اطلاعاتی جامع و کاربردی در مورد هیدروگرافی یا آب نگاری

نقشه برداری علمی می باشد که چند شاخه دارد و هیدروگرافی یا آبنگاری، شاخه ای از آن است که در رابطه با تهیه نقشه می باشد و داده های مکانی مربوط به عمق آب را بررسی می کند. آبنگاری به طور تخصصی تمام فعالیت هّایی که مربوط به تهیه نقشه از رودخانه ها، دریاچه ها، اقیانوس و دریا می باشد را در بر می گیرد. هیدروگرافی علمی می باشد که آب و نواحی اطراف آن را از لحاظ مشخصات فیزیکی اندازه گیری می کند. در این مقاله به بررسی اطلاعاتی در رابطه با آبنگاری یا هیدروگرافی خواهیم پرداخت تا آگاهی خود را در این زمینه افزایش دهید و کاربردهای این علم را بدانید.

هیدروگرافی

در هیدروگرافی که نام دیگر آن آبنگاری می باشد آب ها بررسی و اندازه گیری خواهند شد مخصوصاً اگر این آب ها قابل دریانوردی باشند. منظور از اندازه گیری در آبنگاری اندازه گرفتن عمق، جریان، جزر و مد و جنس بستر می باشد. همچنین در عمق و سطح دریا عوارض مختلفی که از نظر جغرافیایی وجود دارد از نظر موقعیت بررسی می شوند. در این دانش برای اینکه طبیعت به طور دقیق توصیف شود پارامتر هایی اندازه گیری و ترسیم می شوند. همچنین با توجه به موقعیت جغرافیایی که عوارض زمین دارند و حرکت هایی که دریا دارد شکل بستر آن در این علم بررسی خواهد شد. در هیدروگرافی جریان آبی، مناطق ساحلی، بستر و حفاظت از محیط زیست بررسی خواهد شد.

آبنگاری گرایشی جذاب در مهندسی نقشه برداری

مهندسین هیدروگراف ارتباط نزدیکی با دانشمندان آب شناسی دارند چون در آبنگاری علاوه بر اینکه از بستر آب به تهیه نقشه می پردازند تغییرات فیزیکی آب و تغییرات سطح آن را نیز مورد بررسی قرار می دهند. از ابزارهای مهم در هیدروگرافی به سیستم تعیین موقعیت در آب، سونار و اکوساندر می توان اشاره کرد.

برای مطالعات آب های سطحی اندازه گیری های ماهواره ای مثل ارتفاع سنجی راداری صورت می گیرد از این رو هیدروگرافی گرایشی جذاب در مهندسی نقشه برداری به شمار می آید که بسیار کاربردی نیز می باشد. سازمان های زیادی مثل صنایع و معادن، بنادر و کشتیرانی، سازمان نقشه برداری، شرکت های ملی نفت و گاز و همچنین شیلات خواستار این هستند که از خدمات هیدروگرافی استفاده کنند. در صورت نیاز به اطلاعات بیشتر در رابطه با این رشته با کارشناسان مجموعه در ارتباط باشید.

کاربرد هیدروگرافی

هیدروگرافی و یا آبنگاری کاربردهای متعددی دارد که شامل تهیه کردن نقشه های دریایی، ایمنی کردن رفت و آمد شناورها، کشف کردن منابعی که زیر آب وجود دارد، مطالعه کردن جنسی که رسوبات دارند و همچنین زمین شناسی بستر دریاها می باشد. از دیگر کاربردهایی که هیدروگرافی دارد به ماهیگیری، نصب لوله آب، صنعت نفت و گاز، مدیریت کردن سواحل، ناوبری تجاری و نظامی، اکتشاف و استخراج می توان اشاره کرد. همچنین از طریق آبنگاری در بستر و زیر بستر دریا لوله های نفت و گاز را می توان نصب نمود. کاربردهای بیشماری که آبنگاری دارد آن را به موضوع مهمی تبدیل نموده است.

اهداف

اهدافی که در آبنگاری دنبال می شود تعیین کردن عمق و موقعیت، نمونه برداری از بستر دریا، مشاهده نوسانات آب، بررسی کف از نظر توپوگرافی و ژئومورفولوژی، بررسی جزر و مد و جریان های آبی خواهد بود. همچنین برای جاروب نمودن و اینکه حادثه های خطرناک را بتوان تعیین و آشکار نمود از این دانش بهره گرفته می شود. در ایران سازمان نقشه برداری بزرگ ترین مرجعی می باشد که بتوان نقشه های آبنگاری را تهیه کرد و بر داده ها نظارت داشت. سازمان بین المللی آبنگاری نیز دارای اطلاعات هیدروگرافی می باشد.

تجهیزات لازم در عملیات آبنگاری

مهندسان هیدروگرافی برای انجام عملیات هیدروگرافی تجهیزات نقشه برداری دریایی دارند که شامل عمق یاب، جی پی اس، نرم افزارهای هیدروگرافی و جزر و مد سنج می باشد که همگی به طور همزمان استفاده خواهند شد. مهندسان هیدروگراف و متخصصین این امر در دفتر کار تهیه نقشه و همچنین چارت های دریایی را انجام می دهند و از نرم افزارهایی که مخصوص این رشته می باشد کمک می گیرند. این حرفه تجهیزات مهمی دارد که هر کدام وظیفه خاصی را انجام می دهند.

مراحل هیدروگرافی

در مرحله اول باید شبکه نقاط اصلی را ایجاد کرد و گسترش داد. سپس اینکه سطوح مبنای ارتفاعی چگونه تعیین شوند را مشخص کرد. این مسئله در دریاهای آزاد و آب هایی که با خشکی محصور شده اند با هم تفاوت دارد. مرحله بعد برداشت توپوگرافی منطقه می باشد. برای این منظور باید استقرار روی نقاط اصلی شبکه صورت بگیرد و سپس نسبت به این نقطه اصلی به برداشت و تعیین موقعیت عوارض پرداخت.

برداشت خطوط ساحلی نیز باید صورت بگیرد. در مرحله بعد از محل مربوطه بعد از اینکه مختصات نقاط محاسبه و تعیین شدند باید نقشه یا چارت تهیه نمود. در مرحله بعد برای اینکه توپوگرافی کف آب به درستی تعیین وضعیت شود باید روی عمق تصحیحاتی مثل تصحیحات سرعت صوت انجام داد که تحت تاثیر عواملی چون شوری آب، درجه حرارت و عمق آن می باشد. مرحله بعدی خط موقعیت می باشد و سپس باید طراحی خطوط ساندینگ را انجام داد. مرحله آخر نیز اجرای عملیات می باشد که ۲ روز طول می کشد. همچنین این نوع نقشه برداری به تهیه نقشه کاداستر نیست کمک به سزایی میکنند که در وب سایت همیار نقشه بردار به آن توجه شده.

گسترش شبکه نقاط اصلی

برای اینکه موقعیت مسطحاتی مشخص شود نقاط اصلی مبنای کار قرار می گیرند. با توجه به این نقاط اصلی نقاط دیگر و عوارض نیز مختصاتشان مشخص می شود. این نقاط شبکه ای را به وجود می آورند که در عملیات نقش اسکلت کار را بر عهده خواهند داشت. طراحی این نقاط در ابتدا با استفاده از مطالعه کردن عکس های هوایی منطقه و نقشه هایی که مقیاس کوچک دارند صورت می گیرد و مواردی را در رابطه با این طراحی باید در نظر گرفت. به طور مثال بین دو ایستگاه مجاور باید دید برقرار شود. کل منطقه باید توسط این نقاط تحت پوشش قرار بگیرد و بعد از استقرار تسلط کامل برقرار شود. همچنین باید شکل هندسی شبکه مناسب باشد. بعد از اینکه طرح اولیه شکل گرفت برای بررسی بیشتر باید در محل حضور پیدا کرد و به مشخص کردن محل نهایی نقاط پرداخت. سپس از نظر طول و زاویه مستندات را انجام داد.

تصحیحات مربوط به عمق در آبنگاری

برای اینکه بتوان به مشخص کردن درست وضعیت توپوگرافی در کف آب پرداخت باید اندازه گیری عمق هایی که به عنوان خام انجام شده بود را تصحیح کرد. تصحیحاتی که در این رابطه صورت می گیرد بیشتر شامل تصحیحات سرعت صوت است که درجه حرارت آب، شوری آن و میزان عمق آب در آن تاثیر دارند. در رابطه با تصحیح سرعت صوت می توان گفت که در لایه های مختلف آب میانگین سرعت در عمق یابی به کار گرفته می شود. برخی عوامل تاثیرگذار مهمی در این سرعت صوت دارند که رابطه مستقیمی با آن دارند. سرعت صوت با درجه حرارت رابطه مستقیمی دارد و با افزایش آن نیز سرعت صوت افزایش می یابد. سرعت صوت در صورتی که غلظت آب زیاد شود نیز با افزایش روبرو می شود. سرعت صوت با عمق نیز رابطه مستقیمی دارد و با افزایش عمق سرعت صوت نیز بیشتر می شود.

طراحی خطوط ساندینگ

طراحی خطوط Sounding بدین منظور است که توپوگرافی بستر دریا با دقت تهیه شود و به نمایش در بیاید. خطوط عمق یابی باید به پوشش تمام منطقه عمق یابی بپردازد. فاصله ای که از هم دارند نیز باید منظم و یکسان باشد. نقشه و چارت هایی که برای ناوبری تهیه می شوند باید مطمئن باشند و خطری نداشته باشند. گاهی اوقات بین خطوط اصلی عمق یابی فاصله هایی وجود دارد که از خطوط Interline برای پر کردن بین این خطوط استفاده می شود.

با این خطوط عمق های کم را بیشتر می توان بررسی کرد و فاصله هایی که از یک کار بد حاصل می شوند را می توان پر کرد. همچنین برای تکمیل کردن کار از خطوط اینترلاین می توان استفاده نمود. عمود بر خطوط اصلی عمق یابی خطوط کراس لاین را خواهیم داشت که زمانی استفاده می شوند که عمق های کم را با خطوط میانی نتوانیم به دست آوریم. همچنین برای اینکه عملیات عمق یابی که خطوط اصلی عمق یابی آن را انجام داده اند کنترل نماییم از کراس لاین استفاده می کنیم. اگر توپوگرافی بستر دریا توسط خطوط اصلی عمق یابی به طور واضحی نشان داده نشود نیز از کراس لاین استفاده خواهد شد.

مشکلات آبنگاری

یکی از مشکلاتی که به طور معمول در هیدروگرافی وجود دارد این است که دقت پایینی برای تعیین کردن موقعیت در دریا وجود دارد چون تعادل کافی در نقطه مورد نظر وجود ندارد. حوادثی که در زیر دریا وجود دارد و مشکلاتی که رخ می دهد بیشتر از مشکلاتی است که در سطح زمین وجود دارد. مشکل دیگر هزینه وسایل نقشه برداری دریایی می باشد که نسبت به وسایل نقشه برداری زمینی گرانتر هستند. محدودیت زمانی را برای انجام عملیات آبنگاری داریم زیرا در شب ها امکان نقشه برداری در دریا وجود ندارد.

بررسی چند مفهوم در آبنگاری

- چارت دیتوم: سطحی می باشد که Sounding به آن برگشت داده می شود و استفاده زیادی از آن در آبنگاری خواهد شد. این مفهوم را با CD نشان می دهند.

- خطوط عمق یابی : عملیات Sounding روی خطوط خاصی انجام می شود. در واقع باید بدانید که به این خطوطی که به آنها اشاره شد، خط های عمق یابی می گویند. همچنین دستگاهی به نام اکوساندر در این خط فعالیت می کند. مقیاسی که این خطوط در نقشه دارند نیم تا دو سانتی متر باید باشد.

- اکوساندر: فعالیت اکوساندر از طریق امواج صوتی می باشد و عمق بستری که کف دریا دارد را با این وسیله اندازه می گیرند. عمق بستر دریا با توجه به زمان رفت و برگشت امواج صوتی به دست می آید و نقشه توپوگرافی را با استفاده از آن می توان تهیه کرد.

- خط مبنا: مرزهای دریایی با توجه به خط مبنا محاسبه می شوند. این خط در نقشه های دریانوردی پایین ترین خطی می باشد که در این جزر و مد رخ می دهد.

- سطح متوسط جزر و مد : میانگینی که سطح آب نوسان می کند سطح متوسط جزر و مد خواهد بود که آن را در یک پروژه مشخص مانند یک هفته یا یک ماه خواهیم داشت.