ΠΟΛΥΔΕΣΜΙΚΟΣ ΗΧΟΒΟΛΙΣΤΗΣ (MULTI-BEAM) ΤΟ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ΚΑΙ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Transcript

1 ΠΟΛΥΔΕΣΜΙΚΟΣ ΗΧΟΒΟΛΙΣΤΗΣ (MULTI-BEAM) ΤΟ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗΣ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ΚΑΙ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ Α. Παλαιοκρασσάς 1, Ε.Τσαβλίρης 1, Ι. Χριστοφόρου 1 & Θ. Χασιώτης 2 1: Akti Engineering, Μπόταση 79-81, Πειραιάς, aris.paleokrassas@aktieng.gr 2: Τμήμα Επιστημών της Θάλασσας, Σχολή Περιβάλλοντος, Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Λόφος πανεπιστημίου, Μυτιλήνη, Λέσβος, hasiotis@marine.aegean.gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το αντικείμενο του παρόντος άρθρου είναι η παρουσίαση του πολυδεσμικού ηχοβολιστή και των χαρτογραφικών προϊόντων που παράγονται από την χρήση του για την χαρτογράφηση παράκτιων περιοχών και εγκαταστάσεων. Ο πολυδεσμικός ηχοβολιστής (MultiBeam EchoSounder) είναι προϊόν της σύγχρονης τεχνολογίας και χρησιμοποιείται ευρέως στην θαλάσσια έρευνα μετά το 1990.Λειτουργεί με την βασική αρχή του Sonar όπως και ο ηχοβολιστής μίας δέσμης (SingleBeam EchoSounder) εκπέμποντας, όμως ηχητικούς παλμούς σε πολλές δέσμες στο εύρος μιας ζώνης εγκάρσιας στην πορεία του σκάφους φορέα καλύπτοντας τον πυθμένα 100% με μετρήσεις. Αποτυπώνει την μορφολογία του πυθμένα καταγράφοντας την ΧΥΖ θέση των ηχοβολιζόμενων σημείων, ενώ παράλληλα μετράει και το πλάτος του ανακλώμενου σε κάθε σημείο, ηχητικού παλμού (Backscatter). Μια ποικιλία χαρτογραφικών προϊόντων προκύπτουν από την επεξεργασία των μετρήσεων του MBES όπως: - Βαθυμετρικοί και ναυτικοί χάρτες συμβατοί με τις υψηλότερες προδιαγραφές του IHO - Υψηλής ανάλυσης 3D αναπαράσταση της μορφολογίας του πυθμένα. - Υψηλής ανάλυσης φωτοσκιασμένη ψευδοτρισδιάστατη αναπαράσταση της μορφολογίας του πυθμένα με χρήση έγχρωμου ή άσπρο-μαύρου φάσματος (Shaded relief) - Χωροθετημένη απεικόνιση της ανακλαστικότητας του πυθμένα (Co-register Backscatter or Side Scan imagery) Με την εξέλιξη του και την χρήση του στην θαλάσσια έρευνα, αναδείχτηκε η ανωτερότητα του σε σχέση με προηγούμενα συστήματα (SBES, SSS) τόσο στην ποιότητα όσο και στην απόδοση στην παραγωγή χαρτογραφικών προϊόντων. Συνοδευόμενο με εξελιγμένα υποστηρικτικά συστήματα για την γεωαναφορά των μετρήσεων έχει την δυνατότητα να εξασφαλίζει 100% κάλυψη της επιφάνειας του πυθμένα με πιστοποιημένες ακρίβειες που υπερέχουν τις προδιαγραφόμενες από τον IHO. Για τον λόγο αυτό σήμερα θεωρείται το εργαλείο που είναι απαραίτητο σε κάθε είδους έρευνα του θαλάσσιου πυθμένα και ειδικά στις παράκτιες περιοχές που λαμβάνουν χώρα οι περισσότερες ανθρώπινες δραστηριότητες με σκοπό την κατασκευή έργων, την εκμετάλλευση πηγών ή την διαχείριση και προστασία του θαλάσσιου περιβάλλοντος.

2 MULTI BEAM ECHOSOUNDER: THE MODERN SURVEY TOOL FOR MAPPING THE COASTAL AREAS AND MARINE INSTALLATIONS A. Paleokrassas 1, E. Tsavliris 1, G. Christoforou 1 & Th. Hasiotis 2 1: Akti Engineering, Botassi str, Piraeous, Tel aris.paleokrassas@aktieng.gr 2: Department of Marine Sciences, University of the Aegean, University Hill, Mitilene, Lesvos isl, hasiotis@marine.aegean.gr ABSTRACT The objectives of this paper are the presentation of the MultiBeam EchoSounder and the mapping results produced by its implementation in coastal seabed surveying. The MBES is a new technology product and it is used widely in marine exploration after It is operated on the principle of Sonar, as is the Single Beam EchoSounder, with the difference of transmitting sound pulses along many beams (instead of one), in the range of a swath lateral to the survey vessel route, providing 100% seabed coverage. It maps the seabed topography measuring the XYZ position of its soundings, as well as measuring the amplitude of each sound return from the seabed points [Fig 4]. A variety of mapping products (Fig 6 13) are compiled from MBES dataset processing, such as: - Marine charts for navigation compatible with the IHO highest standard [Fig 11a] - High resolution 3D perspective seabed imagery [Fig 10a,b] - High resolution B-W or colour shaded relief imagery, [Fig 6b,7,9,10b] - Co-register Backscatter or Side Scan imagery, [Fig 6a,8,10c] Following its development and its application in marine exploration, its capabilities in regard with the precision, the quality and the volume performance, for the seabed mapping, were proven to be superior to the previous survey tools (SBES, SSS). It is capable to ensure 100% seabed coverage and precise seabed morphology mapping [Fig 6 12], achieving accuracies exceeding the ones specified by IHO, with the support of modern ancillary equipment [Fig 5] for the measurements georeference. Due to these capabilities, it has been recognized as a tool necessary for seabed mapping and exploration, mainly over the coastal areas, where most of the activities for marine constructions, resources exploitation or the protection and management of the marine environment occur.

3 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η λέξη βαθυμετρία είναι το υποβρύχιο αντίστοιχο της λέξης τοπογραφία. Κατ επέκταση της τοπογραφίας η βαθυμετρία είναι η μέτρηση και απεικόνιση της τρίτης διάστασης της γήινης επιφάνειας που καλύπτεται από νερό, δηλαδή του πυθμένα λιμνών, ποταμών και της θάλασσας. Η αποτύπωση των σημείων του πυθμένα, σε αντιστοιχία με την τοπογραφική αποτύπωση στην στεριά, γίνεται με τον προσδιορισμό των συντεταγμένων (στις τρεις διαστάσεις) σε εξάρτηση από κάποιο γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς. Οι οριζόντιες συντεταγμένες (Χ,Υ) υπολογίζονται από μετρήσεις που γίνονται με ειδικά συστήματα οργάνων εγκατεστημένα σε πλωτά μέσα και σε κάποιες περιπτώσεις με απλά όργανα τοπογραφίας από την ακτή [Εικ 1.]. Η τρίτη διάσταση (το βάθος) προκύπτει με μέτρηση που γίνεται με βυθομετρικό στειλεό, βυθομετρική βολίδα (σκαντάγιο), ηχοβολιστή η σύστημα ηχοβολιστών, σε σχέση με κάποιο κατακόρυφο σύστημα αναφοράς (Vertical Datum). Τα στοιχεία της οριζοντιογραφικής θέσης και η μέτρηση του βάθους αντιστοιχίζονται μεταξύ τους (οι οριζόντιες συντεταγμένες της θέσης με την μετρημένη τιμή του βάθους) και έτσι δημιουργείται η διατεταγμένη τριάδα των συντεταγμένων που απαιτείται για την χωρική απεικόνιση του κάθε σημείου του φυσικού πυθμένα. Εικ.1.: Εποπτική παράσταση βαθυμετρικής αποτύπωσης από σκάφος.(πηγή FWSA) Η αρχαιότερη τεχνική που χρησιμοποιήθηκε από τον άνθρωπο για την μέτρηση του βάθους, η οποία συναντάται και σήμερα ήταν η χρήση ενός βαθμονομημένου σχοινιού ή σύρματος, το οποίο βυθιζόταν κατακόρυφα μέχρι τον πυθμένα με ένα βάρος αναρτημένο στο άκρο του (το γνωστό σκαντάγιο) (Εικ 2). Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι μετριέται μόνο ένα σημείο κάθε φορά είναι χρονοβόρα και απαιτείται στατικότητα κατά την μέτρηση. Μετά την ανακάλυψη του SONAR και την κατασκευή του ηχοβολιστή μονής δέσμης Single Beam EchoSounder το 1930, οι μεμονωμένες ή διαδοχικές μετρήσεις κατά μήκος βολιστικών γραμμών [Εικ 2.] με χρήση μεθόδων παρεμβολής αντίστοιχων αυτών

4 που εφαρμόζονται στην τοπογραφία, χρησιμοποιήθηκαν για την σύνταξη βαθυμετρικών χαρτών και την αναπαράσταση του ανάγλυφου (μορφολογία) του πυθμένα. Σήμερα χρησιμοποιούνται οι πολυδεσμικοί ηχοβολιστές (Multi-Beam EchoSounders), οι οποίοι εκπέμπουν ηχητικούς παλμούς σε δεκάδες πολύ λεπτές γειτονικές δέσμες διατεταγμένες σε σχήμα βεντάλιας με εγκάρσιο άνοιγμα από 90 σχεδόν 180, ηχοβολίζοντας τον πυθμένα στο εύρος μια πλατιάς ζώνης (Swath) καλύπτοντας πλήρως τον πυθμένα από μετρήσεις [Εικ 2]. Πηγή ΝΟΑΑ Βολίδα - «Σκαντάγιο» 200 βολίσματα ανά ημέρα SBES Kb μετρήσεων ανά ημέρα MBES Mb μετρήσεων ανά ημέρα Εικ 2: Σχηματική αναπαράσταση της διαχρονικής εξέλιξης των συστημάτων που χρησιμοποιήθηκαν στην βαθυμετρική αποτύπωση του πυθμένα Οι χαρτογράφηση του πυθμένα με MBES μπορεί να θεωρηθεί το υποβρύχιο αντίστοιχο της χερσαίας αεροφωτογραφικής χαρτογράφησης. Θεωρείται η λύση για την γενικευμένη χαρτογράφηση της παράκτιας ζώνης. Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της Γεωλογικής και Υδρογραφικής Υπηρεσίας του Καναδά που αποτελούν πρωτοπόρους στην χρήση συστημάτων MBES στην συστηματική και σε τυποποιημένες κλίμακες χαρτογράφησης της παράκτιας ζώνης της χώρας τους κατ αναλογία της χερσαίας χαρτογράφησης.

5 2. Ο ΠΟΛΥΔΕΣΜΙΚΟΣ ΗΧΟΒΟΛΙΣΤΗΣ (MBES) Ο πολυδεσμικός ηχοβολιστής (Multi-Beam Echo Sounder - MBES) πρωτοεμφανίστηκε στο τέλος της δεκαετίας του 1950, αναπτύχθηκε το 1970 από το Αμερικάνικο Ναυτικό με σκοπό την χαρτογράφηση μεγάλων περιοχών του πυθμένα των ωκεανών για τις ανάγκες της ναυτιλίας των υποβρυχίων του. Την σημερινή του μορφή του μορφή απέκτησε με την ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας από την δεκαετία του 1980 και χρησιμοποιείται πλέον ευρέως στη θαλάσσια έρευνα μετά το Η ονομασία του δηλώνει ότι είναι ένα όργανο αντίστοιχο με τον γνωστό ηχοβολιστή (echosounder) που χρησιμοποιεί όμως πολλές δέσμες, αντί μίας, για την μέτρηση του βάθους του πυθμένα [Εικ 3]. Εικ 3 : Σχηματική παράσταση Ο Ηχοβολιστής Μονής Δέσμης (SBES) 2. Ο Πολυδεσμικός Ηχοβολιστής (MBES) Η λειτουργία του στηρίζεται στην εκπομπή από πομποδέκτες (Sonar) ηχητικών παλμών σε δεκάδες πολύ λεπτές συνεπίπεδες, γειτονικές δέσμες, διατεταγμένες σε σχήμα βεντάλιας [Εικ 3.2, 4.3], οι οποίες ηχοβολίζουν τον πυθμένα σε διατομές εγκάρσιες στην πορεία του σκάφους φορέα, στο εύρος μιας πλατιάς ζώνης (Swath), επιτυγχάνοντας σάρωση με υψηλή εγκάρσια ανάλυση (lateral resolution) [Εικ 4.1]. Η βεντάλια έχει πάχος τυπικά 1.5 κατά τον διαμήκη άξονα ενώ το εγκάρσιο άνοιγμα της ποικίλει από 90 έως και σχεδόν 180. Η εκπομπή επαναλαμβάνεται πολλές φορές το δευτερόλεπτο με συχνότητα που εξαρτάται από το βάθος, επιτυγχάνοντας 100% κάλυψη του πυθμένα από μετρήσεις ενώ το σκάφος φορέας πλοηγείται με ταχύτητα κατά μήκος μιας προγραμματισμένης γραμμής πλεύσης. [Εικ 4.3,4]. Κάθε ζώνη σάρωσης έχει εύρος πολλαπλάσιο του βάθους (συνήθως 4-7 φορές) και καλύπτεται πλήρως από βυθομετρικές μετρήσεις [Εικ 4.1]. Με δίκτυο παραλλήλων διαδοχικών πλεύσεων του σκάφους φορέα επιτυγχάνεται πλήρης κάλυψη του πυθμένα από επικαλυπτόμενες ζώνες ηχοβολισμών, με συνέπεια την πλήρη χωρίς κενά βυθομετρική/μορφολογική αποτύπωση του [Εικ 4.2,4]. Για την αξιόπιστη αποτύπωση της τρισδιάστατης επιφάνειας του πυθμένα εκτός από την πυκνή σάρωση με μετρήσεις απαιτείται επί πλέον και χωροθέτηση ακριβείας της κάθε ηχοβολιστικής μέτρησης σε ένα ενιαίο οριζόντιο και κατακόρυφο σύστημα αναφοράς. Η χωροθέτηση επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας συστήματα ακριβείας για τον απόλυτο εντοπισμό της θέσης, τον ακριβή προσανατολισμό και τον προσδιορισμό της τροχιάς της ηχητικής δέσμης κατά την διάρκεια του κάθε ηχοβολισμού. Για τον λόγο αυτό το σύστημα του MBES συμπληρώνεται με βοηθητικά όργανα (Differencial GPS, Gyro compass, Motion Reference Unit, Sound Velocity Profiler) [Πιν 1, Εικ 5].

6 Εικ. 4.: Σχηματική απεικόνιση της σάρωσης του πυθμένα στην βυθομετρική αποτύπωση με MBES. (Πηγή UNB κ.α). 1,3. Εύρος σάρωσης Swath 4-7 φορές το βάθος 2,4. Γραμμές πλεύσεις ώστε να εξασφαλίζεται επικάλυψη των σαρώσεων ΠΙΝΑΚΑΣ 1: Βασικά υποστηρικτικά συστήματα του MBES DGPS για τον εντοπισμό της θέσης σε GYRO για τον απόλυτο απόλυτο σύστημα αναφοράς προσανατολισμό MRU για τον σχετικό προσανατολισμό του φορέα με το απόλυτο σύστημα SVP για την μέτρηση της ταχύτητας του ήχου στην υδάτινη στήλη αναφοράς (Roll, Pitch, Yaw) TIDE Εξάρτηση της στάθμης της θάλασσας από την κατακόρυφη αφετηρία του συστήματος H μεγάλη πυκνότητα των ηχοβολιστικών μετρήσεων του MBES, σε συνδυασμό με την υψηλής ακρίβειας χωροθέτηση τους, που επιτυγχάνεται από τα νέας τεχνολογίας υποστηρικτικά συστήματα, και τις δυνατότητες που παρέχει η χρήση των ηλεκτρονικών υπολογιστών νέας γενιάς ( ταχύτητα, ποσότητα), στην επεξεργασία και αποθήκευση των μετρήσεων, έχει ως συνέπεια την σχεδόν φωτογραφική αποτύπωση της μορφολογίας πυθμένα.

7 Εικ 5: Διάγραμμα του MBES και τα βασικά υποστηρικτικά συστήματα. 3. ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΑ ΠΡΟΙΟΝΤΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ MBES Από τις μετρήσεις του MBES προκύπτουν δύο είδη πληροφορίας που είναι βασικά στην μελέτη της μορφολογίας της δομής και φύσης του πυθμένα. Αρχεία με την χωρική γεωαναφερόμενη θέση των μετρημένων σημείων της επιφάνειας του πυθμένα (βαθυμετρία). Αυτά δημιουργούνται από τον προσδιορισμό και την καταγραφή της θέσης του κάθε ηχοβολισμένου σημείου (η θέση προσδιορίζεται με επεξεργασία, από τον μετρημένο χρόνο και την γωνία προσανατολισμού της διαδρομής «εκπομπή-επιστροφή» του κάθε ακουστικού παλμού από τα transducers). Αρχεία με μέτρηση του πλάτους του ανακλώμενου σήματος (ανακλαστικότητα σε decibel (db)) από κάθε ηχοβολιζόμενο σημείο. Η ανακλαστικότητα εξαρτάται από την γωνία προσβολής της ηχητικής δέσμης, την μορφολογία, και την σύσταση του πυθμένα. Για παράδειγμα σε ένα επίπεδο ή ενιαίας κλίσης πυθμένα υψηλές τιμές αναμένονται από βραχώδεις σχηματισμούς ή χοντρόκοκκα ιζήματα και χαμηλότερες από λεπτόκοκκα. Οι παραπάνω πληροφορίες μετά από κατάλληλη επεξεργασία κωδικοποιούνται σε υψηλής ανάλυσης ψηφιακά χωροθετημένα μοντέλα του πυθμένα (DΤMs) τα οποία με χρήση λογισμικών μεταφράζονται στα χαρτογραφικά προϊόντα του MBES (Εικ 6 12): - Χάρτες με λεπτομερή βυθομετρική αποτύπωση (ισοβαθών ψηφιακών βαθών [Εικ 11]) - Υψηλής ανάλυσης τρισδιάστατη απεικόνιση της μορφολογίας του πυθμένα [Εικ 10a,b] - Ψευδοτρισδιάστατη φωτοσκιασμένη απεικόνιση του ανάγλυφου του πυθμένα με χρήση Α-Μ ή εγχρώμου φάσματος, (shaded relief imagery) [Εικ 6b, 7, 9, 10d]

8 - Χωροθετημένη αποτύπωση της ηχητικής ανακλαστικότητας του πυθμένα (Backscatter imagery) αντίστοιχη του ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης (co-register side scan imagery). Ο χάρτης ανακλαστικότητας του πυθμένα από μόνος του, η το ψηφιακό μοντέλο της (DTM) μετά από επεξεργασία με κατάλληλα λογισμικά (επεξεργασία και ταξινόμηση του ανακλώμενου ηχητικού παλμού (backscattering)) μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην ερμηνεία της επιφανειακής υφής/σύστασης του πυθμένα, τον εντοπισμό αντικειμένων, την κατανομή των διαφορετικών τύπων ιζημάτων (seabed classification) και την χαρτογράφηση της ενάλιας χλωρίδας. [Εικ 6a, 8, 10c] Τα παραπάνω είναι στοιχεία που χρειάζονται σε κάθε πολυπαραμετρική θαλάσσια έρευνα που αποσκοπεί στη μελέτη ή στη διαχείριση της παράκτιας ζώνης, καθώς αποτυπώνουν με λεπτομέρεια την τρισδιάστατη τοπογραφία και τα μορφολογικά χαρακτηριστικά της επιφανειακής δομής και δίνουν πληροφορίες σχετικά με τις διεργασίες που αναπτύσσονται στον πυθμένα. Τα σημαντικότερα μορφολογικά χαρακτηριστικά που αποτυπώνονται στην παράκτια ζώνη είναι επιφανειακές εμφανίσεις του υποβάθρου και βραχώδεις εξάρσεις, γεωμορφές λόγω της δράσης ρευμάτων και κυμάτων, αυλακώσεις διαβρωσιγενούς χαρακτήρα, κατολισθητικά φαινόμενα, κρατήρες διαφυγής αέριων υδρογονανθράκων, πεδία ποσειδωνίας ή άλλου τύπου υποθαλάσσιας χλωρίδας και ίχνη της ανθρωπογενούς δραστηριότητας στον πυθμένα της θάλασσας (ουλές αλιευτικής δραστηριότητας και αγκυροβόλησης πλοίων και κάθε είδους ναυάγια). [Εικ 6b,7, 8, 9, 10d, 11b, 12 και 13] a. b. (Akti Engineering 2007) Εικ 6: a. Είσοδος εσωτερικού λιμένα Ζέας, Μορφολογία πυθμένα και αντικείμενα αγκυροβολίας-αλυσίδες, κυβόλιθοι (Backscatter imagery). b. Είσοδος προλιμένα Ζέας, Μορφολογία πυθμένα και κυματοθραύστη, κυβόλιθοι αγκυροβολίας (Shaded Relief) a. b. (Akti Engineering 2008) Εικ 7: Υψηλής ανάλυσης χαρτογράφηση της μορφολογίας (Shaded relief imagery) του πυθμένα σε υπόβαθρο χάρτη 1:50000 της ΓΥΣ.

9 (Akti Engineering 2007) Εικ 8: Ηχογραφική αποτύπωση στον όρμο Μανδράκια της Μήλου. Παρουσιάζονται βραχώδεις σχηματισμοί, αμμώδη ιζήματα και ανάπτυξη λιβαδιών ποσειδωνίας. (Akti Engineering 2006) Εικ 9: Εκτεταμένο πεδίο ποσειδωνίας σε ακτή της Ν. Κω όπως αποτυπώθηκε από το MBES (Shaded relief imagery) για την μελέτη εγκατάστασης Υ/Β καλωδίων. Η παραγόμενη υψηλή ανάλυση στη αποτύπωση της μορφολογίας του πυθμένα βελτιώνει τα αποτελέσματα και αυξάνει την αξιοπιστία στην εφαρμογή υδροδυναμικών και ιζηματοδυναμικών μοντέλων για την προσομοίωση των διεργασιών στην παράκτια ζώνη που βρίσκουν πλέον ευρεία πρακτική εφαρμογή σε μελέτες (α) διάβρωσης/πρόσχωσης και (β) έργων προστασίας ή/και αποκατάστασης της ακτογραμμής. Όλα τα προϊόντα του MBES μπορούν χωρικά να συνδυαστούν μεταξύ τους ή και με άλλα προϋπάρχοντα από σχετικές βάσεις δεδομένων (διανυσματικές ή raster) όπως αεροφωτογραφίες ή χάρτες που περιέχουν πληροφορία από το χερσαίο και το θαλάσσιο τμήμα της παράκτιας ζώνης και με την χρήση Γ.Σ.Π να δημιουργηθούν σύνθετα προϊόντα (χαρτογραφικές συνθέσεις κ.α) κατάλληλα για την κατά περίπτωση εφαρμογή [Εικ 7a,b].

10 To MBES χρησιμοποιείται σε κάθε τεχνική εφαρμογή όπου η ακρίβεια της γνώσης της μορφολογίας του πυθμένα με την έννοια του γεωαναφερόμενου ψηφιακού μοντέλου (DEM) έχει σημασία από τεχνικής αλλά και από οικονομικής πλευράς όπως (i) λιμενικά έργα, στο στάδιο της μελέτης, κατασκευής αλλά και της συντήρησης τους, (ii) βυθοκόρηση η συντήρηση βάθους λιμένων και διαύλων ναυσιπλοΐας, καθώς και (iii) έργα για την εγκατάσταση και συντήρηση υποβρύχιων καλωδίων και αγωγών που υφίστανται ή πραγματοποιούνται στην παράκτια ζώνη [Εικ 9, 10, 11]. a. b. c. d. Εικ 10: a,b Αποτυπώσεις με MBES της Μαρίνας του Φλοίσβου και c,d της παράκτιας ζώνης της Θεσσαλονίκης στο πλαίσιο Ενάλιας Αρχ. Έρευνας. (Akti Engineering 2007, 2008) a. Συνολική Τρισδιάστατη απεικόνιση της Μαρίνας του Φλοίσβου. b. Λεπτομέρεια του πρίσματος του υπήνεμου κυματοθραύστη. Διακρίνονται όλες οι λεπτομέρειες της βυθοκόρησης όπως και μια σειρά πασσάλων με (D=0.50m) ανάμεσα στις δύο εσωτερικές προβλήτες. c. Απόσπασμα ηχογραφικής αποτύπωσης (Backscatter imagery) του πυθμένα όπου αποτυπώνεται η εγκατάσταση προστασίας Υ/Β αγωγού όμβριων. d. Αποτύπωση της ίδιας περιοχής στο διάγραμμα φωτοσκιασμένης απεικόνισης. - Αναγνωρίζεται η λιθοριπή προστασίας και κρατήρας στα ιζήματα του πυθμένα που καλύπτουν τον αγωγό (Shaded relief).

11 Το MBES αποτελεί πλέον το βασικό εργαλείο για την βυθομετρική αποτύπωση λιμένων, διαύλων ναυσιπλοΐας και των παράκτιων περιοχών με σκοπό την σύνταξη ναυτικών χαρτών οι οποίοι καλύπτουν τις προδιαγραφές του Διεθνούς Υδρογραφικού Οργανισμού (IHO) για την ασφαλή ναυσιπλοΐα και είναι το μονό που μπορεί να δώσει την μορφολογική πληροφορία που απαιτεί η κατ αναλογία με την ξηρά σύγχρονη λεπτομερής τρισδιάστατη χαρτογράφηση του θαλάσσιου πυθμένα [Εικ 11]. (a) (b) (Akti Engineering - IAN 2007) Εικ 11: Διαγράμματα της εισόδου της εσωτερικής λιμενολεκάνης της Μαρίνας Ζέας. (a) Βαθυμετρική αποτύπωση που υπερκαλύπτει την προδιαγραφή (special order) IHO-sp44 (b) Διάγραμμα έγχρωμης φωτοσκιασμένης ψευδοτρισδιάστατης απεικόνισης. Υψηλής ανάλυση απεικόνιση της μορφολογίας του πυθμένα (grid 0.5X0.5, αποτυπώνεται κάθε αντικείμενο με διάσταση D>1 m.). (Akti Engineering - ΟΚΤ 2007) Εικ 12: Αποτύπωση του υφάλου πρόσκρουσης του C/S Sea Diamond στην καλδέρα της Σαντορίνης. (a) Shaded relief imagery με υπέρθεση ισοβαθών. (b) Υψηλής ανάλυσης 3D απεικόνιση της μορφολογίας του υφάλου σχηματισμού που προσέκρουσε το πλοίο.

12 Τέλος το MBES αποτελεί ιδανικό εργαλείο έρευνας για εντοπισμό κάθε είδους φυσικών ή ανθρωπογενών στόχων με ιδιαίτερες εφαρμογές στον εντοπισμό ναυαγίων αλλά και περιοχών ή στόχων ενδιαφέροντος της ενάλιας αρχαιολογίας. (Akti Engineering - ΦΕΒ 2005) Εικ 13: Τρισδιάστατη απεικόνιση του ναυαγίου του F/B Σάμαινα στην Πάρο. 4. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Οι σύγχρονες απαιτήσεις έρευνας στις παράκτιες περιοχές είτε πρόκειται για κατασκευή τεχνικών έργων, ή για εκμετάλλευση πηγών, ή για χαρτογράφηση με στόχο την ολοκληρωμένη διαχείριση και προστασία τους, είτε για καθαρά ερευνητικούς σκοπούς απαιτούν τη γρήγορη και λεπτομερή βυθομετρική αποτύπωση του πυθμένα. Το MBES αποτελεί το εργαλείο που δίνει την δυνατότητα της ουσιαστικής εξερεύνησης της παράκτιας ζώνης σε ευρεία κλίμακα καθώς οι χάρτες που προκύπτουν από την ανάλυση των δεδομένων του αποτελούν την πιο άμεση και αξιόπιστη βάση για την μελέτη της μορφολογίας, των φυσικών και γεωλογικών διεργασιών και της υφής της επιφάνειας του πυθμένα. 5. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ IHO Publication M-13 (2005). Manual on hydrography. GeoAcoustics. GeoSwath Plus Operation Manual. L3-Communication SeaBeam instruments. MultiBeam Sonar. Theory of Operation. U.S Army Corporation of Engiineers. Engineering and Design Hydrographic Surveying. Chapter 11,EM (2004). John Shaw (Natural Resources Canada). Application of multibeam bathymetry to geological mapping. Proc of the Canadian Hydrographic Conference and National Surveyors Conference 2008.