РУС

Картографические данные

17.11.2021

Можно предположить, что невозможно составить идеальную карту, такую, которая показывала бы точно такую же глубину, как глубина, измеренная в реальном мире. Разумная надежность карты заключается в том, что ошибки были достаточно малы и не были заметны навигатору при построении маршрутов. Другими словами, ошибки, которые могут быть обнаружены при обычном использовании, достаточно малы, чтобы не иметь практического значения.
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.

1. Гидрографические съемки

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.

Качество геодезических работ улучшилось за эти годы на несколько уровней. Прогресс в области геодезии в разных странах, по сути, идет по одной и той же схеме.
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%.

Картографические данные  Механическое измерение "подметание"

В период с 1930 по 1940 годы было введено использование эхолотов. Каждый отдельный отраженный звуковой импульс регистрировался на шкале глубины. Позже, запись эхолотов стала нормой. Положения судна по-прежнему определялись оптически, с использованием измерения горизонтального угла.
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.

   Картографические данные                 Картографические данные                  Картографические данные    

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

2. Оценка результатов измерений

Следующим шагом после обследования, была оценка результатов измерений (эхограммы) и составление карт в крупном масштабе, которые формировались на основании выбранных глубин и нанесение их контуров. Все это было ручной работой до появления электронных устройств. Сейчас же, технологии позволяют, сопоставлять цифровые измерения глубины с электронно определяемыми позициями, поэтому почти все измерения, вычисления и построения выполняются автоматически.
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. 

Есть воды, в которых карты настолько ненадежны, что заход на точку назначения следует осуществлять только с лоцманом и при дневном свете. Поскольку геодезия является национальной обязанностью, посторонним не разрешается вмешиваться и осуществлять измерения. Если страна желает сохранить свои старые координаты, навигатор зная об этом может вести судно соответствующим образом.
    Картографические данные                    Картографические данные 

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

Качество оптической съемки местоположения было адекватным до тех пор, пока карты использовались для визуальной навигации. То есть, берега, отмели и отметки имели правильные локальные положения по отношению друг к другу. Когда более старые данные включаются в электронные карты, они должны быть скорректированы до координат WGS-84 для корректной работы.
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.

   Картографические данные          Картографические данные

        ZOC изображение на финской карте         

    Отдельные измерения, которые не соединяются должным образом.
С британской карты в области за пределами канала (2008)

 Картографические данные

Участок из финской карты. Серая область в канале представляет собой наивысшее качество измерений
с заданной минимальной глубиной. За пределами канала количество измерений меняется

3. Исправления

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!

Картографические данные    Картографические данные    Картографические данные

Фиолетовые чернила − это традиционный
способ ввода ручной коррекции

Картографические данные

Картографические данные

Так называемая трассировка, прозрачная матрица, облегчающая коррекцию.
(Норвежская гидрографическая служба)

Картографические данные

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

Пропущенное исправлениеOmitted Correction 
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).
4. Карта и реальность

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.

   НЕИЗВЕСТНЫЕ ОПАСНОСТИ: Моряков предупреждают проявлять осторожность при использовании этой карты, так как неизвестные опасности могут существовать из-за недостаточной информации о глубине (примечание на британской карте).
Однако даже с самым последним выпуском лучших доступных карт на их корректность влияет ряд факторов:

  • 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.

Картографические данные

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.

Картографические данные

Показатели высот уровня моря в Прибалтике, мм/год.
Это последствия оледенения 10000 лет назад

Комментарии к Gard News Issue 177, февраль / апрель 2005 г. утверждают, что после посадки на мель с лоцманом на борту. Последующее обследование показало, что углубленный канал на 2,8 метра глубже, чем определенная величина.
Информацию о качестве геодезических работ обычно можно найти на веб-сайте морской администрации соответствующей страны.

Картографические данные

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

Картографические данные

2013, показывает сообщение о посадке на мель2013, после нового обследования

Картографические данные Экран плоттера, показывающий след судна, севшего на мель

Картографические данные

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


Возврат к списку