هیدروگرافی | Hydrography

---

هیدروگرافی | Hydrography

مقدمه
عملیات هیدروگرافی به کلیه عملیاتی گفته می شود که برای بدست آوردن عمق سطح آبی و توپوگرافی کف منطقه انجام می شود که در گذشته توسط یک قایق و دستگاه عمقیاب انجام می شد ولی در حال حاضر با پیشرفت علوم مختلف تجهیزات لازم این کار تغییر کرده و خطای تعیین موقعیت قایق حل شده به این صورت که در حین عملیات هیدروگرافی با استفاده از سیستم GPS و نرم افزارهای مخصوصی محل ثانیه به ثانیه قایق مشخص بوده مشکل گپ در منطقه از بین رفته است که در زیر به کلیه عملیات به اختصار توضیح داده شده است.
مشکلی که در هیدروگرافی وجود دارد، این است که به تعیین موقعیت زیر دریا نیازاست و برای رسیدن به این موضوع تلاش های فراوانی انجام شده است.
کارهای هیدروگرافی از لحاظ بازار کار بسیارخوب است و کمتر کسی در کشور ما در این رشته وارد شده است و بسیار پر درآمد بوده و برای انجام کارهای هیدروگرافی باید مدت زیادی در دریا حضورداشت و شرایط سخت آن ازقبیل 6 ماه در دریا بودن را بتوان تحمل نمود.



کاربرد های هیدروگرافی

• درکارهای کوچک مانند تهیه نقشه بستر دریا با قایق کوچک و اکوساندر
• در کار های بزرگ مانند قرار دادن سکو در دریا، لوله گذاری، سازه های عظیم در دریا مانند اسکله

روش های برداشت توپوگرافی در دریا

اکوساندر (Echo Sounder)
اکوساندرها وسایلی بوده که از طریق امواج اکوستیکی(صوتی)کار میکنند و از طریق این امواج عمق بستر کف دریا تعیین میگردد. در این روش بر اساس زمان رفت و برگشت امواج صوتی طبق فرمول زیر می توان عمق بستر دریا را به دست آورد و نقشه توپوگرافی را تهیه نمود.
X=v.t
سرعت امواج صوتی ارسال شده =v
زمان رفت و برگشت امواج صوتی ارسال شده =t
عمق بستر دریا =X
Transmitter : امواج الکتدیکی تولید میکند.
Switch : امواج الکتریکی را به Transducer وارد میکند.
Transducer : امواج الکتریکی را به امواج صوتی تبدیل کرده و به کف دریا ارسال میکند.
Recorder : وسیله ای برای ثبت زمان رفت و برگشت امواج صوتی است.
معایب عمق یابی به روش اکوساندر
پارامترv که به دلیل شور بودن و املاح موجود درآب سرعت تغییر میکند که باید میزان آن را اندازه گیری نمود و پارامتر آن را تصحیح کرده تا به صورت دقیق عمق تهیه شود.
ارتفاع Transducer که این پارامتر به مکان قرارگیری آن بر روی قایق بستگی دارد و با کوچکترین تغییر میزان عمق تغییر میکند .
Transducer باید شامل رولوپیچ باشد .
رولوپیچ از سه پیچ در جهاتxyz ، ( κφω )تشکیل میشود. (محور y باید در امتداد محور قائم باشد.)
برای تعیین x , y در قدیم یک پیمایش در ساحل ایجاد میکردند و دو تئودولیت بر روی نقاط پیمایش(ساحل) سوار شده و به صورت تقاطع به نقطه مجهول(قایق) مختصات میدادند.
با استفاده از توتال
بعد از گذشت سالها که هیدروگرافی مدرن تر شد از توتال با استفاده از مد Track استفاده شد که باز هم روش کار مثل قدیم بود و ارتفاع نقطه (z) را با اکوساندر به دست میآورند.

با استفاده از GPS
در سیستم جدیدتر GPS دو فرکانسه را به سر اکوساندر میبندند. امواج رادیویی روی GPS های دو فرکانسه سوار میشوند که این امواج رادیویی برای ارتباط بین گیرنده ها میباشد .
امواج رادیویی فقط روی گیرنده های دو فرکانسه سوار میشود و به صورت RTKو Real time به نقطه، مختصات نسبت داده میشود و باید اکوساندر و GPS به یک Lab top وصل شود وبه وسیله نرم افزار Hypack پردازش اطلاعات صورت میگیرد .
نقاط برداشت شده را در SDR یاLand وارد کرده ونقشه توپوگرافی، تهیه میشود.

نکته
محدودیت روش GPS با اکوساندر این است که نیاز به یک lab top صنعتی است که پورت سریال (رابط مستقیم پورت)را داشته باشد و حداقل یک پورت سریال داشته باشد. چون اگر اکوساندر و GPS با هم به USB وصل شود، lab top هنگ میکند.

تعیین موقعیت با اکوساندر تک بیم (Single Beam)
در این روش اکوساندر به صورت نقطه ای برداشت میکند، که برای تهیه چارت های دریایی استفاده میشود.

تعیین موقعیت با اکوساندر Multi Beam
در این روش با یک سری دسته اشعه سر و کار است که این اشعه ها به کف دریا فرستاده شده و پس از برخورد به کف دریا همان اشعه ها بر میگردد. این روش کمی پیچیده است، چون اکوساندر باید بتواند تشخیص دهد، که کدام اشعه را گرفته است. تعیین موقیت با اکوساندرMulti Beam دید بیشتری از توپوگرافی به ما میدهد ولی از لحاظ دقت شاید از تک بیم کمتر باشد.
مزیت این روش جلوگیری از افتادن گپ میباشد و یکی از معایب آن گران بودنش میباشد.

تعیین موقعیت با (Side Scan Sonar (S.S.S
این دستگاه به صورت مایل به کشتی نصب شده، عکس میگیرد و این عکس با درجات خاکستری مشخص میشود و مزیت این روش این است که به صورت On-Line میتوان عکس کف دریا را مشاهده کرد و برای تعیین موانع هم از این روش استفاده میشود.
این عکس میتواند بر روی نقشه توپوگرافی Geo Refrence شده و یک DTM یا DEM را از سطح دریا تهیه نمود.
اگر هواپیمایی سقوط کرده باشد از این سیستم یعنی S.S.S می توان استفاده کرد، که کف دریا را جاروب می کند و عکس میگیرد و این یکی از کاربرد های این روش میباشد.

تعیین موقعیت با (Laser Interfrometry Detection And Ranging (LIDAR تداخل سنجی ماهواره ها
این روش تقریبا شبیه کارهایی است که در فتوگرامتری صورت میگیرد.
این روش مثل طریقه کار دوربین های عکاسی است که یک لیزری از هواپیما فرستاده میشود و به کف دریا برخورد میکند و به خود هواپیما بر میگردد، سپس کافی است ارتفاع کف دریا تا سطح آب موجود باشد که این ارتفاع با یک وسیله دیگر سنجیده می شود و سپس ارتفاع هواپیما از سطح دریا به دست میآید.

سیستم PSeudolite
سیستمی است که در آن یک سری پیلار را در فرودگاه نصب میکنند که این پیلارها موقعیت دقیق دارند و برای زمانی که GPS قطع میشود میتوان از این روش برای فرود آوردن هواپیما بدون اینکه خلبان فرودگاه را ببیند استفاده کرد و سیستم بسیار دقیقی است. طرز کار به این صورت است که این پیلارها موجی به سمت هواپیما میفرستند و به صورت ترفیع فضایی، هواپیما را فرود میآورند.

مفاهیم اولیه
Transect: خطی که کشتی ما روی ان حرکت کرده و اکوساندر روشن است و عملیات positioning , sounding را انجام می دهد.
Inter transect: جایی که کشتی دور می زند و به لاین بعدی میرود و اکوساندر خاموش است.


ویژگی های خطوط هیدروگرافی

• خطوط باید متساوی الفاصله باشد.
• خطوط باید موازی باشند.
• خطوط باید حتی الامکان از خم و شکستگی بر حذر باشند.
• خطوط باید منطقه را کاملا پوشش دهد.
• در هر حرکت موارد زیر یادداشت می شود. (در هر فیکس)

Number Time Depth position
N t z x,y

در کارهای هیدروگرافی سرعت قایق از اهمیت بالایی برخوردار است، که سرعت قایق نیز به عوامل زیر بستگی دارد.

• سرعت قایق
• جریان آب
• مقیاس نقشه
• تجهیزات
• سرعت موتور
• مهارت قایقران

واحدی که به ما سرعت قایق را می دهد update rate گویند و واحدش هرتز (hz) است.
Ex : اگر update rate ما 5hz باشد، بدین معنی است که در هر ثانیه می توان 5 نقطه را برداشت کند.

خطوط میانی (inter line)
خطوطی می باشند که در صورت لزوم برای پر نمودن فاصله ها (Gap) موجود بین خطوط اصلی عمق یابی استفاده می شود. از این خطوط برای کارهای زیر استفاده میشود:

• برای تکمیل کار
• برای بررسی عمقهای کم
• پرکردن Gapهای حاصل از یک عملیات بد

خطوط متقاطع (cross line)

این خطوط که تقریبا بر خطوط اصلی عمق یابی عمود می باشند بیشتر به دلایل زیر مورد استفاده قرار می گیرند:

• آنجایی که خطوط اصلی عمق یابی نمی توانند به طور صریح توپوگرافی بستر دریا را نشان دهد.
• کنترل عملیات عمق یابی که توسط خطوط اصلی عمق یابی انجام گرفت.
• پیدا کردن عمق های کم که با خطوط میانی پیدا نشوند (عمق های کم shool)

کمیته بین المللی هیدروگرافی،(IHO) (International hydrogeraphic organization) نام دارد.
(Mean sea level (SST: مقوله ای است که برای محاسبه توپوگرافی سطح دریا به کار می رود. ( اختلاف بین ژئوئید و M.S.L )


روشهای عمق یابی

• سیستم های آکوستیک
• سیستم های غیر آکوستیک
• سیستم های آکوستیک

تقسیم بندی وسایل اندازه گیری عمق (روش آکوستیک) مطابق زیر می باشد.

• دقت اکوساندرهای تک بیم در آبهای کم عمق به زیر دسی متر میرسد.
• تکنولوژی ساید اسکن سونارها تشخیص موانع در کف دریا را دارا می باشند انها در سرعتهای پایین (5-6 نات) توانایی دارند ولی جهت تشخیص موانع بین خطوط نقشه برداری اندازه گیری شده کاربرد دارند.

تکنولوژی اکوساندرهای مولتی بیم به سرعت گسترش یافته دارای توانایی زیاد در بررسی کلی کف دریا با دقتهای بالاست. برای دستیابی به دقتهای مختلف توسط روشهای سیستماتیک در مناطق مورد نظر نقشه برداری چهار نوع نقشه برداری تعریف شده است.

نوع مخصوص
نوع مخصوص نقشه برداری دریایی کاربرد انها در مناطق خاص با حداقل عمق بی خطر در زیر کشتی است.دستورالعمل مخصوص استفاده از خطوط نزدیک به هم به همراه ساید اسکن سونار، آرایه های چند ترانسدیوسری یا عمق یابی با مولتی بیم هاست. درآن باید مطمئن شد که اشیا بزرگتر از 1 متر مکعب توسط وسایل ساندینگ تعیین شده باشد. استفاده از ساید اسکن سونار به همراه مولتی بیم در مکان هائی که باریک و دارای موانع خطرناک هستند لازم میباشد.

نوع اول
این نوع برای لنگرگاهها, دسترسی به بندرگاهها, مسیرهای توصیه شده, کانالهای ناوبری داخل کشور,مناطق ساحلی با حجم ترافیک تجاری بالا که عمق بی خطر زیر کشتی کمتر حساسیت دارد و خواص ژئوفیزیکی دریا برای کشتی ها کمتر خطرناک است (برای مثال کف دریا با لجن و ماسه نرم) میباشد.نوع اول مربوط به مناطق با عمق کمتر از 100 متر است. برای این مناطق باید مطمئن شد که اشکال بزرگتر از 2 متر بلندی در عمق 40 متری توسط وسایل ساندینگ تعیین میشوند.

نوع دوم
برای مناطق با عمق کمتر از 200 متر که توسط دستورالعملهای خاص و 1 پوشش داده نشده است و محلی که برای یک عمق یابی عمومی مناسب است. آن برای کاربردهای دریایی مختلف و نقشه برداری دریایی که درجه بالا لازم نیست می باشد. بررسی کامل کف در مناطق منتخب جائیکه مشخصات کف دریا طوری است که ریسک موانع خطرناک برای کشتی ها نیز صورت میگیرد.

نوع سوم
برای کلیه مناطقی که نوع خاص 1و2 در آبهای عمیق تر از 200 متر پوشش داده نشده است، میباشد.
برای نوع خاص و 1 نقشه برداری سازمان مسئول کیفیت نقشه برداری ممکن است یک حد عمق در رسیدگی جزئیات کف دریا که نیاز برای امنیت ناوبری نیست تعریف کند.
ساید اسکن سونار نمی تواند برای محاسبه عمق استفاده شود اما برای تعیین مناطقی که نیاز به جزئیات و دقت بیشتری دارند کارایی دارد.

Chart Datum
وقتی پائین ترین مقدار جذر را در دریا اندازه گیری کنیم به آن Chart Datum گویند و این سطح , سطح مبنای مورد استفاده در هیدروگرافی است که نزدیک به M.S.L نیز می باشد و آن را با C.D نشان می دهند.
C.D نزدیک به پائین ترین موقع جذر است.
Note : دقت در هیدروگرافی به متر است.


کاربردهای هیدروگرافی

• ناوبری تجاری و نظامی
• ماهیگیری
• مدیریت سواحل و بنادر
• کنترل عملیات لایروبی (dredgin)
• صنعت نفت و گاز
• نصب سکوها
• نصب لوله های گاز و نفت در بستر و زیر بستر دریا
• اکتشاف و استخراج
• نصب لوله آب

ناوبری

عملیاتی که باعث هدایت قایق می شود، ناوبری گویند. وظایفی که در یک عملیات هیدروگرافی باید انجام شود.

• ایجاد نقاط کنترل ساحلیSHORE CONTROL STATION
• خط ساحلی (HIGHT WATER LEVEL ( H.W.L: بالاترین حد وقوع آب به طور نرمال است.
• تعیین موقعیت افقی
• عمق یابی
• مشاهده جریان دریایی
• برداشت نمونه از بستر دریا
• جاروب کردن
• بررسی توپوگرافی ژئومورفولوژی بستر دریا
• مشاهده نوسان آب

سونار (Sonar (sound navingation and ranging

دستگاه هایی که با امواج صوتی کار می کنند را sonar گویند. سرعت صوت تابعی از عوامل زیر است:

• حرارت TEMPERATURE
• فشار PRESS
• شوری SALINITY

پخش هندسی SCATTERING
هنگامی که یک موج صوتی انتشار می یابد یک کاهش انرژی منظم در جهت پخش آن رخ میدهد.
شدت امواج با فاصله نسبت عکس دارد (فاصله زیاد شود شدت کم میشود.)

تضعیف امواج (ATTENUXTION)
مجموع تاثیرات تفرق و جذب درداخل آب دریا باعث ضعفی درانتشار امواج صوتی یا Attenuxtion می شود.
تولید امواج آکوستیکی و اندازه گیری زمان طی شده در میان آب توسط دستگاه های مدرن آکوستیکی هیدروگرافی صورت می گیرد طراحی دستگاهی و در نتیجه اندازه گیری فواصل زیر آبی بر اساس تئوری تولید و انتشار امواج صوتی در آب می باشد، در کل به چنین دستگاههایی اصطلاحا سونار (sonar) گویند.

عمق یابی scunding
نکته مورد علاقه یک هیدروگراف، تعیین موقعیت افقی یک نقطه از کف دریا می باشد. راه حل عمومی تعیین موقعیت کف دریا همواره با تعیین موقعیت افقی یک شناور به همراه اندازه گیری فاصله عمودی از کشتی تا کف دریا به صورت عمق می باشد. بنابرین هر نقطه از کف دریا را می توان به صورت سه بعدی نشان داد. باید عمق اندازه گیری شده را نسبت به یک سطح مبنا تعیین نمود. (چارت ریتم:سطح مبنای مورد استفاده در هیدروگرافی)

روشهای پیشرفته و مدرن تعیین عمق بر اساس اندازه گیری زمان طی شده یک موج صوتی در آب صورت میگرد. امواج توسط دستگاه بخصوص از کشتی هیدروگرافی به کف دریا ارسال و زمان رفت و برگشت یک موج برای تعیین عمق مورد اندازه گیری قرار میگیرد.
با داشتن سرعت انتشار امواج صوتی و اندازه گیری زمان رفت و برگشت، عمق بدست میآید.
یک عمق اندازه گیری شده با این روش را ساندینگ گویند. یک عمق اندازه گیری شده که نسبت به یک سطح مبنای بخصوص تصحیح شده باشد را عمق تبدیل یافته گویند.
چون بعضی از مناطق مثل دریاچه ها و یا خلیج فارس به علت بسته بودن از دریا های آزاد جذر و مد آنها خیلی کم است از چارت ریتم به عنوان سطح مبنا استفاده نمی شود.

Echo sounder
یک دستگاه الکترونیکی است که با تبدیل پالس های الکتریکی به پالس های صوتی و ارسال آن به درون آب و اندازه گیری زمان رفت و برگشت قادر به تعیین عمق میباشد.


انواع دستگاه های عمق یابی

• depth sounder
• depth lndicator
• echo sounder
• fathometer
• bothymeter
• fish-finder

انواع اکوساندر

• Singel beam echo –Sounder
• Multi beam echo –sounder
• Side scan and oblique sonar

اجزای اصلی اکوساندر
Transmitter: که تولید کننده موج است.
تبدیلT\R: که تغییر حالت بین ارسال و دریافت موج را انجام میدهد.
Transducer: که وظیفه تبدیل سیگنال الکتریکی به سیگنال صوتی و ارسال موج صوتی به داخل آب و دریافت موج انعکاسی از کف دریا یا هر جای دیگر و نیز تبدیل مجدد آن به سیگنال الکتریکی را به عهده دارد.

Reciver: سیگنال منعکس شده را تقویت کرده و به سیستم ثبت کننده میدهد.
Recording: مدت زمان رفت و برگشت موج را اندازه گیری کرده و ان را به عمق تبدیل کرده و ثبت میکند.

Singel beam echo -Sounder

عرض پرتو این نوع اکوساندرهای متداول در حدود 30 درجه بود ولی از اوایل دهه 1980 اکوساندرهایی با عرض کمتر از 5 درجه در دسترس قرار گرفتند برای نتیجه گیری بهتر از این اکوساندرها باید ترانسدیوسر را در مقابل دورانهای ناشی از حرکت (roll,pitch) ثبت کرد.اکوساندرهی با عرض پرتو کم برای منظورهای زیر استفاده می شوند:

1. به دست آوردن عمق درست در زیر کشتی که در نتیجه آن از اثر خطای ناشی از شیب بستر در پرتوهای با عرض زیاد جلوگیری میشود که این عمق برای ناوبری مطمئن و نیز تهیه نقشه از کف دریا استفاده می شود.
2. بهبود کیفیت داده ها از نظر صحت و دقت (فاصله نمونه برداری) برای تولید پرتو باریک ,ترانسدیوسرها با اندازه بزرگ مورد نیاز است. در نتیجه اندازه وسایل بزرگتر و گرانتر می گردد. این اکوساندرها با سیستم های با پرتو پهن به طور همزمان برای تهیه داده های تکمیلی استفاده می شوند.

Multi beam echo -sounder
این سیستم ها برای افزایش سطح پوشش کف و در نتیجه افزایش بازده استفاده می شود. هر یک از پرتوهای باریک یک قسمت از سطح کف را پوشش می دهند. صحت اندازه گیری ها بهتر از اکوساندر های تک پرتو نمی باشد و صحت اندازه گیری ها با افزایش نوار کاهش می یابد.

Transducer

امواج الکترونیکی را به صوتی تبدیل می کند.

• به برگه ای که علائم عمق یابی روی آن ثبت می شود اکوگرام گویند.
• به علایمی که روی اکوگرام ثبت شده، trece گویند.

Transmitere(فرستنده)
دستگاهی است که پالس الکتریکی تولید شده را به ترانسدیوسر جهت تبدیل به پالس صوتی می فرستد. این فرستنده شامل یک نوسان ساز کریستالی میباشد. سیگنال نوسان ساز کریستالی بر حسب ایجادسیگنال با فرکانس مورد نظر تقسیم بندی می شود.

Transducer
تبدیل کننده انرژی الکتریکی به امواج صوتی و بر عکس , فرستنده و گیرنده امواج صوتی میباشد.


انواع ترانسدیوسر

• مغناطیسی
• پیزوالکتریک
• الکتریکی

تعیین سرعت انتشار امواج آکوستیکی
برای تعیین عمق می بایست سرعت امواج صوتی مورد استفاده در اب در هر نقطه از مسیر طی شده امواج شناخته شده باشد. اما در عمل مقدار متوسط سرعت صوت در مسیر عمودی امواج مورد استفاده قرار می گیرد. یک اکوساندر قادر به تعیین دقیق زمان رفت و برگشت یک موج می باشد. تعیین سرعت متوسط صوت (CM) وظیفه یک هیدروگراف می باشد.

برای اعمال عمق تعیین شده به اکوساندر جهت اندازه گیری عمق دو روش وجود دارد:

1. روش اول
   عرفی مستقیم سرعت صوت به دستگاه اکوساندر و یا تنظیم دستگاه توسط نوسان ساز کریستالی کنترل شده در مقایسه با یک فاصله و عمق معلوم می دانیم که با تغییر عمق, سرعت صوت نیز تغییر می کند و بنابرین عمق های به دست آمده به مقدار واقعی ان نزدیک نخواهد بود. بنابراین یک خطای سیستماتیک برای تعیین عمق به وجود می آید. برای رفع این مشکل می باید، اکوساندر را در عمق های ثابت مختلف آزمایش نمود. این عمل را اصطلاحا بارچک گویند.
2. روش دوم
   عبارتست از معرفی یک سرعت ثابت به دستگاه که بعد از عمل عمق یابی با استفاده از تصحیحات تحلیلی تغییر سرعت صوت, می توان عمق را تصحیح نمود.

سرعت صوت باید با چنان دقتی تعیین شود که خطای عمق یابی از 1% تجاوز ننماید یعنی Cm
می باید در حدود m/s4 تعیین شود. برای بر آورده نمودن این نیاز می باید، اندازه درجه حرارت و شوری آب به نسبت با دقتی در حدود یک درجه و 0% تعیین شوند.


دستگاه های ارسال کننده و گیرنده امواج صوتی در زیر آب

• ترانسدیوسر Transducer: هم فرستنده و هم گیرنده امواج صوتی که با دو فرکانس کار می کند و در کشتی نصب می شود.
• ترانسپوندرTransponder: هم فرستنده و هم گیرنده امواج صوتی است و در کف دریا نصب می شود.
• ریسپوندر Ressponder: فرستنده امواج صوتی
• Beacoun یا pinger: ارسال کننده پالس های صوتی با فرکانس منظم که در کف دریا نصب می شود.
• هیدروفون hidrophon: گیرنده امواج صوتی میباشد.

روش های بدست آوردن سرعت متوسط صوت (Cm)
بارچک: یک بار چک شامل یک میله یا نبشی که توسط دو طناب مدرج در زیر ترانسدیوسرقایق قرار دارد، می باشد با اندازه گیری (با عمق های ثابت و معلوم dt یعنی 5m,10m,…,30m) ) توسط اکوساندر و ثبت عمق های بدست آمده یعنی dm و مقایسه آنها میتوان سرعت صوت را طبق روش زیر بدست آورد.
این مقدار از سرعت صوت بدست آمده را می توان هم برای مقاصد فوری وهم برای فرایند بعدی تصحیحات عمق و هم به صورت معرفی به اکوساندر اعمال نمود.

استفاده از سرعت سنج ها یا relocimeter می باشد:
اندازه گیری مستقیم سرعت صوت در طول مسیر انتشار موج بوسیله سرعت سنج می باشد .سرعت سنج یک وسیله اکوستیکی می باشد که زمان رفت و بر گشت یک پالس کوتاه آکوستیکی می باشد که زمان رفت و بر گشت یک پالس کوتاه آکوستیکی را در یک مسیر ثابت در طول یک فرستنده و گیرنده اندازه گیری می کند. اگر یک سرعت سنج در عمق های مختلف برای اندازه گیری سرعت در هر عمق مورد استفاده قرار گیرد و سرعت متوسط (Cm) .

اندازه گیری حرارت، شوری، عمق در مسیر عمودی برای محاسبه Cm از جدول مربوط:
محاسبه سرعت در این روش به عنوان تابعی از شوری، حرارت و عمق میباشد. این اطلاعات می تواند به صورت اندازه گیری مستقیم در ناحیه نقشه برداری با استفاده از بطری نانسن و دماسنج های مخصوص و یا به صورت اندازه گیری تواما شوری، حرارت و عمق یا S.T.D توسط سنسورها و ثبت کننده ها باشد.

آبخور ترانسدیوسر
به واسطه اینکه ترانسدیوسر در آب معمولا زیر شناور قرار دارد، باید فاصله سطح آب تا ترانسدیوسر را به عمق اندازه گیری شده اضافه نمود.

تصحیح سطح دریا یا جذر و مد
عبارتست از اختلاف سطح واقعی دریا در هر لحظه از زمان اندازه گیری با سطح مبنای انتخابی عمق یابی (DATUM)

عمق واقعی : عمق واقعی از ترکیب عمق اندازه گیری شده و تصحیح آبخور ترانسدیوسر و اعمال دیگر تصحیحات می توان بدست آورد.

دقت عملیات

منابع خطاها در تعیین عمق را می توان به موارد زیر دسته بندی نمود:

• دستگاهی
• محیطی
• شخصی

سیستم های تعیین موقعیت آکوستیکی

1- سیستم باز بلند (Long base line system)
در فواصل بسیار زیاد از ساحل که سیستم های ساحلی نمی تواننددقت های مناسبی را برای تعیین موقعیت بدست دهند از روش های دیگری باید استفاده نمود، این امر بحث استفاده از روشهای تعیین موقعیت با کمک امواج آکوستیکی به صورت دقیق و همزمان (real time) را طلب میکند.
Post processing: در دفتر Edit و یک سری کارهای دیگر برروی داده را Post processing گویند.
ترانسپوندر: هم فرستنده و هم گیرنده هستند.

یک سیستم باز بلند شامل چند فرستنده آکوستیکی که در کف اقیانوس به نحوی که مختصات آن با روشهای مناسب تعیین شده اند، جهت تعیین موقعیت کشتی که حامل یک گیرنده صوتی به نام هیدروفون است می شود. یک سیستم باز بلند از اندازه گیری چند طول (3 یا بیشتر ) از کشتی یا زیردریایی نسبت به ترانسپوندر در کف دریا برای تعیین موقعیت مورد استفاده قرار می گیرد. این حالت برای موقعی که ناحیه وسیعی از دریا را می باید نقشه برداری نمود، مناسب میباشد.
موقعیت و توجیه مطلق آرایش ترانسپوندرها را میتوان از طریق سیستم های تعیین موقعیت زمینی و ماهواره ای مشخص نمود.
با اندازه گیری سه یا بیشتر طول از کشتی به ترانسپوندرها می توان در یک سیستم سه بعدی مثلث بندی موقعیت شناور را تعیین نموده برای تعیین فاصله کشتی یا زیردریایی از ترانسپوندرها علاوه بر دانستن زمان طی شد سیگنال سرعت انتشار امواج صوتی در آب نیز مورد نیاز است.

2- سیستم باز کوتاه (short base line system)
این سیستم با استفاده از یک ترانسپوندر و در رابطه با یک سری (3 یا بیشتر) از هیدروفن با ترانسدیوسر که در زیر کشتی نصب شده است مورد استفاده قرار می گیرد. این سیستم به واسطه سه عامل زیر از دقت کمتری نسبت به سیستم باز بلند برخوردار است:
به واسطه نزدیک بودن ترانسدیوسرها قدرت تفکیک هندسی سیستم ضعیف میباشد.
حرکت های ترانسدیوسرها با سنسورهایی که خود عامل خطا سیستماتیک می باشد کنترل می شوند.
پارازیت های تولید شده دراطراف ترانسدیوسرها سبب ایجاد خطای سیستماتیک بزرگی می گردد. این سیستم معمولا توسط کامپیوتر کنترل میشود.
موقعیت شناور توسط اختلاف فاز یا اختلاف فاصله به هنگام دریافت امواج سه هیدروفون از یک ترانسپوندر تعیین میشود.


سطوح مقایسه که در نقشه برداری هیدروگرافی مورد استفاده قرار میگیرد:

• سطح مقایسه عمق یابی (Sounding Datum)S.D
• سطح مقایسه چارت (Cart Datum)C.D
• سطح مقایسه عمق یابی (Sounding Datum)

جایی که نمی توان چارت دیتوم را جهت جلوگیری از اتلاف وقت استفاده کرد می توان سطح مبنایی را با 24(h) قرائت تعیین کرد که به ان Sounding Datum گویند.


سطوح مبنای دریایی

• سطح متوسط دریا (Mean Sea Level (M.S.L
  سطح متوسطی است که اب دریا اختیار می کند و با تقریب بسیار خوبی بر ژئوئید منطبق می باشد.(با پریود 6/18 سال)
• سطح متوسط جزر و مد (Mean tide level (M.T.L
  در مطقه بسیار آسانتر و با مشاهدات کمتری از M.S.L بدست میآید.
• جزر و مد (Tide)
  حرکت پریودیک آب دریاها و اقیانوسها که ناشی از اثرات اجرام سماوی بخصوص ماه و خورشید میباشد.

سیستم تعیین موقعیت جهانی (GPS (Global Positioning System

مشخصه های اصلی سیستم

• 21 ماهواره +3 ماهواره یدکی
• دارای پوشش جهانی
• قابل اجرا در هر شرایط آب و هوایی

ساختار سیستم GPS

• بخش فضایی:شامل ماهواره ها
• بخش کنترل:شامل ایستگاه های دریایی
• بخش استفاده کننده: همان گیرنده است.

تعیین موقعیت کشتی با استفاده از (DGPS (Different Global Position System روش (RTDGPS):
یکی از روشهای کاهش خطا تعیین موقعیت انی استفاده از DGPS است.
(x,y,z):مختصات ایستگاه مبنا
(x’,y’,z’):مختصات آنی ایستگاه مبنا
(x-x’,y-y’,z-z’):میزان تصحیح

با مقایسه فواصل اندازه گیری شده و محاسبه شده برای هر ماهواره می توان تصحیحات را بدست آورد. تصحیح فوق از طریق سیستم رادیویی به سایر ایستگاه ها ارسال شده و روی مختصات آنی آانها اعمال می شود.

(ROV (Remotely Operated Vehicle
مستند‌سازی عملیات دریایی متخصصان امر را بر آن داشت تا با طراحی دوربین‌هایی که قابلیت تهیه فیلم در زیر آب را دارند به فیلمبرداری از عوارض داخل آبها بپردازند. پس از مدتی با تجهیز سیستم به لوازمی که توانایی حرکت در داخل آب را نیز دارند بر قابلیت های آن افزوده و از سوی دیگر سعی در اتوماسیون نمودن این سیستم کرده و آنرا با نامRemote Operated System(ROV) نامگذاری کردند. امروزه مستند سازی اطلاعات تنها گوشه‌ای از توانمندی سیستم‌های ROV می باشد بگونه‌ای که یک ROVهایی با کلاس‌ بالا قابلیت انجام انواع کارهای مکانیکی و یا کند و کاو را در اعماقی که امکان غواصی انسان در آنجا میسر نمی‌باشد، بصورت اتوماتیک دارا هستند.

نیاز به استفاده از ROV در مختصات از قبل تعیین شده از یک سو و شناسایی مختصات نقاط بازرسی از سوی دیگر ژئورفرانس کردن سرویس را بصورت امری اجباری درآورد و در جهت تحقق آن وجود سیستم DGPS را در بیرون از آب و بر روی شناور جهت فیکس کردن خود شناور و سیستم USBL را جهت شناسایی موقعیت ROV نسبت به شناور و در داخل آب توصیه نمودند.