Deniz ve topografyasının incelenmesi, insan yapımı yapılar,
seyahatler, bilim ve ayrıca çok çeşitli mesleki alanlar için hayati
önem taşımıştır. Batimetri, bazen fathometri olarak da adlandırılır,
su altındaki arazinin incelenmesidir.
Batimetri araştırma alanı, son birkaç on yılda bazı önemli
gelişmelere tanık olmuştur. Batimetri henüz yeni bir kavramken,
gemiler, doğrudan geminin altındaki derinliği ölçmek için bir yankı
sondajı (echo-sounder) kullanmaktadırlar.
Günümüzde, multi-transducer sistemleri kullanan batimetrik araştırma
ekipmanları, deniz tabanının biraz daha geniş alanlarını
ölçmektedir, ancak bu genellikle sığ sularda faydalıdır. Çoğu
ekipman artık, sonar ve 3B lazer taramasına (lidar) benzer şekilde
deniz tabanında yelpaze şeklinde bir kapsama alanı oluşturan ve çok
daha yüksek doğrulukla çok daha büyük miktarda veri toplayan çok
hüzmeli sonar (multi-beam echo sounder) teknolojilerini
kullanmaktadır.
Batimetri Araştırması Nedir?
Batimetri araştırmaları, su altı derinliğinin ölçülmesinin yanı sıra
yüzeyin altındaki arazideki özelliklerin haritalanmasına da olanak
tanır. Haritacılar, su altındaki derinliği, yüksekliği ve
anomalileri belirlemeye çalışırlar.
Ayrıca, batimetrik araştırma ekipmanları, gelgitleri, akıntıları,
dalgaları ve hatta yerel kıyı şeritlerindeki değişiklikleri analiz
etmeye yardımcı olur. Daha uzun bir süre boyunca yapılan
araştırmalar, hem doğal nedenlerden hem de tarama gibi insan
müdahalelerinden kaynaklanan değişen çevre hakkında zengin bir bilgi
sağlayabilir.
Mevcut çeşitli teknolojileri kullanarak, haritacılar, arazideki ve
rölyeflerdeki değişiklikleri derinlik konturları adı verilen
çizgilerle gösteren deniz tabanının tam bir görüntüsünü veya
haritasını oluşturmaya çalışırlar. Bu haritalar daha sonra su altı
alanının daha iyi anlaşılmasını gerektiren birçok şey için
kullanılır.
Bu veriler çoğunlukla deniz araçlarının seyir amaçlı olarak
kullanılır, böylece okyanusun onlar için hazırladığı engellerden
güvenli bir şekilde kaçınabilirler.
Batimetrik Araştırma ve Hidrografik Araştırma
Hidrografi, su altı topografyasını ifade etmek için kullanılan başka
bir terimdir ve teknik olarak batimetrik araştırmalar bir tür
hidrografik araştırmadır. Bununla birlikte, her ikisi de deniz
tabanının derinliğini ölçtüğü ve genellikle kıyı şeridinden
başlayarak kontur haritaları ürettiği için, bu terimler sıklıkla
birbirinin yerine kullanılır.
Hem hidrografik ölçümler hem de batimetrik ölçümler oldukça karmaşık
ve oldukça maliyetlidir. Sekstantlar, kılavuz çizgiler ve diğerleri
gibi cihazların derinlik ölçümleri için yalnızca ara sıra ölçümler
sunduğu zamanlarda pahalıydılar. Batimetrik veriler artık genellikle
çeşitli cihazlar kullanılarak özel olarak tasarlanmış araştırma
gemilerinden elde edilebilmektedir.
Batimetri Amaçlı Kullanılan Ekipmanların Özellikleri
Daha önce de belirtildiği gibi,
batimetrik ölçüm ekipmanlarında kullanılan teknoloji son 20 yılda
hızla gelişmiştir. Batimetrik ölçüm yapanların veri toplamak ve
harita çıkarmak için kullanabilecekleri birkaç farklı yöntem
bulunmaktadır.
Multi-Beam Echo Sounder (Çok Hüzmeli Sonar)
Multi-beam echo sounder cihazları (MBES), sesi deniz tabanına ve
yüzeyin altındaki nesnelere yansıtan ve ardından geri dönen yankıyı
ölçüp analiz eden bir sonar türüdür. Çok hüzmeli sonar, kullanılan
eski teknolojilere kıyasla deniz tabanının daha geniş
"yelpazelenmiş" bölümlerini yakalamak için bir geminin altından
kullanılır.
Kullanılan kavramlar eski yöntemlere benzer olsa da, Multi-beam echo
sounder cihazları, yan sonar (side beam) yöntemine ve diğerlerine
kıyasla çok daha geniş alanları kapsayacak şekilde bu verilerin
"kısa bölümlerini" toplayabilir. Multi-beam echo sounder cihazları
ayrıca, akustik geri saçılma (acoustic backscatter) adı verilen
yöntemi kullanarak temel düşük çözünürlüklü görüntüler üretmek için
kullanılabilecek verileri de toplayabilir. MBES cihazları, özellikle
gemi enkazları, tehlikeli engeller veya genel olarak nesnelerin
üzerindeki su derinliklerini belirlemek için daha kapsamlı bir
batimetrik kapsama alanı oluşturmak amacıyla kullanılır.
Side Scan Sonar (Yan Taramalı Sonar)
Batimetri uzmanları tarafından kullanılan bir diğer sonar yöntemi de
yan taramalı sonardır. Yan taramalı sonar sistemleri, adından da
anlaşılacağı gibi, geminin arkasında su altında çekilen ve üzerinde
sonar ekipmanı taşıyan bir towfish (çekme sualtı platformu)
kullanır. Bir iletim kablosu ve üst yüzey işleme ünitesi
kullanılarak, yan tarama sistemleri tarafından kullanılan ses
enerjisi, towfish gövdesinin hemen altındaki deniz tabanını ve her
iki yanında yaklaşık 100 metrelik bir alanı tarayabilir.
Gemi hareket halindeyken toplanan yankı verileri, deniz tabanının
genel bir görüntüsünü oluşturmak için kullanılır. Yan taramalı sonar
sistemi (SSS), genel olarak derinliği ölçmede daha az etkili
oldukları için, çok hüzmeli tarayıcılara (MBES) kıyasla büyük
derinliklerde daha az etkilidir. Yan tarayıcılar, deniz tabanındaki
nesneleri ve eğimleri göstermede daha verimlidir ve oldukça net bir
görüntü oluşturur. Bunlar genellikle daha kapsamlı veri toplamak
için çok hüzmeli tarayıcılarla birlikte kullanılır. Yan taramalı
sonarlar, deniz tabanında bulunan nesneleri tespit etmek ve
sınıflandırmak için kullanılır.
LiDAR
Işık algılama ve mesafe ölçümü (LiDAR) teknolojisi, sonardan farklı
çalışır; bunun yerine, lazer ışığı ışınlarının bir nesneden
yansıması için geçen süreyi ölçüp analiz ederek derinliği ve
yüksekliği ölçer. Batimetrik ölçümlerde kullanıldığında, LiDAR
genellikle denizin çok daha geniş alanlarını herhangi bir deniz
aracından çok daha yüksek hızlarda tarayabilen hava araçları
tarafından kullanılır.
LiDAR ölçüm sistemleri, bu zaman gecikmelerini ölçerek suyun
derinlikleri ve kıyı şeritlerinin yüksekliği hakkında veri
üretebilir. Bu teknolojinin hidrografik ölçümlerden çok daha fazla
kullanım alanı vardır. LiDAR, birçok 3B lazer tarama cihazı
tarafından 3B modelleme, arkeoloji ve diğer çeşitli alanlarda
kullanılır. Batimetrik LiDAR ölçüm sistemleri, özellikle deniz
araçlarının kaya, mercan veya yosun yığınları nedeniyle güvenli bir
şekilde ölçüm yapmakta zorlanabileceği bölgelerde faydalıdır.
Batimetrinin Önemi
Hidrografik ölçümler ve batimetrik ölçümler, denizaltıyla ilgili
birçok alanda büyük fayda sağlar. Bazıları basit olsa da, sürekli
gelişen bu çalışma alanı, batimetrik verileri kullanarak dünyayı
iyileştirmenin yeni yollarını bulmaktadır.
Deniz Haritaları
Oluşturma
Batimetrik veriler çoğu zaman deniz
haritaları oluşturmak için faydalıdır. Denizciler ve denizciler,
denizdeki zorlukların üstesinden gelmek için her zaman haritalara
ihtiyaç duymuştur. Deniz haritaları neredeyse bin yıldır kullanılsa
da, modern haritalar bir geminin karşılaşabileceği derinlikler ve
tehlikeler hakkında inanılmaz derecede doğru veriler sunar.
Bu haritalar, özellikle ulaştıkları derinlikler konusunda çok daha
dikkatli olmaları gereken büyük gemiler için okyanus yolculuğunu çok
daha güvenli hale getirir.
Doğa Koruma Çalışmaları
Batimetrik veriler, bilim insanları tarafından deniz koruma amacıyla
da kullanılır. Veriler, ıstakoz ve yengeç gibi dipte yaşayan deniz
canlılarının yaşam döngüsünü incelemek için kullanılabilir. Bu
haritalar, bu hayvanların beslenme, üreme ve genel olarak
yaşamlarını geçirme gibi neredeyse her şeyi nerede yaptıklarını
belirlemeye yardımcı olur.
Veriler ayrıca, erozyon veya yerel ekosistemi büyük ölçüde
etkileyebilecek başka nedenlerle kıyı şeridinde geçmişte ve
gelecekte meydana gelen değişiklikleri incelemek için de
kullanılabilir. Deniz tabanı ve kıyı şeritlerinin haritalanmasının
yanı sıra, veriler mercan habitatlarının haritalarını oluşturmak
için de kullanılabilir.
Bilim insanları ayrıca bir bölgedeki suyun kalitesi, türlerin
dağılımı, arazi ve su altı ekosistemlerinin türleri hakkında bilgi
edinebilirler. Bu veriler kullanılarak Deniz Koruma Alanı haritaları
oluşturulur ve deniz biyologları ve diğer bilim insanları için
zengin bir bilgi kaynağı sağlar.
Afetleri Tahmin Etmek
Batimetri verileri genellikle akıntılar ve gelgitler ile suyun
kalitesi ve bileşimi hakkında bilgi içerdiğinden, gelecekteki
değişiklikleri tahmin etmek için kullanılabilir. Bu tahminler, kıyı
boyunca oluşan ters gelgitler ve su baskınları gibi durumlara
hazırlıklı olmaya yardımcı olabilir.
Sığ Su Araştırması
Çoğu zaman, altyapıyı güncellemek veya uygulamak, kıyı şeridi
yenilemek ve diğer çeşitli projeler için gereken bilgileri toplamak
amacıyla sığ sularda araştırmalara ihtiyaç duyulur. Çoğu araştırma
gemisi bu sığ sularda güvenli bir şekilde seyahat edemez. Gemi
teknik olarak yelken açmak için gereken alana sahip olsa bile,
enkazı hareket ettirme ve nihayetinde yakalanan verileri değiştirme
olasılığı daha yüksek olabilir.
Bu gibi durumlarda en iyi seçenekler, multi-beam yada single-beam
(çok veya tek hüzmeli yankı sondaj) sistemleri taşıyan insansız
yüzey araçlarıdır (USV).
Derin Su Araştırması
Daha derinlerde, en sık kullanılan araştırma ekipmanı, denizde
seyreden bir gemiyle birlikte kullanılan multi-beam echo sounder
cihazıdır (çok hüzmeli sonar). Single beam echo sounder (tek hüzmeli
sonar) cihazları nispeten küçük su kütlelerinde kullanılabilir,
ancak açık denizde ihtiyaç duyulan verilerin çoğunu toplayamazlar.
|
