европейско ниво . „ Рамкова директива за местообитанията ”, „ Рамкова директива за водите ” и „ Рамкова директива за морска стратегия “ са само част от документите , които придават първостепенно значение на пълноплощно картиране на акваториално-морските участъци на Република България . Това налага системно проучване и комплексно изследване на Българския сектор от Черно море . При това геоморфоложкото и геоложко картиране на морското дъно се явяват водеща задача от национално значение .
Основната цел на настоящия доклад е да се представят съвременните методи за картиране на морското дъно , чрез които е изследвана Българската черноморска крайбрежна зона ( БЧКЗ ). Друга важна задача е систематизирането на каталог и оценка на наличните данни от съвременни батиметрични изследвания в рамките на БЧКЗ .
2 . РАЙОНИ НА ЗАСНЕМАНЕ
Батиметрията има за цел да топографира морското дъно . Историята на този клон на хидрографията датира от повече от 3000 години , като първите данни за измервания на дълбочината на водата в историческите записи датират още от древен Египет [ 40 ]. Първите измервателни устройства са сондажни стълбове и линии с прикрепени към тях тежести . Първото широкомащабно научно приложение с използване на лотове е по време на океанографската експедиция HMS Challenger по целия свят през 1870 -те години , като тези измервания остават стандартна практика и през началото на XX век . Понастоящем , най-широко разпространените методи за получаване на информация с висока резолюция за дълбочината на дъното и формите на релефа се базират на разнообразна апаратура и методики , като еднолъчеви и многолъчеви сонарни системи , сателитна батиметрия , лидарни системи , сателитна алтиметрия , автономни подводни и надводни средства за заснемане на морското дъно [ 42 ].
Еднолъчеви ехолоти ( Single Beam Echo-Sounders – SBES ). Разработването на еднолъчеви технологии представлява значително подобрение по отношение на точността и ефективността спрямо по-ранното оборудване . SBES са конфигурирани с пиезоелектрични преобразуватели с кристален или керамичен състав , които могат да генерират и приемат акустични сигнали . Дълбочината на морското дъно се определя чрез измерване на времето за двупосочно пътуване на звукова вълна , която се изпраща към морското дъно и обратно . Тази техника , съчетана с точни измервания на времето за пътуване на акустичните вълни , поставя основата на тази успешна технология [ 24 ].
Многолъчеви ехолоти ( Multibeam Echo-Sounders – MBES ). Те стават публично достъпни през 70-те години ( напр . [ 14 ], [ 37 ]), съвпадащо с развитието на системата за глобално позициониране ( GPS ) на сателитната навигационна система , позволяваща висока пространствена точност за измервания в световен мащаб . Многолъчевите системи излъчват ветрилообразна звукова вълна и приемат върнатия сигнал , в областта перпендикулярно разположена на движението на морския съд . Съвременните системи имат многобройни лъчи , с които могат да постигнат ъгли на покритие между 120 ° и 150 °. Те имат предимството да събират батиметрични данни с по-висока разделителна способност и работят много по-ефективно , като картографират площно дадена област за много по-кратко време в сравнение с еднолъчевите ехолоти .
Сателитна батиметрия ( Satellite-Derived Bathymetry - SDB ). Две нови , съвременни техники за картографиране на морското дъно се използват предимно в крайбрежната зона . Събирането на батиметрични данни с плавателни съдове в плитки води е значително по-трудоемко и опасно от събирането в дълбоки води . Сателитната батиметрия ( Satellite-Derived Bathymetry - SDB ) от мултиспектрални сателитни изображения , разработени през 70-те години на миналия век , могат да се използват за картографиране на плитки зони , където бистротата на водата позволява . Сателитните платформи събират данни в множество спектри , обхващащи видимата и инфрачервената част на електромагнитния спектър . Оценките на дълбочината във водата се основават на затихването на сигнала като функция от дълбочината и дължината на вълната във водния стълб [ 25 ].
Light Detection and Ranging ( LIDAR ). Друга възможност за картографиране на плитки зони е използването на батиметричен LIDAR , който предава лазерни импулси от въздушна платформа и измерва характеристиките на връщането им . Дълбочината на водата се изчислява от разликата във времето между отражението от водната повърхност и отражението от морското дъно [ 16 ]. Използването на такива оптични решения обаче е ограничено до плитки участъци с оптимална чистота на водата .
Генерирането на дигитални модели на релефа - ДМР ( Digital Terrain Models – DTMs ), са основа за изучаването на релефа , геоморфологията и процесите , протичащи не само на сушата , но и под водата . Развитието на изследванията чрез съставяне на модели на морфодинамичните условия в бреговата зона налага разделителната способност на входните геопространствени данни да бъде сведена под 1 m . В световен мащаб Wölfl et al . [ 42 ] отчитат значителния прираст на батиметричните данни за изключителните икономически зони . От друга страна все по-голямо внимание се обръща на плитководните части .
Гореспоменатите традиционни дистанционни методи за заснемане на релефа , като лидарно заснемане , батиметрично лидарно заснемане , многолъчево и сонарно заснемане , невинаги са финансово рентабилни и реализуеми за малки по обхват или плитководни зони . Скъпоструващите спътникови дистанционни методи стимулират бързото развитие на безпилотното въздушно заснемане ( БВЗ ) през последното десетилетие . В световната научна практика , дистанционно-управляемите БЛС ( Unmanned Aerial Systems / Vehicles – UAS / UAV или Remotely-Piloted Aerial Systems - RPAS ), наричани още дронове , навлизат с изключително бързи темпове в картографирането .
3 . СЪВРЕМЕННИ БАТИМЕТРИЧНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ НА БЧКЗ
Информацията за създаване на батиметричните карти показва , че те са резултат основно чрез еднолъчеви ехолоти . При този подход , колкото и гъста да е профилната мрежа , остават неизследвани области между отделните профили , за които се налага интерполиране на данните . Нововъведенията в цифровите техники за картиране на ивици от морското дъно с определена ширина ( swathbathymetric mapping ) позволяват цялостно покриване на района на изследване . Така наречените многолъчеви
52 ГКЗ 1-2 ’ 2021