ربما سافرت العديد من الأشياء التي تشتريها من المتجر، في مرحلة ما، على متن سفينة. ينقل نظام النقل البحري الأمريكي ما يقرب من 80 بالمائة من التجارة الخارجية للولايات المتحدة (بالوزن). تم شحن أكثر من 1.34 مليار طن متري من البضائع، بقيمة 1.73 تريليون دولار، داخل وخارج الموانئ الأمريكية في التجارة الخارجية في عام 2011. يتطلب الحفاظ على عمل نظام النقل البحري لدينا بطريقة آمنة وفعالة وسليمة بيئيًا معلومات حول عمق المياه، شكل قاع البحر والخط الساحلي، وموقع العوائق المحتملة، وغيرها من السمات المادية للمسطحات المائية. والهيدروغرافيا هي العلم الذي يقف وراء هذه المعلومات، والمسح هو الطريقة الأساسية للحصول على البيانات الهيدروغرافية.

قليلا من التاريخ

في عام 1807، وقع الرئيس توماس جيفرسون على تفويض يأمر بإجراء مسح لساحل أمتنا الفتية. وهكذا بدأ تاريخ منظمة مسح الساحل، وهي المنظمة التي خضعت لتغييرات في اسمها وهيكلها، ولكن ليس في مهمتها الأساسية: توفير خرائط بحرية للمجتمع البحري من أجل المرور الآمن إلى الموانئ الأمريكية وعلى طول 95000 ميل من الولايات المتحدة. الساحل. واليوم، كما كان الحال في أيام جيفرسون، يقوم مكتب مسح السواحل بإجراء المسوحات الهيدروغرافية التي تشكل المكون الأساسي للخرائط البحرية. اعتمادًا على متطلبات التخطيط، تستخدم الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) نوعين من السونار لمسح قاع البحر: المسح متعدد الحزم والمسح الجانبي.

استخدام السونار في المسح

يقيس السونار متعدد الحزم عمق قاع البحر من خلال تحليل الوقت الذي تستغرقه الموجات الصوتية للانتقال من القارب إلى قاع البحر والعودة. يوفر تفاصيل مذهلة لقاع البحر، خاصة في الأراضي الصخرية والوعرة، حيث يعطي صورة كاملة لقاع البحر. يعد السونار متعدد الحزم مفيدًا جدًا في مناطق مثل شمال شرق الولايات المتحدة وألاسكا، حيث يكون قاع البحر معقدًا وغالبًا ما تتناثر فيه آلاف الصخور. ومع ذلك، في المناطق المسطحة الضحلة نسبيًا، مثل تلك الموجودة على طول ساحل وسط المحيط الأطلسي، قد لا تكون الحزم المتعددة فعالة للغاية. لذلك، يستخدم مساحو الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) أداة أخرى تسمى سونار المسح الجانبي. يقوم هذا النوع من السونار بتكوين صورة لقاع البحر، لكنه لا يحدد الأعماق. إذا عثر المساحون على حطام أو عائق باستخدام سونار المسح الجانبي، فسوف يحددون أقل عمق باستخدام السونار متعدد الحزم.

تحديد المواقف

المكونات الأساسية الأخرى للرسم هي تحديد المواقع والمد والجزر أو مستويات المياه بدقة. حتى سبعينيات القرن العشرين، كان علماء الهيدروغرافيا يحددون مواقع أعماق المياه باستخدام آلة السدس. يوفر نظام تحديد المواقع العالمي الحديث اليوم الدقة والكفاءة التي لم تكن تحلم بها قبل بضع سنوات فقط. تعد المعلومات التي يتم الحصول عليها عن طريق قياس ارتفاع وهبوط المد والجزر والتنبؤ بها، وتحديد المواقع بدقة، أمرًا بالغ الأهمية للبحارة أثناء قيامهم بتوجيه السفن الكبيرة داخل وخارج موانئنا. في كثير من الحالات، تكون السفن على بعد أقل من ثلاثة أقدام من القاع وعلى بعد بوصات من الخلوص أسفل جسر الطريق السريع. تمنح تكنولوجيا اليوم الطيارين والبحارة المعرفة اللازمة للمناورة على طول الساحل الأمريكي وفي موانئنا ومرافئنا.

معالجة البيانات

بمجرد جمع البيانات الهيدروغرافية باستخدام السونار، يتم وضعها في سياقها، أو الإشارة إليها إلى الموقع الذي تم جمعها فيه. يتم ضبط السبر الخام على مستوى الماء القياسي أو المطلق (المرجع) باستخدام التنبؤات (والمد والجزر النهائية المرصودة اللاحقة) من ملاحظات المد والجزر المجمعة في محطات مستوى المياه. يتم تسجيل المواقع الأفقية (خطوط الطول والعرض) باستخدام معدات النظام التفاضلي العالمي لتحديد المواقع ولا تحتاج إلى مزيد من التعديل. تتم مقارنة المعلومات حول الخط الساحلي على نطاق واسع مع خرائط المسح الساحلي الحديثة لتحديد الميزات والتعديلات الجديدة. وفي نهاية المطاف، تتم إعادة معالجة بيانات السبر لإنتاج السبر النهائي.

المخططات البحرية

باعتباره صانع الخرائط البحرية في البلاد، يستخدم مكتب مسح السواحل البيانات الهيدروغرافية لتحديث مجموعة NOAA التي تضم أكثر من ألف خريطة بحرية. المخطط البحري عبارة عن خريطة للتنقل في الممر المائي وهي إحدى الأدوات الأساسية المتاحة للبحارة. الأرقام الموجودة على المخطط البحري هي قياسات العمق، والتي تم الحصول عليها من المسوحات الهيدروغرافية. تتضمن المخططات أيضًا معلومات أخرى مهمة للتنقل الآمن. تخبر القياسات والرموز قباطنة السفن أو ركاب القوارب الترفيهية إذا كانت المنطقة ضحلة جدًا أو بها مخاطر على الملاحة. كما أنها تصور وسائل مساعدة للملاحة وميزات الخط الساحلي.

فرق الاستطلاع

منذ أوائل القرن التاسع عشر، أرسلت مؤسسة Coast Survey فرقًا ميدانية لمسح المياه الساحلية في البلاد، وجمع المعلومات اللازمة لإنشاء خرائط بحرية. : بما أن المياه الأمريكية تغطي أكثر من ثلاثة ملايين ميل بحري مربع، يجب أن تحدد مؤسسة Coast Survey الأولويات. يقوم الهيدروغرافيون بتقييم 500000 ميل بحري مربع ذات أهمية ملاحية، وبعد ذلك، في كل ربيع، تنطلق الفرق الميدانية لمسح الأقسام ذات الأولوية من 43000 ميل بحري مربع التي تعتبر ذات أهمية حرجة. تظل الأطراف، المخصصة لسفن المسح التابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) أو فرق الاستجابة الملاحية الأصغر حجمًا، متاحة للانتشار في المناطق التي ضربتها الأعاصير أو الكوارث الأخرى، للقيام