Batimetrie de mare detaliu: achiziţie, procesare a datelor şi reprezentarea rezultatelor Radu G. DIMITRIU Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Geologie şi Geoecologie Marină GeoEcoMar
Configuraţia sistemului de achiziţie şi procesare a datelor Principalele elemente componente:
Sisteme hidrografice digitale (Ceeducer, Ceeducer Pro); Înregistratoare automate de niveluri (Ceetide); Sisteme de poziţionare prin satelit GPS (compatibile corecţii EGNOS şi/sau RTK) sau DGPS; Sisteme de calcul portabile; Software profesional pentru achiziţia datelor primare ( MagLogNT MagLogNT ) şi dirijarea în timp real a navigatiei (Ceeduc2, Ceeman, Global Mapper, etc.); Mijloace de deplasare navală: nava de cercetare “Istros”, bărci cu motor inboard sau outboard din fibr ă, aluminium sau pneumatice, etc. Software profesional pentru procesarea, interpretarea datelor ba timetrice şi reprezentarea rezultatelor ( CeeData CeeData, OASISmontaj, aplicaţii GIS, etc.).
Principale caracteristici ale sistemului de achizi ţie automată a datelor:
Precizie de măsur ă şi poziţionare extremă;
Fiabilitate ridicat ă;
Flexibilitate;
Operativitate;
Zone de aplicabilitate:
Dunărea şi braţele sale;
Delta Dunării, inclusiv complexul lagunar Razelm - Sinoie;
Lacurile litorale;
Canalul Dunăre – Marea Neagr ă;
Zona marină litorală (0 - 100 m);
Râuri şi lacuri interioare.
Sistemul hidrografic digital CEEDUCER
Constituit dintr -o echosondă de mare precizie, un receptor GPS diferen ţial Ashtech şi un concentrator de date. Poate lucra independent sau cuplat la un sistem de achizie automat ă a datelor.
Domeniu de măsură: 0,3 – 100 m; Frecvenţa de lucru: 30 sau 200 kHz; Rezoluţie: 1 cm; Precizie de măsură: între 1 cm şi 0,02% din adâncimea măsurată; Cadenţă de măsură: 6 citiri pe secundă; Precizie de poziţionare: 2 - 3 m în regim nediferenţial şi <1 m în regim diferenţial; Reactualizarea poziţiei: o dată pe secundă; Concentratorul de date permite înregistrarea a 7,2 ore de m ăsurători; Descărcarea datelor se face prin intermediul unei interfeţe seriale clasice RS 232
Sistemul hidrografic digital CEEDUCER
Sistemul hidrografic digital CEEDUCER
Paşi necesari pentru asigurarea preciziei de măsură dorită:
• Alegerea adecvată a parametrilor reţelei de profile batimetrice (orientare, echidistanţă, profile de control, etc.); • Reprezentarea reţelei de profile cu ajutorul unui program de control şi dirijare în timp real a naviga ţiei; • Determinarea cât mai frecventă şi setarea vitezei reale de propagare a semnalului acustic în funcţie de condiţiile locale (temperatură, salinitate, etc.).
Bar check
Exemple de reţele de profile batimetrice măsurate pe Dunăre:
Sectorul Bala
Reţeaua de profile batimetrice măsurate in aprilie 2003
Reţeaua de profile batimetrice măsurate in octombrie 2004
Reţeaua de profile batimetrice măsurate in iunie 2005
Reţeaua de profile batimetrice măsurate in aprilie 2006
Sectorul Bala
Reţelele de profile batimetrice măsurate intre anii 2003 şi 2006
Exemple de reţele de profile batimetrice măsurate pe Dunăre:
Sectorul Cernavodă
Reţeaua de profile batimetrice măsurate in octombrie 2004
Reţeaua de profile batimetrice măsurate in iunie 2005
Reţeaua de profile batimetrice măsurate in aprilie 2006
Sectorul Cernavodă
Reţelele de profile batimetrice măsurate intre anii 2004 şi 2006
Reţeaua de profile batimetrice măsurate în zona Razelm – Sinoie între anii 2002 şi 2004 • Suprafaţa acoperită: cca 900 km2 • Lungimea cumulată a profilelor batimetrice depăşeşte 3.600 km
Reţeaua de profile batimetrice măsurate în sectorul litoral Sfântu Gheorghe – Vadu, Vadu, intervalul batimetric 0 – 20 m, între anii 2005 şi 2006 • Suprafaţa de platformă continentală acoperită: cca. 900 km2 • Lungimea cumulată a profilelor batimetrice depăşeşte 4.600 km
Pachetul de programe OASIS montaj TM
Pachet software deosebit de complex dezvoltat pentru generarea, administrarea şi valorificarea bazelor de geodate de tip DPA (Data Processing & Analizing ); Permite importul/exportul geo-datelor primare/prelucrate într-un mare numar de formate; Toate operaţiunile cu geo-datele se realizează în mediu de lucru georeferen ţiat. Are suport practic pentru toate sistemele de proiectie utilizate în mod curent în lume; Permite încărcarea, administrarea, prelucrarea numerică specifică, vizualizarea şi reprezentarea prin hărţi, secţiuni sau reprezentări tridimensionale a geo-datelor oricât
OASIS montaj TM
OASIS montaj TM
Importul şi validarea datelor
Importul şi validarea datelor
Separarea profilelor batimetrice individuale
Procesarea datelor primare Raportarea datelor batimetrice la o cot ă de referinţă
Mira hidrometrică Port Basarabi
Mira hidrometrică Izvoarele (Pârjoaia)
Mira hidrometrică Cernavodă
Procesarea datelor primare Raportarea datelor batimetrice la o cot ă de referinţă
Miră mobilă instalată temporar pe Dunăre
Înregistratorul automat de niveluri Ceetide MK II
Analiza calităţii cartării batimetrice şi compensarea adecvată a reţelei de profile
Calculul erorilor de măsură în nodurile reţelei; Eliminarea efectelor perturbatoare datorate regimului de măsură (vânt, valuri, curenţi, diferite înclinări ale navei, etc.) şi reflectivităţii acustice variabile a fundului; Evidenţierea şi corectarea erorilor sistematice; Compensarea reţelei de profile; Determinarea abaterii standard şi a intervalului optim de interpolare a hărţii batimetrice
Calculul erorilor de măsură în nodurile reţelei
Filtrarea profilelor batimetrice marine
Filtrarea profilelor batimetrice marine
Recalcularea erorilor de m ăsură în nodurile reţelei
Reţeaua de profile batimetrice marine corespunzătoare sectorului litoral Sfântu Gheorghe–Vadu (intervalul batimetric 0 – 20 m), 2005 - 2006
Înainte de corectarea şi compensarea reţelei: • Număr de puncte de intersecţie: 1625 • Domeniu de variaţie a erorilor: ± 0,75 m • Abatere standard: 0,15 m.
După corectarea şi compensarea reţelei: • Nunăr de puncte de intersec ţie: 1625 • Domeniu de variaţie a erorilor: ± 0,20 m • Abatere standard: 0,05 m. Interval minim de interpolare a izobatelor: 0,10 m.
Reţeaua de profile batimetrice corespunzătoare lacului Razelm, 2003
Înainte de corectarea şi compensarea reţelei: • Număr de puncte de intersecţie: 1923 • Domeniu de variaţie a erorilor: ± 0,36 m • Abatere standard: 0,11 m. După corectarea şi compensarea reţelei: • Nunăr de puncte de intersecţie: 1923 • Domeniu de variaţie a erorilor: ± 0,15 m • Abatere standard: 0,04 m. Reţeaua de profile batimetrice corespunzătoare lacului Sinoie, 2004
Înainte de corectarea şi compensarea reţelei: • Număr de puncte de intersecţie: 569 • Domeniu de variaţie a erorilor: ± 0,18 m • Abatere standard: 0,04 m. După corectarea şi compensarea reţelei: • Nunăr de puncte de intersecţie: 569 • Domeniu de variaţie a erorilor: ± 0,10 m • Abatere standard: 0,03 m
Harta batimetrică a sectorului litoral Sfântu Gheorghe – Vadu (2006), intervalul batimetric 0 – 20 m
Profile batimetrice înregistrate la est de complexul lacustru Leahova – Pahane Rânec - Coşna
Profile batimetrice înregistrate la vest de insula Sacalin care surprind continuarea submersă a acesteia
Profile batimetrice înregistrate la est de insula Sacalin, care surprind barele litorale aflate în largul acesteia
Detaliu din zona Sfântu Gheorghe – Sacalinextras din harta batimetrică Sfântu Gheorghe – Vadu (2006)
Profil batimetric executat în prelungirea braţului Sfîntu Gheorghe. Se remarcă bara de sedimente depuse la gura de v ărsare a fluviului
Profil barimetric înregistrat la sud-est de insula Sacalin care evidenţiază poziţia probabilă a unui paleobraţ al Dunării
Detaliu din zona Vadu - Periboina extras din harta batimetrică Sfântu Gheorghe – Vadu
Profile batimetrice înregistrate la est de grindul Chituc care evidenţiază existenţa unui complex de dune subacvatice
Harta hipsometrică a lacului Razelm (2003)
d
e ca
b
Profile batimetrice reprezentative, înregistrate în zona lacului Razelm
Harta hipsometrică a lacului Sinoie (2004)
Harta batimetrică a sectorului Bala – Turcescu (2004)
Hărţi batimetrice ale sectorului Cernavod ă – Seimeni
Canalul Dunăre – Marea Neagră. Reţeaua de puncte de probare complexă: sedimente, apă, biota şi a panourilor în care au fost efectuate ridicări batimetrice de mare rezoluţie (2006)
Harta batimetrică a sectorului Cernavodă (2006)
Morfologia albiei fluviului Dunărea în zona gurii Canalului Dunăre – Marea Neagră determinată prin măsurători batimetrice de mare detaliu în octombrie 2004 (sus, stânga) şi aprilie 2006 (sus, dreapta). Izobatele figurate în cazul ambelor hărţi sunt raportate la nivelul “zero” al mirei hidrometrice Cernavodă, sistem de cote Marea Neagră-Sulina.
