ارزیابی کیفیت و توزیع رسوب دریایی برای درک سلامت اکوسیستم های دریایی و مدیریت فعالیت های انسانی مانند ماهیگیری تجاری، توسعه زیرساخت های ساحلی، عملیات های تخلیه و کنترل آلودگی پایه است.اطلاعات هیدروگرافیک چارچوب فیزیکی ضروری را فراهم می کند که بر اساس آن مطالعات رسوب دریایی ساخته شده است، ارائه اندازه گیری دقیق از طبقه دریا و ستون آب که به طور مستقیم بر جایی که رسوبات انباشته می شوند، چگونه آنها را جمع آوری می کنند و چه خواص شیمیایی دقیق و چه اطلاعات دقیق است.

داده های هیدروگرافیک چیست؟

داده های هیدروگرافی شامل اندازه گیری ویژگی های فیزیکی بدن های آب، از جمله کمبود آب (عمق آب)، دما، استحکام، جریان، جریان، و چگالی آب است.این داده ها با استفاده از ابزارهای تخصصی مستقر از کشتی های سطحی، هواپیما یا سیستم عامل های هیدروگرافیک مدرن جمع آوری می شود.

محصول اولیه بررسی هیدروگرافی یک مدل ارتقاء دیجیتال (DEM) از کف دریا است که اغلب مدل های حمامی نامیده می شود، با قطعنامه های چند متر تا ده ها متر، ویژگی هایی مانند کانال ها، زیربناها، بانک ها و حوضه ها را نشان می دهد.هنگامی که با داده های backscatter از سیستم های مطالعه سونار ترکیب شده، هیدرودر همچنین می تواند در ترکیب بندی انرژی بالا - این ترکیب متن سنگ یا تجزیه و تحلیل های مختلف، و ماسه است.

دفاتر و سازمان های هیدروگرافیک ملی (NOAA) ] سازمان بین المللی هیدروگرافیک و اتمسفر (NOAA) و سازمان بین المللی هیدروگرافیک (IHO) هماهنگ سازی جمع آوری و توزیع داده های هیدروگرافیک در سراسر جهان.

نقش داده های هیدروگرافیک در ارزیابی کیفیت سد

کیفیت سد به طور معمول از طریق ترکیبی از پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ارزیابی می شود.اطلاعات هیدروگرافیک همه سه بعد را زیر پا می گذارد، زیرا فرآیندهایی را که رسوب رسوب رسوب، فرسایش و دوباره تزریق را کنترل می کند، به عنوان مثال، سرعت فعلی و جهت تعیین می کند که در آن رسوب های ظریف (silts و رس) در مقابل اینکه در آن، تجزیه و تحلیل دما ضخیم باقی می مانند، سرعت و تجزیه و تحلیل کامل آلاینده های رسوبی، بنابراین، سرعت و تجزیه و تجزیه و تحلیل کامل آلودگی های رسوبی، آلودگی های رسوبی، تجزیه و تحلیل دقیق تر، تنظیم می شود، تنظیم می کنند.

نفوذ در حمل و نقل و Deposition

حمل و نقل سد یک فرایند پویا است که توسط امواج، جریان ها و جریان ها هدایت می شود.اطلاعات هیدروگرافیک شرایط مرزی برای مدل های حمل و نقل رسوب را فراهم می کند، به محققان اجازه می دهد تا شبیه سازی کنند که چگونه رسوبات در سراسر طبقه دریا در طول زمان حرکت می کنند، و قابلیت اطمینان بالا، مسیرهایی را که از طریق آن رسوب می کند، نشان می دهد - مانند کنسرو های زیردریایی یا کانال - در حالی که اندازه گیری های فعلی، در مورد تجزیه و تحلیل ذرات استرس بالا برای تجزیه و تحلیل ذرات سطح پایین، در حالی که او اجازه می دهد.

شناسایی محیط های سدی

با استفاده از داده های هیدروگرافیک، زمین شناسان دریایی طبقه بندی کف دریا را به محیط های رسوبی متمایز تقسیم می کنند: فرسایشی، حمل و نقل و رسوب هر محیط دارای انواع رسوب و کیفیت های مشخصی است، به عنوان مثال، مناطق فرسایشی معمولا از رسوبات شیب ضخیم (gravels و شن) با محتوای ارگانیک پایین تشکیل شده اند، در حالی که مناطق رسوبی، انواع و گل های ارگانیک را جمع آوری می کنند که اغلب به محیط های حساس تر اختصاص می دهند.

بررسی توزیع Contaminant

بسیاری از آلودگی های مداوم - مانند فلزات سنگین، هیدروکربن های آروماتیک چند چرخه (PAHs)، و پلی کلره دول فنیل (PCBs) - دارای یک وابستگی قوی برای ذرات رسوبی ظریف هستند، زیرا داده های هیدروگرافیک نشان می دهد که رسوبات ریز جمع آوری شده، به طور مستقیم ارزیابی های خطرساز را مطلع می کند.

دانلود فیلم برداری با Data Hydrographic

نظرسنجی های با وضوح بالا، همراه با backscatter آکوستیک، ایجاد نقشه های توزیع دقیق رسوب را فعال می کند، این نقشه ها بین کلاس های مختلف رسوب تمایز می یابند - گرد، گل شنی، شن و ماسه، شن، سنگ - بر اساس پاسخ صوتی کف دریا، نمایش زمین با نمونه های فیزیکی ( نمونه های خرچنگ یا ارزیابی های هسته ای) تأیید می کند نظارت بر زیستگاه صوتی و نقشه برداری زمین، به عنوان یک نتیجه تجزیه و تحلیل پایه دریایی، به عنوان بسیاری از نمونه های پایه پایه پایه دریایی، ارائه می دهد.

تکنیک های S مانع Mapping

  • Multibeam echo Sounder backscatter: قدرت سیگنال صوتی منعکس شده را اندازه گیری می کند، که با سختی رسوب و سختی ارتباط دارد، بسترهای ضخیم به انعکاس قوی باز می گردند، در حالی که رسوبات نرم، ظریف صدا بیشتری جذب می کنند.
  • بازتاب دهنده لبه با طبقه بندی بستر دریا: از شکل و انرژی اکو بازگشت به نوع پایین استنتاج استفاده می کند، اگرچه وضوح پایین تر از چند پرتو است، اما برای بررسی های شناسایی مفید است.
  • [FLT 1:] تصاویری از بافت کف دریا و مورفولوژی را ارائه می دهد، به ویژه برای شناسایی فرم های تخت، بیرونکش سنگ و اشیاء ساخته شده انسان موثر است.
  • قابلیت استفاده از آبراهه های مشتق شده توسط ساندریت: از تصاویر چند چشم انداز برای برآورد عمق در آب های روشن و کم عمق استفاده می کند، در حالی که محدود در وضوح و نفوذ عمق، آن را پوشش گسترده در هزینه کم ارائه می دهد.

هر تکنیک داده هایی را که به سیستم های اطلاعات جغرافیایی (GIS) برای تجزیه و تحلیل فضایی ارسال می کنند، به طور معمول توسط سازمان هایی مانند بررسی زمین شناسی ایالات متحده (USGS) [FLT 1] برای حمایت از مدیریت منطقه ساحلی و حفاظت از زیستگاه خم استفاده می شود.

برنامه های کاربردی در مدیریت محیط زیست دریایی

یکپارچه سازی داده های هیدروگرافیک به ارزیابی کیفیت رسوب صرفا یک ورزش آکادمیک نیست - آن به طور مستقیم از تصمیمات مدیریت عملی در چندین بخش پشتیبانی می کند.

طراحی مناطق حفاظت شده دریایی

مناطق حفاظت شده دریایی موثر (MPAs) نیاز به درک زیستگاه های کف دریا و پویایی رسوب دارد.اطلاعات هیدروگرافیک به تعریف مرزهایی که شامل مناطق رسوبی بحرانی، زمینه های تولید و یا مناطق مهد کودک برای ارگانیسم های خم است کمک می کند.با اطمینان از اینکه MPAs شامل مناطق با کیفیت رسوب بالا و سطوح پایین است، مدیران می توانند مزایای حفاظت را به حداکثر برسانند.

برنامه ریزی Dredging و Dreded Material Disposal

پروژه های هیدروگرافیک - برای کانال های ناوبری، توسعه بندر یا تاسیسات دریایی - حجم زیادی از رسوب را بسیج می کنند.تحقیق قبل، در طول، و پس از رفع تغییرات مسیر در ارتفاع و رسوب دریایی، آنها همچنین شناسایی سایت های دفع مناسب که مواد دفع شده به مناطق حساس و یا زیستگاه های ارزشمند متصل نمی شوند.

نظارت بر تغییرات طولانی مدت محیطی

بررسی های هیدروگرافیک در طول زمان نشان دهنده تغییرات در ضخامت رسوب، توزیع و کیفیت ناشی از فرآیندهای طبیعی (مجله، افزایش سطح دریا) یا فعالیت های انسانی (تغییر استفاده از زمین، مهندسی ساحلی) است که چنین نظارت برای تشخیص روند آلودگی، ردیابی اثربخشی اقدامات اصلاحی و تطبیق استراتژی های مدیریت در مواجهه با تغییرات آب و هوا ضروری است.

چالش ها و مسیرهای آینده

علی رغم ارزش آن، استفاده از داده های هیدروگرافیک در ارزیابی کیفیت رسوب با چالش های مختلف مواجه است. پوشش داده ها ناهموار است: مناطق ساحلی کم عمق و خطوط حمل و نقل عمده به خوبی قابل مشاهده هستند، اما مناطق عمیق دریایی و قطبی اغلب داده ها را پیچیده می کند، علاوه بر این، ادغام داده های هیدروگرافیک از منابع متعدد با قطعنامه های مختلف، accura، و پیش بینی های قوی نیاز به پردازش داده های سرعت و تغییرات سرعت در جریان های فوری.

پیشرفت در وسایل نقلیه مستقل زیر آب (AUVs) و کشتی های سطح بدون درز (USVs) در حال گسترش جمع آوری داده ها به مناطق غیر قابل دسترس است در حالی که کاهش هزینه ها الگوریتم های یادگیری ماشین توسعه یافته است به طور خودکار طبقه بندی انواع رسوب از داده های صوتی، سرعت تولید نقشه های توزیع رسوب دریایی.هور با مدل های عددی حمل و نقل رسوب و بیوشیمی بهبود می بخشد توانایی ما برای پیش بینی کیفیت آینده در پیش بینی و حتی وعده داده های زیست شناسی بیشتر.

نتیجه گیری

داده های هیدروگرافیک زمینه فیزیکی سه بعدی را فراهم می کند که برای ارزیابی کیفیت رسوب دریایی و توزیع ضروری است.از نقشه برداری های هوازی تا پروفایل فعلی، اطلاعات ثبت شده توسط نظرسنجی هیدروگرافیک نشان می دهد که در آن رسوب ها سرچشمه می گیرند، چگونه سفر می کنند و در نهایت با تجزیه و تحلیل های شیمیایی و بیولوژیکی ادغام می شوند، این داده ها دانشمندان و سیاستگذاران را قادر می سازد تا تصمیم های آگاهانه بگیرند که از اکوسیستم دریایی محافظت می کنند، تنها از منابع ضروری و به طور مداوم استفاده از فعالیت های تجزیه و تجزیه و تجزیه و تحلیل داده ها ادامه می دهند.