Ookeanipõhja avastamine: GIS toetamas süvamere uuringuid

1. Ookeanipõhja avastamine: GIS toetamas süvamere uuringuid

2. Dawn Wrighthttp://dusk.geo.orst.edu/geoinfo.htmlEttekandja : Kristiina Karu

3. Sissejuhatus • Okeanograafias multidistsiplinaarse andmestiku ühendamise probleem • GISi kasutamise eelised: • tehnoloogia andmete: • levitamiseks • vahetuseks • kataloogimiseks • arhiveerimiseks • kuvamiseks • kaardistamiseks

4. Sissejuhatus • hoolimata GISi suurest potentsiaalist okeanograafilisteks rakendusteks, jääb tema sissetung alasse tagasihoidlikuks: • Puudulik informatsioon tehnoloogia võimalustest • GISi maksimaalse operatiivsuse saavutamise kulukus • 3-D kuvamise/analüüsi puudulikkus • Olukord paraneb!!!

5. Sissejuhatus • See artikkel kirjeldab esimest GISi kasutust süvamere okeanograafilisi uuringuid teostava aluse pardal, mis töötas koos allveelaevaga Alvin, eesmärgiga uurida ja kaardistada merepõhja Vaikse ookeani kirdeosas. Arc/Info ja ArcViewkasutamine mängis suurt rolli Alviniga põhjas olemise aja optimeerimisel, pakkudes detailseid ja täpseid sukeldumiseelseid kaarte kõigi eeldatavate sukeldumispiirkondade kohta. GISi operatsioonid olid väärtuslikud ka sukeldumisjärgselt, võimaldades kaarte sukeldumisradadest ja näiteid kohtadest, mis on seotud geoloogiliste nähtustega.

6. Ekspeditsioon • 1995 .a. juuni/juuli • 18- teadlast • 12 sukeldumisseeriat • ~1,5 miili sügavusele • Juan de Fuca ahelik (~300 miili Oregoni ja Washingtoni kaldast) • Alvin ja Atlantis II

7. http://www.ocean.washington.edu/neptune/pub/white_paper/fig_9b.htmlhttp://www.ocean.washington.edu/neptune/pub/white_paper/fig_9b.html

8. Ekspeditsioon 1993 aasta juunis maavärinad Sukeldumisseeriad 1993.a. oktoobris ja 1994 .a. juulis 1995 .a. lisainformatsiooni kogumine Hiljutised avastused vulkaanipursetest merepõhjas on pakkunud okeanograafidele unikaalse võimaluse teha ajaliselt kindlaks riftivööndi hüdrotermaalsete süsteemide ja sellega seotud fauna suktsessiooni pärast vulkaanilise süsteemi taaskäivitumist (“reset”i). Võime toime tulla ajast sõltuvate andmetega, on eriti tähtis kõrgdünaamilise merekeskkonna modelleerimisel. See on pakkunud järjekordse tõuke okeanograafiliste andmete sisestamiseks GISi, kus ühest aastast pärinevad objektide kirjeldused, saab kiiresti ja kergelt katta järgmiste või ka eelmiste aastate andmestikuga

10. Arvutite seade laevas PC Arc/Info v.3.4.2 ja ArcView v 2.1 EPS Technologies 486/66 Micrsoft Windows v. 3.1 16 Mb RAM 2 kõvaketast: ~200 Mb ja 1 Gb ArcView v. 2.1 Power Macintosh 7100/66 (1994 .a. väljalase) System 7.1.2. 33 Mb RAM 2 kõvaketast: ~350 Mb ja 260 Mb Laevaarvti Sun Sparcstation 5 Apple Laser Writer Select 360 (must- valge printer) Hewlett-Pachard laser Jet 4 (must-valge printer) Hewlett- Pachard 1200C (värviprinter)

11. Arvutite seade laevas Selline paindlik seade võimaldas: Kaks GISi spetsialisti võisid üheaegselt töötada andmete toimetamise/kaardi töötlemise kallal, kasvatades nii töö efektiivsust Üks GISi spetsialist võis tegeleda andmete toimetamise/kaardi töötlemisega, samal ajal kui teine masin oli vaba, et sellel töötav spetsialist saaks teadlastele pakkuda GISi demosid, võimaldades ka neil ise eksperimenteerida ArcView v. 2.1-ga

12. Laeva navigatsioon Erisused maal ja merel: ankurpunktide leidmine? Ei ole tänavate ristumiskohti ja hoonete nurki- veel!!! Alternatiivsed aparaadid akustiline automaat saatja-vastuvõtja Primaarne andmete kontroll GPSi abil

13. Laeva navigatsioon Akustilist navigatsiooni kasutati just seetõttu, et elektromagnetlained ei liigu piisavalt hästi läbi vee. Kui oli teada laeva ja automaat saatja-vastuvõtja positsioonid, nagu ka heli keskmine kiirus vees, siis sai leida allveelaeva asukohta. Laeva ja automaat saatja-vastuvõtja vaheline rännuaeg muudetakse x,y,z kujule Lähikoordinaadid leitakse navigatsiooniliste arvutite poolt laeva pardal Relatiivseid x,y,z koordinaate (kaugused meetrites, paika pandud “originaal” automaat saatjate -vastuvõtjate võrgustikust merepõhjas) töödeldi, et eemaldada võimalikud vead ja siis konverditi laius/pikkus kraadideks, et sisestada GISi

14. Laevaparda GISi operatsioonid Uuritavate alade reaalaajalised geoloogilised ja tektoonilised kaardid võimaldasid paremini visualiseerida kavandatavat sukeldumispiirkonda keemikud ja bioloogid: ettekujutus aladest, kust tulevikus hakkavad proove võtma ja distantsidest, mida tuleb läbida Võimalus jälgida tervet sukeldumise käiku ArcView graafilised lahendused: sukeldumis-- marsruutide paikapanek Võimaldas informeerida parimast kursist Aitas vältida alade duplitseerimist Alvini sees GISi jooniste kasutamine “teede kaardina” vähendas ajakulu

15. Sukeldumisjärgselt: Kaardid Alvini tegelikust marsruudist abiks tehtud töö ulatuse üle otsustamisel. Teadlastel hea võrdlus algselt planeeritud trajektoori kaardiga Varasematel ekspeditsioonidel Alvini marsruudid: Merel kättesaamatud Kui kättesaadavad, siis mitte valmis enne paari päeva möödumist sukeldumisest Kui kättesaadavad tundide jooksul sukeldumisest, siis võrreldamatud ühegi teise andmepangaga ilma suure hulga andmete konverteerimiseta. Laevaparda GISi operatsioonid

16. GISi eelised: Võimalus võrrelda ka varasemate ekspeditsioonide kaartidega Kiire Odavam (üks päev merel maksis ~15 000$) Korralik andmebaas Navigatsioonilise täpsuse tagamine Laevaparda GISi operatsioonid

17. Edu GIS võimaldab kiiret interaktiivsete andmete: sisestust hoidmist/töötlemist manipulatsiooni analüüsi ja väljastust Mõjutab logistilisi otsuseid ja/või teaduslike hüpoteeside formulatsiooni Erinevate andmete vaheline kiire korrelatsiooni ja hilisema interpretatsiooni kokkulangevuse saavutamine Edu ja väljakutsed

18. Väljakutse tulevikus Sobivate metaandmete väljatöötamine Järjest kasvava andmehulga efektiivsem ja asjatundlikum kasutamine Edu ja väljakutsed

19. Uus tehnoloogia loob varem avastamata eesmärke ja meetodeid GISi kasutamine mõjutab okeanograafias andmete kogumis- ja töötlemismetodoloogiat merel ja kaldal 1995.a. ekspeditsiooni positiivne eeskuju Tulevikus loodetakse GISi tõusmist juhtivaks komponendiks Alviniga tehtavatel okeanograafilistel uurimistel Kokkuvõte