полностью обследовано/ Навигационные опасности не могут быть исключены. |
C | ± 550 m | 2, + 5% d |
Не полностью обследовано. Можно ожидать навигационных опасностей. |
D | Меньше чем C | Меньше чем C |
Менее точные данные или качество данных невозможно оценить. |
U | Не измерено |
IHO (Международная гидрографическая организация) создала Зоны доверия (ZOCS) в качестве вспомогательного средства для навигатора для оценки качества карт. Этот стандарт описывает 6 различных зон с отличающимися качествами съемки.
ZOC изображение на финской карте |
Отдельные измерения, которые не соединяются должным образом. |
Участок из финской карты. Серая область в канале представляет собой наивысшее качество измерений
с заданной минимальной глубиной. За пределами канала количество измерений меняется
SOLAS_V/27
Морские карты и навигационные публикации такие, как навигационные указатели, списки огней, уведомления для моряков, таблицы приливов и все другие издания, необходимые для плавания, должны быть адекватными и актуальными.
Новые отмели обнаруживаются при гидрографической съемке, а иногда и в результате несчастных случаев. В некоторых районах, таких как устья рек с изменяющимися песчаными отмелями, условия дна постоянно меняются. Изменения также связаны с решениями органами властей: участки углубляются или засыпаются, строятся новые причалы и т. д.
Существует также приток поток новых правил, как на местном, так и на международном уровнях. По этим причинам, все национальные издатели карт также систематически выпускают их исправления и корректировки. Большинство изменений являются постоянными, но некоторые являются только временными (T-уведомления) и применяются в течение определенного периода. P-уведомления − это предварительные предупреждения о планируемых изменениях.
Исправление карт − неизбежная проблема для навигатора. Традиционно карты корректировались вручную. Британские карты корректируются на основе информации, предоставляемой еженедельными "Уведомлениями для моряков" (NtM), которые можно найти как на веб-сайте Британского Гидрографического общества (UKHO), так и в печатной версии.
UKHO располагает обширной сетью для контроля за исправлениями во всем мире. Информация, например, о расширении порта, должна быть передана подрядчиком национальному органу, оттуда в UKHO, который затем должен включить информацию в NtM, которая, в свою очередь, должна дойти до отдельных судов. Наконец, кто-то должен внести коррекцию в карту!
Фиолетовые чернила − это традиционный
способ ввода ручной коррекции
Так называемая трассировка, прозрачная матрица, облегчающая коррекцию.
(Норвежская гидрографическая служба)
Карты также можно исправить с помощью "блока", представляющего собой фрагмент недавно напечатанной карты,
который можно вырезать и наклеить на нее в нужном положении
Чтобы проверить, в какой степени была исправлена британская карта, навигатору следует загрузить "Общий список" с веб-сайта UKHO. Например:
Карта № | Редакция | NtM | Карта № | Редакция | NtM |
2 | July 2013 | 2013 (35) 3767 (39) 4137 (44) 4648 4649 (52) 5445 2014 (6) 553 (32) 3387 (34) 3600 (41) 4316 (42) 4491 (45) 4817 (46) 5004 (47) 5149 | 50 | Aug.2013 | 2014 (35) 3756 (46) 5086 |
51 | Jly2013 | 2014 (15) 1582 | |||
3 | June 2012 | 53 | Oct 2009 | 2012 (35) 3941 | |
5 | Mar. 2013 | 54 | Dec. 2013 | 2014 (43) 4591 | |
б | Apr. 2012 | 2013 (4) 399 (10) 1113 (30) 3347 (32) 3571 | 55 | Jan.2003 | 2007 (52) 6010 |
7 | Oct. 2013 | 56 | Jan. 2003 | 2009 (36) 4658 | |
9 | Oct. 1986 | 2014 (15) 1578 | 58 | Dec. 2003 | 2013 (2) 207 (10) 1113 (12) 1308 (14) 1558 2014 (12) 1253 (23) 2379 (29) 3030 |
11 | Dec. 2009 | 2013 (5) 548 | 59 | Mar 2013 | |
12 | Apr. 2011 | 2013 (40) 4253 2 014 (29) 3052 | 60 | May 2004 | 2014 (9) 878 |
13 | Apr. 2011 | 2013 (3) 242 2014 (22) 2184 (25) 2587 | 61 | Dec. 2011 | 2013 (37) 3944 2014 (13) 1289 (24) 2457 (48) 5321 (49) 5453 |
Выписка из сводного списка UKHO, в котором показано,
какие уведомления применяются и к каким картам
Капитан судна, покидающего шведскую гавань, решил не использовать лоцмана, несмотря на то что он не был знаком с местными условиями. Судну не требовалось использовать лоцмана. Используемая карта была недавно выпущенной. Волнорез на карте, был показан как строящийся, т.е., согласно информации, волнорез не был закончен. Капитан решил выйти из гавани, используя только визуальные методы навигации.
На самом деле, строительство волнореза было завершено несколько лет назад. Покинув внутреннюю гавань, капитан пришел в замешательство, увидев неожиданную помеху. За оставшееся время он не смог определить ни свое положение, ни точку поворота и корабль сел на мель. Способствующим фактором выступила низкая высота солнца, светившего в глаза. Запрос показал, что по какой-то причине британский издатель карт не включил соответствующее уведомление NtM о завершении строительства волнореза. (Отчет Шведской морской администрации ОСТЕНБРЮГ 2003).
Улучшения в методах съемки на картах и в реальности означают, что новые издания карта более надежны, чем старые. Экономическая эффективность диктует, что ресурсы, как правило, концентрируются вокруг каналов с интенсивным движением.
- Насколько хорошо карта поддерживается в актуальном состоянии с помощью судовых навигационных возможностей.
- Уровень моря и приливные условия.
- Отложение осадков за пределами рек и входов в гавани влияют на глубину. В районах вулканической активности так же могут наблюдаться резкие изменения глубины.
- Воды, на которые влияют ледяные шапки, зависят от высоты морского дна, поэтому фактические глубины меньше, чем те, которые указаны на карте, пока не будут исправлены в более позднем издании.
Новое исследование показывает, как песчаная отмель Лонг-Сэнд-Хед близ Дувра движется в юго-западном направлении.
Новые кривые (фиолетовый = 20 м, синий = 15 м, зеленый =10 м, красный = 6 м и желтый = 3 м).
Сравните их со старыми контурами черного цвета. (От MMT NetSurvey Ltd.)
Почти прописной истиной является то, что увеличение перевозок судами с большей осадкой привело к улучшению карт. Следующий пример показывает факт, что даже недавно созданные карты, будь то печатные или электронные, которые выглядят современными, все еще могут основываться на более старых измерениях, что может привести к неожиданностям.
Показатели высот уровня моря в Прибалтике, мм/год.
Это последствия оледенения 10000 лет назад
Этот район Стокгольмского архипелага был обследован в 1860-х годах. Еще в 1970 году глубина в конкретном месте движения была указана как 4 метра. Более поздние издания показали сначала 3 метра, а совсем недавно – 0,8 метра. Летом 2013 года был выдан NtM, а судно вышло на двухметровую отмель, которая лежала за пределами контура глубины 6 метров. Позже этот район был прошел новые обследования.
Уведомление, выданное Шведской морской администрацией 2013 08
2013, показывает сообщение о посадке на мель2013, после нового обследования
Экран плоттера, показывающий след судна, севшего на мель
Изменение уровня воды в безводном регионе. В этом случае уровень воды подвержен непредсказуемым колебаниям в зависимости от ряда факторов, таких как направление ветра и давление воздуха. От Шведской морской администрации "Vivakarta" в Интернете