Основное содержание любой морской карты – это отображение рельефа дна. Помимо рельефа на карту в виде условных обозначений наносятся пути движения судов, маяки, навигационные опасности, пирсы, причалы и другие объекты, необходимые для обеспечения безопасной морской деятельности.

Особенностью морских акваторий, в отличие от суши, является то, что невозможно сразу осмотреть и выделить одинаковые большие площади и отдельные объекты. Их можно рассмотреть даже на Луне и других планетах, а под водой нельзя. Поэтому изучение акваторий начинается практически «вслепую». Никто не знает, что ждет исследователя – ровное дно или, наоборот, изрезанный рельеф с большим количеством опасностей.

Только после выполнения работ можно определить, где расположены поднятия, где впадины, где рельеф дна однообразный, а где носит сложный характер.

Напоминаю, что самым распространенным средством измерения глубины до настоящего времени продолжает оставаться однолучевой эхолот (ОЛЭ). Исследовательское судно с ОЛЭ ходит с постоянной скоростью по системе заранее спланированных линий, называемых галсами. Рекомендуемое типовое расположение галсов указано на рис. 6.1 [2].

Рис. 6.1. Типовое расположение галсов промера глубин.

Это именно рекомендация. Для каждой определенной акватории галсы планируются с учетом условий в конкретном месте работ. Галсы могут располагаться чаще, реже, но в обязательном порядке присутствуют контрольные галсы, которые пересекают основные (рис. 6.2 [2]).

Рис. 6.2. Расположение галсов, запланированное с учетом особенностей конкретной акватории.

После прибытия в район работ исследовательское судно начинает движение по системе запланированных галсов. Как это выглядит на акватории, показано на рис. 6.3 [23].

В результате получают измеренные глубины по пути следования судна (рис. 6.4 [2]).

При использовании любых приборов, предназначенных для измерения глубин, в том числе и ОЛЭ, необходимо учитывать, что в ходе их работы постепенно накапливаются погрешности. Если эти погрешности не устранять, то в какой-то момент они достигнут таких величин, что полученные данные не только исказят сведения о рельефе дна, но и могут привести к посадке судна на мель. В практике судовождения это называется навигационным происшествием.

Чтобы подобного не произошло, а гидрограф всегда был уверен в точности работы эхолота, выполняют контрольные галсы, пересекающие галсы основного покрытия. Это хорошо видно на рис. 6.1 с типовым расположением галсов и на рис. 6.2 с расположением галсов, построенных с учетом особенностей конкретного района.

Рис. 6.3. Движение судна по системе запланированных галсов.

Рис. 6.4. Глубины, измеренные на основных и контрольных галсах.

В точках пересечения галсов основного покрытия и контрольных галсов сравнивают измеренные глубины (рис. 6.5 [2]). В ходе проверки для облегчения зрительного восприятия глуби́ны, измеренные на пересекающихся галсах, отмечают разными цветами.

Рис. 6.5. Сравнение измеренных глубин на галсах основного покрытия и контрольных галсах.

Если значения измерений в точках пересечения одинаковы или отличаются незначительно, то эхолот работает правильно и можно продолжать работы по промеру глубин. Если расхождение в показаниях на основном и контрольном галсах больше определенной величины, то надо искать ошибку в измерениях, а может быть, провести работу заново.

Когда работы завершены и вся акватория покрыта заранее запланированными галсами, исследовательское судно возвращается в базу.

Начинается процесс обработки материалов в береговых центрах, выполняемый с привлечением большого количества различных специалистов. Подобный процесс обработки материалов, полученных в море, носит название камеральная обработка. Как правило, именно во время камеральной обработки выявляются наиболее интересные моменты в общем объеме работ, а иногда даже может открыться одна из многих тайн Мирового океана.

В ходе камеральной обработки материалов проходит этап равномерного заполнения всех необследованных, междугалсовых участков глубинами. Эти глубины уже не фактически измеренные, а рассчитанные по определенным методикам. Равномерное покрытие акватории глубинами позволяет в дальнейшем описать рельеф дна и построить морскую карту. На рис. 6.6 [2] показано полное равномерное покрытие акватории глубинами.

Рис. 6.6. Полное покрытие акватории глубинами.

Из рисунка видно, что понять, какой рельеф дна в данном районе, только по цифрам практически невозможно. Необходимо сделать изображение понятным или, как говорят специалисты-гидрографы, «читаемым». Для этого используется известный вам из уроков физики метод изолиний. Суть метода состоит в соединении точек, имеющих одинаковое значение, линиями. Это и есть изолинии. Изолиния, соединяющая точки с равными значениями глубины, носит наименование изобата, т. е. линия равных глубин.

Проводят изобаты через равные промежутки, обеспечивающие легкое и понятное зрительное восприятие рельефа. На рис. 6.7 [2] показан рельеф дна, обозначаемый с помощью изобат.

Рис. 6.7. Отображение рельефа дна с помощью изобат.

Но только одних изобат недостаточно, чтобы иметь правильное представление о подводном рельефе. Сложно понять, что изображено на рисунке – впадина или, наоборот, поднятие? Для того чтобы подобных вопросов не возникало, используют дополнительные условные знаки, обозначающие направление увеличения или уменьшения глубин.

С появлением цветной печати для обозначения глубин стали использовать различные цвета, что сделало восприятие простым и наглядным. Чем темнее цвет, тем больше глубина. Например, если посмотреть на рис. 6.8 [10], то по примененным цветам можно сразу определить, что это впадина. А изобаты показывают фактическое значение глубин.

Но что делать, если рельеф сложный, сильно меняющийся? В этом случае используют больше цветов, что наглядно показывает изменение рельефа (рис. 6.9 [2]).

Рис. 6.8. Отображение рельефа дна с помощью цвета.

Рис. 6.9. Отображение сложного рельефа дна.

После построения рельефа дна гидрографы передают полученные материалы картографам, которые в дальнейшем создают морские карты. Для этого они по строго определенным правилам совмещают изображение рельефа с координатами. Различные объекты, попадающие на лист будущей карты, обозначаются условными знаками, которые понятны каждому моряку.

Отмечается все, что необходимо для обеспечения судовождения: пути движения судов, фарватеры, якорные стоянки, пирсы, причалы и т. д. Обязательно указываются объекты, помогающие не потеряться в бескрайних водных просторах или, как говорят моряки, «определить свое место». Все эти объекты в совокупности называются навигационным оборудованием. К нему относится как то, что видно невооруженным глазом – маяки, створы, буи, вехи, береговые ориентиры, хорошо различимые строения, так и то, что без специальных устройств заметить невозможно. К такому оборудованию принадлежат радионавигационные, космические, гидроакустические навигационные системы, но о них я подробно расскажу в следующей книге.

В итоге картографы создают морскую карту, которая может использоваться не только для обеспечения мореплавания, но и для выполнения других работ на море, например для выбора трасс прокладки подводных кабелей, трубопроводов или строительства причалов.

На рис. 6.10 [7] показана морская навигационная карта, описывающая акваторию от города Кронштадта, расположенного на острове Котлин, до города Ломоносова. Видно, насколько разнообразен рельеф дна, как много подводных и надводных препятствий, как сложен и опасен проход для судов по обозначенному на карте фарватеру.

В конце XX – начале XXI в. широкое распространение получила цифровая картография. Карта не печатается на листе бумаги, а выводится на экран монитора. Изображение рельефа дна можно получить как в традиционном виде с помощью изобат, так и в трехмерной модели (рис. 6.11 [2]).

Рис. 6.10. Морская навигационная карта.

Рис. 6.11. Изображение рельефа дна на электронной карте.

Возможности электронной картографии позволяют использовать тот вид представления данных, который наиболее выгоден для решения каждой конкретной задачи. На следующем рисунке показан тот же участок дна, что и на рис. 6.11, но в виде, удобном для выполнения задачи по поиску подводного объекта (рис. 6.12 [2]).

Рис. 6.12. Возможности электронной карты по представлению материала в виде, необходимом для решения конкретной задачи.