深浅測量

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大陸棚(赤)と中央海嶺(黄緑)を示す海底の深浅測量

深浅測量(/ bəˈθɪmət r i /;古代ギリシャ語のβαθύς bathus' deep 'および μέτρον metron  ' measure ' [ 1 ] [2]は、海底の水中深度の研究です。または湖の床。言い換えれば、深浅測量は、水中での水深測量または地形に相当します。水深測定の最初の記録された証拠は、3000年以上前の古代エジプトからのものです。[3]水深(または水路) )チャートは通常、地上または地下のナビゲーションの安全性をサポートするために作成され、通常、海底の起伏または地形等高線深度等高線または等高線と呼ばれる)および選択された深度(測深)として表示し、通常は地上ナビゲーション情報も提供します。水深図(航行の安全性が問題とならないより一般的な用語)は、数値地形モデルと人工照明技術を使用して、描写されている深度を示すこともできます。グローバル海底地形は、地形データと組み合わされて、グローバルレリーフモデルを生成することがあります。古細菌測定過去の水中深度の研究です。

測定

USSドルフィン(1853)のデータを使用して作成された、最初に印刷された海洋深浅測量の地図

もともと、深浅測量は、深さ測深によるの深さの測定を含んでいました初期の技術では、事前に測定された重いロープまたはケーブルを船の側面に降ろして使用していました。[4]この手法は、一度に1つの点のみの深さを測定するため、非効率的です。また、船の動きや海流によってラインが真から外れる可能性があるため、正確ではありません。

今日の水深図の作成に使用されるデータは、通常、ボートの側面の下または上に取り付けられた音響測深機(ソナー)から、海底で下向きの音のビームを「ping」するか、リモートセンシングLIDARまたはLADARシステムから取得されます。[5]音または光が水の中を移動し、海底で跳ね返り、サウンダーに戻るまでにかかる時間は、海底までの距離を機器に通知します。LIDAR / LADAR調査は通常、航空機搭載システムによって実施されます。

現在の地球の深浅測量(および高度計)。国立環境情報センターTerrainBase数値地形モデルからのデータ

1930年代初頭から、水深図を作成するためにシングルビームサウンダーが使用されていました。今日、マルチビーム音響測深機(MBES)が一般的に使用されており、通常90〜170度の扇形の帯状に配置された数百の非常に狭い隣接ビーム(通常は256)を使用します。狭い個々のビームの密集したアレイは、非常に高い角度分解能と精度を提供します。一般に、深さに依存する広いスワスにより、ボートは、パスを少なくすることで、シングルビーム音響測深機よりも短時間でより多くの海底をマッピングできます。ビームは1秒間に何度も更新されます(通常は0.1〜50 Hz )水深に応じて)、海底の100%のカバレッジを維持しながら、より速いボート速度を可能にします。姿勢センサーは、海面でのボートの横揺れとピッチの補正を可能にし、ジャイロコンパスは、船舶のヨーを補正するための正確な船首方位情報を提供します。(最新のMBESシステムのほとんどは、ヨーだけでなく他のダイナミクスと位置も測定する統合モーションセンサーと位置システムを使用しています。)ボートに取り付けられた全地球測位システム(GPS)(または他の全地球航法衛星システム(GNSS))は、地球の表面に対してサウンディングを配置します。水柱の音速プロファイル(深さの関数としての水中の音速)は、温度、導電率、圧力などの不均一な水柱の特性による音波の屈折または「光線の曲がり」を補正します。コンピュータシステムがすべてのデータを処理し、上記のすべての要因と個々のビームの角度を補正します。結果として得られるサウンディング測定値は、手動、半自動、また​​は自動(限られた状況で)のいずれかで処理され、エリアのマップが作成されます。2010年現在いくつかの条件を満たす元の測定値のサブセット(たとえば、最も代表的な測深儀、地域で最も浅い測深儀など)や統合数値標高モデル(DTM)(たとえば、通常の測深儀)など、さまざまな出力が生成されます。またはサーフェスに接続されたポイントの不規則なグリッド)。歴史的に、測定値の選択は水路測量アプリケーションでより一般的でしたが、DTM構造は工学調査、地質学、フローモデリングなどに使用されていました。2003年から2005年にかけて、DTMは水路学の実践でより受け入れられるようになりました。

衛星は、深浅測量の測定にも使用されます。衛星レーダーは、海底の山や尾根、その他の塊の引力によって引き起こされる海面の微妙な変化を検出することにより、深海の地形をマッピングします。平均して、海面は深海平原や海溝よりも山や尾根の方が高くなっています。[6]

米国で米国陸軍工兵隊が航行可能な内陸水路のほとんどの調査を実施または委託していますが、米国海洋大気庁(NOAA)は海洋水路に対して同じ役割を果たしています。沿岸水深データは、NOAAの National Geophysical Data Center(NGDC)[7]から入手できます。このデータセンターは、現在、 National Centers for EnvironmentalInformationに統合されています。深浅測量データは通常、潮汐垂直データムを参照します。[8] 深海深浅測量の場合、これは通常、平均海面(MSL)ですが、海図に使用されるほとんどのデータは、アメリカの調査では平均低水位(MLLW)、その他の国では最低天文潮汐(LAT)を参照しています。地域や潮汐レジームに応じて、 他の多くのデータが実際に使用されます。

水深測量に関連する職業や経歴には、海底の海や岩石や鉱物の研究、水中地震や火山の研究が含まれます。深浅測量の取得と分析は、現代の水路学の中核分野の1つであり、世界中で商品を安全に輸送するための基本的な要素です。[4]

20倍の高さの誇張を伴う液体の水のない地球のSTL3Dモデル

も参照してください

参考文献

  1. ^ βαθύς、ヘンリー・ジョージ・リデル、ロバート・スコット、ギリシャ英語レキシコン、ペルセウス
  2. ^ μέτρον、ヘンリー・ジョージ・リデル、ロバート・スコット、ギリシャ英語レキシコン、ペルセウス
  3. ^ ヴェルフル、AC; スネイス、H。; Amirebrahimi、S。; etal。(2019)。「海底マッピング–真にグローバルな海洋深浅測量の課題」。海洋科学のフロンティア6283。doi10.3389 /fmars.2019.00283
  4. ^ a b オードリー、ハロン(2018年11月7日)。「NGAの説明:水路学とは何ですか?」National Geospatial- YouTube経由のインテリジェンスエージェンシー
  5. ^ Olsen、RC(2007)、空と宇宙からのリモートセンシング(PDF)、SPIE、ISBN  978-0-8194-6235-0
  6. ^ Thurman、HV(1997)、Introductory Oceanography、New Jersey、USA:Prentice Hall College、ISBN 0-13-262072-3
  7. ^ NCEI-深浅測量と救済
  8. ^ NCEI-沿岸救援モデル

外部リンク

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