قياس الأعماق

الموسوعة الحرة
قياس الأعماق لقاع المحيط يظهر الجروف القارية والهضاب المحيطية (باللون الأحمر)، والتلال الموجودة في منتصف المحيط (باللون الأصفر والأخضر)، والسهول السحيقة (باللون الأزرق إلى الأرجواني)
تُظهر الرسوم المتحركة قاع المحيطات وقيعان البحار. تظهر الجرف القاري في الغالب على عمق 140 مترًا، والتلال المحيطية الوسطى على عمق 3000 متر، والخنادق المحيطية على أعماق تتجاوز 6000 متر.
خريطة قاع البحر التي التقطتها وكالة ناسا

قياس الأعماق ( / bəˈθɪmətri / ؛ من اليونانية القديمة βαθύς ( باثوس ) "  عميق" و μέτρον ( مترون ) " قياس " )  [ 1] [2] هو دراسة عمق قاع المحيط تحت الماء ( تضاريس قاع البحر ) أو قاع البحيرات أو قاع الأنهار . بعبارة أخرى، قياس الأعماق هو المعادل تحت الماء لقياس الارتفاع أو التضاريس . أول دليل مسجل لقياس عمق المياه كان من مصر القديمة منذ أكثر من 3000 عام. [3]

تُنتج المخططات الباثيمترية (لا ينبغي الخلط بينها وبين المخططات الهيدروغرافية )، عادةً لدعم سلامة الملاحة السطحية أو تحت السطحية، وعادةً ما تُظهر تضاريس قاع البحر أو التضاريس كخطوط كفاف (تسمى خطوط كفاف العمق أو خطوط التساوي العمقي ) وأعماق مختارة ( قياسات )، وعادةً ما توفر أيضًا معلومات ملاحية سطحية . قد تستخدم الخرائط الباثيمترية (مصطلح أكثر عمومية حيث لا تكون السلامة الملاحية محل قلق) أيضًا نموذج التضاريس الرقمي وتقنيات الإضاءة الاصطناعية لتوضيح الأعماق التي يتم تصويرها. يتم أحيانًا دمج قياس الأعماق العالمي مع بيانات التضاريس لإنتاج نموذج تضاريس عالمي . علم قياس الأعماق القديمة هو دراسة الأعماق تحت الماء في الماضي.

تتضمن المرادفات رسم خرائط قاع البحر ورسم خرائط قاع البحر وتصوير قاع البحر وتصوير قاع البحر . تُجرى القياسات الباثيمترية بطرق مختلفة، من قياس الأعماق وتقنيات السونار والليدار إلى العوامات وقياس الارتفاع عبر الأقمار الصناعية . تتمتع الطرق المختلفة بمزايا وعيوب وتعتمد الطريقة المحددة المستخدمة على حجم المنطقة قيد الدراسة والوسائل المالية ودقة القياس المطلوبة والمتغيرات الإضافية. على الرغم من الأبحاث الحديثة القائمة على الكمبيوتر، فإن قاع البحر في المحيط في العديد من المواقع أقل قياسًا من تضاريس المريخ . [4]

تضاريس قاع البحر

خريطة العالم مع تضاريس المحيط

تشير تضاريس قاع البحر (تضاريس المحيط أو التضاريس البحرية) إلى شكل الأرض ( التضاريس ) عندما تتفاعل مع المحيط. هذه الأشكال واضحة على طول السواحل، ولكنها تحدث أيضًا بطرق مهمة تحت الماء. يتم تحديد فعالية الموائل البحرية جزئيًا من خلال هذه الأشكال، بما في ذلك الطريقة التي تتفاعل بها مع التيارات المحيطية وتشكلها ، والطريقة التي يتضاءل بها ضوء الشمس عندما تشغل هذه التضاريس أعماقًا متزايدة. تعتمد شبكات المد والجزر على التوازن بين العمليات الرسوبية والديناميكا المائية، ومع ذلك، يمكن للتأثيرات البشرية أن تؤثر على النظام الطبيعي أكثر من أي محرك مادي. [5]

تشمل التضاريس البحرية التضاريس الساحلية والمحيطية التي تتراوح من مصبات الأنهار الساحلية والشواطئ إلى الجرف القاري والشعاب المرجانية . وفي المحيط المفتوح، تشمل التضاريس تحت الماء وفي أعماق البحار مثل ارتفاعات المحيطات والجبال البحرية . يحتوي السطح المغمور على سمات جبلية، بما في ذلك نظام سلسلة جبال منتصف المحيط الممتد على مستوى العالم ، بالإضافة إلى البراكين تحت الماء ، [6] والخنادق المحيطية ، والوديان البحرية ، والهضاب المحيطية والسهول الهاوية .

تبلغ كتلة المحيطات حوالي 1.35 × 1018  طنًا متريًا ، أو حوالي 1/4400 من الكتلة الكلية للأرض. وتغطي المحيطات مساحة 3.618 × 108  كم 2 بمتوسط ​​عمق 3682 م، مما ينتج عنه حجم تقديري يبلغ 1.332 × 109  كم 3 . [7]

قياس

أول خريطة مطبوعة لقياس الأعماق المحيطية، نشرها ماثيو فونتين موري باستخدام بيانات من سفينة يو إس إس دولفين (1853)

في الأصل، كان قياس الأعماق يشمل قياس عمق المحيط من خلال قياس الأعماق . استخدمت التقنيات المبكرة حبلًا ثقيلًا أو كابلًا تم قياسه مسبقًا يتم إنزاله على جانب السفينة. [8] تقيس هذه التقنية عمق نقطة مفردة فقط في كل مرة، وبالتالي فهي غير فعالة. كما أنها تخضع لحركات السفينة والتيارات التي تحرك الخط خارج الحقيقة وبالتالي فهي غير دقيقة.

البيانات المستخدمة في رسم الخرائط الباثيمترية اليوم تأتي عادةً من جهاز صدى الصوت ( سونار ) مثبت أسفل أو فوق جانب القارب، "يرسل" شعاعًا من الصوت إلى أسفل نحو قاع البحر أو من أنظمة الاستشعار عن بعد LIDAR أو LADAR. [9] إن مقدار الوقت الذي يستغرقه الصوت أو الضوء للانتقال عبر الماء، والارتداد عن قاع البحر، والعودة إلى جهاز قياس الأعماق يخبر المعدات بالمسافة إلى قاع البحر. تُجرى مسوحات LIDAR/LADAR عادةً بواسطة أنظمة محمولة جوًا.

تضاريس قاع البحر بالقرب من خندق بورتوريكو
قياس أعماق الأرض في الوقت الحاضر (وقياس الارتفاع ). بيانات من نموذج التضاريس الرقمي TerrainBase التابع للمراكز الوطنية للمعلومات البيئية .

بدءًا من أوائل ثلاثينيات القرن العشرين، تم استخدام أجهزة قياس الأعماق أحادية الشعاع لعمل خرائط قياس الأعماق. اليوم، تُستخدم عادةً أجهزة قياس صدى الحزم المتعددة (MBES)، والتي تستخدم مئات الحزم الضيقة جدًا المجاورة (عادةً 256) مرتبة في شريط يشبه المروحة عادةً ما يكون عرضه من 90 إلى 170 درجة. توفر المجموعة المزدحمة بإحكام من الحزم الفردية الضيقة دقة عالية جدًا وزاوية عالية الدقة. بشكل عام، تسمح الحزمة العريضة، التي تعتمد على العمق، للقارب برسم خريطة لقاع البحر بشكل أكبر في وقت أقل من جهاز قياس صدى الحزم الفردية من خلال القيام بعدد أقل من التمريرات. يتم تحديث الحزم عدة مرات في الثانية (عادةً 0.1-50 هرتز حسب عمق الماء)، مما يسمح بسرعة أكبر للقارب مع الحفاظ على تغطية 100٪ لقاع البحر. تسمح أجهزة استشعار الموقف بتصحيح انحراف القارب وميله على سطح المحيط، وتوفر البوصلة الجيروسكوبية معلومات دقيقة عن الاتجاه لتصحيح انحراف السفينة . (تستخدم معظم أنظمة MBES الحديثة مستشعر حركة متكامل ونظام موضع يقيس الانحراف بالإضافة إلى الديناميكيات الأخرى والموضع.) يقوم نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) المثبت على القارب (أو نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS)) بتحديد موضع القياسات فيما يتعلق بسطح الأرض. تصحح ملفات تعريف سرعة الصوت (سرعة الصوت في الماء كدالة للعمق) لعمود الماء انكسار أو "انحناء الأشعة" للموجات الصوتية بسبب خصائص عمود الماء غير المنتظمة مثل درجة الحرارة والتوصيل والضغط. يعالج نظام الكمبيوتر جميع البيانات، ويصحح جميع العوامل المذكورة أعلاه بالإضافة إلى زاوية كل شعاع فردي. تتم بعد ذلك معالجة قياسات القياس الناتجة إما يدويًا أو شبه آلي أو آليًا (في ظروف محدودة) لإنتاج خريطة للمنطقة. اعتبارًا من عام 2010، يتم إنشاء عدد من المخرجات المختلفة، بما في ذلك مجموعة فرعية من القياسات الأصلية التي تلبي بعض الشروط (على سبيل المثال، القياسات الأكثر تمثيلاً، والأضحل في منطقة ما، وما إلى ذلك) أو نماذج التضاريس الرقمية المتكاملة (DTM) (على سبيل المثال، شبكة منتظمة أو غير منتظمة من النقاط المتصلة بسطح). تاريخيًا، كان اختيار القياسات أكثر شيوعًا في التطبيقات الهيدروغرافية بينما تم استخدام إنشاء DTM للمسوحات الهندسية والجيولوجيا ونمذجة التدفق وما إلى ذلك. منذ حوالي  عام 2003 - 2005، أصبحت نماذج DTM أكثر قبولًا في الممارسة الهيدروغرافية.

تُستخدم الأقمار الصناعية أيضًا لقياس الأعماق. تقوم خرائط الرادار الفضائية برسم تضاريس أعماق البحار من خلال اكتشاف الاختلافات الدقيقة في مستوى سطح البحر الناتجة عن الجاذبية للجبال والتلال والكتل الأخرى الموجودة تحت سطح البحر. في المتوسط، يكون مستوى سطح البحر أعلى فوق الجبال والتلال منه فوق السهول والخنادق السحيقة. [10]

في الولايات المتحدة، يقوم سلاح المهندسين بالجيش الأمريكي بإجراء أو تكليف معظم المسوحات للممرات المائية الداخلية الصالحة للملاحة، بينما تقوم الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) بنفس الدور بالنسبة للممرات المائية في المحيطات. تتوفر بيانات قياس الأعماق الساحلية من المركز الوطني للبيانات الجيوفيزيائية (NGDC) التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA )، [11] والذي تم دمجه الآن في المراكز الوطنية للمعلومات البيئية . عادةً ما تتم الإشارة إلى بيانات قياس الأعماق إلى البيانات الرأسية للمد والجزر . [12] بالنسبة لقياس الأعماق في المياه العميقة، يكون هذا عادةً متوسط ​​مستوى سطح البحر (MSL)، ولكن معظم البيانات المستخدمة في رسم الخرائط البحرية تتم الإشارة إليها إلى متوسط ​​منسوب المياه المنخفض (MLLW) في المسوحات الأمريكية، وأدنى المد والجزر الفلكي (LAT) في بلدان أخرى. تُستخدم العديد من البيانات الأخرى في الممارسة العملية، اعتمادًا على الموقع ونظام المد والجزر.

تشمل المهن أو المهن المرتبطة بقياس الأعماق دراسة المحيطات والصخور والمعادن الموجودة في قاع المحيط، ودراسة الزلازل أو البراكين تحت الماء. يعد أخذ وتحليل القياسات الباثيمترية أحد المجالات الأساسية في علم المساحة المائية الحديث ، ومكونًا أساسيًا في ضمان النقل الآمن للبضائع في جميع أنحاء العالم. [8]

نموذج ثلاثي الأبعاد للأرض بدون ماء سائل مع مبالغة في الارتفاع بمقدار 20 ×

صور الأقمار الصناعية

هناك شكل آخر لرسم خرائط قاع البحر من خلال استخدام الأقمار الصناعية. الأقمار الصناعية مجهزة بأجهزة استشعار فائقة الطيف ومتعددة الأطياف والتي تستخدم لتوفير تدفقات ثابتة من الصور للمناطق الساحلية مما يوفر طريقة أكثر جدوى لتصور قاع قاع البحر. [13]

أجهزة استشعار الطيف الفائق

تميل مجموعات البيانات التي تنتجها أجهزة الاستشعار الطيفية الفائقة (HS) إلى التراوح بين 100 و200 نطاق طيفي بعرض نطاق يبلغ حوالي 5-10 نانومتر. الاستشعار الطيفي الفائق، أو التحليل الطيفي التصويري، هو مزيج من التصوير عن بعد المستمر والتحليل الطيفي لإنتاج مجموعة واحدة من البيانات. [13] ومن الأمثلة على هذا النوع من الاستشعار AVIRIS ( مطياف التصوير المرئي/الأشعة تحت الحمراء المحمول جوًا ) وHYPERION.

إن استخدام أجهزة استشعار HS فيما يتعلق بتصوير قاع البحر هو اكتشاف ومراقبة الكلوروفيل، والعوالق النباتية، والملوحة، ونوعية المياه، والمواد العضوية المذابة، والرواسب المعلقة. ومع ذلك، فإن هذا لا يوفر تفسيرًا بصريًا رائعًا للبيئات الساحلية. [13] [ يحتاج إلى توضيح ]

أجهزة استشعار متعددة الأطياف

تميل الطريقة الأخرى للتصوير عبر الأقمار الصناعية، التصوير متعدد الأطياف (MS)، إلى تقسيم الطيف الكهرومغناطيسي إلى عدد صغير من النطاقات، على عكس أجهزة الاستشعار الطيفية الفائقة الشريكة التي يمكنها التقاط عدد أكبر بكثير من النطاقات الطيفية.

تُستخدم تقنية الاستشعار الطيفي المتعدد بشكل أكبر في رسم خرائط قاع البحر نظرًا لنطاقاتها الطيفية الأقل مع نطاقات تردد أكبر نسبيًا. تسمح النطاقات الترددية الأكبر بتغطية طيفية أكبر، وهو أمر بالغ الأهمية في الكشف البصري عن السمات البحرية والدقة الطيفية العامة للصور الملتقطة. [13] [ يحتاج إلى توضيح ]

قياس الأعماق بالليزر المحمول جواً

قياس الأعماق بالليزر المحمول جوًا عالي الكثافة (ALB) هو نهج حديث وعالي التقنية لرسم خرائط قاع البحر. تم تطويره لأول مرة في الستينيات والسبعينيات، [ بحاجة لمصدر ] ALB هو "تقنية الكشف عن الضوء وتحديد المدى (LiDAR) التي تستخدم الضوء المرئي وفوق البنفسجي والأشعة تحت الحمراء القريبة لاستشعار هدف محيطي بصريًا عن بعد من خلال نظام نشط وسالب". وهذا يعني أن قياس الأعماق بالليزر المحمول جوًا يستخدم أيضًا الضوء خارج الطيف المرئي لاكتشاف المنحنيات في المناظر الطبيعية تحت الماء. [13]

وفقًا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ، فإن تقنية LiDAR (كشف الضوء وتحديد المدى) هي "طريقة استشعار عن بعد تستخدم الضوء في شكل ليزر نبضي لقياس المسافات". [14] تولد هذه النبضات الضوئية، جنبًا إلى جنب مع بيانات أخرى، تمثيلًا ثلاثي الأبعاد لأي شيء تنعكس عنه النبضات الضوئية، مما يعطي تمثيلًا دقيقًا لخصائص السطح. يتكون نظام LiDAR عادةً من ليزر وماسح ضوئي وجهاز استقبال GPS . الطائرات والمروحيات هي المنصات الأكثر استخدامًا للحصول على بيانات LIDAR على مناطق واسعة. أحد تطبيقات LiDAR هو LiDAR الباثيمتري، والذي يستخدم الضوء الأخضر الذي يخترق الماء لقياس ارتفاعات قاع البحر وقاع النهر أيضًا. [14]

تعمل تقنية ALB بشكل عام في هيئة نبضة من الضوء غير المرئي المنبعث من طائرة تحلق على ارتفاع منخفض وجهاز استقبال يسجل انعكاسين من الماء. الأول ينشأ من سطح الماء، والثاني من قاع البحر. وقد تم استخدام هذه الطريقة في عدد من الدراسات لرسم خرائط لأجزاء من قاع البحر في مناطق ساحلية مختلفة. [15] [16] [17]

أمثلة على أنظمة قياس الأعماق التجارية باستخدام تقنية LIDAR

توجد أنظمة قياس الأعماق المختلفة باستخدام الليدار والتي يمكن الوصول إليها تجاريًا. اثنان من هذه الأنظمة هما المسح الهيدروغرافي العملي المحمول جوًا باستخدام الليدار (SHOALS) وجهاز قياس الأعماق المحمول جوًا باستخدام الليزر (LADS). تم تطوير SHOALS لأول مرة لمساعدة فيلق مهندسي جيش الولايات المتحدة (USACE) في المسح البحري بواسطة شركة تسمى Optech في التسعينيات. يتم SHOALS من خلال نقل ليزر بطول موجي يتراوح بين 530 و 532 نانومتر من ارتفاع يبلغ حوالي 200 متر بسرعة 60 مترًا في الثانية في المتوسط. [18]

تصوير جوي عالي الدقة

التصوير المستقيم عالي الدقة (HRO) هو عملية إنشاء صورة تجمع بين الصفات الهندسية وخصائص الصور الفوتوغرافية. وتكون نتيجة هذه العملية صورة مستقيمة ، وهي صورة بمقياس يتضمن تصحيحات تم إجراؤها لإزاحة المعالم مثل إمالة المبنى. ويتم إجراء هذه التصحيحات من خلال استخدام معادلة رياضية ومعلومات حول معايرة المستشعر وتطبيق نماذج الارتفاع الرقمية. [19]

يمكن إنشاء صورة مستقيمة من خلال الجمع بين عدد من الصور لنفس الهدف. يتم تصوير الهدف من عدد من الزوايا المختلفة للسماح بإدراك الارتفاع الحقيقي وميل الجسم. وهذا يمنح المشاهد إدراكًا دقيقًا لمنطقة الهدف. [19]

تُستخدم الصور الجوية عالية الدقة حاليًا في "برنامج رسم الخرائط الأرضية"، والذي يهدف إلى "إنتاج بيانات طبوغرافية عالية الدقة من ولاية أوريجون إلى المكسيك". سيتم استخدام الصور الجوية لتوفير البيانات الفوتوغرافية لهذه المناطق. [20]

تاريخ

خريطة صدى الصوت ثلاثية الأبعاد

أقدم قياسات العمق المعروفة كانت حوالي عام 1800 قبل الميلاد من قبل المصريين عن طريق السبر باستخدام عمود. في وقت لاحق تم استخدام خط مرجح، مع تحديد الأعماق على فترات. كانت هذه العملية تُعرف باسم السبر. كانت كلتا الطريقتين محدودتين لكونهما أعماقًا نقطية، تم أخذها في نقطة، ويمكن بسهولة تفويت الاختلافات الكبيرة في المنطقة المجاورة مباشرة. كما تأثرت الدقة أيضًا بحركة المياه - يمكن أن يتأرجح التيار الوزن من الوضع الرأسي ويتأثر كل من العمق والموقع. كانت هذه عملية شاقة وتستغرق وقتًا طويلاً وتأثرت بشدة بالطقس وظروف البحر. [21]

كانت هناك تحسينات كبيرة مع رحلة إتش إم إس تشالنجر في سبعينيات القرن التاسع عشر، عندما تم استخدام أنظمة مماثلة باستخدام الأسلاك والرافعة لقياس أعماق أكبر بكثير مما كان ممكنًا في السابق، ولكن هذا ظل إجراءً يعتمد على عمق واحد في كل مرة ويتطلب سرعة منخفضة للغاية للدقة. [22] يمكن قياس الأعماق الأكبر باستخدام أسلاك مرجحة يتم نشرها واستعادتها بواسطة رافعات تعمل بالطاقة. كانت الأسلاك أقل مقاومة للسحب وكانت أقل تأثرًا بالتيار، ولم تتمدد كثيرًا، وكانت قوية بما يكفي لدعم وزنها الخاص إلى أعماق كبيرة. سمحت الرافعات بالنشر والاسترداد بشكل أسرع، وهو أمر ضروري عندما كانت الأعماق المقاسة عدة كيلومترات. استمر استخدام مسوحات سحب الأسلاك حتى التسعينيات بسبب الموثوقية والدقة. تضمن هذا الإجراء سحب كابل بواسطة قاربين، مدعومين بعوامات ومرجحين للحفاظ على عمق ثابت. كان السلك يعلق في العوائق الأقل عمقًا من عمق الكابل. كان هذا مفيدًا جدًا للعثور على المخاطر الملاحية التي يمكن تفويتها من خلال القياسات، ولكنه كان يقتصر على أعماق ضحلة نسبيًا. [21]

تم استخدام أجهزة قياس صدى الشعاع الواحد من عشرينيات إلى ثلاثينيات القرن العشرين لقياس مسافة قاع البحر مباشرة أسفل السفينة على فترات قريبة نسبيًا على طول خط السفر. من خلال تشغيل خطوط متوازية تقريبًا، يمكن جمع نقاط البيانات بدقة أفضل، لكن هذه الطريقة لا تزال تترك فجوات بين نقاط البيانات، وخاصة بين الخطوط. [21] بدأ رسم خرائط قاع البحر باستخدام الموجات الصوتية ، والتي تم تحديدها في خطوط التساوي العمقي ومخططات قياس الأعماق المبكرة لتضاريس الجرف. قدمت هذه أول نظرة ثاقبة على مورفولوجيا قاع البحر، على الرغم من ارتكاب أخطاء بسبب دقة الموضع الأفقي والأعماق غير الدقيقة. تم تطوير سونار المسح الجانبي في الخمسينيات إلى السبعينيات ويمكن استخدامه لإنشاء صورة للقاع، لكن التكنولوجيا تفتقر إلى القدرة على قياس العمق المباشر عبر عرض المسح. في عام 1957، أنشأت ماري ثارب ، بالتعاون مع بروس تشارلز هيزن ، أول خريطة فيزيوغرافية ثلاثية الأبعاد لأحواض المحيطات في العالم. لقد تم اكتشاف ثارب في الوقت المناسب تمامًا. لقد كان واحدًا من العديد من الاكتشافات التي حدثت في نفس وقت اختراع الكمبيوتر تقريبًا . لقد جعلت أجهزة الكمبيوتر، بقدرتها على حساب كميات كبيرة من البيانات، البحث أسهل كثيرًا، بما في ذلك البحث في محيطات العالم. لقد جعل تطوير أنظمة متعددة الحزم من الممكن الحصول على معلومات العمق عبر عرض مسار السونار، بدقة أعلى، ومع بيانات الموقع والموقف الدقيقة للمحولات، أصبح من الممكن الحصول على عمليات قياس متعددة عالية الدقة من تمريرة واحدة. [21]

طور مكتب المحيطات التابع للبحرية الأمريكية نسخة سرية من تقنية السونار متعدد الحزم في ستينيات القرن العشرين. وحصلت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي على نسخة تجارية غير سرية في أواخر السبعينيات ووضعت البروتوكولات والمعايير. وقد أدت البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام السونار متعدد الحزم إلى زيادة فهم قاع البحر بشكل كبير. [21]

لقد قدمت أقمار لاندسات الأمريكية في سبعينيات القرن العشرين وأقمار سنتينل الأوروبية في وقت لاحق طرقًا جديدة للعثور على معلومات قياس الأعماق، والتي يمكن استخلاصها من صور الأقمار الصناعية. تتضمن هذه الطرق الاستفادة من الأعماق المختلفة التي تخترقها ترددات مختلفة من الضوء في الماء. عندما تكون المياه صافية وقاع البحر عاكس بدرجة كافية، يمكن تقدير العمق عن طريق قياس كمية الانعكاس التي يلاحظها القمر الصناعي ثم نمذجة مدى اختراق الضوء في الظروف المعروفة. نظام قياس الارتفاع الطبوغرافي المتقدم بالليزر (ATLAS) على القمر الصناعي 2 التابع لوكالة ناسا لقياس ارتفاع الجليد والسحب والأرض (ICESat-2) هو ليدار يحسب الفوتونات ويستخدم وقت عودة نبضات الضوء بالليزر من سطح الأرض لحساب ارتفاع السطح. يمكن دمج قياسات ICESat-2 مع بيانات السونار المستندة إلى السفن لملء الفجوات وتحسين دقة خرائط المياه الضحلة. [23]

لقد تم تطبيق مجموعة متنوعة من الأساليب لرسم خرائط تضاريس قاع البحر في الجرف القاري باستخدام بيانات الاستشعار عن بعد. تضمنت الأساليب المبكرة خرائط التظليل، وكانت تستند عمومًا إلى التفسير الشخصي لرسام الخرائط للبيانات المحدودة المتاحة. أنتجت أساليب رسم الخرائط الصوتية التي تم تطويرها من صور السونار العسكرية صورة أكثر وضوحًا لقاع البحر. سمح المزيد من التطوير لتكنولوجيا السونار بمزيد من التفاصيل ودقة أكبر، وتوفر تقنيات اختراق الأرض معلومات حول ما يقع تحت سطح القاع. جعل الحصول على البيانات المحمولة جواً والأقمار الصناعية من الممكن تحقيق المزيد من التقدم في تصور الأسطح تحت الماء: التصوير الجوي عالي الدقة والتصوير العمودي هو أداة قوية لرسم خرائط المياه الضحلة الصافية على الجرف القاري، كما أن قياس الأعماق بالليزر المحمول جواً، باستخدام نبضات الضوء المنعكسة، فعال للغاية أيضًا في تلك الظروف، ويمكن لأجهزة الاستشعار الطيفية ومتعددة الأطياف عبر الأقمار الصناعية توفير تدفق شبه ثابت من المعلومات البيئية القاعية. تم استخدام تقنيات الاستشعار عن بعد لتطوير طرق جديدة لتصور البيئات القاعية الديناميكية من السمات الجيومورفولوجية العامة إلى التغطية البيولوجية. [24]

المخططات البيانية

خريطة قياس الأعماق لجبل كامايهواكانالوا البحري (لويهي سابقًا) مع خطوط التساوي العمقي.

المخططات الباثيمترية هي نوع من الخرائط المتساوية الأبعاد التي تصور القياسات الباثيمترية المغمورة والسمات الفسيوغرافية لقاع المحيطات والبحار. [25] والغرض الأساسي منها هو توفير خطوط عمق مفصلة لتضاريس المحيط بالإضافة إلى توفير حجم وشكل وتوزيع السمات تحت الماء.

تعرض الخرائط الطبوغرافية الارتفاع فوق سطح الأرض ( التضاريس ) وهي مكملة للمخططات الباثيمترية. تعرض المخططات الباثيميرية العمق باستخدام سلسلة من الخطوط والنقط على فترات متساوية، تسمى خطوط العمق أو خطوط التساوي العمقي (نوع من خطوط الكنتور ). يمكن أن يشير الشكل المغلق مع أشكال أصغر حجمًا بشكل متزايد بداخله إلى خندق محيطي أو جبل بحري أو جبل تحت الماء، اعتمادًا على ما إذا كانت الأعماق تزداد أو تتناقص إلى الداخل. [26]

ترتبط المسوحات والرسوم البيانية الباثيمترية بعلم المحيطات ، وخاصة الجيولوجيا البحرية ، والهندسة تحت الماء أو غيرها من الأغراض المتخصصة.
خريطة قياس الأعماق لبحيرة ميديسن، كاليفورنيا
يمكن أيضًا تحويل البيانات الباثيمترية المستخدمة في إنتاج المخططات البيانية إلى ملفات تعريف باثيمترية عبارة عن مقاطع رأسية عبر ميزة.
مخطط قياس الأعماق لبحيرة بير

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ βαθύς، هنري جورج ليدل، روبرت سكوت، معجم يوناني إنجليزي ، على فرساوس
  2. ^ μέτρον، هنري جورج ليدل، روبرت سكوت، معجم يوناني إنجليزي ، على بيرسيوس
  3. ^ Wölfl, AC; Snaith, H.; Amirebrahimi, S.; et al. (2019). "رسم خرائط قاع البحر - تحدي قياس أعماق المحيطات العالمي الحقيقي". Frontiers in Marine Science . 6 : 283. doi : 10.3389/fmars.2019.00283 .
  4. ^ جونز، إي جي دبليو (1999). الجيوفيزياء البحرية . نيويورك: وايلي.
  5. ^ جيوفاني كوكو، ز. تشو، ب. فان مانين، م. أولاباريتا، ر. تينوكو، آي. تاونيند. مورفوديناميكيات شبكات المد والجزر: التطورات والتحديات. مجلة الجيولوجيا البحرية. 1 ديسمبر 2013.
  6. ^ Sandwell, DT; Smith, WHF (2006-07-07). "استكشاف أحواض المحيطات باستخدام بيانات مقياس الارتفاع عبر الأقمار الصناعية". NOAA/NGDC . تم الاسترجاع في 2007-04-21 .
  7. ^ شاريت، ماثيو أ.؛ سميث، والتر إتش إف (يونيو 2010). "حجم محيط الأرض". علم المحيطات . 23 (2): 112-114. doi : 10.5670/oceanog.2010.51 . hdl : 1912/3862 .
  8. ^ من تأليف أودري فورلونج (7 نوفمبر 2018). "وكالة الاستخبارات الجغرافية الوطنية تشرح: ما هي علم الهيدروغرافيا؟". وكالة الاستخبارات الجغرافية الوطنية عبر يوتيوب .
  9. ^ أولسن، ر. س. (2007)، الاستشعار عن بعد من الجو والفضاء (PDF) ، SPIE، ISBN 978-0-8194-6235-0
  10. ^ Thurman, HV (1997), Introductory Oceanography , New Jersey, USA: Prentice Hall College, ISBN 0-13-262072-3
  11. ^ "قياس الأعماق والإغاثة العالمية". www.ngdc.noaa.gov . المراكز الوطنية للمعلومات البيئية التابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي . تم الاسترجاع في 8 يوليو 2022 .
  12. ^ "Coastal Elevation Models". www.ngdc.noaa.gov . المراكز الوطنية للمعلومات البيئية التابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي. 15 سبتمبر 2020. تم الاسترجاع في 8 يوليو 2022 .
  13. ^ abcde Charles W. Finkl, ed., 2016, Seafloor Mapping Along Continental Shelves: Research and Techniques for Visualizing Benthic Environments. Internet resource edition. المجلد 13. ص 31-35
  14. ^ الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) (15 أبريل 2020). "ما هو LIDAR؟". National Ocean Service . تم الاسترجاع في 21 يونيو 2020 .
  15. ^ Brock & Purkis (2009). "الدور الناشئ للاستشعار عن بعد باستخدام الليدار في البحوث الساحلية وإدارة الموارد". في: Brock J, Purkis S (المحرران). "التطبيقات الساحلية لليدار المحمول جواً". مجلة البحوث الساحلية ، العدد الخاص رقم 53: ص 1-5
  16. ^ Bukata et al. (1995) Optical properties and remote sensing of inland and coastal waters. CRC Press, Boca Raton, p. 365
  17. ^ ديروند وآخرون (2008). "مراقبة ديناميكيات الرواسب على طول خط ساحلي رملي عن طريق الاستشعار عن بعد فائق الطيف والليدار: دراسة حالة في بلجيكا". عمليات سطح الأرض 33: ص 280-294
  18. ^ تشارلز دبليو فينكل، محرر، 2016، رسم خرائط قاع البحر على طول الجرف القاري: البحث والتقنيات لتصور البيئات القاعية. طبعة الموارد على الإنترنت. المجلد 13. ص 23
  19. ^ ab USGS، تاريخ التحرير الأخير 2015، صور جوية عالية الدقة (HRO) ، https://lta.cr.usgs.gov/high_res_ortho
  20. ^ مجلس حماية المحيطات بولاية كاليفورنيا، 2009، رسم خرائط لموارد كاليفورنيا ، http://www.opc.ca.gov/2009/12/mapping/
  21. ^ abcde "Underwater Frontiers: A Brief History of Seafloor Mapping". www.arcgis.com . NCEI: National Centers for Environmental Information . تم الاسترجاع في 8 يوليو 2022 .
  22. ^ Wölfl, Anne-Cathrin; Snaith, Helen; Amirebrahimi, Sam; Devey, Colin W.; Dorschel, Boris; Ferrini, Vicki; Huvenne, Veerle AI; Jakobsson, Martin; Jencks, Jennifer; Johnston, Gordon; Lamarche, Geoffroy; Mayer, Larry; Millar, David; Pedersen, Terje Haga; Picard, Kim; Reitz, Anja; Schmitt, Thierry; Visbeck, Martin; Weatherall, Pauline; Wigley, Rochelle (2019). "رسم خرائط قاع البحر - تحدي قياس الأعماق المحيطية العالمية الحقيقية". Frontiers in Marine Science . 6 : 283. doi : 10.3389/fmars.2019.00283 . ISSN  2296-7745.
  23. ^ كارلوفيتش، مايكل (2020). "استكشاف قاع البحر بالضوء". earthobservatory.nasa.gov . ناسا . تم الاسترجاع في 8 يوليو 2022 .
  24. ^ فينكل، تشارلز دبليو؛ ماكوفسكي، كريستوفر، محرران (2016). رسم خرائط قاع البحر على طول الرفوف القارية: البحث والتقنيات اللازمة لتصور البيئات القاعية . مكتبة البحوث الساحلية. المجلد 13 (محرر موارد الإنترنت). ص 3-53. doi :10.1007/978-3-319-25121-9. ISBN 978-3-319-25121-9. ISSN  2211-0585. S2CID  132980629.
  25. ^ "خريطة قياس الأعماق". موسوعة بريتانيكا . تم استرجاعها في 2019-12-17 .
  26. ^ "قياس الأعماق". الجمعية الجغرافية الوطنية . 2011-03-24 . تم الاسترجاع في 2019-12-17 .
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على الوسائط المتعلقة بـ قياس الأعماق .
لدى Scholia ملف تعريف موضوعي لـ Bathymetry .
  • عارض بيانات الأعماق من المركز الوطني للمعلومات البيئية التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي
  • نظرة عامة على التضاريس تحت الماء، وتنسيقات البيانات، وما إلى ذلك (vterrain.org)
  • قياس الأعماق بدقة عالية للحاجز المرجاني العظيم وبحر المرجان
  • A.PO.MA.B. - أكاديمية تحديد المواقع البحرية وقياس الأعماق
  • تطبيق WebMapping للبحث في مجموعات بيانات قياس الأعماق المجانية والمفتوحة المصدر
  • خريطة ويب تفاعلية، تعيين الارتفاع السلبي لقياس الأعماق
  • مستكشف المحيطات NOAA
  • معهد شميدت للمحيطات: رسم خرائط قاع البحر
  • Seafloormapping.co.uk
  • خريطة قياس الأعماق الساحلية للولايات المتحدة وكندا وأوروبا وأستراليا
  • قاع البحر 2030 محفوظ في 2019-06-16 على موقع واي باك مشين
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=قياس الأعماق&oldid=1231830757"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate