Гидрографическая (батиметрическая) съёмка. Однолучевой или многолучевой эхолот. Что выбрать?

Сравнение ОЛЭ и МЛЭ: преимущества, недостатки и сферы применения

Гидрографическая съемка: что это такое и для чего она нужна?

Гидрографическая съемка, также известная как батиметрическая или промеры глубин, представляет собой процесс сбора геопространственных данных о рельефе подводной местности. В этой статье мы рассмотрим ключевые аспекты гидрографической съемки, ее методы и области применения.

Основные методы гидрографической съемки

Существуют два основных типа промерных комплексов, используемых для гидрографической съемки:

1. Однолучевой эхолот (ОЛЭ) — подходит для большинства внутренних водоемов и простых задач.

2. Многолучевой эхолот (МЛЭ) — обеспечивает высокую детализацию и информативность данных, что делает его идеальным для сложных задач.

*Если провести параллель с топографией, то Однолучевой эхолот сопоставим с набором пикетов в РТК, а Многолучевой эхолот — с лазерным сканированием. Разница в кратно превышающей детализации и информативности данных.

Применение многолучевого эхолота

МЛЭ часто используется для обеспечения безопасности судоходства в крупных морских портах, где высокая детализация необходима для выявления потенциально опасных объектов. Также он применяется для контроля дноуглубительных работ (ДНУР), позволяя точно оценить объем земляных работ и обеспечить контроль фактических данных по сравнению с проектными. И, конечно же, для проведения инженерных изысканий в морской части, которые максимально завязаны на рельеф дна.

▎Преимущества и недостатки многолучевого эхолота
Преимуществом является высокая детализация. Также причиной использования МЛЭ в морской части является его возможность учитывать внешние факторы, такие как волны (достигающие несколько метров в северных морях), прилив/отлив, распределение скорости звука в морской воде на глубинах и прочие.

Хотя МЛЭ предлагает множество преимуществ, его использование связано с высокими затратами: это и стоимость самого промерного комплекса (оснащенного всеми необходимыми датчиками, сенсорами) и необходимость более габаритных судов для размещения МЛЭ, а также квалифицированные специалисты, обладающие необходимыми компетенциями и знаниями работы с МЛЭ, которые обоснованно претендуют на более высокооплачиваемый доход.

В отличие от Многолучевого эхолота, Однолучевой эхолот является более доступным решением для выполнения гидрографических работ на внутренних водных путях России, таких как реки и озера.

Применение однолучевого эхолота

ОЛЭ широко используется на всех этапах гидрографических работ, включая предпроектные изыскания и мониторинг в процессе эксплуатации. С его помощью проводят съемку судовых ходов, контроль русловых деформаций, съемку подводных переходов линейных сооружений ресурсоснабжающих компаний и многое другое. Важно правильно выбрать масштаб съемки, так как он влияет на расстояние между промерными галсами и, соответственно, на детализацию цифровой модели рельефа.

Масштаб съемки и его влияние

• При масштабе 1:500 расстояние между галсами составляет 5 метров (что в большинстве случаев является избыточным и применяется для локальных участков съемки).

• Для масштаба 1:2000 — от 20 до 40 метров.

• При масштабе 1:5000 межгалсовое расстояние может достигать 100 метров.

Преимущества, недостатки и особенности использования однолучевого эхолота (ОЛЭ)

Преимуществами являются его компактность, мобильность и доступность использования. Промерный комплекс, оснащенный сонаром и синхронизированный с ГНСС для координатной привязки, имеет небольшие габариты и может быть использован на плавсредстве практически любого типа. Именно на базе однолучевых эхолотов сегодня на рынке представлены все беспилотные катера, созданные для выполнения гидрографических работ в труднодоступных или опасных для человека водных объектах (нижний бьеф ГУ, шламонакопители) или просто на объектах с малой глубиной, которая не позволяет использовать даже подвесной лодочный мотор.
Несмотря на кажущуюся простоту гидрографических работ, их успешное выполнение требует учета ряда внешних факторов, оказывающих влияние на точность и качество полученных данных.

К ключевым факторам относятся:

1️⃣ Контроль колебания уровня воды: на этапе камеральной обработки глубина, измеренная эхолотом, корректируется с учетом колебаний уровня воды на участке съемки.
2️⃣ Правильная установка эхолота: необходимо обеспечить вертикальное положение эхолота относительно дна водотока, что гарантирует точность измерения глубины.
3️⃣ Корректность работы ГНСС: система спутниковой навигации должна быть синхронизирована с данными эхолота, чтобы промеры соответствовали их пространственному положению на местности.
4️⃣ Контрольные галсы: проведение контрольных промеров по разным траекториям позволяет оценить сходимость результатов и подтвердить точность выполненных работ.