Международная гидрографическая организация стандарты мго на гидрографические съёмки 5е издание, февраль 2008 года
 Скачать 399.27 Kb.
|
|
ГЛАВА 2 – ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА 2.1 Плановая неопределённость Неопределённость места – это неопределённость местоположения [погрешность определения места] измеренной глубины или объекта в системе геодезических координат. Координаты следует привязывать к геоцентрической системе исходных координат, основанной на Международной земной системе координат (ITRS), напр. Всемирной геодезической системе координат 1984 г. (WGS–84). Если же, в исключительных случаях, координаты привязаны к местным исходным геодезическим данным, последние должны быть привязаны к геоцентрической системе исходных координат, основанной на ITRS. На неопределённость места оказывает влияние много различных параметров; следует учитывать вклады всех подобных параметров в суммарную плановую неопределённость (THU). Для нахождения неопределённости места следует принять статистический метод, объединяющий все источники неопределённости. Неопределённость места на уровне 95%-й доверительной вероятности должна регистрироваться вместе с данными съёмки (см. также раздел 5.3). Способность системы съёмки успешно выполнять требуемые функции должна демонстрироваться с помощью расчёта THU. Местоположение промеров, опасностей, других важных подводных объектов, средств навигационного оборудования (стационарных и плавучих), объектов, важных для навигации, береговой линии и топографических объектов, следует определять таким образом, чтобы плановая неопределённость удовлетворяла требованиям, установленным в Таблице 1. Это включает все источники неопределённости, а не только те, которые связаны с оборудованием, с помощью которого определяют место. 11 ГЛАВА 3 – ГЛУБИНЫ 3.1 Введение Морская навигация требует точных и надёжных знаний глубины для того, чтобы можно было без риска использовать грузоподъёмные свойства судов в максимальном объёме, а также максимально доступную для безопасной навигации акваторию. В тех случаях, когда безопасные расстояния под килем имеют большое значение, неопределённости глубины должны контролироваться более строго и лучше пониматься. Подобным же образом, размеры объектов, которые будут, или, что более важно, возможно, не будут обнаружены в ходе съёмки, следует также определять и понимать. Измеренные глубины и высоты осыхания следует привязывать к нулю высот, совместимому с продукцией, создаваемой или корректируемой на основе результатов съёмки, например с нулём карты. В идеальном случае нулём глубин также должен быть хорошо определённый нуль высот, такой как LAT 3 , MSL 4 , геоцентрическая система исходных координат, основанная на ITRS, или другой геодезический исходный уровень. 3.2 Высотная неопределённость Высотную неопределённость надо понимать как неопределённость исправленных глубин. При вычислении высотной неопределённости необходимо давать количественную характеристику источников [квантифицировать источники] отдельных неопределённостей. Все неопределённости, как изложено в разделе А.4 Приложения «А», следует статистическим образом объединять для получения суммарной высотной неопределённости (TVU). Указанная в Таблице 1 для каждой категории съёмки максимально допустимая высотная неопределённость для исправленных глубин устанавливает неопределённости, которым должна удовлетворять съёмка, чтобы она соответствовала этой категории. Неопределённость, относящаяся к уровню 95%доверительной вероятности, связна с оценкой погрешности, внесённой суммой случайных погрешностей и погрешностей поправок за систематические погрешности [т.е. частей систематических погрешностей, оставшихся после введения поправок]. Способность системы съёмки успешно выполнять требуемые функции должна демонстрироваться с помощью расчёта TVU. Учитывая, что на неопределённость глубин оказывают влияние как постоянные, так и зависимые от глубины погрешности, для вычисления максимально допустимой TVU на уровне 95% доверительной вероятности используется формула, приведённая ниже. Для расчёта максимально допустимой TVU для отдельной глубины в формулу необходимо ввести параметры «a» и «b», приведённые в Таблице 1 для каждой категории съёмки, а также глубину «d»: + √ a2 + (b х d)2, где a выражает ту часть неопределённости, которая не изменяется в зависимости от глубины, 3 LAT - Наинизший приливный уровень, возможный по астрономическим причинам (прим. пер.) 4 MSL - Средний уровень моря (прим. пер.) 12 b это коэффициент, который выражает ту часть неопределённости, которая изменяется в зависимости от глубины, d это глубина, b х d выражает ту часть неопределённости, которая изменяется в зависимости от глубины. Высотная неопределённость на уровне 95% доверительной вероятности должна регистрироваться вместе с данными съёмки (см. также 5.3). 3.3 Введение поправки за уровень прилива / колебания уровня моря В целях приведения промеров к соответствующему нулю глубин в период проведения съёмки на всей обследуемой акватории должны выполняться наблюдения, достаточные для определения колебаний уровня моря. Колебания уровня могут определяться либо путём непосредственного измерения уровня (напр. с помощью мареографа) и в необходимых случаях вноситься по всему обследуемому району как котидальные поправки, либо с помощью трёхмерных методов определения места с привязкой к требуемому нулю глубин с помощью подходящей модели разделения. Для глубин, превышающих 200 метров, вводить поправки за уровень прилива / колебания уровня моря не нужно, если данная аппроксимация не оказывает значительного влияния на TVU. 3.4 Измерение глубины Все аномальные объекты, находящиеся в районе обследования, о которых сообщалось ранее, и объекты, обнаруженные в ходе съёмки, следует изучить подробнее, и если их наличие подтвердиться, следует определить их координаты и наименьшие глубины. Если наличие аномального объекта, о котором сообщалось ранее, не подтверждается, то см. Главу 6, в которой изложены требования по опровержению ранее полученных данных. Организация, отвечающая за качество съёмки, может установить глубину, за пределом которой проводить подробное исследование морского дна – и, следовательно, изучение аномальных объектов – не требуется. Для остатков кораблекрушений и препятствий, расстояние над которыми может оказаться менее 40 метров, и которые могут представлять опасность для обычной надводной навигации, следует определять координаты и наименьшую глубину над ними с помощью наилучшего из доступных методов при соблюдении стандарта неопределённости глубины соответствующей категории съёмки, указанного в Табли- це 1. Гидролокаторы бокового обзора не следует использовать для измерения глубин, их следует применять для определения районов, требующих более подробного и точного исследования. 3.5 Обнаружение объектов Когда требуется полное обследование дна, оборудование, используемое для выполнения съёмки, должно быть способно обнаруживать объекты, имеющие размеры, указанные в Таблице 1, и эта способность должна быть доказана. Кроме того, данное оборудование должно считаться частью системы (включающей в себя оборудование для съёмки и обработки данных, процедуры и персонал), которая обеспечит высокую 13 вероятность обнаружения указанных объектов. Обязанность проводить оценку любой предлагаемой системы съёмки на предмет её способности успешно выполнять требуемые функции, и тем самым убеждаться в том, что эта система может обнаружить достаточно большую долю любых подобных объектов, возлагается на гидрографическую службу (организацию), которая осуществляет сбор данных. Требования, предъявляемые к обнаружению объектов, для Особой категории и Категории 1а (соответственно, 1 и 2 кубических метра) – это минимальные требования. Могут существовать объекты, имеющие размеры меньше, чем те, которые заданы для конкретной категории, но представляющие опасность для мореплавания. Поэтому гидрографическая служба (организация) может счесть необходимым обнаружить более мелкие объекты, чтобы снизить риск существования необнаруженных опасностей для надводной навигации. Следует отметить, что даже в том случае, когда съёмка выполняется с помощью подходящей системы, 100%-е обнаружение объектов никогда нельзя гарантировать. В случае сомнений относительно существования в районе объектов, которые, возможно, не будут обнаружены используемой системой съёмки, следует рассмотреть возможность использования альтернативной системы (напр. механического трала), чтобы увеличить доверие к минимальным безопасным глубинам в этом районе. 3.6 Плотность промеров / междугалсовое расстояние При планировании плотности промеров в целях обеспечения надлежащего обследования дна необходимо принимать во внимание как характер морского дна в данном районе, так и требования безопасной надводной навигации. Для съёмок Особой категории и Категории 1а рекомендаций относительно максимального междугалсового расстояния не приводится, так как к ним относится доминирующее требование о полном обследовании дна. Для Категорий 1b и 2 полного обследования дна не требуется, и в Таблице 1 рекомендуются максимальное междугалсовое расстояние (Категории 1b и 2) и плотность полос обследования батиметрическим лидаром (Категория 1b). При выполнении съёмки нужно как можно раньше оценить характер морского дна, чтобы решить, не следует ли уменьшить или увеличить междугалсовое расстояние / плотность полос обследования батиметрическим лидаром, указанные в Таблице 1. 14 ГЛАВА 4 – ДРУГИЕ ИЗМЕРЕНИЯ 4.1 Введение Наблюдения, о которых идёт речь ниже, не всегда бывают необходимы, но если они определены в техническом задании съёмки, то они должны отвечать следующим стандартам. 4.2 Отбор проб грунта В районах, где предполагается постановка судов на якорь, следует определять характер морского дна; определять его возможно с помощью взятия проб грунта или на основе анализа данных из других источников (напр. однолучевые эхолоты, гидролокатор бокового обзора, профилограф осадочных пород, видеосистема и пр.). Отбор проб грунта следует осуществлять через расстояния (интервалы), зависящие от геологии морского дна и требований по обеспечению достоверности данных применяемого метода. 4.3 Связь нуля карты и высотной геодезической основы местности Техническая резолюция МГО № А2.5, которая приводится в публикации МГО М–3, требует, чтобы нулевой уровень, используемый для предвычислений приливов, был бы тем же самым, который используется в качестве нуля карты. Чтобы батиметрические данные могли использоваться полностью, высотная основа, используемая для наблюдений за приливами, должна быть связана с общим нулём высот местности через приметные постоянные опорные пункты, расположенные вблизи самописцев уровня моря / пунктов наблюдения / обсерваторий. Производить определения высот эллипсоида на реперах с нулевой отметкой высоты, которые используются для наблюдений за приливами, следует относительно геоцентрической исходной системы координат, основанной на ITRS, предпочтительно – относительно Всемирной геодезической системы координат 1984 г. (WGS-84), или относительно соответствующего геодезического исходного уровня. 4.4 Предвычисления приливов Для анализа могут потребоваться данные о приливах с целью дальнейшего предвычисления высот прилива и создания Таблиц приливов, для чего наблюдения должны охватывать как можно более длительный период времени, и в предпочтительном случае – не менее 30 суток. 4.5 Наблюдения за приливными течениями Скорость и направление приливных течений, которые могут превышать 0,5 узла, следует измерять на подходах к гаваням и фарватерам, в местах любого изменения в направлении фарватера, в местах якорных стоянок и районах, прилегающих к причальным стенкам. Кроме того, желательно измерять прибрежные и морские течения в тех случаях, когда они имеют достаточную силу для того, чтобы оказывать влияние на надводную навигацию. 15 Измерения параметров приливных течений в каждой точке должны проводиться на глубинах, достаточных для того, чтобы удовлетворять требованиям обычной надводной навигации в обследуемом районе. В случае приливных течений следует производить одновременные наблюдения высот приливов и метеорологических условий, и период наблюдений в идеальном случае должен составлять 30 суток. Скорость и направление приливного течения следует измерять, соответственно, с точностью до 0,1 узла и ближайших 10°, на уровне 95% доверительной вероятности. Там, где есть причина полагать, что сезонный расход реки оказывает влияние на приливной режим и течения, измерения следует выполнять так, чтобы охватить весь период изменчивости. 16 ГЛАВА 5 – АТРИБУЦИЯ ДАННЫХ 5.1 Введение Чтобы обеспечить всеобъемлющую оценку качества данных съёмки, необходимо вместе с данными съёмки регистрировать или документировать определённую информацию. Такая информация важна для того, чтобы обеспечить возможность использования данных съёмки разными пользователями, имеющими различные потребности, особенно потому, что во время сбора данных их требования могут быть неизвестны. 5.2 Метаданные Метаданные должны быть полными, и они должны включать в себя, по крайней мере, информацию о: • съёмке в целом, т.е. о дате, районе, использовавшемся оборудовании, названии носителя, с которого производилась съёмка, • использовавшейся исходной системе геодезических координат, т.е. исходных геодезических данных и нуле высот, включая привязки к геодезической исходной системе координат, основанной на ITRS (напр. WGS-84), если использовался местный нулевой уровень, • процедурах калибровки и их результатах, • методе корректуры за скорость звука, • нуле глубин и внесении поправки за уровень моря, • степени неопределённости и о соответствующих уровнях доверительной вероятности, • любых особых или исключительных обстоятельствах, • правилах и механизмах, применявшихся для «прореживания» данных. Предпочтительно, чтобы метаданные составляли неотъемлемую часть цифровых данных, зарегистрированных в ходе съёмки, и соответствовали «Стандарту на метаданные» из Стандарта МГО S–100, когда он будет принят. Пока стандарт S–100 не принят, в качестве модели метаданных можно использовать стандарт ISO 19115. Если описанной выше возможности нет, подобная информация должна включаться в документацию съёмки. Рекомендуется, чтобы организации, отвечающие за качество съёмки, разрабатывали и документировали перечень метаданных, которые используются для данных их съёмки. 5.3 Атрибуция точечных данных Всем данным должен присваиваться атрибут оценки их неопределённости на уровне 95%-й доверительной вероятности: как для координат, так и – в уместных случаях – для глубины. Вычисленный или принятый в качестве допущения масштабный коэффициент, применяемый к среднему квадратическому отклонению, чтобы установить неопределённость на уровне 95% доверительной вероятности, и/или допущенное статистическое распределение погрешностей следует регистрировать в метаданных 17 съёмки. (Например, если предположить нормальное распределение для одномерной величины, такой как глубина, то для уровня доверительной вероятности 95% коэффициент составит 1,96. Предложение в метаданных, которое отвечает требованиям, будет следующим: «Неопределённости вычислены на уровне доверительной вероятности 95%, допускающей коэффициент среднего квадратического отклонения 1,96 (для величины с размерностью 1D) или 2,45 (для величины с размерностью 2D), что соответствует допущению о нормальном распределении погрешностей». При измерении глубин такая процедура в предпочтительном случае должна осуществляться для каждого отдельного промера; однако для нескольких промеров или даже для некоторого района может быть зарегистрирована одна оценка неопределённости, при условии, что можно ожидать, без ущерба для безопасности, что разность между отдельными оценками неопределённости и коллективно приписанной оценкой неопределенности является такой незначительной, что ею можно пренебречь. Атрибуция данных, как минимум, должна быть достаточной для того, чтобы демонстрировать, что требования данных Стандартов удовлетворены. 5.4 Атрибуция батиметрической модели Если необходима батиметрическая модель, метаданные должны включать в себя: разрешающую способность модели, метод вычисления, плотность данных, положенных в основу модели, оценку неопределённости, поверхность неопределённости для модели и описание данных, положенных в основу модели. 5.5 Отчёт о съёмке Отчёт о съёмке представляет собой основное средство, с помощью которого ответственный за съёмку утверждает содержание всех полевых данных. В нём должен быть представлен ясный и полный отчёт о том, как съёмка выполнялась, о полученных результатах, возникших трудностях и недостатках. Основное внимание следует уделять достигнутой точности и тому, были ли соблюдены спецификации съёмки. 18 ГЛАВА 6 – УСТРАНЕНИЕ СОМНИТЕЛЬНЫХ ДАННЫХ 6.1 Введение Для повышения безопасности мореплавания желательно устранять сомнительные данные, то есть данные, которые обычно на картах обозначаются как «РА» (положение приблизительно), «PD» (положение сомнительно), «ED» (существование сомнительно), «SD» (глубина сомнительна) или как «reported danger» 5 . Для подтверждения или опровержения существования таких данных необходимо тщательно определить район поиска и затем исследовать данный район в соответствии со стандартами, изложенными в данной публикации. 6.2 Протяжённость района поиска Ни одна эмпирическая формула для определения района поиска не подойдёт сразу для всех ситуаций. По этой причине рекомендуется применять радиус поиска, равный 3 величинам рассчитанной неопределённости места опасности, нанесённой по донесению, на уровне доверительной вероятности 95%, которая определяется квалифицированным специалистом по гидрографической съёмке путём тщательного изучения отчёта о сомнительных данных. Если такой отчёт является неполным или вообще отсутствует, неопределённость полученных координат должна оцениваться другими способами, такими как, например, более общая оценка неопределённостей измерения координат и глубины в тот период, когда производился сбор данных, о которых идёт речь. |