5e_izd_S_44

21

Примечания:

1: Учитывая, что существуют как постоянные, так и зависимые от глубины неопределённости, влияющие на неопределённость глубин, для вычисления максимально допустимой TVU на уровне 95%-й доверительной вероятности должна использоваться приведённая ниже формула. Чтобы вычислить максимально допустимую TVU для некоторой глубины, в формулу необходимо ввести значения «а» и «b», приведённые в Таблице 1 для каждой категории съёмки, а также глубину «d».

+ √[a2 + (b х d)2],

где

aвыражает ту часть неопределённости, которая не изменяется в зависимости от глубины,

bэто коэффициент, который выражает ту часть неопределённости, которая изменяется в зависимости от глубины,

2:В целях безопасности мореплавания, для съёмок Особой категории и Категории 1a, чтобы гарантировать минимальную безопасную глубину на протяжении всего района может считаться достаточным использование механического трала с точно заданной глубиной траления.

3:Кубический объект – это правильный куб, каждая сторона которого имеет одинаковую длину. Следует отметить, что требования МГО по обнаружению объектов с размерами 1 и 2 кубических метра, соответственно, для Особой категории и Категории 1a, являются минимальными требованиями. В определённых обстоятельствах, гидрографические службы (организации) могут счесть необходимым определить более мелкие объекты, чтобы снизить до минимума риск существования необнаруженных опасностей для надводной навигации. Смягчение критериев объектов, подлежащих обнаружению, до 40 метров для Категории 1а отражает максимальную предполагаемую осадку судов.

4:Междугалсовое расстояние может быть увеличено, если используются процедуры обеспечения надлежащей плотности промеров.

«Максимальное междугалсовое расстояние» следует понимать как:

•расстояние между промерными галсами – для однолучевых эхолотов, или

•расстояние между используемыми внешними границами полос обследования – для систем широкополосной съёмки.

5:Применяется только тогда, когда эти измерения требуются для съёмки.

22

Словарь терминов

Примечание: Термины, определения которых приводятся ниже, - это термины, имеющие самое непосредственное отношение к данной публикации. Более полное собрание терминов можно найти в Специальной публикации МГО S–32 («Гидрографический словарь»); с этой публикацией необходимо консультироваться, если нужного термина не окажется здесь. Если в S–32 приводится определение, отличающееся от приведённого здесь, то приведённое ниже определение следует использовать применительно к данным стандартам.

Точность: степень, с которой измеренная Accuracy: The extent to which a measured or или исчисленная величина согласуется с enumerated value agrees with the assumed or

предполагаемым или принятым значением. accepted value (see: uncertainty, error).

23

определяется как произведение коэффициента 1,96 на величину стандартного отклонения. УДВ для величин с размерностью 2D (напр. места) определяется как произведение коэффициента 2,45 на величину стандартного отклонения.

25

Исправленные глубины: Измеренные Reduced depths: Observed depths including глубины со всеми поправками, all corrections related to the survey and post относящимися к съёмке, последующей processing and reduction to the used vertical

обработке данных и их приведению к datum. используемой высотной основе.

Суммарная вертикальная [высотная] Total vertical uncertainty (TVU): The

неопределённость (СВН): компонент component of total propagated uncertainty

суммарной перенесённой неопределённости (TPU) calculated in the vertical dimension. (СПН), рассчитанный в вертикальной TVU is a 1D quantity.

плоскости. СВН – величина с размерностью

1D.

27

Приложение А – УКАЗАНИЯ ПО КОНТРОЛЮ КАЧЕСТВА6

ПРИМЕЧАНИЕ: необходимо отметить, что информация, содержащаяся в приложениях «А» и «В» даёт некоторые указания по контролю качества и обработке данных. Эти приложения НЕ являются составной частью Стандартов S–44 и будут изъяты, когда содержащиеся в них данные будут полностью включены в публикацию МГО M–13.

А.1 Введение

Для того чтобы убедиться, что требуемые неопределённости достигнуты, необходимо осуществлять мониторинг функционирования [системы съёмки]. Необходимо продемонстрировать соответствие критериям, заданным в этом документе.

Перед началом и после окончания сбора данных, а также после значительной модификации системы МЛЭ, необходимо выполнять стандартную процедуру калибровки.

Установление процедур контроля качества должно являться главным приоритетом для гидрографической службы (организации). Эти процедуры должны относиться также к датчикам навигации и ориентации, оборудованию для сбора и обработки данных, а также к операторам. Должно быть подтверждено, что всё оборудование функционирует с учётом откалиброванных параметров, и вся система МЛЭ должна быть оценена, чтобы убедиться в том, что соответствующие допустимые неопределённости, приведённые в Таблице 1, не превышаются. Следует осуществлять мониторинг и других параметров, таких как перемещения судна и его скорость, которые могут влиять на качество регистрируемых данных.

Процедуры обработки, которые использовались до внедрения систем на основе многолучевых эхолотов (МЛЭ) и LIDAR, не являются эффективными, как с точки зрения использования людских ресурсов, так и времени, которые необходимы для обработки больших массивов данных, собираемых такими системами. Требуются процедуры, предусматривающие возможности редактирования, обработки и создания окончательных наборов данных с приемлемыми затратами людских ресурсов и временными ограничениями в процессе поддержания целостности данных. Поскольку гидрографические службы (организации) по-прежнему несут ответственность за свою продукцию, эти процедуры обработки должны быть хорошо документированы.

Исходные данные съёмки (первичные данные от различных датчиков) должны быть надлежащим образом сохранены перед началом их последующей обработки. Окончательно обработанные данные также должны быть сохранены. Долговременное хранение данных в эпоху быстрого изменения электронных средств архивации требует аккуратного планирования, выполнения и мониторинга.

Каждая служба отвечает за определение своей технической политики, касающейся длительного сохранения наборов данных выполненных съёмок, как необработанных, так и первично обработанных.

А.2 Определение места

Для съёмок Особой категории и Категорий «1а/b» рекомендуется выполнять мониторинг целостности данных. В тех случаях, когда для определения или уточнения определения местоположения носителя гидрографической аппаратуры устанавливается оборудование (напр., вводятся поправки глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС)), в расчёты THU должна включаться неопределённость места этого оборудования относительно исходных геодезических данных.

6 Приложения «А» и «В» приводятся в переводе Ю. Г. Фирсова с поправками 7 отдела ЦКП ВМФ.

28

А.3 Целостность данных о глубинах.

Контрольные галсы или перекрывающиеся полосы обзора показывают уровень согласованности и приемлемости измерений, но не свидетельствуют об абсолютной точности, поскольку имеются многочисленные источники потенциально общих погрешностей (см. А.4) между данными основных и контрольных галсов. Процедуры контроля качества должны включать статистический анализ расхождений и соображения, касающиеся общей погрешности для установления соответствия съёмки стандартам, приведённым в Таблице 1. Эффекты от выбросов и грубых погрешностей должны быть устранены ещё до выполнения такого анализа. Оставшиеся аномальные расхождения должны быть в дальнейшем проанализированы путём систематического анализа составных источников неопределённостей. Все рассогласование данных должны быть разрешены путём анализа или повторной съёмки в процессе проведения работ.

Возможность сравнения поверхностей, построенных по вновь полученным данным и историческим данным, часто может быть полезной при подтверждении качества новой информации или, наоборот, для того, чтобы предупредить организацию, собравшую данные, об обнаруженных систематических неопределённостях, которые требуют немедленного внимания.

A.3.1 Однолучевой эхолот (ОЛЭ)

Контрольные галсы должны выполняться с заданными интервалами. Эти интервалы обычно не должны превосходить 15 междугалсовых расстояний галсов основного покрытия.

A.3.2 Эхолоты для площадной съемки

Должна быть выполнено соответствующее оценивание неопределённостей глубин, полученных по каждому углу падения (в пределах каждого луча МЛЭ). Если какая-либо из глубин имеет неприемлемые неопределённости, то соответствующие им данные должны исключаться. Должен быть выполнен ряд контрольных галсов. В местах, где перекрытие смежных полос съёмки значительно, интервал между контрольными галсами может быть увеличен.

А.3.3 Эхотралы

Необходимым условием является соответствие расстояний между преобразователями эхотрала и глубиной акватории, которая должна быть акустически исследована для получения полного покрытия в пределах полосы съёмки. Должен быть выполнен ряд контрольных галсов.

При ухудшении состояния погоды должны контролироваться вертикальные перемещения вылетов, на которых расположены преобразователи эхотрала. Особенно это относиться к тем эхотралам, у которых отсутствует прямое измерение вертикального перемещения преобразователей. Когда вертикальное перемещение преобразователя эхотрала превосходит максимально разрешённую величину в бюджете неопределённостей, съёмка должна быть прервана до улучшения погодных условий.

А.3.4 Батиметрическая лазерная система (LIDAR)

Опасности для навигации, обнаруженные батиметрической лазерной системой, должны быть проинспектированы с помощью батиметрической системы, способной

29

определить минимальные глубины в соответствии со стандартами, изложенными в данном документе. Должен быть выполнен ряд контрольных галсов.

А.4 Источники ошибок

Несмотря на то, что последующий текст в основном касается ошибок данных, получаемых с помощью систем площадной съёмки, в принципе он касается данных любой системы, измеряющей глубины.

У систем площадной съёмки расстояние между положением глубины на дне и системой определения места может быть очень большим, особенно в глубокой воде. Поэтому неопределённость положения глубины на дне является функцией ошибок курса судна, угла луча и глубины моря.

Ошибки углов крена и дифферента также вносят свой вклад в неопредёленность положения каждой отметки глубины на дне в функции глубины. Неопределённости являются также функцией не только самой системы площадной съёмки, но также её положения на судне-носителе и относительных смещений вспомогательных датчиков и их точности.

Использование невертикальных лучей вносит дополнительные неопределённости, вызванные неточным знанием углов ориентации судна в моменты излучения и приёма эхосигналов сонара. Неопределённости, связанные с получением положения каждого индивидуального луча, должны включать:

а) погрешности системы определения места;

b)погрешности в наклонной дальности и угле луча;

c)погрешности, связанные с моделью рефракции луча (включая профиль скорости звука), и углом луча;

d)погрешности курса судна;

e)погрешности углов лучей, вызванные рассогласованием осей преобразователей [и датчика перемещений]

f)положение датчиков;

g)погрешности датчика перемещений судна, т.е. углов крена и дифферента;

h)погрешности смещений датчика определения места [относительно преобразователя МЛЭ];

i)временной синхронизации запаздывания [поступления навигационной информации];

Факторы, вносящие вклад в вертикальную неопределённость, включают:

a)погрешность высотного положения нуля глубин;

b)вертикальную составляющую погрешности системы определения места;

c)погрешности определения высоты уровня, включая интерполяцию уровня к месту измерения глубины;

d)инструментальную погрешность;

e)погрешность скорости звука;

f)модель погрешностей превышения нуля глубин над эллипсоидом;

g)погрешности перемещений судна, т.е. крен, дифферент и вертикальное перемещение;

h)осадка судна;

i)динамическая осадка судна (проседании и посадка);

j)наклон дна; и

k)временная синхронизация / запаздывание.

Организациям, отвечающим за качество съёмки, предлагается самим разрабатывать бюджет неопределённостей для своих систем.

30

A.5 Перенесение неопределённостей

TPU представляет собой комбинацию случайных и смещённых неопределённостей. Случайные и короткопериодные неопределённости должны быть опознаны и оценены в горизонтальном и вертикальном направлениях.

Перенесённая неопределённость может быть выражена в виде дисперсии (м²), но чаще представляется в виде неопределённости (м), получаемой из дисперсии с учётом предположения, что неопределённость следует известному закону распределения. В последнем случае должны быть указаны: уровень достоверности (т.е. 95%-й уровень доверительной вероятности) и предполагаемое распределение погрешностей. Горизонтальная неопределённость обычно выражается одним числом на уровне 95%, при этом подразумевается изотропическое (ненаправленное) распределение неопределённостей плановых координат.

В процессе гидрографической съёмки возникает необходимость моделирования определённых длиннопериодных факторов, относящихся к природным физическим процессам (т.е. приливы, скорость звука, динамику, проседание съёмочного судна). Неадекватные модели могут приводить к неопределённостям, имеющим характер смещений в результатах съёмки. Эти неопределённости должны быть оценены отдельно от неопределённостей случайного типа, вызванных случайными факторами.

TPU (суммарная перенесённая неопределенность) представляет собой результирующую из двух основных неопределённостей. Традиционный путь для расчёта результата представляет собой арифметическую сумму, вместе с тем пользователи должны понимать, что такой путь значительно переоценивает суммарную неопределённость. Большинство исполнителей-практиков и соответствующие стандарты ISO рекомендуют квадратическое суммирование (т.е. суммирование соответствующим образом масштабированных дисперсий).