Спеціалісти Держгідрографії опрацьовують питання отримання батиметричних даних для виробництва ЕНК високої щільності

Фахівці управління гідрографії та науково-технічного розвитку та спеціалісти ФДУ «Укрморкартографія» спільно з відділами гідрографічних робіт ФДУ «Одеський район Держгідрографії», ФДУ «Миколаївський район Держгідрографії» та ФДУ «Дніпровський район Держгідрографії» наразі вивчають питання отримання батиметричних даних для виробництва електронних навігаційних карт (ЕНК) високої щільності, відповідно до нового стандарту Міжнародної гідрографічної організації S-65 (додаток А) «Керівництво з виробництва та оновлення ЕНК високої щільності».

ЕНК високої щільності (High Density ENC) – це продукт ЕНК, який містить батиметрію з інтервалами глибин 1 метр або ближче в межах діапазону глибин, що мають значення, зосереджений на фізично обмеженому водному шляху. Додаткова батиметрична інформація включається до базового набору даних ЕНК.

Які функції повинні виконувати ЕНК високої щільності? Як відомо, однією з основних переваг використання ECDIS для мореплавства є те, що система дозволяє встановити контур безпеки, диференціюючи безпечні та небезпечні води. Цього можна досягти з високим ступенем точності лише якщо дані в межах ECDIS охоплюють інтервали ізобат із більшою щільністю, ніж ті, що традиційно відображаються на паперовій карті. Багато EНК на сьогодні містять лише стандартну серію ізобат, що віддзеркалюють паперову карту, як зазначено в публікації МГО S-4 – «Постанови МГО для міжнародних (INT) карт та специфікації карт МГО», розділ B-411. Це призводить до того, що деяким суднам доводиться плавати у водах, позначених на ECDIS як небезпечні, тоді як насправді судно перебуває в безпеці і не досягло максимально дозволеної глибини.

Збільшення розмірів суден відносно портів та їх каналів і фарватерів, обмежених за глибиною та шириною, зменшення запасу глибини під кілем, фундаментальний зсув у способі керування цими суднами та зміною очікувань користувачів зумовлюють нові вимоги до EНК, які охоплюють морські порти, – включати значно більший масштаб і більш високі рівні батиметричного змісту, ніж включені у відповідну колекцію паперових карт.

Перевага ЕНК високої щільності полягає у задоволенні цим вимогам через офіційні ЕНК S-57/S-63, а не неофіційні «закриті» власні формати. Існує занепокоєння тим, що використання власного формату створює ситуацію, коли лоцман судна має зовсім інший погляд на навігаційну ситуацію порівняно з капітаном судна, і це призводить до неефективного управління ресурсами містка, плутанини та підвищеного ризику небезпеки. І навпаки, виключне використання ЕНК S-57/S-63 дозволяє отримати доступ та використовувати одну і ту ж інформацію всіма сторонами.

Фахівці-гідрографи як виробники гідрографічних даних (у тому числі батиметричних даних, що складають основу навігаційних карт), можуть отримати за результатами гідрографічної зйомки дані високої щільності з використанням площинної суцільної зйомки з використанням можливостей сучасних багатопроменевих ехолотів. 

Керівництво МГО з виробництва та оновлення ЕНК високої щільності вимагає для цілей створення ЕНК високої щільності відповідності отриманих батиметричних даних спеціальному порядку стандарту МГО для гідрографічних зйомок S-44. При спеціальному порядку гідрографічної зйомки забезпечується 100% батиметричне покриття, 100% обстеження об’єктів та визначення
об’єктів > 1 м.

Зазначений стандарт завдяки використанню гідрографами технічних можливостей сучасних багатопроменевих систем для зйомки рельєфу дна і отриманню гідрографічних даних з високою роздільною здатністю допоможе створювати комплекти додаткових ізобат, що може дозволити створення електронних навігаційних високої щільності. Окрім цього, стандарт надає вимоги до гідрографічних матеріалів, що забезпечать ефективне створення ЕНК високої щільності.

Вимоги до матеріалів гідрографічної зйомки для створення ЕНК високої щільності:

Гідрографічна зйомка Спеціальний порядок стандарту S-44 МГО  
Максимально допустима загальна горизонтальна невизначеність (THU) (рівень достовірності 95%)     +/- 2 м
Максимально допустима загальна вертикальна невизначеність (TVU) (рівень достовірності 95%) a = +/- 0.25m b = 0.0075 Наприклад: TVU для глибини 10 м = +/- 0.26 м TVU для глибини 20 м = +/- 0.29 м
Особливості визначення об’єктів та батиметричного покриття Повне обстеження морського дна (здатність виявляти об’єкти розміром більше одного кубічного метра  
Відбір глибин Батиметрія з інтервалами глибин 1 метр або ближче  

Гідрографічні організації можуть на власний розсуд визначати щільність ізобат. Рекомендується використовувати інтервал ізобат в 1 м, оскільки це найкорисніший інтервал ізобати для кінцевого користувача.

Для використання в ECDIS HD батиметричні дані не потребують розширення в цілому діапазоні глибин 0 – 50 м; найкорисніший діапазон глибини для надводної навігації становить від 5 до 30 метрів. Гідрографічні організації повинні враховувати такі фактори, як характер топографії, район, який потрібно охопити, та класи суден, для яких призначені ці дані, при визначенні діапазону глибин, в межах якого слід надавати батиметрію високої щільності.

Фрагмент планшету зйомки багатопроменевим ехолотом акваторії порту Миколаїв.
Під час підготовки звітних матеріалів для ЕНК високої щільності детальність батиметрії збільшиться в 10 разів.

Наразі для трьох з п’яти порядків визначених класифікацією гідрографічних зйомок публікацією S-44 вимагається батиметричне покриття не менше 100%. Тому не можна говорити, що зазначені вище вимоги є чимось надто складним для виконання для спеціалістів Держгідрографії.

Водночас, необхідність використання батиметричних даних для створення ЕНК високої щільності накладає додаткову відповідальність на гідрографів, оскільки батиметрія дна на ділянках, на які планується видання таких ЕНК, повинна базуватися на безперервному вимірюванні глибин.

Батиметричне покриття – міра, до якої обстежується район за допомогою систематичного методу вимірювання глибини, і заснований на поєднанні методу зйомки та теоретичної області виявлення застосованих для обстеження приладів.

Під 100% батиметричним покриттям слід розуміти «повне» батиметричне покриття. Водночас 100% батиметричне покриття не гарантує безперервних вимірювань глибин, оскільки вимірювання глибини є дискретними та базуються на невід’ємних фізичних обмеженнях та обмеженнях вимірювального приладу.

Державна установа «Держгідрографія» завдяки використанням можливостей найсучасніших багатопроменевих систем здатна надавати гідрографічні матеріали високої щільності, що можуть бути використані для розробки нової картографічної продукції, з якою зможе працювати більш широке коло споживачів.

Водночас установа працює над оновленням гідрографічного обладнання, що дозволяє виконання повного обстеження морського дна (створення 100% батиметричного покриття) та удосконаленням технічних можливостей багатопроменевих комплексів. Разом з тим не менш важливим є підтримання належного технічного стану обладнання, що знаходиться в експлуатації, вчасне виконання його діагностики та технічного обслуговування для забезпечення найбільш ефективного його використання.

Юрій СМІРНОВ, канд. геогр. наук, заступник начальника управління – начальник відділу стратегічного розвитку управління гідрографії  та науково-технічного розвитку ДУ «Держгідрографія»