Карты своими руками

Заменит ли в скорости связка эхолота и картплоттера официальные гидрографические данные? Посредством краудсорсинга сотни и тысячи яхтсменов могут теперь поделиться собственными результатами замеров глубин, добавив действующим картам актуальности и детализации

Текст Хауке Шмидт

Место на карте выглядит фантастически – уютно и защищенно одновременно. И небо над ним ясное – в отличие от соседних островов архипелага.

К утру к выходу на этот остров готовится только одна местная яхта – ее экипаж встал рано и готов идти дальше. Вопрос в том, как достичь желанной цели? Морская карта помочь не может – пролив между островами залит однотонным голубым цветом, который свидетельствует, что глубины в нем колеблются от нуля до трех метров.

Что ж, тогда пролив будет преодолен с помощью «карманного гидрографа» – особым образом оснащенного тузика. На его корме эхолот, который по беспроводной сети связывается с навигационным приложением на планшете. Метр за метром – и на его дисплее появляются точки замеров глубин. Через полчаса на картплоттере материнской яхты появляется проход с безопасными глубинами.

Звучит здорово? Эта техника называется Sonar Charts Live и разработана компанией Navionics. Маленький эхолот производится компанией Vexilar и называется Sonar Phone T-Box, он стоит около 150 евро. Все, что нужно еще, это совместимое с ним навигационное приложение для вашего планшета или ноутбука.

Работа этой системы подкупающе интересна в районе мелководий, где мало надежных гидрографических данных. Ведь использование гидрографических судов стоит дорого, поэтому Адмиралтейства всех стран стараются промерять глубины в районах основных судоходных путей, «окрестности» могут и подождать. Однако даже на «морских автобанах» многие данные являются устаревшими, зачастую лет на 20–25 (см. интервью далее). Так что это еще большой вопрос, насколько точно они отражают реальность.

Теперь в этом вопросе яхтсмены могут помочь сами себе. Поскольку почти все более или менее крупные яхты сегодня оснащены GPS и эхолотами, а эти устройства в подавляющем большинстве случаев могут вести запись данных даже без дополнительных модулей, то каждые выходные на электронных картах могут появляться тысячи новых и новых данных о глубинах.

Самый известный проект по сбору таких данных, работающий по принципу краудсорсинга (то есть объединения общественных усилий), – это Open Sea Map. Группа энтузиастов собирает данные эхолотов и распространяет их далее с тем, чтобы получить полное покрытие по всему миру. Особенно там, где до поры не было никаких данных по глубинам вообще.

«Первоначально мы ориентировались на данные яхтсменов на мелководью и даже разработали специальный эхолот-модуль для накопления данных, – говорит Маркус Берлохер, член сообщества Open Sea Map. – Но сейчас мы получаем и всеобъемлющие данные от официальных гидрографических структур, например, от Федеральной службы мореходства и гидрографии (BSH)».

В итоге сообщество стало получать весьма подробную сетку глубин, но при этом возникла проблема обработки данных, у сообщества на это явно не хватает ресурсов.

Читайте также  Полный привод - секреты настройки

Еще одним подобным шагом стало создание проекта Team Surv в Англии. Эта группа тоже оперирует данными эхолотов с целью улучшить официальные карты. Получаемые от яхтсменов сведения о глубинах корректируются с учетом времени и высоты прилива так, чтобы гарантировать точность в пределах 20 сантиметров. В настоящее время почти 200 яхт (главным образом, британских), а также ряд вовлеченных в проект торговых и исследовательских судов собирают данные для этого проекта. Те яхтсмены, которые желают участвовать в проекте, могут бесплатно получить на время участия в нем специальный модуль для записи данных с эхолота.

Недавно у этих двух проектов появились серьезные коммерческие конкуренты – американская группа Navico и итальянская компания Navionics решили позволить владельцам их аппаратуры работать на самих себя.

Navionics называет эту услугу Service Sonar Charts. Через веб-сайт итальянской картографической компании треки и показатели эхолотов могут быть загружены самими яхтсменами на сервер фирмы, где генерируются электронные навигационные карты высокого разрешения. Затем яхтсмены могут загрузить их к себе обратно на плоттер или в планшет.

Разумеется, компания Navionics выполняет первичную обработку полученных данных, чтобы исключить влияние приливов, однако учет ветровых нагонов и сгонов воды не предусмотрен.

Готовая карта, к сожалению, не позволяет понять, сколько замеров (и за какие годы) использовалось для генерации изобат. Поэтому не стоит забывать о здоровом скепсисе.

Об этом говорит и сама Navionics, предупреждая, что яхтсменам следует руководствоваться официальной картографией, используя «общественно созданные» карты исключительно для общей оценки обстановки.

При создании карт Insight Genesis американцы из группы Navico также опираются на данные эхолотов и плоттеров, но только приборов под брендами Lowrance, B&G и Simrad. Что касается технологии, то она такая же: лог-файлы похода загружаются на веб-сервер компании, причем для облегчения процесса последнее обновление программного обеспечения выполняет эту загрузку автоматически после прихода в гавань. И все, через 24 часа можно загружать в плоттер обновленную карту.

В дополнение к картам «собственного производства» можно получить и ранее загруженные данные других пользователей, так что яхтсмен может получить обновленные навигационные данные еще до того, как отправится в плавание.

И такая деталь: в отличие от «общественных карт» производства Navionics карты Genesis Insight отображают изобаты только там, где имеются официальные гидрографические данные. На их фоне хорошо заметен объем получаемых от яхтсменов данных.

Пока «личные» данные в значительной мере ограничиваются внутренними акваториями – так, по крайней мере, обстоит дело с информацией, представленной Navico. Дело в том, что большинство пользователей, загружающих данные для Navico, – это бесчисленные рыболовы, предпочитающие устья рек и озера. Между тем было бы интересно провести такие «общественные работы» на популярных морских акваториях. И не только интересно, но и актуально. Считают же норвежские картографы, что вдоль побережья их родины есть… и не отмечены на картах порядка 35 тысяч опасных подводных камней. Чтобы устранить этот «картографический недочет», государственным структурам этой страны понадобится минимум 30 лет работы. Отчего же не прибегнуть к помощи яхтсменов? Нет, нельзя, законодательство не предусматривает. В той же Норвегии, как и в соседней Швеции, любого рода частные гидрографические измерения незаконны – желающие принять участие в такой работе должны пройти трудоемкую процедуру регистрации, а также зарегистрировать свои эхолоты.

Читайте также  Соединяй и властвуй

Чтобы обойти подобные запреты, особенно типичные для Северной Европы, фирма Navionics начала широкую кампанию, призвав пользователей своего навигационного приложения отмечать на картах неизвестные ранее камни и мели, пользуясь режимом User Edit. Такая информация сразу становится доступной для всех пользователей программы Navionics. Это своего рода тонкий обход законодательных ограничений – личная корректура не относится к частным гидрографическим измерениям и потому легальна.

Несмотря на все сложности, общественный сбор показателей эхолокации обладает огромным потенциалом, тем более что широкое распространение Интернета позволяет все легче обмениваться данными.

Возможно, уже через несколько лет станет нормой, когда яхтсмен перед выходом из гавани будет загружать из «облачного хранилища» свежеоткорректированные «общественные» карты для района предстоящего плавания.

И все же не стоит забывать, что имеющиеся сейчас в нашем распоряжении системы не настолько точны, чтобы смело использовать их в качестве навигационного средства. Вот когда вычислительные мощности позволят очистить «общественные данные» эхолокации от влияния приливов, ветрового нагона и волнения, вот тогда… Впрочем, даже со всеми их недостатками общественные карты облегчают навигацию. Уже сегодня.

На наши вопросы отвечает доктор Матиас Ионас, вице-президент Федеральной службы мореходства и гидрографии Германии (BSH) и руководитель общества Морской гидрографии. Он объясняет, в чем заключаются основные трудности создания цельной карты из отдельных результатов индивидуальной эхолокации

Yacht: Актуализация и детализация карт по данным пользователей представляется сегодня одной из важнейших тенденций в Европе и США, не так ли?
Матиас Ионас: На самом деле краудсорсинг на море имеет давнюю традицию. Уже в 1841 году американец Мэтью Мори начал собирать данные наблюдений о ветрах и течениях разных капитанов и наносить их на карты. Позднее Вильгельм фон Фрееденсовместно с тогдашней службой DeutscheSeewarte (основой нынешней BSH) начал заниматься чем-то подобным. Новым является лишь то, что сегодня «цифровой мир» позволяет радикально облегчить накопление и обработку подобных данных.
Y: Выходит, это хорошо, что сотни яхтсменов смогут передавать общественности свои данные?
М.И.: Это вопрос непростой. Надо понимать, что мы еще долгое время не увидим принципиально новых с точки зрения объема информации морских карт. Эхолот способен лишь замерить расстояние от поверхности воды до дна моря. В зависимости от скорости лодки и качества приборов можно получить более или менее точный разрез морского дна по курсу яхты. Но здесь масса проблем, связанных со следующими факторами, – это и текущее положение уровня воды относительно ординара, и точность эхолота, и точность GPS, которая в вертикальном направлении гораздо ниже требуемой, чем на плоскости. Для измерения глубин нам требуется точность порядка одного процента. Это означает, что точность вертикального позиционирования яхты (ее положение относительно нуля ординара) при измерениях на глубинах до 20 метров должна быть не хуже 20 сантиметров.
Y: Как получить такие точные измерения в море?
М.И.: Для начала мы оцениваем все движения гидрографического судна и колебания его мгновенной скорости, оцениваем реальную скорость распространения звука в воде в данных условиях и корректируем показания эхолотов. Чтобы объединить в единое целое массив данных, сделанных в разное время и при разных положениях уровня воды, нам требуется привести во всех случаях положения судна к нулю ординара, для чего используются наземные станции GPS-коррекции. Яхтсмены такими возможностями не располагают.
Y: Выходит, данные, полученные от яхтсменов, непригодны?
М.И.: Я бы так не сказал. С помощью общественного сбора данных мы сможем найти систематические ошибки наших карт. Поэтому чем больше свидетельств об изменениях глубин или нахождении неизвестных ранее камней мы получаем, тем лучше.
Y: Вы не можете исследовать все моря сразу. Как обстоят дела хотя бы на Балтике?
М.И.: Я не знаю, как работают наши российские коллеги (кажется, до 2005 года мы вообще не получали от них обновленных после распада СССР данных), но мы стремимся промерять мели Северного и Балтийского морей каждые 30 лет. Однако изменчивость таких областей, как устье Эльбы, требует промерять их значительно чаще. Ноделать промеры чаще одного раза в 20 лет очень трудно. И не думаю, что гидрографические службы других стран работают интенсивнее нас.
Y: 20–30 лет – это очень много!
М.И.: Шведский коллега как-то сказал мне: «Мы знаем поверхность Марса лучше, чем дно Балтийского моря», и, вероятно, был прав. По нашим оценкам мы более или менее точно смогли промерить не более 10 процентов всей поверхности морского дна.
Y: Получается, краудсорсинг и вправду может быть полезен?
М.И.: Увеличение числа измерений чрезвычайно важно. Но количество не означает качество. На той акватории, где данных мало, данные эхолотов яхтсменов могут быть очень полезны.А если вернуться к Балтике… Нет, пока я не вижу здесь возможности для их деятельности. Глубины здесь слишком малы (что требует чрезвычайно высокой точности), а влияние волн, приливов и иных колебаний уровня воды будет чересчур заметным.

Сокращенный вариант. Опубликовано в Yacht Russia № 6 (75), 2015 г.

Читайте также  Знать бы где упасть, страховку бы купил