Как изучают Мировой океан: читать начало книги онлайн

ЛИДАР излучает всего один луч, состоящий из красного, синего и зеленого лазера одновременно, и меняет направление излучения таким образом, что обследует всю назначенную полосу съемки без пропусков. Не остается необследованных участков надне. На рис. 10.10 [34] показано, как перемещается луч по поверхности воды в районе моста, соединяющего полуостров Крым с материковой частью России.

Рис. 10.10. Перемещение сканирующего луча ЛИДАР на акватории.

V— направление и скорость движения авиационного носителя ЛИДАР; S – ширина полосы сканирования; Н — высота полета авиационного носителя ЛИДАР; Θ – угол между вертикальной плоскостью, в которой находится авиационный носитель аппаратуры, и направлением излучения сигнала; а — минимальное расстояние между импульсами излучения.

Перед аэрофотосъемкой и космической фотосъемкой акваторий ЛИДАР имеет неоспоримое преимущество, заключающееся в глубине проникновения лазерного луча в толщу воды. Она составляет три величины прозрачности воды. Там, где прозрачность воды 10 метров, ЛИДАР позволяет измерить глубину на 30 метров. Там, где прозрачность воды 50 метров, ЛИДАР позволяет измерить глубину на 150 метров.

Частоту излучаемого импульса ЛИДАР можно настроить таким образом, что он будет отражаться от водорослей. Тогда можно будет построить карту подводной растительности, которая очень пригодится рыбакам, выбирающим места для лова (рис. 10.11 [30]).

Рис. 10.11. Обнаружение областей с зарослями водорослей.

Специалистам-картографам остается так же, как и на аэрофотоснимках, как и на космических снимках, устранить искривление снимка, нанести знаки условных изображений и совместить изображение с координатной сеткой, как это показано на рис. 10.12 [34]. Черновик участка морской карты почти готов.

Рис. 10.12. Получение участка морской карты по результатам работы ЛИДАР.

И так же, как и в предыдущих главах, я снова укажу на недостатки этого технического средства, чтобы вы уяснили – нет ничего совершенного, и для идеального результата необходимы определенные условия.

Такое преимущество лазера, как способность глубоко проникать в воду, практически сводится к нулю низкой четкостью изображений, полученных по результатам работы ЛИДАР, или, как говорят специалисты-гидрографы, «низкой разрешающей способностью». На полученных изображениях мы видим общий рельеф, причем даже в местах, недоступных другим техническим средствам, но подробно рассмотреть, что находится на дне, не можем. Минимальный размер подводного объекта, который способен различить ЛИДАР, составляет куб размером 2 на 2 на 2 метра. Если на дне находится большой камень, представляющий опасность для судов, или небольшой затонувший катер, то он будет пропущен и не нанесен на морские карты.

Таким образом, все неконтактные средства съемки рельефа дна, такие как аэрофотосъемка, космическая съемка, ЛИДАР, не позволяют нам детально и в любом месте обследовать акваторию Мирового океана. Неконтактные средства съемки рельефа дна, как правило, используются в местах со сложным рельефом, там, где работа с судна или шлюпки невозможна. На рис. 10.13 показана возможность работы неконтактными методами в труднодоступных районах с минимальными глубинами.

Рис. 10.13. Возможности неконтактных методов съемки по определению глубин в мелководных районах.

Посмотрите на рис. 10.14 [34]. Как обследовать акваторию в столь сложном районе? Сделать качественную съемку рельефа дна в таком месте можно только с использованием неконтактных методов.

Рис. 10.14. Район со сложным рельефом, где совместное картографирование акватории и территории было выполнено с использованием ЛИДАР.

Глава 11

Учет колебания уровня моря

Измерив глубину, нельзя забывать про такой факт, как колебания уровня моря, вызванные приливо-отливными явлениями. Ведь если измерения глубины проводились во время прилива, то полученные значения не будут соответствовать измерениям в этом же месте во время отлива. Значение глубины, указанное на морской карте, должно учитывать колебания уровня моря. Давайте разбираться, как это происходит.

Как вы уже знаете из уроков естествознания и географии, под влиянием притяжения Луны вода в Мировом океане поднимается, когда Луна приближается, и опускается, когда Луна уходит.

Максимальный уровень воды во время прилива называется полной водой, а минимальный, во время отлива, называется малой водой. Под воздействием гравитации Луны вода в Мировом океане вытягивается в эллипс (рис. 11.1 [35]).

Величина подъема воды зависит от нескольких факторов. Среди них: удаление от берега, конфигурация береговой черты, глубина акватории. Изменяется уровень моря во всем Мировом океане, но учитывают его колебания только в прибрежных районах с глубиной менее 200 метров.

Рис. 11.1. Колебания уровня моря под воздействием притяжения Луны.

Приливо-отливные явления могут очень сильно изменить облик прибрежной территории. В районах с небольшой глубиной характер береговой черты меняется более заметно. Урез воды перемещается на значительные расстояния, обнажая обширные участки дна, как это показано на рис. 11.2 [35].

Рис. 11.2. Изменение береговой черты под влиянием приливо-отливных явлений в районе с небольшой глубиной.