أفضل الممارسات لإجراء الدراسات الاستقصائية الطبوغرافية في المناخات الباردة والمنبوذة

مقدمة: لماذا تتطلب الدراسات الاستقصائية الطبوغرافية الباردة - المناخية نُهجا متخصصة

إن الدراسات الاستقصائية الطبوغرافية في المناخات الباردة والثلجية تختلف اختلافاً جوهرياً عن تلك التي تجرى في بيئات مغرية أو مدارية، ودرجات الحرارة دون الصفرية، وحزمة الثلج العميقة، والضوء المخفض، والأنماط الجوية السريعة التغير، كلها تتآمر على النيل من نوعية البيانات وزيادة المخاطر التشغيلية، ويجب على المستكشفين الذين يعملون في مناطق ألبرت أو ذات خطوط عرض عالية أن يعتمدوا تدفقات عمل صارمة تُحسب كل تغيرات البيئية.

التخطيط وتقييم المخاطر قبل الدورة

الإعداد الدقيق هو أهم عامل في نجاح الدراسة الاستقصائية للمنازل الباردة، خلافاً لعمل الدفء في العجلات حيث يمكنك التكيف على الطيارة، فإن البيئات الباردة لا تترك مجالاً كافياً للارتجال، وتبدأ التخطيط قبل أسبوعين على الأقل من التعبئة، وتشرك الفريق الميداني بأكمله في الاستعراض.

Weather and Climate Analysis

دراسة أنماط الطقس التاريخية والمعايير الموسمية لمنطقة المسح - استخدام موارد مثل الخدمة الوطنية للطيور النباتية ] أو محطات الأرصاد الجوية المحلية للحصول على درجات حرارة طويلة الأجل، وتراكم الثلوج النموذجي، وعوامل التبريد بالريح، وتواتر العواصف، وإيلاء اهتمام خاص لـ " موسم التنظيف " في أوائل الشتاء ونهاية الربيع عندما تؤدي دورات التخطيط لطقم التجمُّد إلى خلق الظروف الأكثر خطورة.

وأحد العوامل التي كثيرا ما تُغَطَّر هو الزوايا الشمسية، وفي خطوط العرض العالية، تظل الشمس منخفضة على الأفق حتى في منتصف النهار، مما يقلل من فعالية أدوات المسح الضوئي ويسبب ظلالا طويلة تخلط بين البرمجيات التصويرية، ويضع ساعاتك الميدانية حول أفضل ضوء متاح، ويعامل في الوقت اللازم لتسخين الأجهزة.

رسم خرائط المناطق والأخطار

(ب) استعراض الخرائط الطبوغرافية الموجودة، والصور الساتلية، ونماذج الارتفاع الرقمي التي تستخدم الليدار إذا توافرت، وتحديد المظلات الفالية، والمكورن، والخلايا المثبتة في المناطق المنهارة، والأقسام المعرضة للفيضانات، وحملات المجارف الميدانية التي تحملها أقل البلدان نمواً، و[(FLT:0].

السماح بدخول الأراضي

وكثيراً ما تعبر الدراسات الاستقصائية عن الأحياء الباردة عن الأراضي العامة أو أقاليم الشعوب الأصلية أو المناطق الحساسة بيئياً، ويتطلب تطبيق التصاريح في وقت مبكر بعض الوكالات فترات تجريبية تتراوح بين 60 و90 يوماً لعمليات الشتاء، بما في ذلك تقييم الأثر البيئي الذي يتناول الدمج الثلجي، والربط الجليدي، والهياكل الأساسية المؤقتة، والتشاور مع أصحاب المصلحة المحليين، لا سيما عند العمل على الأراضي التقليدية أو بالقرب من مناطق فرز الرنة/الرق.

اختيار المعدات وإعدادها في المدار الثابت

وتفشل معدات المسح القياسية بسرعة شديدة البرودة، إذ إن المعدات المناسبة التي أعدت بطريقة سليمة - يمكن أن تعني الفرق بين يوم إنتاجي وإلغاء مكلف.

جهاز استقبال GPS/GNSS

ويجب أن يُقيَّم متلقي أجهزة الشبكة العالمية لسواتل الملاحة عالي الدقة في العمليات ذات الطابع المنخفض، والبحث عن وحدات مصدقة على - 30 درجة مئوية أو أقل، وإيلاء الاهتمام إلى ساعة الاستقبال الداخلية؛ وبعض النماذج تنجرف عندما تبرد وتفضي إلى أخطاء في القياس، واستخدام الهوائيات المحملة بالأعمدة بدلا من تركيبات الحزمة الخلفية، حيث أن القطب يخلق عائقازل حراري بين طقس الأرض وأجهزة الاستقبال.

إدارة البطاريات

وتخفض درجات الحرارة الباردة بشدة قدرة البطاريات - حيث تقل نسبة الجري من خلايا الليثيوم إلى أقل من - ٠٢ درجة مئوية. وتستخدم مجموعات البطاريات الخارجية المصممة لمواجهة الطقس البارد )في كثير من الأحيان مع سخانات داخلية( وتحتفظ ببطاريات احتياطية في كيس محمول ضد جسمك قبل أن تمسحها، ويستخدم بعض المساحين دفارات صغيرة ملفوفة حول مقصورة البطاريات، ولكن تكون حذرة لا على التصفير.

مجموع المحطات ومخازن لازر

فالأدوات البصرية قابلة للتكثيف والتكسير على العدسات والأزمات، وتخزنها في الحالات التي تكون فيها درجة حرارة الغرفة بين عشية وضحاها؛ وتسمح عند إخراجها بعشرين إلى ثلاثين دقيقة لتتساوى درجة الحرارة قبل فتح القضية، ويمنع ذلك الان التضليل، وتستخدم مبيدات مضادة للمركبات على أشرطة الأشعة السيليكونية، فيما يتعلق بأجهزة المسح الليزرنيزيت الأرضية (TLS).

وتحتاج التريبات والتريبات إلى اهتمام خاص: تغرق أرجل الألمنيوم في الثلج الناعم، مما يسبب عدم استقرار الآلات، وتستخدم مركبات الكربون أو التيتانيوم الثلاثية ذات قدم واسعة ومرتفعة، وبدلاً من ذلك، ترفق أحذية الثلج بالأقراص على نطاق الأقدام التي توزع الوزن وتمنع حدوث حالات ما بعد التكرار، وتتحقق من جميع مستويات الفقاعات في كثير من الأحيان لأن البرودة الشديدة يمكن أن تسبب فقاعات في أن تصبح مته.

الطائرات بدون طيار والمركبات فوق البنفسجية

- إن الهواء البارد يُعَدُّ ويؤثر على كفاءة الوقود، إذ يمكن للمصنعين الرافعات العالية الجودة وضمان أن تكون البطارية مسخَّرة قبل الرحلة بـ 20 درجة مئوية على الأقل، ولكثير من الطائرات بدون طيار إنذارات بدرجات حرارة تمنع الإقلاع تحت - 10 درجات مئوية؛ ولا يمكن تدارك هذه الحدود إلا إذا كان لديك غرفة بطارية مسخَّرة.

الملابس الباردة - الطقس ومعدات الحماية الشخصية

ولا يمكن أن تنجح أي دراسة استقصائية إذا كان الطاقم عاجزاً عن العمل بالبرد، وتتبع مبدأ ثلاثة مستويات: طبقة قاعدية متحركة (مركبة أو ميني) وتزرع طبقة متوسطة من الأطقم (الكم أو أسفل) وغطاء سائل مضاد للهبوط/مقشرة، وتستعمل قفازات مجهزة بماء ملوثة بالماء تُعدل على الأقل - 40 درجة مئوية.

تقنيات جمع البيانات من أجل التضاريس ذات الصلبة الثلجية

تُغيّرُ الثلجَ السطحَ ذاتهَ الذي تُحاولُ قياسهُ طرقُ المسحِ القياسيةِ التي تَعْملُ على أرضِ مُحَرَّةِ تَتطلّبُ تعديلاً لإلتِقاط الشكلِ الطبوغرافيةِ الحقيقيِ أسفل الغطاءِ الثلجيِ.

نقاط المراقبة الأرضية والمعالم

(ب) وضع البارافينات المكلورة عالمياً على ملامح ثابتة خالية من الثلج إذا أمكن، أو قطع الطرق، أو بناء المؤسسات، حيث لا يمكن تجنب الثلج، واستخدام أهداف طويلة ومرئية للغاية (مثلاً، أعمدة مسحية بمليونين مع أعلام برتقالية) تتجاوز العمق المتوقع للثلج، وبدلاً من ذلك، تركيب معالم دائمة مع أخطاء معدنية في الأعماق الرأسية أو حجر الأساس، ووضع علامات لتحديد مواقعها فيما بعد.

LiDAR Surveying Over Snow

(أ) السواحل [الطائرة والأرضية السائلة] يمكن أن تخترق عدة أمتار من الثلج الجاف، ولكن تتدهور الدقة مع الثلج الرطب أو الكثيف.() وعند تخطيط مسح لليدار، تحدده خلال فترات باردة عندما يكون الثلج جافاً ومزدحماً، تستخدم جهاز استشعار يحتوي على عرض نبضي ضيق وتردد أعلى في نبضات الجسم (مثل سلسلة Regter VQ-80)

وبالنسبة للدراسات الاستقصائية التي أجريت عن طريق استخدام الأراضي، وضع الماسح الضوئي على منابر مرتفعة (مثلاً، منحدر ثلج أو مهبط ثلج) للحصول على زاوية أفضل، أما المسح في مرات عديدة من مواقع مختلفة؛ وسيؤدي دمج الغيوم بعد ذلك إلى متوسط الأخطاء الناجمة عن المخالفات السطحية.

Photogrammetry in Snowy Environments

ويمكن أن تشكل الطحالب العالية والتناقضات الآن تحديات للتصوير الضوئي التقليدي، وتستخدم مرشحاً استقطابياً لخفض الجليد، وتضع تعويضات التعرض للكاميرا على - 1 أو - 2 EV لتجنب الإفراط في كشف الثلج المشرق.

التصوير الحراري والأشعة تحت الحمراء

ويمكن للكاميرات الحرارية أن تكشف عن سمات مدفونة مثل القلفات، أو العدسات الجليدية، أو أنماط الحرق الحراري، وإدماج حمولة حرارية على طائرتكم بدون طيار أو استخدام كاميرا حرارية يدوية أثناء الدراسات الاستقصائية الأرضية، ويساعد التناقض بين الجليد (الاستعباد) والأرض الصلبة أو المياه (الحرب) على تحديد الهيدرولوجيات السطحية التي لا يمكن رؤيتها في الصور الضوئية، وهذا أمر مفيد بصفة خاصة لغسل المياه.

بروتوكولات الأمان للعمليات الباردة القصوى

إن سلامة الطقس الباردة تتجاوز اللبس بحرارة، وتنفذ خطة أمان شاملة تغطي حالات الطوارئ الطبية، ومسببات الطقس، وبروتوكولات الاتصال.

الإجهاد البارد والوقاية من الاختلال

)٣( انظر: تحديد عتبة درجة الحرارة بالنسبة للمبادئ التوجيهية لإيقاف العمل - الشيوعية، التوصية بوقف ممارسة التصريف في الهواء الطلق عندما تكون درجة الحرارة المحيطة زائداً درجة الحرارة الريح أقل من - ٠٣ درجة مئوية.

Avalanche and Slope Instability

وعند العمل في المناطق الجبلية، يتوقع خطر الانفلانشي، ويحصل على توقعات يومية من المراكز المحلية (مثلاً، ] جمعية أفلانشيا أو مركز معلومات كولورادو أفلانشيه (FLT:3) (Cre beaconsulated) على نحو واضح.

السلامة السطحية

وتتطلب الدراسات الاستقصائية عن البحيرات المجمدة أو الأنهار أو الجليد البحري تحذيرا خاصا، إذ أن سميك الجليد في قياسه يستخدم بصورة منهجية سميك ثلج - أقل من الموصى به لحركة القدم يبلغ 10 سنتيمتر من الجليد الأزرق الواضح؛ وبالنسبة للمركبات الصغيرة، 30 سم.

الاتصالات والاستجابة في حالات الطوارئ

وكثيرا ما تكون التغطية الخلوية غير موجودة في المناطق النائية الباردة، حيث تستخدم الهواتف الساتلية، أو أجهزة لاسلكية ذات اتجاهين مع أجهزة إعادة الإرسال، أو أجهزة اتصال خاصة بالأماكن، وتضع جدولا زمنيا لفحص المعسكرات الأساسية: كل ساعتين أثناء العمل الميداني، وخيارات الإجلاء قبل البرتقالي: مركبات ثلجية، أو طائرات مروحية على متن المركبات، وحمل مجموعة شاملة من الإسعافات الأولية تشمل معالجة الإصابات بالأشعة الباردة (الفروستبييت).

Environmental Stewardship During Winter Surveys

النظم الإيكولوجية الباردة غالبا ما تكون هشة وبطيئة في التعافي، وتقليص آثار أقدامك إلى أدنى حد لتجنب الإضرار بالبصمود، أو التسبب في إزعاج الحياة البرية، أو ترك النفايات.

الاضطرابات التي تلحق بالحياة البرية

(ب) الشتاء هو موسم تحدي للحيوانات؛ وأي ضغط إضافي يمكن أن يكون قاتلاً؛ ويبقى عمل المسح الفاتح بالقرب من مناطق الفرز أو السحب المعروفة (مثلاً، الكثافة الذهنية، ومواقع تغريق الطيور) ويستخدم تدابير الحد من الضوضاء على المولدات والمركبات، وإذا استخدم الطائرات بدون طيار، فإنه يحتفظ بمستوى أدنى يبلغ 120 متراً عند وجوده في ممرات الحياة البرية.

حماية Permafrost

ويمكن أن تلحق المركبات أو المشي عبر المسارات نفسها أضراراً بطبقة النبات الزرعية، مما يؤدي إلى تدهور الأحواض الحرارية وكارثة الحرارة، واستخدام مركبات منخفضة الضغط الأرضي أو سلاسل الثلج في مسارات ثابتة، وعند إنشاء أدوات، وضعها على منابر العزل (مثلاً، أوراق البلاستيك السميكة) بدلاً من أن تكون مباشرة على الجليد.

إدارة النفايات

جميع النفايات البشرية والمتحللة بيولوجياً والمعادن الاصطناعية تُجمع، وتستخدم المراحيض المحمولة بمواد كيميائية مقاومة للتجميد أو تحفر مراحيض لا تقل عن 100 متر من أي مصدر للمياه، ولا تحرق النفايات في ظروف باردة، وتُطلق المواد التكسينية من الاحتراق غير الكامل، وتتخلص من البطاريات المنفقة في مراكز إعادة تدوير معينة، ولا توجد في الميدان.

ما بعد التجهيز والتحقق من البيانات في المناخات الباردة

وتتطلب البيانات التي يتم جمعها في الثلج ودرجات الحرارة المنخفضة تجهيزاً متخصصاً لتصحيح التشوهات البيئية.

تصحيح لغطاء الثلج في نقطة السحاب

(أ) إن سحابات نقطة السحب ستتضمن عائدات من سطح الجليد والأرض الفعلية، وتضعها باستخدام خوارزميات التصنيف: نقاط منخفضة، وأرض، وأسطح ثلجية.

التعديلات الجيولوجية وال Datum على خطوط العرض العالية

وفي المناطق القطبية، يُبطل الجيود أكثر من الحدود الوسطى، ويستخدم أحدث نموذج جيودي محلي بدلا من النموذج العالمي، ويتحقق من نقاطكم المرجعية بانتظام: فخامات الفروست يمكن أن تحول المعالم رأسا بعدة سنتيمترات خلال فصل الشتاء الواحد، وتعادل جميع بيانات النظم العالمية لسواتل الملاحة مع تجهيز نقاط محددة، التي تشكل ثلج موسمي وتحميل الثلج على الأرض.

مراقبة الجودة والتحقق منها

فحص جهازك النهائي من أجهزة القياس ذات الصلة بالمعاملات غير المباشرة قياساً مستقلاً: موجزات الرادار المزودة بشبكة أرضية، أو خرائط تاريخية، أو بيانات المسح الصيفي من نفس المنطقة، وضبط الخطأ الجذري في جميع نقاط المراقبة الأرضية بعد تصحيح عمق الثلج، وإذا تجاوزت الآلية مواصفات المشروع (تراوحت بين 5 و10 سم بالنسبة لمرتفعات المقاييس)، وإعادة النظر في النقاط المرجعية المستندية أو النظر في إعادة تصنيف الأقسام.

خاتمة

إن المسح الطوبغرافي في المناخات الباردة والثلجية هو نظام متطلب يكافئ التخطيط الدقيق، والمعدات القوية، وإجراءات السلامة الصارمة، والممارسات البيئية الواعية، ومن خلال الاستثمار في تحليل المخاطر قبل إجراء الاختبارات، واختيار معدات مبنية على البرودة الشديدة، وتكييف تقنيات جمع البيانات لتغطية الثلج، وتجهيزها بعد التوليد الجليدي، يمكن أن تحقق نفس مستوى الدقة الذي تحققه مبادئ المسح الصيفي - حتى الآن في إطار مصافي الجليد.