Разработка проекта топографической съемки континентального шельфа Йемена тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.32, кандидат технических наук Абдул-Хай Мухаммед Ибрахим Мохамад

• Абдул-Хай Мухаммед Ибрахим Мохамад
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Абдул-Хай Мухаммед Ибрахим Мохамад

Введение.

1. Разработка требований к содержанию и оформлению топографических карт континентального шельфа Йеменской Республики (ЙР).

1.1. Общая структура работ по топографической съемке континентального шельфа.

1.2. Методы и аппаратура для планового обоснования топографической съемки шельфа и их технические характеристики. Действующие радио -навигационные и радиогеодезические системы.

1.3. Методы и аппаратура для измерения глубин.

1.4. Методы и аппаратура уровенных наблюдений, съемка донных грунтов, растительности и подводных коммуникаций.

Выводы.

2. Разработка проекта топографической съемки шельфа Йемена.

2.1. Постановка задачи и основные положения проекта.

2.2 Разработка проекта и методики съемки донного рельефа.

2.3 Гидроакустические измерения при съемке донного рельефа с учетом скорости звука в гидросреде.

2.4. Гидролокационное обследование акваторий.

2.5. Проект выполнения съемки донных грунтов и растительности.

2.6. Съемка подводных коммуникаций и локальных донных объектов.

2.7. Методики измерения скорости звука в воде.

2.8. Учет колебаний уровня моря. Методики уровенных наблюдений.

Выводы.

3. Методика съемки донной ситуации в зоне континентального шельфа

Йеменской Республики.

3.1. Физико-географические условия зоны континентального шельфа Йеменской Республики (ЙР).

3.2. Средства измерения глубин, классификация и характеристики эхолотов.

3.3. Подготовительные работы.

3.4. Средства и методы определения местоположения судна.

3.5. Методика измерения глубин эхолотами.

3.6. Определение поправки эхолота.

3.7. Влияние волнения на точность эхолотовых измерений.

Выводы.

4. Создание геодезического обоснования и геодезическое обеспечение топографической съемки континентального шельфа Йемена.

4.1. Задачи, решаемые с использованием СРНС.

4.2. Требования потребителей к навигационно-геодезическому обеспечению морских судов.

4.3. Разработка аналитических соотношений для обработки результатов спутниковых измерений, полученных в разностном режиме и используемых для определения координат судов.

4.4. Составление проекта топографической съёмки континентального шельфа ЙР с использованием спутниковых измерений.

Выводы.

5. Направления развития и совершенствования навигационногеодезических наземных и спутниковых систем в целях всестороннего удовлетворения потребностей морских пользователей.

5.1. Дифференциальные подсистемы (ДПС) спутниковых и наземных

5.2. Интегрирование радионавигационных систем.

5.3. Организация работ и технико-экономические расчёты.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка проекта топографической съемки континентального шельфа Йемена»

В настоящее время в ЙР и во многих развитых странах Мира значительно возрос интерес к проблемам освоения океана, связанным с его пищевыми и минеральными ресурсами. По современным данным в шельфовой зоне Йеменской республики имеются большие запасы нефти, газа и других полезных ископаемых. Для оценки их объемов и конкретного расположения необходимо иметь топографическу карту шельфа, которой в настоящее время в Йемене не существует. С целью разработки проекта создания топографической карты шельфа необходимо провести комплексные рекогносцировочные исследования прибрежной зоны Йеменской республики и дать технологию ее получения.

Промышленность развивающегося Йемена нуждается в сырье, источником которого может быть и, по существу, является как его сухопутная территория, так и зона континентального шельфа.

В Йемене существует государственная геодезическая сеть. Однако в прибрежной зоне необходимо выполнить ее востановление, что позволит создать основу для передачи с достаточной точностью координат на всю акваторию шельфа.

В Йемене добывалась и добывается нефть в северной и южной частях. Также в Йемене есть месторождения природного газа, которого, как ожидается, будет хватать на нужды народного хозяйства, а также на экспорт в другие страны. Поэтому в настоящее время существенно возросла актуальность темы для комплексного исследования и освоения природных ресурсов шельфа Красного моря и Аденского залива.

Успех и качество морских поисково-разведочных и любой иной направленности работ в значительной мере определяются качеством и самим наличием на исследуемую акваторию топографических карт и планов.

До настоящего времени на шельфе ЙР систематических топографо-геодезических работ не проводилось. Не разработаны теоретические и методические принципы выполнения съемочных работ, отсутствует топографо-геодезическая основа для ведения предусмотренных программой работ поисково-разведочной направленности.

Исследованию комплекса вопросов и разработке проекта, в результате реализации которых была бы создана топографическая карта шельфовой зоны ЙР, посвящена данная диссертационная работа.

В соответствии с планом работы автором разработан проект создания топографической съемки континентального шельфа Йеменской Республики, который в дальнейшем будет служить основой работ по добыче нефти и газа, а также основой по созданию проекта дальнейшего развития этой отрасли.

Основной задачей диссертационной работы является разработка проекта топографической съемки шельфа ЙР и единых требований к содержанию и оформлению морских топографических карт.

Для достижения указанной цели в диссертации предстояло решить следующие основные задачи:

- выполнить сравнительный анализ топографических карт шельфа, суши и морских навигационных карт, излучить требования организаций, ведущих хозяйственные и исследовательские работы на шельфе.

- исследовать современный уровень развития методов и средств ведения съёмочных работ на море в целях разработки технологии топографической съемки шельфа ЙР;

- проанализировать применяемые в настоящее время методы ведения морских съёмочных работ, выполнить теоретическое обоснование методики топографической съемки шельфа ЙР;

- разработать структуру автоматизированной системы сбора, обработки и хранения топографической информации о шельфовой зоне;

- разработать проект топографической съёмки континентального шельфа ИР с учётом физико-географических условий и топографо-геодезической обеспеченности района работ.

В первой главе диссертационной работы изложены требования к топографическим картам континентального шельфа ЙР., сформулированы цели и задачи топографической съемки акваторий, даны рекомендации по методам и аппаратуре для планового обоснования топографической съемки шельфа. Выполнен анализ определения глубин методом акустической локации, даны технические характеристики эхолотов и гидролокаторов бокового обзора.

Во второй главе разработан проект топографической съемки шельфа, выполнен анализ методики съемки донного рельефа. Важным фактором проекта являются предложения по автоматизации системы сбора и обработки информации. Здесь автором разработана методика гидроакустических измерений при съемке донного рельефа с учетом скорости звука в гидросреде. Даны рекомендации по съемке подводных коммуникаций и локальных донных объектов.

В третьей главе приводятся основы методики съемки донной ситуации в зоне континентального шельфа Йеменской республики.

При выполнении работ вблизи берегов и видимости судна с береговых пунктов даны методы определения его места.

Приведена методика измерения глубин эхолотами и определения поправок в результаты измерений, в том числе поправок за наклон дна. Дается анализ влияния волнения моря на точность эхолотовых измерений.

В четвертой главе диссертационной работы приведены исследования по созданию геодезического обоснования и геодезического обеспечения топографической съемки континентального шельфа Йемена. Приведены технические характеристики радионавигационных систем, требования потребителей к навигационно-геодезическому обеспечению морских судов.

Выведены аналитические соотношения для обработки результатов спутниковых измерений, полученных в разностном режиме и используемых для определения координат судов. Приведена схема береговых опорных пунктов.

В пятой главе сформулированы направления развитая и совершенствования навигационно-геодезических наземных и спутниковых систем в целях всестороннего удовлетворения потребностей морских пользователей. Приводятся сведения по организации работ, сметно-экономические расчеты. В диссертации принята сквозная нумерация формул, таблиц и рисунков. к*

Работа выполнена по заказу Корпорации по Морским портовым делам ИР.

Заключение диссертации по теме «Геодезия», Абдул-Хай Мухаммед Ибрахим Мохамад

Основные результаты настоящей диссертационной работы заключается в следующем:

Выполнен анализ методов определения глубин с помощью акустической аппаратуры. Даны технические характеристики эхолотов и гидролокаторов бокового обзора.

1) Разработана общая структура работ по топографической съёмке акваторий, ориентированная на съёмку континентального шельфа Йеменской Республики.

2) Выполнен анализ современного состояния аппаратурно-методического арсенала, обеспечивающего эффективное проведение морских съемок и исследований топографо-геодезической направленности.

3) Определено место современных, прогрессивных в технологическом отношении технических средств, включая спутниковые навигационно-геодезические системы, в комплексе работ по топографической съемке континентального шельфа Республики Йемен.

4) Разработана структура автоматизированной системы сбора и обработки информации при топографической съёмке прибрежной зоны.

5) Разработана теория определения взаимного положения судна и донного маяка-ответчика гидроакустическим методом с учетом скорости звука в гидросреде.

6) Выведены аналитические соотношения для обработки результатов спутниковых измерения в разностном режиме в целях определения координат морских съёмочных судов.

7) Исходя из действующих положений Конвенции Организации Объединенных Наций по морскому праву 1982г., установлены ориентировочные границы континентального шельфа Йеменской республики на акваториях Красного моря и Аденского залива.

8) Разработана концепция проекта топографической съёмки о континентального шельфа Йемена методами гидролокации, аэрофотосъемки, эхолотового промера. Предложена схема промерных галсов.

9) Предложены пути комплексирования навигационно-геодезических средств в целях совершенствования технологий морских съёмочных работ.

Основные теоретические научные разработки диссертанта отражены в следующих публикациях:

1) Абдул-Хай М.И. Определение взаимного положения судна и донного буя гидроакустическим методом с учетом скорости распространения звука в воде. Известия вузов. "Геодезия и аэрофотосъемка". № 5,2002.

2) Абдул-Хай М.И. Аналитические соотношения для обработки результатов спутниковых измерений, полученных в разностном режиме и используемых для определения координат судов. Известия вузов. "Геодезия и аэрофотосъемка". № 2,2003.

3) Результаты исследований по теме диссертации докладывались на 58-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК, 2003.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Абдул-Хай Мухаммед Ибрахим Мохамад, 2004 год

1. Абдул-Хай М.И. Определение взаимного положения судна и донного буя гидроакустическим методом с учетом скорости распространения звука в воде. Известие вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. № 5, 2002.

2. Абдул-Хай М.И. Аналитические соотношения для обработки результатов спутниковых измерений, полученных в разностном режиме и используемых для определения координат судов. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. № 2, 2003.

3. Аль-Думейни. Разработка схемы и программы создания астрономок*геодезической сети Йеменской Арабской Республики. Автореферат на соискание уч. степени канд. техн. наук. М., МИИГАиК, 1986.

4. Баландин В.Н., Борисов JI.A. Средства и методы топографической съемки шельфа. М.: Недера, 1979. - 295с.

5. Билич Ю.С., Васмут A.C. Проектирование и составление карт. : Недра, 1984 -364 с.

6. Благовещенский С.Н., Холодилин А.Н. Справочник по статике и динамике корабля. Л.: Судостроение, 1975.- 318 с.

7. Блинов И.А., Яковленко A.B. Гидроакустические навигационные приборы и лаги. М.: Транспорт, 1975. - 51 с.

8. Блинов И.А. Электронавигационные приборы.- М.: Транспорт, 1980 447 с.

9. Блинов И.А. Исследование поля грунтов морского дна. — М.: ЦРИА "Морфлот", 1978.-42 с.

10. Блинов И.А., Тезиков А.П. К вопросу о разработке акустического метода грунтовой съемки. — В сб.6 Теория и практика морской навигации. — М., 1984, с. 117-120.

11. Богородский A.B., Яковлев Г.В. Гидроакустическая техника исследования океана. JL: Гидрометеоиздат, 1984. — 264 с.

12. Богородский A.B., Яковлев Г.В. и др. Исследование зонд батометра для измерения гидроакустических параметров. - Труды ГОИН, 1977, вып. 136,с.8-11.

13. Бородай И.К., Нецветаев Ю.А. Качка судов на морском волнении. JI.: Судостроение, 1969. - 323 с.

14. Борковастов К.С., Аггеев М.Ф. Маркшейдерские экваториальные работы. -М.: Недра, 1986,187 с.

15. Ващенко В.Б., Получение цифровой модели рельефа дна методом оптимальной фильтрации. «Тр. ЦНИИГАиК», 1985, вып. 238, 117-130 (1986,11,52,126)

16. Виноградов К.А. т др. Навигационные эхолоты. Судостроение за рубежом,1979, №7, с. 54-73.

17. Гире И.В., Русецкий A.A., Нецветаев Ю.А. Испытания мореходных качеств судов. -JI.: Судостроение, 1965.- 246 с.

18. Глебов В.Б., Кодрау Н. В. Способ отбора информативных глубин при формировании цифровой модели рельефа. «Геод. И картогр.», 1986, №1, 34-37(1986, 7.52.157)

19. Глумов В.П., Горев В.В., Мельников С.Р., Царёв В.М. Области применения радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS в надродном хозяйстве. ГЛОНАСС инфо. Бюллетень 1/94(1). М.: КНИИ, ВКС, стр. 27-30

20. Глумов В.П. Основы морской геодезии. — М.: Недра, 1983.-182 с.

21. Глумов В.П., Карпушин Ю.Г., Шилкин П.А. Гидролокационные средства в морской геодезии. -М.: МИИГАиК, 1985. 51 с.

22. Глумов В.П., Шилкин П.А. Топографическая съемка Акваторий. Геодезия иаэросъемка; том 26 Проблемы морской геодезия. Москва 1988.

23. Гольдман Л.М. Разработка топографических карт шельфа. — труды ЦНИИГАиК. М., 1975, вып. 212, с. 97 105, 1976, вып. 8,52,227.

24. Екимов В.В. Вероятностные методы в строительной механике корабля. Л.:

25. Судостроение, 1966.— 321 с.

26. Елисеев В.Б., Степанов В.Н. Отбор и регистрация глубин в автоматизированном гидрографическом комплексе. Геодезия икартография, 1983, № 9, с. 39-42.

27. Инженерная геодезия. Под ред. Проф. Михелева Д.Ш. М. 2002.

28. Инструкция по созданию топографических карт шельфа и внутренних водоемов. -М.: ЦНИИГАиК, 1982. 156 с, 1985, 158 с.

29. Инструкция по промеру (ИП 64). - УГС ВМФ, 1964.- 438 с.

30. Йеменская газета Октября № 15693. 07.04.2002.

31. Йеменская газета Алтора 15.09.1991г.

32. Конвенция Организации Объединенных Наций по морскому праву, 1982. -241 с.

33. Кузнецов В.М. Дальнейшее развитие авиационных лазерных измерителей глубин Судостроение за рубежом, 1984, № 2, с. 103-105.

34. Куперман У., Енсен Ф. Акустика дна океана. М.: Мир, 1984. - 452 с.

35. Лаверов Н.П. и др. Мировой океан; выпуск № 3,2001.

36. Лобанов В.А. Справочник по технике освоения шельфа. — Л.: Судостроение,1983.-288 с.

37. Линейная фильтрация в задачах динамической гравиметрии. М.: МГУ, 1985.- 154 с.

38. Лукошков A.B. Техника исследования морского дна. — Л.: Судостроение, 1983.-288 с.

39. Методы и аппаратура съемки шельфа. Научно-технический реферативныйсборник ЦНИИГАиК, 1974, № 18, сер.: Совершенствование техники и технологии топографо-геодезических работ.

40. Милн П. Подводные инженерные исследования. Л.: Судостроение, 1984.339 с.

41. Многочастотный эхолот Еа 2000 (Simrad).- Судостроение за рубежом, 1983, №4, с. 100-101.

42. Морозов Б.Н. Топографические карты шельфа, их назначение, содержание иинформативность. Научно - технический реферативный сборник / ЦИНИИГАиК, 1981, № 53, сер: Совершенствование техники и технологиитопографо-геодезических работ.

43. Павлова A.B. Морские навигационные карты. Л.: ЛГУ, 1961.-180 с.

44. Патент 1307310, Англия. Заявл. № 41419/70. Опубл.21.02.1973 г. MKU GOIS9/68/.

45. Применение аэрометодов для исследования моря.-М.:АН СССР, 1963.-546с.

46. Поисково-разведочные работы методом звуковой геолокации. Л.: ОНТИ БИТР. 1969.-254 с.

47. Радионавигационный план. Москва, 1980 — 58 с.

48. Рожков А.Е. Средства и методы поиска и координирования подводных коммуникаций. М.: ОНТИ ЦНИИГАиК, 1976, № 45, с. 21-25.

49. Руководство по топографической съемке шельфа и внутренних водоемов. — М.: ЦНИИГАиК, 1982.283 с.

50. Руководство по топографической съемке шельфа и внутренних водоемов. — М.: ЦНИИГАиК, 1989 265 с.

51. Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. ЭКО-ТРНДЗ, Москва 2000г.

52. Синякова Т.Г., Шапошников А.И. Стереофотоустановка для картографирования морского дна. Геодезия и картография, 1982, № 5. с. 42-44.

53. Спиридонов М.А., Наумов Е.А. Геологическая съемка прибрежного шельфас применением ГБО. Доклады АН СССР, т. 219, № 2,1974, с. 462 - 465.

54. Старожнцкий В.В. Многолучевая гидроакустическая система ВО SUN. — Геодезия и картография, 1982, № 4, с. 55 — 58.

55. Фалееф В.И., Каврайский A.B. Морские карты: их настоящее и будущее. — Морской сборник, 1974, № 11, с. 66-68.

56. Федеров И.И. Эхолоты и другие гидроакустические средств. В кн.: Курс кораблевождения, т. У, кн. 4, Л, 1960,368 с.

57. Федотов Г.А. Инженерная геодезия. — М. Высшая школа, 2002г.

58. Хэмитон Л. Акустика морских осадков. М.: Мир, 1977. — 533 с.

59. Шумовский Т.А. Арабская картография и ее происхождение и развитие. Известия Всесоюзного географического общества, БГО, т. 79. вып. 5,1947.

60. Яшин A.B., Забела К.А. Обследование подводных трубопроводов и кабелей сиспользованием трассоискателя. Строительство трубопроводов, 1970, № 12.

61. Coastal zone map sections. «Cartographica», 1986, 23, № 1-2, 66-71 (1987, 11.52.168).

62. Collins J. Photobathymety. Case Stud. Appl. Ado. Data Collect. And Manag., New York, N.Y, 1980 82-92.

63. Etud de la nature des sediments superficiels marines par la mesure du coefficientde reflexsion. G These. Doct. -Ing. Univ. Pierre et marie Curie-Paris, 1983, 137 P.

64. Fryer J.O. A simple system for photogrammetric mapping in shallow watter. — photogramm. Ree., 1983, 11, N 62,203-208.

65. Harmel Norman A. Fine resolution water-depth measuring system, Western Electric Co. Pat., 4259734,USA. Заявл.21.12.79, №106226 опубл. 31.03.81 MRU G 01 515/08, HKU 367/101.

66. L'imagerie du fond avec divers types de sondeurs. Geometre. 1983,26, N 8-9, 43-44, 49-51.

67. Lyzenda David R. Remote Bathymetry using activ and passive techniques.-Int.Geosci. and Remote Seus. Simp. (IGARSS 81). Washington D.C., 1981. Digest. Vol. 2, New York, N.Y., 1981,779-786.

68. Rey Salgodo J., Diaz del Kio Espanol V., Coloq. Madrid: Coloq int., 1982, T.l,1. Madrid, 1983, 223-231/