// Вие четете...

Ниво на океана

Геодезична основа при снимка релефа на дъното.

„Устата на учителя е по-добра от книгата.“

Въведение. Определяне на правилното взаимно разположение на районите за хидрографски работи и последващото достоверно изобразяване на различните елементи на географската среда на морските карти се осигурява от използването на единна мрежа от географски координати. Предаването на тези координати на повърхността на морето се осъществява чрез пунктове, на които в резултат на специални измервания координатите се определят с висока точност.

Точките от местността с известни координати, предназначени за определяне на мястото, се наричат обикновено опорни пунктове. Съвкупността от опорни пунктове, използвани за определяне на мястото при промер се нарича планова основа на промера. В качеството на планова основа се използват преди всичко пунктовете от държавната геодезична система (ДГС). Ако количеството от пунктове от ДГС е недостатъчно на тази мрежа се провежда сгъстяване и определянето на допълнителните опорни пунктове се извършва по пътя на развитие на аналитичната мрежа (АС).

За привеждане на измерванията към единно ниво (например, средно многогодишно или най-ниско теоретично) е необходимо да се знаят не само координатите на опорните точки, но и техните височини. Такава съвкупност от опорни пунктове с известни височини се нарича височинна основа на снимката на релефа на дъното.

1. Планова основа на промера.

Държавната геодезична мрежа (ДГМ) се явява главна геодезична основа за снимка на релефа на дъното, тя е създадена в планово отношение по методите на триангулацията, полиногометрията и трилатерацията, а във височинно отношение по методите на геометричното нивелиране. Нейното сгъстяване с пунктове от аналитичната мрежа (АС) се извършва в такъв размер, в който това е необходимо за осигуряване на исканата точност на определяне на мястото.

При получаване на дълбочини по материали от АФС на всеки участък на фотометриране, разположен между два галса от разреден промер трябва да има не по-малко от две полеви опорни точки, чрез които да се прокарва базова линия.

В зависимост от мащаба на снимката на релефа на дъното пунктовете от АС се определят с различна точност, вследствие на което се установяват три вида аналитични мрежи. Вида и точността на построяване на АС са указани в таблица 1.

Таблица 1

Аналитичните мрежи се развиват в общодържавната координатна система. В тези случаи, когато съществуващите пунктове от ДГС и АС не осигуряват определяне на мястото на кораба със СКГ 1,5 мм, с отчитане на погрешността на положението на изходните пунктове в мащаб 1: 2000 и 1: 5000 се развиват самостоятелни мрежи в местна координатна система. Всяка самостоятелна мрежа в местна координатна система се строи от нейния начален пункт, положението на който трябва да бъде известно със СКП не превишаваща 5 м.

При развитие на АС в общодържавната координатна система в качеството на изходен се използват следните пунктове от:

– държавната геодезична мрежа от всички класове;

– геодезичната мрежа при нейното сгъстяване (ГСС) от 1 и 2-ри разряд;

– специалната геодезична мрежа (СГС);

– аналитичната мрежа с по-висока точност.

Геодезичните мрежи, използвани за развиване на един или друг вид АС са приведени в таблица 2.

Таблица 2.

Развитие на АС може да се извършва:

– по метода на триангулацията (в открити и полузакрити местности);

– по метода на полигонометрията (в полузакрити и закрити местности);

– по метода на трилатерацията (ако условията на видимост изключва възможността за измерване на ъгли, но позволява радио далекомерни измервания);

– по метода на засечките (при определяне на координатите на единични пунктове).

При развитие на АС по метода на триангулацията чрез построяване на верига от триъгълници в качеството на изходни могат да служат страните между пунктовете на геодезичната основа, а също така специално измерваните базисни страни с относителна погрешност не по-грубо от 1:10000.

Определянето на пунктовете от АС с права засечка се извършва при не по-малко от три пункта от геодезичната основа, при обратна засечка при четири; при осъществяване на комбинирана засечка пунктовете на АС се съчетават от правата и обратната засечка при използването на не по-малко от три пункта от геодезичната основа.

Полигонометричният ход при развитие на АС се провежда с използването във вид на единични ходове и система от възлови точки.

Развитието на аналитична мрежа се изпълнява в картографска проекция на Гаус по три градусни координатни зони при развитие на АС-0,4 и АС-1, и по шест градусни зони при развитие на АС-2.

Височините на пунктовете от АС при снимка на релефа на дъното се определя по държавната (Балтийската) система на височините в случаите, когато това е необходимо:

– за привеждане на ъглите, измерени със секстант, към хоризонта;

– за привеждане на наклонени линии към хоризонта;

– за определяне на дълбочините по материали от аерофото снимки.

Височината на всеки пункт от АС трябва да бъде получена от не по-малко от по две двустранни или три едностранни направления; предаването на височините върви по най-кратката страна. Ако за предаване на височините се образуват височинни полигони, то по техните страни трябва да бъдат изпълнени двустранни наблюдения: дължината на страната на полигона не трябва да бъде по-голяма от 5 км, а общата дължина на височинния полигон не трябва да превишава 40 км. Разминаването на правите и обратните превишения не трябва да превишават 4 см на всеки 100 м, но не повече от 1,6 м при страни по-дълги от 4 км.

В районите на работа, не осигурени с пунктове от държавната нивелачна мрежа, височините на пунктовете от АС се определят в местна система – относно средното морско ниво. За извеждане на средното морско ниво се организира наблюдение на нивото, продължителността на което не трябва да бъде по-малко от три месеца. При малък период на работа в отдалечени райони срокът на наблюдение на нивото може да бъде съкратен до един месец.

2. Проектиране на аналитична мрежа.

Една от задачите на проектирането се явява изборът на такъв вариант на аналитичната мрежа, който напълно да съответства на поставената задача за осигуряване, да отговаря на необходимата точност и да изисква минимални трудови и материални ресурси за неговото осъществяване.

Проектирането на аналитична мрежа се явява съставна част от планирането на океанографските изследвания и включва:

– определяне на границите на осигурявания район;

– сбор на данни за условията на работа в района (сведения за пътищата и съобщителните средства, хидрометеорологичните данни, физико-географските и геоморфологичните описания и т.п.);

– подбор на необходимите картографски материали и каталози за геодезичните пунктове, отчетите за по-рано изпълнени геодезични работи в осигурявания район;

– нанасяне на карта геодезичните пунктове, които ще бъдат използвани в качеството на геодезична основа за планираната АС;

– избор на местата за пунктове на АС, изхождайки от поставените задачи;

– нанасяне на карта положението на пунктовете от проектирана АС, наблюдаваните направления, измеряемите азимути и разстояния;

– избор на методите за определяне плановото положения на пунктовете от АС;

– разчет на обема предстоящи работи по развитието на АС, разпределение на силите и средства по задачи и определяне сроковете за работа;

– съставяне на технически проект и техническите предписания за изпълнение на работите.

В проектираната аналитична мрежа се включват всички по-рано не определени или определени с ниска точност брегови средства за навигационно оборудване и забележими от море характерни местни предмети.

Проектирането на АС се изпълнява на топографски карти в мащаби:

АС-0,4 → 1: 10000 ÷ 1: 25000;

АС-1 → 1: 25000 ÷ 1: 50000;

АС-2 → 1: 50000 ÷ 1: 100000

За уточнение на техническия проект се провежда рекогносцировка. В хода на рекогносцировката се обследват набелязаните за използване геодезични пунктове, уточняват се местата на разположение на пунктовете от проектираната геодезична мрежа и се назначават типа на центъра и типа на знака, а при възможност се полагат центровете на пунктовете и се строят външните знаци. Рекогносцировката се провежда, като правило, заедно с представители на хидрографските подразделения, изпълняващи снимката на релефа на дъното в района, за уточняване на местата на разполагане на антените на РНС и теодолитните постове.

3. Планиране на наблюдения на нивото.

Колебанията на морското ниво, чиито величина е разликата между най-голямото и най-малкото значение на морското ниво за определен период от време, се явява в резултат от наслагването на вълновите колебания от различен произход. Тези колебания се отличават по амплитудно-честотната си характеристика и изискват специално организирани системни изследвания.

Прието е морско ниво да се нарича височината на повърхността на морето, свободна от влиянието на ветровите вълни и вълните зиб (мъртвото вълнение), измерена относно условен хоризонт. При това в качеството на морско ниво (повърхност) се използва повърхността на моретата и океаните, която е перпендикулярна към направлението на силата на тежестта. В качеството на условен хоризонт, от който се извършва отчета на морското ниво в постовете за измерване на морското ниво, може да се използва или така наречената нула на поста (условна постоянна за даден пост за наблюдение на нивото, от която се отчита морското ниво), или единна нула за постовете за наблюдение за морето (условна повърхност, от която се извършва отчитането на нивото на морето на всички наблюдателни постове за дадено море или няколко морета). За единна нула на постовете за наблюдение на морското ниво в моретата на Русия, имащи връзка с океаните е приет хоризонт, лежащ на 5,0 м по-ниско от нулата на Кронщадския футщок, а на Каспийско море – минус 28,0 м, и на Аралско море – плюс 51,494 м. Нулата на Кронщадския футщок съответства на средното многогодишно морско ниво за периода 1825 – 1940 гг. по наблюденията на вековния пост за наблюдение на морското ниво в г. Кронщад и е приета за нула, за отчитане на абсолютната височина в Русия (Балтийска височинна система).

Основните изисквания към измерване на морското ниво се състоят в изключване на кратко периодните вълни, предизвиквани от ветровите вълнови колебания, вълните зиб (мъртво вълнение) и в постоянство на условния хоризонт (приетата отчетна нула).

Хидрометеорологическите и физико-географските условие в района при провеждане на наблюдения определят изискванията за точност, дискретност и методиката за провеждането им, тоест изискванията за използването на един или друг прибор.

При изследване на колебанията на морското ниво, преди всичко е необходимо да се отчита величината и характера на колебанията. Най-съществените изменения на нивото се наблюдават в моретата с наличие на приливни явления, когато периодичните повишения и понижения на нивото могат да достигнат стойности от 10 до 130 см за час. Значително влияние на колебанията на нивото оказват и сгонно-нагонните явления. При това изменението на нивото може да достигне до 34 – 40 см за час.

Измерването на колебанията на морското ниво трябва да се изпълняват с необходимата за решаването на определената задача точност и дискретност. Отчитане на нивото се извършва с точност 2 см.

На не приливни морета наблюдения за нивото се извършват в основни срокове, съответно 0, 6, 12 и 18 часа световно време. При сгонно-нагонните колебания, ако изменението на нивото за един час превишава 0,2 м, наблюдения се провеждат на всеки час, а при опасни за района повишения или понижения на нивото и по-често.

На приливните морета наблюдения се провеждат ежечасно, а при величина на прилива един и повече от метър в течение на половин час до и след момента на малка и пълна вода наблюденията се провеждат на всеки 10 минути.

Практически на цялото крайбрежие на Русия прибрежните наблюдения за колебанията на морското ниво се водят на специално оборудвани постове. При изпълнение на снимка на релефа на дъното освен наблюдения на стационарните постове могат да се водят и епизодични наблюдения на допълнителни и временни постове.

Отчетен хоризонт към който се привеждат всички измерени дълбочини се явява нулата на дълбочините. За нула на дълбочините на не приливните морета, а също и на приливните морета, където средната величина на прилива е равна или не превишава 50 см се приема най-ниското теоретично ниво.

На приливните участъци на реките в качеството на нула на дълбочините се приема условно наклонения профил на повърхността между най-ниското теоретично ниво на морето и нулата на дълбочините на реката, определена на горната граница на приливния участък, тоест в местата, където величината на приливните колебания на нивото не превишават 50 см.

Определянето на нулата на дълбочините и привеждането на измерените дълбочини към установената нула се осъществява по данни от наблюденията на колебанията на морското ниво на постоянните (допълнителните) и временните постове в съответствие с ПГС № 35.

Пределите на действие на постовете за наблюдение на морското ниво се определя от условията, така че максималната разлика между височините с многогодишното ниво във коя да е точка в зоната на действие на поста да не превишава за дълбочини до 30 м – 0,3 м, за по-големите дълбочини – 0,5 м.

На не приливните морета разстоянието между съседни постове в общия случай се избира:

– на открито, дълбоководно крайбрежие с прави малко изрязани брегове – в пределите на 70 – 100 км;

– на обширни плитководни морски участъци с малко изрязани брегове, където се наблюдават сгонно-нагонни явления, – в пределите на 50 – 70 км;

– при значителна изрязаност на брега с голямо количество заливи, бухти и фиорди – в пределите 30 – 40 км.

Пределите на действие на постовете за наблюдение на морското ниво (в километри) на приливните морета се разчитат по следната формула

където S – разстояние между постовете, пост В, за който определят предела на действие и съседния пост А, в км;

n – част от разстоянието между постовете, ако приемем S = 1;

h – допустима разлика между височините и многогодишното морско ниво в пределите на действието на поста, в см;

(hm)n – максимална разлика на височините с многогодишното ниво на поста В и в точка, намираща се на отдалечение n от него, в см.

отношение на амплитудите на пост А и В;

където FB – амплитуда на приливните вълни на пост В, в см;

 – срастване на фазите на приливната вълна на участъка между А и В.

Ако средната величина на изменение на нивото под влияние на приливните и сгонно-нагонните колебания на морските участъци на снимката превишават 1% от дълбочините и ако тези участъци се намират зад пределите на действие на бреговия пост за наблюдение на нивото, то допълнително трябва да се установят един или няколко поста за наблюдение.

Измерените дълбочини включително до 200 м се поправят с поправки за колебанията на нивото, ако средната величина на измереното ниво в района на снимката под влияние на приливните и сгонно-нагоните колебания превишават 1% от дълбочините. Дълбочините, превишаващи 200 м, не се поправят с поправки за колебания на нивото.

Наблюденията за морското ниво на постовете се водят в течение на целия период от време, което е необходимо:

– за извеждане на нулата на дълбочините (на допълнителните постове – не по-малко от 3 – 6 месеца);

– за предаване на установената нула на дълбочините от постоянните (допълнителните) постове на временните;

– за поправяне на дълбочините, измерени в зоната на действие на даде пост за наблюдение, или за поправяне на дълбочините по пътя на интерполацията.

Заключение.

По този начин, ние разгледахме въпросите отнасящи се до планирането на плановата и височинната основа на хидрографските изследвания. Тъй като плановата и височинната основа се явява единна за всички видове океанографски изследвания, то и планирането за развитие на плановата или височинната основа за всеки вид изследване включва в себе си едни и същи елементи. Разлики ще се наблюдават само в изискуемата точност за определяне на координатите и височините на геодезичните пунктове.

Разгледаните въпроси дават възможност да се разработи обща методика за проектиране на комплексни хидрографски изследвания.

Създаването на планова и височинна основа се явява един от важните етапи на океанографските изследвания, тъй като грешките в определяне на координатите или височините на геодезичните пунктове могат да доведат до нула много месечния труд на хидрографа, извършващ снимка на океанографското поле.

Работата по създаването на планова и височинна основа за всяка снимка се изпълнява до и преди нейното начало.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар