ما هو الهيدروغرافيا؟

هناك الكثير من المعلومات حول معظم المسطحات المائية الصالحة للملاحة في العالم ، من الأنهار والبحيرات والبحار والمحيطات وغيرها. هذه الأجزاء الدقيقة من المعلومات ليست من الملاحظة العشوائية ولكن من عمل هيدروغرافيين. يتكون التعبير الهيدروغرافي من كلمتين ، ويأتي من الكلمات اليونانية القديمة " hydor" و "grapho" التي تعني "الماء" و "الكتابة" على التوالي. رسمياً ، الهيدروغرافيا هي فرع من العلوم التطبيقية يقيس ويصف السمات الفيزيائية للكائنات المائية مثل الأنهار والبحيرات والبحار والمحيطات والمناطق الساحلية. يذهب الهيدرولوجيا أبعد من ذلك لتحديد هذه المسطحات المائية من خصائص سطحها إلى القيعان. من خلال دراساتهم ، يمكن للمساحين الهيدروغرافيين التنبؤ بالسلوك والتغيير في هذه المسطحات المائية خلال مواسم مختلفة وعلى مدى فترة.

ماذا تفعل الهيدروغرافيين؟

يعمل المسح الهيدروغرافي من خلال تحديد الإحداثيات الأفقية للنقاط على أسطح المياه وقياس عمق الماء في النقاط. تُعرف هذه العملية باسم تحديد الموضع. يقوم الهيدروغرافيون بعد ذلك بإنتاج النتائج على المخططات المقاسة. تشتمل الطرق الأخرى على خطوط الرصاص ، ومسح السحب السلكي ، وأعمدة السبر ، وأجهزة سبر الصدى أحادية الحزمة. دول مثل الولايات المتحدة لديها التكنولوجيا المتقدمة للهيدروغرافيا. تتضمن هذه التقنيات استخدام المركبات ذاتية الحركة تحت الماء (AUVs) والمركبات غير المأهولة تحت الماء (UUVs) لإنتاج مخططات التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD).

الطريقة الأولى والأكثر فعالية التي يفضلها الهيدروغرافيون لدراسة المسطحات المائية هي استخدام أجهزة الصدى متعددة الحزم. تنتج هذه الأدوات بيانات هيدروغرافية تحتوي على معلومات حول عمق الماء وشكل قاع المحيط وشكل الخط الساحلي والسمات الفيزيائية تحت الماء والعوائق المحتملة. تشمل المعلومات الأخرى التي تم جمعها مستويات المياه والمد والجزر والتيارات والملوحة ودرجة الحرارة والمياه الضحلة والشعاب المرجانية والصخور والحطام وغيرها. تتلاءم أجهزة الهيدروغراف مع أجهزة الصدى متعددة الحزم في سفن المسح وتقوم بفحص القاع تحت الماء أثناء مرور السفينة على السطح وتسجيل البيانات. من بين البيانات التي تم جمعها ، ينتج الهيدروغرافيون مخططات بيانية ونماذج هيدروغرافية. توجه المخططات البحرية الملاحين البحريين في حين أن النماذج الهيدروغرافية مفيدة في العديد من المناطق. تستخدم هذه المخططات نطاقات ألوان لإظهار عمق الماء. في بعض الأحيان ، تكون المخططات الملاحية متحيزة لإظهار العمق الضحل للملاحة الآمنة فقط ، وبالتالي ، في مثل هذه الحالات ، قد لا يظهر العمق الفعلي لأعمق النقاط.

تتضمن الهيدروغرافيا مسح الخصائص الطبيعية والبشرية على الشواطئ وفي المحيط مثل التلال والجبال والأبراج والأضواء وغيرها حتى تتمكن السفن من التحرك ووضعها بأمان. يركز الهيدروغرافيا الداخلية ، التي تسمى عادة الهيدرولوجيا ، على الأنهار والبحيرات ومصادر مياه الشرب. البيانات من الهيدروغرافيا الداخلية مفيدة للدراسات العلمية وإدارة الموارد المائية. على الجداول ، يركز الهيدروغرافيا على نوعية المياه ، والتدفق ، والأرض المجاورة. عادةً ما تتضمن ممارسة الهيدروغرافيا على الأنهار والبحيرات والمجاري المائية الضحلة استخدام معدات المسح الضوئي مثل الأجهزة المحمولة باليد أو الخلفية.

تاريخ الهيدروغرافيا

تقليديا ، تبحرت القوارب والسفن في المحيطات عن طريق الحفاظ على الساحل في الأفق. استلزم اختراع البوصلة المغناطيسية في عام 1187 الملاحين لتطوير المخططات التي ساعدتهم على الإبحار عبر المياه المفتوحة. في الأصل ، قام البحارة الأفراد بعمل مخططات ملاحة مكتوبة بخط اليد عندما تكون في التنقل. تعتمد الرسوم البيانية على الاتجاهات المغناطيسية على توقعات الخريطة. ساعدتهم هذه المخططات أثناء التنقل لاحقًا من نفس المياه. في العادة ، أبقوا المخططات سرية لكسب ميزة عسكرية أو تجارية. عندما ازدادت حركة وتجارة عبر المحيط ، كلفت العديد من الهيئات المسوحات الهيدروغرافية للحفاظ على أوعيةها آمنة في المحيطات. مع مرور الوقت ، انضمت الحكومات والشراكات الإقليمية أيضًا إلى الدراسات الاستقصائية وكلفت بمزيد من العمل الهيدروغرافي لمصلحتها التجارية والبحرية. أصبحت المسوحات الهيدروغرافية مهمة إلى حد قيام الحكومات بتأسيس هيئات للقيام بالدراسات بدلاً من تركها في أيدي الملاحين الأفراد.

ظهر الاستخدام الرسمي الأول لمصطلحات الهيدروغرافيا والهيدروغرافات في منتصف القرن السادس عشر. في عام 1795 ، عيّنت البحرية البريطانية ألكسندر دالريمبل كأول هيدروغرافي وأوكل إليه جمع البيانات وتوزيعها على قادة السفينة الآخرين. في العام التالي ، نشرت بريطانيا أول كتالوج هيدروغرافي متبوعًا بمخطط لخليج كويبرون في بريتاني تم إنتاجه في عام 1800. وقد صقلوا هذه المخططات وفقًا للمعايير الاحترافية وجعلوها علنية. في عام 1829 ، طور hydrographer والأدميرال السير فرانسيس بوفورت مقياس قوة الرياح Beaufort الذي أطلق عليه اسمًا والذي أظهر سرعات الرياح وأدخلت لاحقًا جداول المد والجزر. كان عمل بوفورت حاسماً في تطوير أول "إشعارات إلى البحارة" في عام 1834. في عام 1854 ، أنشأت الولايات المتحدة أول مكتب مرصد بحري وهيدروغرافي. في العام التالي ، قدمت بريطانيا كتالوج المخططات الذي يحتوي على 1،981 مخططًا لمعظم الممرات المائية في العالم. أنتجت بريطانيا وباعت الآلاف من هذه الرسوم البيانية سنوياً.

أهمية الهيدروغرافيا

توفر الهيدروغرافيا بيانات مهمة وفعالة للسفن المائية من أجل الملاحة الآمنة في المسطحات المائية. بالإضافة إلى ذلك ، تعد هذه البيانات مهمة أيضًا في توجيه استغلال الموارد المائية مثل الصيد والتعدين تحت الماء. الهيدروغرافيا تساعد المجتمع الدولي على تحديد الحدود البحرية وبالتالي تجنب النزاعات الحدودية المحتملة. هذا التحديد ، بدوره ، يساعد في إدارة المناطق الساحلية والدفاع البحري والأمن من قبل وحدات الدفاع البحري. مع مرور الوقت ، واصل مصورو الهيدروغرافيا تقديم بيانات مهمة عن فيضانات تسونامي والعواصف البحرية. يعتمد علماء البيئة والباحثون البحريون أيضًا على الهيدروغرافيا للحصول على معلومات دقيقة تساعد في حماية وإدارة علوم البحار والبيئة المائية. تساعد النماذج الهيدروغرافية الحكومة والمجتمع الدولي على الحصول على بيانات جغرافية مكانية بحرية للرجوع إليها والتخطيط لها. من الناحية العملية ، تستمر الهيدروغرافيا في توفير البيانات المستخدمة في أعمال الحفر والتثبيت ووضع خطوط الأنابيب والكابلات وإيجاد حطام السفن مثل التايتانيك. من المهم ملاحظة أن البيانات الهيدروغرافية تساعد أيضًا في دراسة الكائنات الحية البحرية وسلوكياتها. تساهم "الهيدروغرافيا" في تمكين ركوب القوارب الترفيهية والملاحة والسياحة البحرية بأمان ، وهي الركائز الأساسية للعديد من الاقتصادات الوطنية. من الصعب تحديد الأهمية الشاملة للعلم الهيدروغرافي بسبب الطبيعة الواسعة للمنافع الاقتصادية للهيئات المائية للحكومات ، في الواقع ، تعتمد جميع الاستثمارات الاقتصادية التي توفرها المسطحات المائية على الهيدروغرافيا لفهم الخلفية وإدارتها واستخدامها في المستقبل.

المنظمات الهيدروغرافية

بدأت الأمم المتحدة في دعم عمل المنظمة الهيدروغرافية الدولية (IHO) في عام 1970 وكلفتها بتوجيه المنظمات الهيدروغرافية الوطنية والخاصة في إجراء المسوحات. يقع مقرها الرئيسي في موناكو ، وتضم IHO حاليًا 89 دولة عضو. تضمن IHO أن يكون لكل المياه الصالحة للاستطلاع مسوحات ومحادثات صحيحة. يحدد هذا الهيكل أيضًا مواصفات ومعايير الرسوم البيانية والهيدروغرافية. من بين أعضاء المنظمة الهيدروغرافية الدولية الخدمة الهيدروغرافية الأسترالية ، الدائرة الهيدروغرافية البحرية الأرجنتينية ، الخدمة الهيدروغرافية الكندية ، إدارة السلامة البحرية الصينية (MSA) ، المكتب الوطني الكوبي للهيدروغرافيا والجيوديسيا ، الإدارة الهيدروغرافية للبحرية المصرية (ENHD) ، الخدمة الهيدروغرافية والمحيطية للبحرية الفرنسية الإدارة الهيدروغرافية اليابانية وعلوم المحيطات ، الخدمة الهيدروغرافية الهولندية ، المكتب الهيدروغرافي النرويجي ، الإدارة الروسية للملاحة وعلوم المحيطات ، المكتب الهيدروغرافي للمملكة المتحدة ، الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) في الولايات المتحدة والتي تضم مكتب مسح الساحل / الخدمة الوطنية للمحيطات ( OCS / NOS) وغيرها. معظم الدول ذات السواحل لها أجسامها الهيدروغرافية.