Methods prognostication for description dynamics of Electronic Navigational Charts

Аннотация – Безопасность судоходства является одним из приоритетных направлений эксплуатации судов. Одним из факторов, влияющих на безопасность, является точность и информативность положения судна относительно морского дна, которое имеет тенденцию изменяться во времени. Параллельно с изменением рельефа дна, но уже в другом масштабе времени изменяется поверхность моря. Приведение к единому масштабу времени с учетом этих изменений и отображение на карте динамики этих процессов на момент движения судна является целью исследования. В процессе моделирования динамических процессов морского дна и поверхности моря с учетом воздействия таких внешних факторов, как ветер и волнение получили возможность составления прогноза состояния моря и дна на предполагаемый отрезок времени прохода судна на этом участке.

Анотація – У представленому дослідженні наведені роз'яснення того, за допомогою яких механізмів можна використовувати природні процеси в напрямку складання прогнозу зміни рельєфу дна на мілководді в умовах судноплавства. Ключовим фактором є розробка програм, що дозволяють відстежувати зміни природних процесів з відображенням і фіксацією їх на електронних носіях будь-яке дослідження переважно проводити з урахуванням зміни стану об'єкта в часі і під впливом різних факторів одночасно і динамічно. Ддинамічні процеси діляться на "значущі" і "несуттєві". Ця залежність визначається масштабом простору і часу, де і коли вони відбуваються. Поняття "масштабний фактор" вводиться з метою визначення ступеня значущості впливу динамічних процесів при проведенні досліджень. Наведений в роботі спосіб моделювання динамічної карти дає можливість складати прогноз замулювання морського / річкового дна на заданий період часу. Після порівняння прогнозу з фактичним результатом можна вводити поправки в підбирається функцію, постійно вдосконалюючи модель.

В результаті проведених досліджень прийшли до таких висновків.

1. У процесі досліджень і складання динамічної навігаційної карти при використанні різномасштабних даних водної поверхні і рельєфу дна, слід вводити ваговий коефіцієнт "scale factor”.

2. В інформаційний блок навігаційних картографічних систем ECDIS і Inland ECDIS рекомендується вводити динамічну складову, що дозволяє судноводію бачити положення судна з урахуванням висоти хвилі, щодо дна в реальному режимі часу;

3. Розглянуті методи паралельного перенесення рельєфу дна засновані лише на даних статистичних повторюваних спостережень з використанням ітерацій. Ці методи дають достовірний результат, як правило на піщаних і мулистих ґрунтах, де рельєф має яскраво виражені хвилеподібні форми, а також при порівняно часто повторюваних зовнішніх впливах при дотриманні загального генерального напрямку.

Annotation – In presented research, there are some explanations about mechanisms of using natural processes to make forecast of changes in bottom topography in shallow water under navigation conditions. The key factor is the development of programs that can track changes in natural processes with displaying and fixation on electronic devices. Any research should preferably be carried out considering changes of the object over time and under the influence of various factors simultaneously and dynamically. In the article dynamic processes are divided into "significant" and "insignificant".

This dependence is determined by the scale of space and time, where and when they occur. The concept of "scale factor" is introduced in order to determine significance of dynamic processes influence during research. Presented in the research dynamic map modelling method enables to make a forecast of siltation of the sea / river bottom for a given period of time. After comparing the forecast with the actual result, you can make corrections of the selected function, i.e. constantly improving the model.

As a result of the research, we came to the following conclusions.

1. The “scale factor” should be entered in dynamic navigation map research and compilation with using different-scale data of the water surface and bottom topography.

2. It is recommended to enter a dynamic component into the information block of the navigation cartographic systems ECDIS and Inland ECDIS, allowing the skipper to see the position of the vessel, considering the wave height relative to the bottom in real time.

3. Above methods of parallel bottom topography transferring are based only on the data of statistical observations with using iterations. These methods usually give proper results on sandy and silty soils, where the relief has distinct wave-like forms, as well as relatively often repeated external influences with following the general main direction.