Морская карта или гидрографическая карта — это графическое изображение морского региона или водоема и прилегающих побережий или банков . В зависимости от масштаба карты, она может показывать глубины воды ( батиметрию ) и высоты суши ( топографию ), естественные особенности морского дна, детали береговой линии, навигационные опасности, расположение естественных и искусственных средств навигации , информацию о приливах и течениях , местные детали магнитного поля Земли и искусственные сооружения, такие как гавани , здания и мосты. Морские карты являются важными инструментами для морской навигации ; многие страны требуют, чтобы суда, особенно коммерческие, перевозили их. Морские карты могут иметь форму карт, напечатанных на бумаге (растровые навигационные карты) или компьютеризированных электронных навигационных карт . Последние технологии сделали доступными бумажные карты, которые печатаются «по требованию» с картографическими данными, которые были загружены в коммерческую типографию не позднее, чем за ночь до печати. При каждой ежедневной загрузке в файлы карт по запросу добавляются важные данные, такие как местные уведомления мореплавателям, чтобы эти карты были актуальны на момент печати.
Морские карты основаны на гидрографических и батиметрических исследованиях . Поскольку съемка является трудоемкой и занимает много времени, гидрографические данные для многих районов моря могут быть датированы и иногда ненадежны. Глубины измеряются различными способами. Исторически использовался промерный канат . В наше время для измерения морского дна в открытом море используется эхолот . При измерении безопасной глубины воды над всем препятствием, таким как затонувшее судно , минимальная глубина проверяется путем прочесывания области длиной горизонтальной проволоки . Это гарантирует, что труднодоступные выступы, такие как мачты , не представляют опасности для судов, проходящих через препятствие.
Морские карты выпускаются национальными гидрографическими службами во многих странах. Эти карты считаются «официальными» в отличие от карт, издаваемых коммерческими издательствами. Многие гидрографические службы регулярно, иногда еженедельно, вручную обновляют свои карты через своих торговых агентов. Отдельные гидрографические службы выпускают национальные серии карт и международные серии карт. Координируемая Международной гидрографической организацией , международная серия карт представляет собой всемирную систему карт (серия карт «INT»), которая разрабатывается с целью унификации как можно большего количества систем карт.
Существуют также коммерчески опубликованные карты, некоторые из которых могут содержать дополнительную информацию, представляющую особый интерес, например, для капитанов яхт.
Характер водного пути, изображенного на карте, может измениться, и искусственные средства навигации могут быть изменены в короткие сроки. Поэтому старые или неисправленные карты никогда не следует использовать для навигации. Каждый производитель морских карт также предоставляет систему для информирования мореплавателей об изменениях, которые влияют на карту. В Соединенных Штатах исправления карт и уведомления о новых изданиях предоставляются различными государственными учреждениями посредством Notice to Mariners , Local Notice to Mariners , Summary of Corrections и Broadcast Notice to Mariners. В США у NOAA также есть партнер по печати, который печатает карты NOAA «POD» (печать по требованию), и они содержат самые последние исправления и уведомления на момент печати. Чтобы уведомить мореплавателей, радиопередачи предоставляют предварительное уведомление о срочных исправлениях.
Хорошим способом отслеживания исправлений является система карточек исправлений карт и публикаций . Используя эту систему, штурман не обновляет немедленно каждую карту в портфеле, когда приходит новое уведомление мореплавателям , а вместо этого создает карточку для каждой карты и отмечает исправление на этой карточке. Когда приходит время использовать карту, он достает карту и карточку карты и вносит указанные исправления на карту. Эта система гарантирует, что каждая карта будет должным образом исправлена перед использованием. Предусмотрительный мореплаватель должен получить новую карту, если он не отслеживал исправления, и его карте больше нескольких месяцев.
На рынке доступны различные системы цифровых уведомлений для моряков, такие как Digitrace, Voyager или ChartCo, для исправления карт Британского Адмиралтейства , а также карт NOAA. Эти системы предоставляют только соответствующие судну исправления по электронной почте или через веб-загрузки, что сокращает время, необходимое для сортировки исправлений для каждой карты. В то же время предоставляются трассировки для помощи в исправлениях.
Канадская береговая охрана выпускает публикацию Notice to Mariners, которая информирует моряков о важных вопросах безопасности навигации, затрагивающих канадские воды. Эта электронная публикация публикуется ежемесячно и может быть загружена с веб-сайта Notice to Mariners (NOTMAR). Информация в Notice to Mariners отформатирована для упрощения исправления бумажных карт и навигационных публикаций.
Существуют различные и разнообразные методы корректировки электронных навигационных карт.
В 1973 году грузовое судно MV Muirfield (торговое судно, названное в честь Muirfield , Шотландия ) столкнулось с неизвестным объектом в Индийском океане в водах, нанесенных на карту на глубине более 5000 метров (16 404 фута), что привело к обширным повреждениям его киля . [1] В 1983 году HMAS Moresby , исследовательское судно Королевского австралийского флота , обследовало район, где был поврежден Muirfield , и подробно нанесло на карту ранее не подозреваемую опасность для навигации — подводную гору Muirfield . Драматическое случайное открытие подводной горы Muirfield часто приводится в качестве примера ограничений в точности вертикальных геодезических данных некоторых прибрежных районов, представленных на морских картах, особенно на мелкомасштабных картах .
Похожий инцидент с пассажирским судном произошел в 1992 году, когда лайнер Cunard Queen Elizabeth 2 врезался в подводную скалу у острова Блок в Атлантическом океане . [2] В ноябре 1999 года полупогружное тяжеловесное судно Mighty Servant 2 перевернулось и затонуло после удара о неизведанную одиночную подводную изолированную вершину гранита у берегов Индонезии. Пять членов экипажа погибли, и Mighty Servant 2 был объявлен полностью потерянным. [3] Совсем недавно, в 2005 году, подводная лодка USS San Francisco врезалась в неизведанную подводную гору (морскую гору) примерно в 560 километрах (350 статутных миль) к югу от Гуама на скорости 35 узлов (40,3 миль в час; 64,8 км/ч), получив серьезные повреждения и убив одного моряка. В сентябре 2006 года самоподъемная баржа Octopus села на мель на неизведанной морской горе в районе Оркнейских островов (Великобритания), когда ее буксировал буксир Harold . Барже был нанесен ущерб на сумму 1 млн фунтов стерлингов, а также были задержаны работы по установке прототипа приливного генератора. Как указано в Справочнике мореплавателя и последующем отчете о происшествии: «Ни одна карта не является безошибочной. Каждая карта может быть неполной». [4]
Исторически первой проекцией, изобретенной Марином Тирским около 100 г. н. э. по Птолемею , была то, что сейчас называется равнопромежуточной проекцией (исторически называемой плоской картой, plate carrée , португальской : carta plana quadrada ). Хотя она очень удобна для небольших морей, таких как Эгейское, она не подходит для морей, больших, чем Средиземное, или открытого океана, хотя ранним исследователям приходилось использовать ее из-за отсутствия лучшего.
Проекция Меркатора в настоящее время используется на подавляющем большинстве морских карт. Поскольку проекция Меркатора является конформной , то есть пеленги на карте идентичны соответствующим углам в природе, курсы, нанесенные на карту, могут использоваться непосредственно в качестве курса для управления штурвалом.
Гномоническая проекция используется для карт, предназначенных для построения маршрутов большого круга . NOAA использует поликоническую проекцию для некоторых своих карт Великих озер , как в крупных, так и в мелких масштабах. [5]
Положение мест, показанных на карте, можно измерить по шкале долготы и широты на границах карты относительно геодезической системы отсчета , такой как WGS 84 .
Пеленг — это угол между линией, соединяющей две интересующие нас точки, и линией от одной из точек на север, например, курсом судна или показаниями компаса до ориентира. На морских картах верхняя часть карты всегда соответствует истинному северу , а не магнитному северу , на который указывает компас. Большинство карт включают в себя компасную розу, изображающую разницу между магнитным и истинным севером.
Однако использование проекции Меркатора имеет недостатки. Эта проекция показывает линии долготы как параллельные. На реальном глобусе линии долготы сходятся по мере приближения к северному или южному полюсу. Это означает, что расстояния с востока на запад преувеличены на высоких широтах. Чтобы сохранить конформность проекции, проекция пропорционально увеличивает отображаемое расстояние между линиями широты (расстояния с севера на юг); таким образом, квадрат отображается как квадрат везде на карте, но квадрат на Полярном круге выглядит намного больше, чем квадрат того же размера на экваторе. На практике это не такая уж большая проблема, как кажется. Одна минута широты для практических целей равна морской миле. Поэтому расстояния в морских милях можно измерять по градациям широты, напечатанным сбоку карты. [6]
Традиционные морские карты печатаются на больших листах бумаги в различных масштабах . Моряки обычно носят с собой много карт, чтобы обеспечить достаточное количество деталей для районов, которые им может понадобиться посетить. Электронные навигационные карты , которые используют компьютерное программное обеспечение и электронные базы данных для предоставления навигационной информации, могут дополнять или в некоторых случаях заменять бумажные карты, хотя многие мореплаватели носят бумажные карты в качестве резерва на случай отказа электронной картографической системы.
Гидрографические агентства многих стран публикуют "Карту 1", в которой объясняются все символы, термины и сокращения, используемые на картах, которые они выпускают как для внутреннего, так и для международного использования. Каждая страна начинает с базовой символики, указанной в стандарте IHO INT 1, а затем ей разрешается добавлять собственные дополнительные символы к своим внутренним картам, которые также объясняются в ее версии Карты 1. Обычно судам требуется иметь копии Карты 1 вместе с бумажными картами.
Морские карты должны быть помечены навигационной и глубинной информацией. Существует несколько коммерческих программных пакетов, которые выполняют автоматическое размещение меток для любого типа карты или схемы. Современные системы отображают электронные карты в соответствии со спецификацией IHO S-52, выпущенной Международной гидрографической организацией (IHO). [7]
На карте используются символы для предоставления лоцманской информации о характере и местоположении объектов, полезных для навигаторов, таких как информация о морском дне, морские знаки и ориентиры. Некоторые символы описывают морское дно с такой информацией, как его глубина, материалы, а также возможные навигационные опасности, такие как кораблекрушения . Другие символы показывают положение и характеристики навигационных средств, таких как буи , огни , маяки , прибрежные и наземные объекты и сооружения, которые полезны для определения местоположения . Аббревиатура «ED» обычно используется для обозначения географических мест, существование которых сомнительно.
Цвета различают созданные человеком объекты, сушу, морское дно, высыхающее во время прилива, и морское дно, постоянно находящееся под водой , а также указывают на глубину воды.
Глубины, которые были измерены, обозначены числами, показанными на карте. Глубины на картах, опубликованных в большинстве частей света, используют метры. Старые карты, а также карты, опубликованные правительством Соединенных Штатов, могут использовать футы или сажени . Контурные линии глубины показывают форму подводного рельефа . Цветные области моря подчеркивают мелководье и опасные подводные препятствия. Глубины измеряются от нулевой точки карты , которая связана с местным уровнем моря. Нулевая точка карты варьируется в зависимости от стандарта, используемого каждым национальным гидрографическим управлением . В целом, тенденция заключается в использовании самого низкого астрономического прилива (LAT), самого низкого прилива, прогнозируемого в полном приливном цикле, но в неприливных районах и некоторых приливных районах используется средний уровень моря (MSL).
Высоты, например, маяка, обычно указываются относительно среднего уровня воды (MHWS). Вертикальные зазоры, например, под мостом или кабелем, указываются относительно самого высокого астрономического прилива (HAT). На диаграмме будет указано, какой датум используется.
Использование HAT для высот и LAT для глубин означает, что мореплаватель может быстро взглянуть на карту, чтобы убедиться, что у него достаточно свободного пространства для прохождения любого препятствия, хотя ему, возможно, придется рассчитать высоту прилива, чтобы обеспечить свою безопасность.
Приливные гонки и сильные течения имеют специальные символы на картах. Информация о приливном течении может быть показана на картах с использованием приливных ромбов , указывающих скорость и направление приливного течения в течение каждого часа приливного цикла.
