Теңіз және жағалау аймақтарының топографиялық картасы

Кіріспе

Теңіз аймағының және оған іргелес жағалау аймақтарының топографиялық картасы

Теңіз картасы немесе гидрографиялық карта – теңіз аймағының немесе су қоймасының және оған іргелес жағалаулардың графикалық бейнесі. Картаның масштабына қарай, судың тереңдігі (батиметрия) және жердің биіктігі (топография), теңіз түбінің табиғи ерекшеліктері, жағалау сызығының толық сипаттамасы, қауіпті кезеңдер, навигациялық көмек құралдарының (табиғи және адам жасаған) орналасқан жерлері, су тасқыны мен ағындар туралы мәліметтер, Жердің магнит өрісінің жергілікті ерекшеліктері, сондай-ақ порттар, ғимараттар және көпірлер сияқты адам жасаған құрылыстар көрсетіледі. Теңіз карталары теңіз жүзуінде маңызды құрал болып табылады; көптеген елдер кемелерді, әсіресе сауда кемелерін, оларды міндетті түрде алып жүруді талап етеді. Теңіз карталарын жасау қағазға басылған карталар (растрлық навигациялық карталар) немесе компьютерлік электрондық навигациялық карталар түрінде жүзеге асырылуы мүмкін. Жаңа технологиялардың арқасында қағаз карталарды картографиялық деректермен "талап бойынша" басып шығаруға болады, деректер коммерциялық баспа компаниясына басып шығарудың алдындағы түні жүктелген. Күнделікті жүктеу кезінде, мысалы, жергілікті хабарламалар сияқты маңызды деректер сұраныс бойынша жасалған карта файлдарына қосылады, осылайша карталар басылған кезде толығымен жаңартылып отырады.

Деректер көздері

Теңіз карталары гидрографиялық және батиметриялық зерттеулерге негізделеді. Зерттеулер көп еңбек пен уақытты қажет ететіндіктен, теңіздің көптеген аймақтарындағы гидрографиялық деректер ескірген болуы мүмкін және кейде сенімсіз. Тереңдіктер әртүрлі тәсілдермен өлшенеді. Тарихи түрде, тереңдік өлшеу сымы қолданылған. Қазіргі заманда, ашық теңізде теңіз түбін өлшеу үшін эхолот қолданылады. Кеме қалған жер сияқты толық кедергінің үстіндегі судың қауіпсіз тереңдігін өлшегенде, ең аз тереңдік көлденең сыммен аймақты шарлау арқылы тексеріледі. Бұл, мысалы, мачталар сияқты анықтау қиын болатын шығыңқы бөліктердің кедергінің үстінен өтетін кемелерге қауіп тудырмайтынын қамтамасыз етеді.

Жарияланым

Көптеген елдерде теңіз карталары ұлттық гидрографиялық кеңселердің өкілеттігімен шығарылады. Бұл карталар коммерциялық баспагерлер жасаған карталардан өзгеше, "ресми" деп есептеледі. Көптеген гидрографиялық кеңселер өз карталарын сату агенттері арқылы тұрақты, кейде апта сайын қолмен жаңартып отырады. Әрбір гидрографиялық кеңселер ұлттық және халықаралық карталар серияларын жасайды. Халықаралық гидрографиялық ұйыммен үйлестірілген халықаралық карталар сериясы ("INT" карталар сериясы) – бұл дүниежүзілік карталар жүйесі, ол мүмкіндігінше көп карта жүйелерін біріктіру мақсатында дамытылуда. Сонымен қатар, коммерциялық баспадан шыққан карталар да бар, олардың кейбіреулерінде яхта шкиперлері үшін қызығушылық тудыратын қосымша ақпараттар кездеседі.

Диаграмманы түзету

Картада бейнеленген су жолының сипаты өзгеруі мүмкін, ал навигациялық жасанды құралдар қысқа мерзімде өзгертілуі мүмкін. Сондықтан, ескі немесе түзетілмеген карталарды навигация үшін пайдалануға болмайды. Әрбір теңіз картасын шығарушы, картаға әсер ететін өзгерістер туралы теңізшілерді хабардар ету жүйесін ұсынады. АҚШ-та карталарды түзету және жаңа басылымдар туралы хабарламалар әртүрлі мемлекеттік органдар арқылы «Теңізшілерге хабарлама», «Жергілікті теңізшілерге хабарлама», «Түзетулердің қорытындысы» және «Радиоарна арқылы теңізшілерге хабарлама» арқылы жүзеге асырылады. АҚШ-та NOAA-ның «POD» (қажет болғанда басып шығару) NOAA карталарын басып шығаратын серіктесі бар, және олар басып шығарылған кездегі ең соңғы түзетулер мен хабарламаларды қамтиды. Теңізшілерді хабардар ету үшін радиохабарлар шұғыл түзетулер туралы алдын ала хабарлайды. Түзетулерді қадағалаудың тиімді тәсілі – карта және басылымдардың түзету тізімі жүйесі. Бұл жүйені пайдалана отырып, навигатор жаңа «Теңізшілерге хабарлама» келген кезде портфолиодағы әрбір картаны дереу жаңарта бермейді, керісінше әрбір карта үшін тізім жасап, сол тізімде түзетуді белгілейді. Картаны пайдалануға уақыт келгенде, ол картаны және картаның тізімін алып, картада көрсетілген түзетулерді енгізеді. Бұл жүйе әрбір картаның пайдалану алдында дұрыс түзетілгенін қамтамасыз етеді. Сақтықпен жүретін теңізші, егер түзетулерді қадағалап отырмаса және картасы бірнеше айдан асып кетсе, жаңа карта алуы керек. «Дигитрейс», «Вояджер» немесе «ChartCo» сияқты нарықта қолжетімді түрлі цифрлық «Теңізшілерге хабарлама» жүйелері британдық Адмиралтейство карталарын, сондай-ақ NOAA карталарын түзетуге мүмкіндік береді. Бұл жүйелер кемеге қатысты түзетулерді ғана электрондық пошта арқылы немесе веб-жүктеулер арқылы ұсынады, бұл әрбір картаға түзетулерді іздеуге жұмсалатын уақытты қысқартады. Түзетулерге көмектесетін трассировкалар да бірге ұсынылады. Канадалық жағалау күзеті, Канада суларындағы маңызды навигациялық қауіпсіздік мәселелері туралы теңізшілерді хабардар ететін «Теңізшілерге хабарлама» басылымын шығарады. Бұл электрондық басылым ай сайын жарияланады және оны «Теңізшілерге арналған хабарламалар» (NOTMAR) веб-сайтынан жүктеуге болады. «Теңізшілерге хабарламадағы» ақпарат қағаз карталар мен навигациялық басылымдарды түзетуді жеңілдету үшін тиімді форматта ұсынылады. Электрондық навигациялық карталарды түзету үшін әртүрлі әдістер бар.

The nature of a waterway depicted by a chart may change, and artificial aids to navigation may be altered at short notice. Therefore, old or uncorrected charts should never be used for navigation. Every producer of nautical charts also provides a system to inform mariners of changes that affect the chart. In the United States, chart corrections and notifications of new editions are provided by various governmental agencies by way of Notice to Mariners, Local Notice to Mariners, Summary of Corrections, and Broadcast Notice to Mariners. In the U. S., NOAA also has a printing partner who prints the "POD" (print on demand) NOAA charts, and they contain the very latest corrections and notifications at the time of printing. To give notice to mariners, radio broadcasts provide advance notice of urgent corrections. A good way to keep track of corrections is with a Chart and Publication Correction Record Card system. Using this system, the navigator does not immediately update every chart in the portfolio when a new Notice to Mariners arrives, instead creating a card for every chart and noting the correction on this card. When the time comes to use the chart, he pulls the chart and chart's card, and makes the indicated corrections on the chart. This system ensures that every chart is properly corrected prior to use. A prudent mariner should obtain a new chart if he has not kept track of corrections and his chart is more than several months old. Various Digital Notices to Mariners systems are available on the market such as Digitrace, Voyager, or ChartCo, to correct British Admiralty charts as well as NOAA charts. These systems provide only vessel relevant corrections via e mail or web downloads, reducing the time needed to sort out corrections for each chart. Tracings to assist corrections are provided at the same time. The Canadian Coast Guard produces the Notice to Mariners publication which informs mariners of important navigational safety matters affecting Canadian Waters. This electronic publication is published on a monthly basis and can be downloaded from the Notices to Mariners (NOTMAR) Web site. The information in the Notice to Mariners is formatted to simplify the correction of paper charts and navigational publications. Various and diverse methods exist for the correction of electronic navigational charts.

Шектеулер

1973 жылы жүк кемесі MV Muirfield (Мюрфилд, Шотландияның атымен аталған сауда кемесі) Үнді мұхитында 5000 метрден аса тереңдікте белгісіз нысанға соқтығысып, кіліне ауыр зақым келді. 1983 жылы Австралия Корольдік Теңіз күштерінің зерттеу кемесі HMAS Moresby, Muirfield зақымданған аймақты зерттеп, бұрын күдік тудырмаған кеме жүруге қауіпті Muirfield теңіз тауының толық картасын жасады. Muirfield теңіз тауының кездейсоқ ашылуы, әсіресе кішкентай масштабты теңіз карталарында көрсетілгендей, кейбір жағажай аймарларының тік геодезиялық деректерінің дәлдігінің шектеулерінің мысалы ретінде жиі келтіріледі. 1992 жылы Cunard лайнері Queen Elizabeth 2 Атлант мұхитындағы Блок аралынан шалқап жатқан жартасқа соқтығысқанда, ұқсас оқиға орын алды. 1999 жылдың қараша айында Mighty Servant 2 жартылай суға батып, ауыр жүк көтеру кемесі Индонезия жағасында картаға түсірілмеген граниттің су астындағы жалғыз шыңына соқтығысып, аударылып суға батты. Бес экипаж мүшесі қаза тауып, Mighty Servant 2 толығымен жарамсыз деп жарияланды. Жақында, 2005 жылы USS San Francisco су асты қайығы Гуамнан оңтүстікке қарай 560 километр (350 статуттық миль) жердегі картаға түсірілмеген теңіз тауына (теңіз тауына) соқтығысып, ауыр зақым алды және бір теңізші қаза болды. 2006 жылдың қыркүйек айында Octopus тіктеп қоятын баржасы Гарольд буксирімен сүйреліп келе жатқанда, Оркней аралдарында (Ұлыбритания) картада көрсетілмеген теңіз тауына тіреліп қалды. Баржаға 1 миллион фунт стерлинг сомасында зиян келтірілді және толқын энергиясын өндіретін прототиптің орнатылу жұмысы кешіктірілді. Теңізшілер нұсқаулығында және одан кейінгі апат туралы есепте айтылғандай: "Ешбір карта қатесіз болмайды. Кез келген карта толық емес болуы мүмкін".

Картаның проекциясы, орналасуы және бағыты

Тарихи тұрғыдан алғанда, алғашқы проекцияны Тирдің Маринусы ойлап тапқан, б.з. 100 жыл шамасында, Птолемейдің мәліметінше. Бұл қазіргі теңтөңбұрышты проекция (тарихи түрде жазық карта, плата карре, карта плана квадрада) деп аталады. Эгей теңізі сияқты кішкентай теңіздер үшін өте қолайлы болғанымен, Жерорта теңізі немесе ашық мұхит сияқты үлкен теңіздерге жарамсыз, тіпті ертедегі теңізшілер жақсырақ нұсқасы болмағандықтан оны қолдануға мәжбүр болған. Қазіргі теңіз карталарының көп бөлігінде Меркатор проекциясы қолданылады. Меркатор проекциясы конформды болғандықтан, яғни картадағы бағыттар табиғаттағы сәйкес бұрыштармен сәйкес келеді, сондықтан картада белгіленген бағытты рульде тікелей бағыт ретінде пайдалануға болады. Үлкен шеңберлік маршруттарды жүргізуге арналған карталар үшін гномоникалық проекция қолданылады. NOAA Ұлы көлдердің кейбір карталарында, үлкен және кішкентай масштабтарда поликоникалық проекцияны қолданады. Картада көрсетілген жерлердің орналасқан жерін карта шекараларындағы бойлық және ендік шкалалары арқылы, WGS 84 сияқты геодезиялық жүйеге сәйкес өлшеуге болады. Бағыт – қызығушылық тудырған екі нүктені қосатын сызық пен солтүстікке қарай бір нүктеден жүргізілген сызық арасындағы бұрыш, мысалы, кеменің бағыты немесе белгілі бір нысанға қарай компастың көрсеткіші. Теңіз карталарында картаның жоғарғы бөлігі әрқашан нақты солтүстікке қарай бағытталған, компас көрсеткіші бағытталған магниттік солтүстікке емес. Көптеген карталарда магниттік және нақты солтүстік арасындағы айырманы көрсететін компас розасы болады. Дегенмен, Меркатор проекциясын қолданудың кейбір кемшіліктері бар. Бұл проекция бойлық сызықтарын параллель түрінде көрсетеді. Ал нағыз Жер шарында бойлық сызықтары солтүстік немесе оңтүстік полюске жақындаған сайын жинақталады. Бұл шығыс-батыс арақашықтықтарының жоғары ендіктерде шамадан тыс үлкейтілуіне әкеледі. Проекцияны конформды сақтау үшін проекция ендік сызықтары арасындағы арақашықтықты пропорционалды түрде арттырады (солтүстік-оңтүстік арақашықтықтары); осылайша, картадағы квадрат әрқашан квадрат болып көрінеді, бірақ Арктика шеңберіндегі квадрат экватордағы бірдей өлшемдегі квадраttан әлдеқайда үлкен болып көрінеді. Іс жүзінде бұл мәселе естілгендей қиын емес. Бір минуттық ендік, практикалық тұрғыдан алғанда, теңіздік мильге тең. Сондықтан теңіздік мильдегі қашықтықты картаның жағында басылған ендік градуяциясы бойынша өлшеуге болады.

Historically the first projection, invented by Marinus of Tyre ca. AD 100 according to Ptolemy, was what is now called equirectangular projection (historically called plane chart, plate carrée, carta plana quadrada). While it is very convenient for small seas like the Aegean, it is unsuitable for seas larger than Mediterranean or an open ocean, even though early explorers had to use it for want of a better. The Mercator projection is now used on the vast majority of nautical charts. Since the Mercator projection is conformal, that is, bearings in the chart are identical to the corresponding angles in nature, courses plotted on the chart may be used directly as the course to steer at the helm. The gnomonic projection is used for charts intended for plotting of great circle routes. NOAA uses the polyconic projection for some of its charts of the Great Lakes, at both large and small scales. Positions of places shown on the chart can be measured from the longitude and latitude scales on the borders of the chart, relative to a geodetic datum such as WGS 84. A bearing is the angle between the line joining the two points of interest and the line from one of the points to the north, such as a ship's course or a compass reading to a landmark. On nautical charts, the top of the chart is always true north, rather than magnetic north, towards which a compass points. Most charts include a compass rose depicting the variation between magnetic and true north. However, the use of the Mercator projection has drawbacks. This projection shows the lines of longitude as parallel. On the real globe, the lines of longitude converge as they approach the north or south pole. This means that east–west distances are exaggerated at high latitudes. To keep the projection conformal, the projection increases the displayed distance between lines of latitude (north–south distances) in proportion; thus a square is shown as a square everywhere on the chart, but a square on the Arctic Circle appears much bigger than a square of the same size at the equator. In practical use, this is less of a problem than it sounds. One minute of latitude is, for practical purposes, a nautical mile. Distances in nautical miles can therefore be measured on the latitude gradations printed on the side of the chart.

Электрондық және қағаз карталар

Әдеттегі теңіз карталары әртүрлі масштабта үлкен қағаз беттеріне басылады. Теңізшілер әдетте, қандай аймақтарға бару қажет болса, соларға жеткілікті мәлімет беру үшін көптеген карталарды алып жүреді. Электрондық навигациялық карталар компьютерлік бағдарламалық қамтамасыз ету мен электрондық дерекқорларды пайдаланып навигациялық ақпаратты ұсынады, қағаз карталарды толықтыра алады немесе кейбір жағдайларда оларды алмастырады, алайда көптеген теңізшілер электрондық жүйе істен шыққан жағдайда қағаз карталарды қосымша ретінде сақтайды.

Теңіз картасындағы мәліметтер

Көптеген елдердің гидрографиялық агенттіктері "1-кесте" жариялайды, онда олар ішкі және халықаралық қолдану үшін шығаратын карталарда қолданылатын барлық белгілер, терминдер мен аббревиатуралар түсіндіріледі. Әр ел IHO INT 1 стандартында белгіленген негізгі белгілер жиымынан бастайды, содан кейін өзінің ішкі карталарына қосымша белгілерді қосуға құқылы, олар да 1-кестенің нұсқасында түсіндіріледі. Кемелерде әдетте қағаз карталарымен бірге 1-кестенің көшірмелері болуы міндетті.

Жазбалар

Теңіз карталарында навигациялық және тереңдік туралы ақпарат көрсетілуі тиіс. Кез келген карта немесе сызба үшін автоматты түрде белгілерді орналастыратын бірнеше коммерциялық бағдарламалық қамтамасы бар. Қазіргі заманғы жүйелер электрондық карталарды Халықаралық гидрографиялық ұйымның (ХГО) IHO S 52 стандартына сәйкес шығарады.

Ұшу туралы ақпарат

Картада символдар қолданылады, олар навигаторларға пайдалы нысандардың сипаты мен орналасуы туралы пилотаждық ақпаратты ұсынады, мысалы, теңіз түбінің мәліметтері, теңіз белгілері және құрлықтағы бағдаршамдар. Кейбір символдар теңіз түбін оның тереңдігі, құрамы және кеме қазасы сияқты мүмкін қауіптер туралы ақпаратпен сипаттайды. Басқа символдар позицияны анықтауға көмектесетін буйлердің, шамдардың, маяктардың, жағалау және құрлықтағы нысандар мен құрылыстардың орналасуын және ерекшеліктерін көрсетеді. "ED" деген аббревиатура географиялық орналасуы күмәнді нысандарды белгілеу үшін жиі қолданылады. Түстер адам жасаған нысандарды, құрлықты, таяп суға келетін теңіз түбін және су астында тұрақты теңіз түбін ажыратады, сондай-ақ судың тереңдігін көрсетеді.

Тереңдіктер мен биіктіктер

Өлшенген тереңдіктер картада көрсетілген сандармен белгіленеді. Әлемнің көп бөлігінде жарияланған карталарда тереңдіктер метрмен көрсетіледі. Ескі карталар, сондай-ақ АҚШ үкіметі жариялаған карталарда фут немесе сажендер қолданылуы мүмкін. Тереңдік контурлары су астындағы бедердің пішінін көрсетеді. Теңіздің боялған аймақтары қауіпті су асты кедергілерімен қатар, шалшық суды көрсетуге арналған. Тереңдіктер картаның тік сызығынан өлшенеді, ол жергілікті теңіз деңгейімен байланысты. Карта тік сызығы әр ұлттық гидрографиялық қызмет қолданатын стандартқа сәйкес өзгереді. Көбінесе, ең төменгі астрономиялық төмен су (LAT) қолданылады, яғни толық су циклында болжанатын ең төменгі төмен су, бірақ су тасқыны жоқ аймақтарда және кейбір су тасқыны бар аймақтарда теңіздің орташа деңгейі (MSL) қолданылады. Биіктіктер, мысалы, маяк, әдетте орташа жоғары су тасқынына (MHWS) қатысты беріледі. Вертикальды аралықтар, мысалы, көпір немесе кабель астындағы аралық, ең жоғары астрономиялық су тасқынына (HAT) қатысты беріледі. Картада қолданылатын тік сызық қандай екені көрсетілген. HAT биіктіктер үшін, LAT тереңдіктер үшін қолданылуы теңізшіге кез келген кедергіден қауіпсіз өту үшін жеткілікті аралық бар екенін тез арада тексеруге мүмкіндік береді, бірақ қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін су тасқынының биіктігін есептеу қажет болуы мүмкін.

Жауын-шашын туралы ақпарат

Күшті ағыстар мен толқындық ағыстар арнайы карта белгілерімен көрсетіледі. Толқын ағыны туралы ақпарат карталарда толқын алмастары арқылы көрсетілуі мүмкін, олар толқын циклінің әр сағатындағы ағыс жылдамдығы мен бағытын көрсетеді.