Морская геодезия

Морская карта

Морска́я геоде́зия — раздел геодезии, который занимается решением как научных, так и практических задач, возникающих в морской среде. Центральная научная проблема заключается в установлении формы земной поверхности и градиента гравитационного поля в океанах и морях. При этом прикладные задачи ориентированы на выполнение конкретных работ в море, требующих геодезической поддержки, таких как исследование и добыча природных ресурсов, возведение гидротехнических сооружений и другие активности. Ключевым аспектом геодезического обеспечения является привязка объектов и составление карт, что сопровождается полевыми съёмками. Для эффективного выполнения таких задач, как прокладка кабелей и трубопроводов, бурение скважин и строительство, точно определяемая съёмка морского дна и картирование его рельефа должны иметь высокую точность в пределах метров, в то время как масштаб создаваемых карт должен быть не менее 1:100000.

История

Морская геодезия как самостоятельная отрасль начала развиваться в 1950-е годы XX века. Этап формирования этой науки обусловлен необходимостью выполнять комплексные исследования в акватории морей и океанов, особенно в зонe шельфа. Ранее морская геодезия считалась частью гидрографии — науки, занимающейся измерением и описанием подводного рельефа и берегов в целях обеспечения безопасности мореплавания и других морских операций. Гидрография, в свою очередь, имеет глубокие корни в истории мореплавания и появилась в эпоху великих географических открытий (XV—XVII века). В то время основная задача гидрографии заключалась в прокладке безопасных морских маршрутов и навигации.

В 1715 году в Санкт-Петербурге на основе навигацкой школы учреждена Морская академия. Московская математико-навигационная школа реорганизована в учебное заведение с общеобразовательным и математическим уклоном, где преподавал Леонтий Магницкий. Известные личности, такие как Фарварсон, Гвин и Грей, также вошли в состав Морской академии. Приём осуществлялся исключительно для детей из дворянских семей — всего 300 человек, но существовал геодезический класс (30 человек), куда могли поступить представители всех сословий. Академия готовила специалистов для флота, морской артиллерии и геодезистов и оставалась единственным учебным заведением подобного профиля до 1732 года. Как отмечал Макс Вебер, почти все знатные фамилии Российской империи имели своих учеников в Академии.

Первый набор геодезистов в Морской академии осуществлён в 1719 году, а в 1720 году Пётр I издал указ о направлении 30 человек из академии для исследования Каспийского моря, Камчатки, Курильских островов, Сибири и других регионов. Геодезисты, завершившие обучение в академии, получали звание, но не выше майора геодезии. При Петре I их отправляли на исследования широт и долгот различных регионов, и до 1745 года трудились 106 геодезистов. В 1752 году императрица Елизавета Петровна даровала им дворянство. Академия функционировала до 1752 года, когда была преобразована в Морской шляхетский кадетский корпус, который просуществовал до 1826 года.

Выпускники-геодезисты, действуя по указанию Адмиралтейства, занимались морскими съёмками, составляли карты по поручению Сената, размежевывали губернии, описывали лесные угодья и участвовали в различных экспедициях и посольствах. Со временем они повышены в офицерское звание: от прапорщика геодезии до поручика и других. Обычно геодезисты комбинировали в себе функции гидрографов, топографов и землеустроителей.

Цели

Мор­ская гео­де­зия обес­пе­чи­ва­ет вы­пол­не­ние гео­де­зических ра­бот в Ми­ро­вом океане. Це­ли дан­ных ра­бот:

• соз­да­ние мор­ских опор­ных гео­де­зических се­тей и отдельных пунктов об­ще­гео­де­зического и специального на­зна­че­ния;
• соз­да­ние ба­ти­мет­ри­че­ских карт, являющихся ма­те­риа­лом для вы­яс­не­ния тек­то­нического строе­ния под­вод­ных об­лас­тей по­верх­но­сти Зем­ли и ре­ше­ния различных инженерных за­дач;
• оп­ре­де­ле­ние гра­ниц тер­ри­то­ри­аль­ных вод и другие.

Ра­бо­ты на мо­ре про­из­во­дят­ся в основном с су­дов или других плав­средств на лю­бом уда­ле­нии от бе­ре­го­вой ли­нии. Для ре­ше­ния за­дач мор­ской геодезии использу­ют­ся различные ви­ды ра­дио­гео­де­зических и ра­дио­на­ви­га­ци­он­ных сис­тем на­зем­но­го ба­зи­ро­ва­ния, спут­ни­ко­вые на­ви­га­ци­он­но-гео­де­зические сис­те­мы, гид­ро­аку­стические сред­ст­ва.

Задачи

К фундаментальным задачам морской геодезии следует отнести задачи, связанные:

• с изучением физической поверхности и её внешнего гравитационного поля Земли (ГПЗ) в пределах Мирового океана, а также их вариации во времени и пространстве;
• созданием и развитием морских геодезических сетей, необходимых для проведения топографических съёмок, демаркации государственных границ, прокладки безопасных маршрутов;
• топографической съёмкой океанов и морей, в особенности шельфовой зоны.

К прикладным задачам морской геодезии относят:

• геодезическое обеспечение поисково-разведочных работ, занимающихся изучением и оценкой месторождений полезных ископаемых;
• геодезическое обеспечение строительства гидротехнических сооружений, прокладки подводных коммуникаций (газопроводов, нефтепроводов, трансатлантических кабелей).

Методы морской геодезии

Методы морской геодезии позволяют определить размеры и форму земной поверхности акватории, а также отобразить поверхность на картах и планах. Включают следующие методы изучения рельефа дна акваторий:

1. Традиционная гидрографическая съёмка.
2. Гидрографическая съёмка с помощью эхолотов и картплоттеров.
3. Гидрографическая съёмка с воздуха.
4. Гидрографическая съёмка с помощью кинематики реального времени (ЯТК).
5. Лазерное сканирование для исследования дна акваторий.

Автоматизация морских геодезических работ

Автоматизация и мониторинг дноуглубительных работ включает в себя:

• Проведение инспекций и обследований дноуглубительных судов всех категорий, а также разработку проектной документации для внедрения системы контроля дноуглубления.
• Согласование проектных решений с Российским морским регистром судоходства.
• Поставка необходимых сенсоров и программного обеспечения.
• Монтаж и настройка системы на борту судна.
• Обучение специалистов для работы с установленной системой.
• Техническая поддержка и проведение ремонтных работ.

Системы контроля дноуглубления в области морской геодезии представляют собой комплексные решения, которые объединяют аппаратные и программные инструменты для мониторинга работ. Они способствуют ускорению, повышению точности и эффективности процессов дноуглубления.

Примечания

Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!