배시메트리

Bathymetry
대륙붕(빨간색)과 중앙해령(노란색-녹색)을 나타내는 해저의 해수 측정

Bathymetry (/bəˈθɪmətri/; from Ancient Greek βαθύς (bathús) 'deep', and μέτρον (métron) 'measure')[1][2] is the study of underwater depth of ocean floors (seabed topography), lake floors, or river floors.즉, 수심측정법은 습도측정법이나 지형과 같은 수중이다.수심 측정의 첫 번째 기록된 증거는 3000년 [3]전 고대 이집트에서 나온 것입니다.수심계(또는 수로학) 차트는 일반적으로 지표면 또는 지표면 아래 항해의 안전을 지원하기 위해 제작되며, 일반적으로 해저 구조 또는 지형을 등고선(심도 등고선 또는 등각선) 및 선택된 깊이(음향)로 나타내며, 일반적으로 지표면 항법 정보도 제공한다.수심계 지도(항법 안전이 중요하지 않은 더 일반적인 용어)는 디지털 지형 모델 및 인공 조명 기법을 사용하여 묘사되는 깊이를 설명할 수도 있습니다.전지구 해수면 측정과 지형 데이터를 결합하여 전지구적 구제 모델을 만들기도 한다.고생물측정학은 과거 수중 깊이에 대한 연구이다.

해저 지형

이 섹션은 해저 top 지형에서 발췌한 것이다.[편집]
수중 지형도(1995 NOAA)

해저 지형(해양 지형 또는 해양 지형)은 육지가 바다와 접해 있을 때의 모양을 말합니다.이 모양들은 해안선을 따라 뚜렷하게 나타나지만, 그것들은 또한 물속에서 중요한 방식으로 나타난다.해양 서식지의 효과는 부분적으로 이러한 형태에 의해 정의됩니다. 이러한 형태들이 해류와 상호 작용하고 모양을 만드는 방식, 그리고 이러한 지형들이 깊이를 차지하면 햇빛이 줄어드는 방식을 포함합니다.조류 네트워크는 퇴적 과정과 유체 역학 사이의 균형에 의존하지만, 인위적인 영향은 어떤 물리적 [4]운전자보다 자연 시스템에 더 큰 영향을 미칠 수 있다.

해양 지형에는 해안 하구 및 해안선에서 대륙붕 및 산호초에 이르는 해안 및 해양 지형들이 포함됩니다.외양에서 더 멀리, 그것들은 해수면 상승과 해산과 같은 수중과 심해의 특징을 포함합니다.이 수몰된 표면은 해저 화산,[5] 해양 참호, 해저 협곡, 해양 고원, 심해 평원뿐만 아니라 지구상에 걸쳐 있는 중앙해령 시스템을 포함한 산악 지형을 가지고 있다.

바다의 질량은 약 1.35×10미터18 톤, 즉 지구 전체 질량의 약 4천 4백분의 1입니다.바다는 3.618×10km의82 면적에 평균 수심 3,682m의 면적을 가지며, 그 결과 약 1.332×10km의93 [6]부피가 발생한다.

측정.

USS 돌핀(1853년)의 데이터를 사용하여 작성된 최초의 해양 해수 측정 지도

원래 수심측정은 수심측정을 통해 해양심도를 측정하는 것이다.초기 기술들은 미리 측정된 무거운 밧줄이나 케이블을 [7]배의 측면 위로 내렸다.이 기술은 한 번에 하나의 점만 깊이를 측정하기 때문에 비효율적입니다.그것은 또한 배의 움직임과 선을 잘못 움직이는 해류의 영향을 받기 때문에 정확하지 않다.

오늘날 수심 지도를 만드는 데 사용되는 데이터는 일반적으로 보트 밑이나 측면에 장착된 에코 사운더(음파 탐지 장치) 또는 원격 감지 LIDAR 또는 LADAR 시스템에서 "[8]핑"됩니다.소리나 빛이 물 속을 이동하고, 해저에서 튕겨져 나오고, 경보 발생기로 돌아오는 데 걸리는 시간은 장비에 해저까지의 거리를 알려준다.LIDAR/LADAR 조사는 일반적으로 항공 시스템에 의해 수행된다.

푸에르토리코 해구 부근의 해저 지형
현재의 지구 수심계(및 고도계)국립환경정보센터의 TerronyBase 디지털 지형모델로부터의 데이터.

1930년대 초반부터, 단일 빔 사운더는 수심 측량 지도를 만드는 데 사용되었다.현재는 일반적으로 멀티빔 에코사운더(MBES)가 사용되며, 수백 개의 매우 좁은 인접 빔(일반적으로 256)이 직경 90~170도의 부채꼴로 배열되어 있습니다.좁은 개별 빔의 촘촘하게 채워진 배열은 매우 높은 각도 분해능과 정확도를 제공합니다.일반적으로 깊이에 따라 달라지는 넓은 모래밭은 보트가 통과하는 횟수를 줄여 단일 빔 에코사운드보다 짧은 시간에 더 많은 해저 지도를 만들 수 있게 해준다.빔은 초당 여러 번(대개 수심에 따라 0.1~50Hz) 업데이트되므로 해저 커버리지를 100% 유지하면서 보트 속도를 높일 수 있습니다.자세 센서는 해양 표면에서 보트의 롤링과 피치를 보정할 수 있으며 자이로 나침반은 선박 요를 보정하기 위한 정확한 방향 정보를 제공합니다(대부분의 최신 MBES 시스템은 요뿐만 아니라 다른 역학 및 위치를 측정하는 통합 모션 센서 및 위치 시스템을 사용합니다).보트에 장착된 위성항법장치(GPS) 또는 기타 위성항법시스템(GNSS)은 지표면을 기준으로 소리를 배치합니다.물기둥의 음속 프로파일(깊이의 함수로서의 물속 음속)은 온도, 전도율, 압력 등 균일하지 않은 물기둥 특성으로 인해 음파의 굴절 또는 "선 굽힘"을 보정한다.컴퓨터 시스템은 모든 데이터를 처리하여 위의 모든 요소 및 각 개별 빔의 각도를 보정합니다.그런 다음 결과 발생하는 음향 측정은 수동, 반자동 또는 자동(제한된 상황에서)으로 처리되어 해당 지역의 지도를 생성합니다.2010년 현재 일부 조건(예: 가장 대표적인 소리, 지역 내 가장 얕은 소리 등) 또는 통합 디지털 지형 모델(DTM)(예: 표면에 연결된 점의 규칙적이거나 불규칙한 그리드)을 충족하는 원본 측정의 하위 세트를 포함하여 다양한 출력이 생성된다.역사적으로, 측정 선택은 수문 애플리케이션에서 더 흔했지만, DTM 구축은 공학 조사, 지질학, 흐름 모델링 등에 사용되었습니다.2003-2005년 이후, DTM은 수로학 실무에서 더 많이 받아들여지고 있다.

인공위성은 또한 수심계측에도 사용된다.위성 레이더는 해저 산과 능선, 그리고 다른 질량의 중력에 의해 야기되는 해수면의 미묘한 변화를 감지함으로써 심해 지형을 지도화합니다.평균적으로, 해수면은 깊은 평야나 [9]참호보다 산과 능선을 넘나든다.

미국에서는 미국 육군 공병대가 항행 가능한 내륙 수로에 대한 대부분의 조사를 수행하거나 위탁하는 반면, 국립해양대기청(NOAA)은 해양 수로에 대해 동일한 역할을 수행합니다.연안 해수 측정 데이터는 NOAA의 국립 지구물리학 데이터 센터(NGDC)[10]에서 이용할 수 있으며, 현재는 국립 환경 정보 센터에 통합된다.수심계 데이터는 일반적으로 조석 수직 데이터를 참조한다.[11]심해 수심 측정의 경우, 이것은 일반적으로 평균 해수면(MSL)이지만, 항해 도표에 사용되는 대부분의 데이터는 미국 조사에서 평균 하한 저수(MLLW)와 다른 국가에서는 최저 천문조(LAT)를 참조한다.지역 및 조수 상태에 따라 많은 다른 기준치가 실제로 사용됩니다.

해수 측정과 관련된 직업이나 직업에는 해저의 해양, 암석 및 광물에 대한 연구와 수중 지진이나 화산에 대한 연구가 포함됩니다.수심 측정의 측정과 분석은 현대 수로학의 핵심 분야 중 하나이며,[7] 전 세계 상품의 안전한 운송을 보장하는 데 있어 기본적인 구성요소이다.

20배 고도 과장된 액체 물이 없는 지구의 STL 3D 모델

역사

가장 먼저 알려진 깊이는 기원전 1800년경에 이집트인들이 막대기로 탐사하여 측정하였다.나중에 깊이가 간격별로 구분된 가중치가 있는 선이 사용되었습니다.이 과정은 사운딩이라고 알려져 있습니다.두 방법 모두 스폿 깊이로 인해 제한되었고, 바로 근처에서 상당한 변화를 쉽게 놓칠 수 있었다.정확도는 물의 움직임에도 영향을 받았다. 전류는 수직에서 무게를 흔들 수 있고 깊이와 위치 모두에 영향을 미칠 수 있다.이것은 힘들고 시간이 많이 걸리는 과정이었고 날씨와 바다의 [12]조건에 큰 영향을 받았습니다.더 깊은 깊이는 전동 윈치에 의해 전개 및 복구된 가중 와이어를 사용하여 측정할 수 있습니다.와이어는 저항력이 적고 전류의 영향을 덜 받았고, 신축도 많지 않았으며, 자체 무게를 상당한 깊이까지 지탱할 수 있을 만큼 강했습니다.윈치를 통해 더 빠른 배치와 복구를 할 수 있었습니다. 수심이 수 킬로미터로 측정되었을 때 필요한 작업입니다.

와이어 드래그 조사는 20세기 초에 시작되었고 신뢰성과 정확성 때문에 1990년대까지 계속 사용되었습니다.이 절차에는 플로트로 지지되고 일정한 깊이를 유지하기 위해 무게가 실리는 두 보트로 케이블을 견인하는 작업이 포함되었습니다. 케이블 깊이보다 얕은 장애물에 와이어가 걸리게 됩니다.이것은 소리 때문에 놓칠 수 있는 항해 위험을 찾는 데 매우 유용했지만, 상대적으로 얕은 [12]깊이로 제한되었다.

1920-1930년대 단일 빔 에코 사운더는 선박 바로 아래의 해저 거리를 비교적 가까운 간격으로 측정하기 위해 사용되었습니다.대략적인 병렬 회선을 실행함으로써 데이터 포인트를 더 나은 분해능으로 수집할 수 있었지만, 이 방법은 여전히 데이터 포인트, 특히 [12]회선 사이에 간격을 두었다.

Sidescan sonar는 1950년대와 1970년대에 개발되었으며 바닥의 이미지를 만드는 데 사용할 수 있었지만, 테크놀로지는 스캔 폭 전체에 걸친 직접적인 깊이 측정을 위한 용량이 부족했다.멀티빔 시스템의 개발로 음파탐지기의 전체 깊이 정보를 보다 높은 해상도로 얻을 수 있었고 변환기의 정확한 위치 및 자세 데이터를 사용하여 단일 [12]경로에서 여러 고해상도 사운딩을 얻을 수 있었습니다.

미국 해군해양국은 1960년대에 멀티빔 기술의 기밀 버전을 개발했다.NOAA는 1970년대 후반에 미분류 상용 버전을 입수하여 프로토콜과 표준을 제정했다.멀티빔 음파 탐지기로 얻은 데이터는 해저에 [12]대한 이해를 크게 증가시켰다.

1970년대 미국의 랜드샛 위성과 이후 유럽의 센티넬 위성은 위성 이미지에서 도출할 수 있는 수심 정보를 찾는 새로운 방법을 제공했다.이러한 방법에는 다양한 빛의 주파수가 물을 투과하는 다양한 깊이의 활용이 포함됩니다.물이 맑고 해저에 충분히 반사되는 경우, 위성에 의해 관측된 반사율의 양을 측정하고 알려진 조건에서 빛이 얼마나 멀리 투과해야 하는지를 모델링하여 깊이를 추정할 수 있다.미 항공우주국(NASA)의 얼음, 구름, 육상 고도 위성 2(ICESat-2)의 첨단 지형 레이저 고도계 시스템(ATLAS)은 지구 표면으로부터의 레이저 광 펄스의 귀환 시간을 이용하여 표면의 고도를 계산하는 광자 계수 레이더이다.ICESat-2 측정은 선박 기반 수중 음파 데이터와 조합하여 갭을 메우고 얕은 [13]물 지도의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 수심계 – 수심을 측정하기 위한 과학 장비
  • 수심도 – 수역의 침수 지형을 나타낸 지도
  • 깊이 게이지 – 기준 표면 아래의 깊이를 나타내는 기기
  • 해양 일반 해수도 – 세계 해양의 일반 해수도
  • 지구 구조 모델 – 수중 표고 및 깊이를 포함한 지구 구조 모델
  • 수로 측량 – 해양 활동에 영향을 미치는 기능의 측정 및 설명 과학
  • 해수면 지형 – 지오이드를 기준으로 한 해수면 형상
  • 해저 – 해저
  • 지형 – 지표면의 수직 및 수평 치수 및 형상

레퍼런스

  1. ^ βα ύ 、 Henry George Liddell , Robert Scott , 그리스 영어 사전 페르세우스의
  2. ^ 페르세우스에 관한 그리스 영어 사전, 헨리 조지 리델, 로버트 스콧
  3. ^ Wölfl, A.C.; Snaith, H.; Amirebrahimi, S.; et al. (2019). "Seafloor Mapping – The Challenge of a Truly Global Ocean Bathymetry". Frontiers in Marine Science. 6: 283. doi:10.3389/fmars.2019.00283.
  4. ^ 조반니 코코, ZZhou, B. van Manen, M. Olabarrieta, R.Tinoco, I.마을 끝.조력 네트워크의 형태역학: 진보와 과제.해양지질학저널 2013년 12월 1일
  5. ^ Sandwell, D. T.; Smith, W. H. F. (2006-07-07). "Exploring the Ocean Basins with Satellite Altimeter Data". NOAA/NGDC. Retrieved 2007-04-21.
  6. ^ Charette, Matthew A.; Smith, Walter H. F. (June 2010). "The Volume of Earth's Ocean". Oceanography. 23 (2): 112–114. doi:10.5670/oceanog.2010.51.
  7. ^ a b Audrey, Furlong (November 7, 2018). "NGA Explains: What is hydrography?". National Geospatial-Intelligence Agency via YouTube.
  8. ^ Olsen, R. C. (2007), Remote Sensing from Air and Space (PDF), SPIE, ISBN 978-0-8194-6235-0
  9. ^ Thurman, H. V. (1997), Introductory Oceanography, New Jersey, USA: Prentice Hall College, ISBN 0-13-262072-3
  10. ^ "Bathymetry and Global Relief". www.ngdc.noaa.gov. NOAA National Centers for Environmental Information. Retrieved 8 July 2022.
  11. ^ "Coastal Elevation Models". www.ngdc.noaa.gov. NOAA National Centers for Environmental Information. Retrieved 8 July 2022.
  12. ^ a b c d e "Underwater Frontiers: A Brief History of Seafloor Mapping". www.arcgis.com. NCEI: National Centers for Environmental Information. Retrieved 8 July 2022.
  13. ^ Carlowicz, Michael (2020). "Sounding the Seafloor with Light". earthobservatory.nasa.gov. NASA. Retrieved 8 July 2022.

외부 링크

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