Батиметрия

редактировать
Изучение подводной глубины дна озера или океана Батиметрия дна океана, показывающая континентальные шельфы (красный) и срединно-океанические хребты ( желто-зеленый)

Батиметрия () - это исследование подводной глубины дна океана или дна озер. Другими словами, батиметрия - это подводный эквивалент гипсометрии или топографии. Название происходит от греческого βαθύς (батус), «глубокий», и μέτρον (метрон), «мера». Батиметрические (или гидрографические ) карты обычно создаются для обеспечения безопасности наземной или подповерхностной навигации и обычно показывают рельеф морского дна или местность в виде контурных линий (называемых изобаты или изобаты ) и выбранные глубины (зондирования ), а также обычно предоставляют навигационную информацию о поверхности . Батиметрические карты (более общий термин, когда безопасность навигации не является проблемой) могут также использовать цифровую модель местности и методы искусственного освещения для иллюстрации изображаемых глубин. Глобальная батиметрия иногда комбинируется с данными топографии для получения Глобальной модели рельефа. Палеобатиметрия - это изучение прошлых подводных глубин.

Содержание
  • 1 Измерение
  • 2 См. Также
  • 3 Ссылки
  • 4 Внешние ссылки
Измерение
Первая печатная карта океанской батиметрии, составленная на основе данных с USS Dolphin (1853 г.).

Первоначально батиметрия включала измерение глубины океана посредством зондирования глубины. Ранние методы использовали заранее измеренную тяжелую веревку или трос, опускаемый через борт корабля. Этот метод измеряет глубину только в особой точке за раз и поэтому неэффективен. Он также зависит от движений корабля и течений, отклоняющих линию от истинного значения, и поэтому не является точным.

Данные, используемые сегодня для создания батиметрических карт, обычно поступают от эхолота (сонара ), установленного под или над судном, «посылающего» луч звука вниз на морское дно или от систем дистанционного зондирования LIDAR или LADAR. Время, которое требуется звуку или свету, чтобы пройти через воду, отразиться от морского дна и вернуться к эхолоту, сообщает оборудованию о расстоянии до морского дна. LIDAR / LADAR-съемки обычно проводятся с помощью бортовых систем.

Морское дно топография около желоба Пуэрто-Рико Современный день Земля батиметрия (и альтиметрия ). Данные Национальных центров экологической информации Цифровая модель местности TerrainBase.

Начиная с начала 1930-х годов, однолучевые эхолоты использовались для создания батиметрических карт. Сегодня обычно используются многолучевые эхолоты (MBES), в которых используются сотни очень узких соседних лучей, расположенных веерообразно полосой с поперечником обычно от 90 до 170 градусов. Плотно упакованный массив узких отдельных лучей обеспечивает очень высокое угловое разрешение и точность. В целом, широкая полоса обзора, зависящая от глубины, позволяет судну картировать больше морского дна за меньшее время, чем однолучевой эхолот, за счет меньшего количества проходов. Лучи обновляются много раз в секунду (обычно 0,1–50 Гц в зависимости от глубины воды), что позволяет ускорить скорость лодки при сохранении 100% покрытия морского дна. Датчики ориентации позволяют корректировать крен и тангаж лодки на поверхности океана, а гирокомпас предоставляет точную информацию о курсе для корректировки судна рыскания. (В большинстве современных систем MBES используется интегрированный датчик движения и система определения положения, которая измеряет рыскание, а также другую динамику и положение.) Установленная на лодке глобальная система позиционирования (GPS) (или другая глобальная навигационная спутниковая система) (GNSS)) позиционирует зондирование относительно поверхности земли. Профили скорости звука (скорость звука в воде как функция глубины) водяного столба с поправкой на преломление или «искривление лучей» звуковых волн из-за неоднородных характеристик водяного столба, таких как температура, проводимость и давление. Компьютерная система обрабатывает все данные, корректируя все вышеперечисленные факторы, а также угол каждого отдельного луча. Затем полученные результаты зондирования обрабатываются вручную, полуавтоматически или автоматически (в некоторых случаях) для создания карты местности. По состоянию на 2010 год генерируется ряд различных выходных данных, включая подмножество исходных измерений, которые удовлетворяют некоторым условиям (например, наиболее репрезентативные вероятные зондирования, самые мелкие в регионе и т. Д.) Или интегрированные цифровые модели местности (ЦМР) (например, регулярная или нерегулярная сетка точек, соединенных в поверхность). Исторически выбор измерений был более распространен в гидрографических приложениях, в то время как построение ЦМР использовалось для инженерных изысканий, геологии, моделирования потоков и т. Д. Начиная с ок. В 2003–2005 гг. В гидрографической практике стали более широко применяться ЦМР.

Спутники также используются для измерения батиметрии. Спутниковый радар отображает глубоководную топографию, обнаруживая небольшие изменения уровня моря, вызванные гравитационным притяжением подводных гор, хребтов и других масс. В среднем уровень моря над горами и хребтами выше, чем над абиссальными равнинами и траншеями.

В Соединенных Штатах Инженерный корпус армии США выполняет или поручает большинство съемок судоходных внутренних водных путей, в то время как Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA) выполняет ту же роль в отношении океанических водных путей. Данные прибрежной батиметрии доступны из NOAA Национального центра геофизических данных (NGDC), который теперь объединен в Национальные центры экологической информации. Батиметрические данные обычно относятся к приливным вертикальным датам. Для глубоководной батиметрии это обычно средний уровень моря (MSL), но большинство данных, используемых для морских карт, ссылаются на средний нижний низкий уровень воды (MLLW) в американских съемках и на самый низкий астрономический прилив (LAT) в других странах. Многие другие системы координат используются на практике в зависимости от местности и приливного режима.

Занятия или карьера, связанные с батиметрией, включают изучение океанов, горных пород и минералов на дне океана, а также изучение подводных землетрясений или вулканов. Выполнение и анализ батиметрических измерений - одно из основных направлений современной гидрографии и фундаментальный компонент в обеспечении безопасной перевозки грузов по всему миру.

3D-модель STL Земли без жидкой воды с 20-кратным увеличением высоты
См. также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть материалы, связанные с Батиметрия.
Последняя правка сделана 2021-05-12 14:40:23
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте