براى انجام مانورهاى نظامى دريائي، داشتن اطلاعاتى روشن با جزئياتى دقيق از آنچه که در بستر دريا و يا پائين‌تر وجود دارد، داراى اهميت ويژه‌اى است. داشتن نوعى ارتباط که توسط آن، اطلاعات در زمان واقعى (بلافاصله) و به موقع از کشتى به ساحل و يا بين کشتى‌ها رد و بدل شود، خود نوعى رقابت است. آزمايش‌هائى که در سواحل ايتاليا با استفاده از چارت‌هاى ناوبرى GIS انجام شده است، ثابت کرده که استفاده از GIS بسيار موفقيت‌آميز بوده است.

فعاليت‌هاى دريائى

فعاليت‌هاى دريائى به‌ويژه در نواحى ساحلى به تعيين وضعيت دقيق عوارض بستر دريا و نيز اطلاعات دقيقى درباره خواص امواج (ستون‌هائى از) آب، از سطح تا بستر دريا نيازمند است. يک سرى آزمايش‌ها که طى سال‌هاى ۱۹۹۵ و ۱۹۹۶ ميلادى در ساکلانتسن (Saclantecen)، (مرکز اطلاعات علمى زير دريائى ناتو در ايتاليا) انجام شد، جهت بهينه نمودن اطلاعاتى درباره بستر دريا و خصوصيات آب، براى کاربردهاى دريائى - شامل جنگ ضدمين و ضدزيردريائى طراحى گرديد.


تحقيقات به‌عمل آمده در ساکلانتسن، با استفاده از ارتباط پايگاه داده‌اى GIS و تسهيلات مخابراتي، انجام گرفته است. اين نوآورى باعث پديد آمدن يک سرى پيشرفت‌هاى باارزش در برنامه ساکلانتسن، و نيز مبنائى براى بايگانى و نگهدارى اطلاعات جمع‌آورى شده در طى آزمايش‌ها و بررسى‌ها گرديد. يک اصل مهم در ايجاد ارتباط و مخابرهٔ آزمايشات، زمان واقعى بود. بدين معنى که بتوان اطلاعات پيچيدهٔ مربوط به آب و بستر دريا را به‌صورت همزمان تعيين و مخابره نمود. فايل‌هاى نسبتاً کوچک اطلاعات، به‌وسيلهٔ تلفن سيار مخابره مى‌گرديد. به هر حال، طى يک عمليات سريع زيست محيطي، در ژانويه امسال، فرماندهى و کنترل نتايج به‌دست آمده را به‌وسيله يک چارت ارتباطى شامل تصوير و متن توصيفى و با قدرت ۳/۵ (مگابايت) ارسال نمود. اين اطلاعات در عرض ۱۳ دقيقه و ۳۰ ثانيه و با استفاده از سيستم ماهواره‌اى Inmarsat-B که به‌تازگى نصب گرديده بود، ارسال شد.

GIS و نقشه‌هاى کامپيوتري

نقشه‌هاى کامپيوترى شامل يک نقشه GIS که مستقيماً با داده‌هاى عددي، متني، گرافيکى و تصويرى در ارتباط است در ساکلانتسن در حال گسترش هستند، که در اين زمينه تقريباً از کامپيوترهاى قابل حمل (Portable) و ارزان قيمت (کامپيوترهاى شخصى Apple Macintosh) و نرم‌افزارهاى تجارى (نقشه‌هاى گرافيکى و ۴ بعدي) استفاده مى‌کنند. هر نقشه کامپيوترى به‌طور موثري، قابليت توسعه و تکميل را دارا است و از لحاظ جغرافيائى يک مجموعهٔ اطلاعاتى مرجع به‌شمار مى‌آيد. اطلاعاتى نظير عمق‌يابي، ويژگى‌هاى آب و بستر دريا و وضعيت قرار گرفتن اشيائى مانند کشتى‌هاى شکسته در زير آب و لوله‌ها و کابل‌ها، همه و همه به داده‌هاى حمايت شده مربوط مى‌باشند و همگى اينها مانند يک چارت ناوبرى اتوماتيک عمل مى‌نمايند.



آليانس يک کشتى تحقيقاتى از مرکز تحقيقات (مربوط به امور زيردريا) زيردريائى ايتاليائى (وابسته به ناتو) مى‌باشد. در يک تمرين فرمان - کنترل (command-control) نتايج ۳/۵ مگابايت اطلاعات از يک نقشهٔ به هم پيوسته شامل تصوير و فايل متني، در مدت کمتر از ۱۵ دقيقه از کشتى آليانس به مرکز ساکلانتسن ارسال شد.


به‌عنوان ذکر يک کاربرد در دريا مى‌توان گفت GIS با سنسورهائى که از اطلاعات داده‌اي، در زمان واقعى با استفاده از GPS و GPS تغيير يافته تغذيه مى‌کنند در ارتباط است. سيستم GPS که در کشتى آليانس (Alliance) مورد استفاده قرار مى‌گيرد يک نوع ناوبرى دو جانبه است که انعکاسات را از بستر دريا نشان مى‌دهد. مسائلى نظير تماس‌هاى دستگاه سونار (Sonar) و طبقه‌بندي، ارتعاشات تماس‌هاى رادارى و موقعيت‌هاى موردنظر، همه و همه مى‌توانند در زمان واقعى گردآورى و پردازش شوند.


اين بدان معنى است که نقشه‌هاى کامپيوتري، نه تنها يک جزء کارى از تحقيقات علمى دريائى هستند، بلکه چارچوبى را براى بايگانى داده‌هاى (CD Rom) که دسترسى آسانى را به اطلاعات دريائى و علمي، در هر گشت‌زنى دريائى ميسر مى‌سازد، ارائه مى‌دهند. نقشه‌هاى کامپيوترى مى‌توانند در طول زمان، به‌عنوان يک آرشيو در حال گسترش، براى اطلاعات گردآورى شده از منابع مختلف عمل نمايند و در شکل کامل آن مى‌توان براى انتخاب گرافيکى و مستقيم داده‌ها از آن استفاده نمود.


ما، در ساکلانتسن دو سرى از آزمايش را انجام داده‌ايم.


اولاً نقشه‌هاى کامپيوترى را براى آرشيو، تجزيه و تحليل و طبقه‌بندى پاسخ‌ها، از آزمايشات سونار فعال با فرکانس پائين (LFAS -LOW - Freguency Active sonarl) به‌کار برده‌ايم.


دوماً يک روش براى تعيين ويژگى‌هاى دقيق از بستر دريا و تعيين اندازهٔ اجسام درون دريا نظير مين‌هاى دريائى به‌عنوان کمکى به اقدامات متقابل مين‌گذارى (خنثى نمودن مين‌ها)، در حال توسعه است.

تمرين با سونار

يک سرى لايه‌هاى نقشه‌اى جديد براى تمرين‌هاى سونار فعال با فرکانس پائين طراحى شده‌اند که ويژگى‌هاى بستر دريا را برطبق خصوصيات فيزيکى و احتمالاً واکنش‌هاى آکوستيک عناصر گوناگون در محيط، به ما نشان مى‌دهند. شيوهٔ استفادهٔ اپراتور از سيستم و همچنين قابليّت‌هاى پردازشى در دامنهٔ فرکانس آکوستيک، که در اين آزمايش به‌کار رفته است، همانند ساير ويژگى‌هاى سيستم سونارى مدنظر قرار گرفته است.


در روى نقشه‌هاى کامپيوتري، عوارض مهم موجود در بستر دريا مثلاً: اشيائى نظير کشتى‌هاى شکسته و ساير سازه‌هاى مهندسى دريائي، نواحى با شيب تند و دمپ‌ها (محل تخليه زباله) نشان داده مى‌شوند. همچنين در اين‌گونه نقشه‌ها، عوارضى نظير مناطق زباله‌اى (تخليه ضايعات کارخانه‌اي) نواحى صخره‌اى بستر دريا، محل‌هاى کم عمق تجمع ماهى‌ها (پاياب‌هاى ماهي) و صخره‌هاى بيرون زده از آب نشان داده مى‌شوند. در طول تمرين، GIS با ايستگاه‌هاى کار سونار، ارتباط برقرار کرده بود و اطلاعات حاصله مستقيماً به‌صورت داده‌هاى (مختصات) طولى و عرضى به لايه‌هاى جديد نقشه‌اى GIS انتقال مى‌يافت.


در نقشه‌هاى کامپيوتري، ضمن نگهدارى وضعيت تمام واکنش‌هاى آکوستيکى در يک سرى لايه‌هاى نقشه‌اى با مبناى مشترک جغرافيائى مى‌توان کليهٔ اطلاعات زمانى را در روى نقشه با ساير لايه‌ها ترکيب کرد. اين امر امکان مى‌دهد که تصاويرى ترکيب شده از وضعيت‌هاى واکنش مستقل از پرتوهاى خام و نمايش‌هاى مکانى سيستم سونار به‌دست آيد. موقعيت کشتى و داده‌هاى مرتبط با آن به‌صورت اتوماتيک در روى لايهٔ ديگرى از نقشه ثبت مى‌گردد.

پيدا کردن اشياء ريز

مى‌توان اشياء کوچک را (حتى به اندازه قوطى کنسرو) در اعماق آب شناسائى نموده و موقعيت آن را تعيين کرد و آنها را از نظر دربر داشتن خطرات احتمالى براى کشتيرانى بررسى نمود. اين کار براى شناسائى مين‌هاى دريائى و بشکه‌هاى حاوى ضايعات سمى که به دريا ريخته مى‌شوند مفيد و مهم است. براى اين کار به‌نام تعيين موقعيت با موضوع بالا يک راسترى که بر مبناى تصوير آکوستيک بستر دريا تهيه شده است، به‌عنوان زمينه‌اى در چارت ناوبرى GIS با مقياس خيلى کوچک مورد استفاده قرار مى‌گيرد. اين تصوير که از سونار استاندارد اسکن پهلو مشتق شده است داراى مرجع جغرافيائى بوده و مى‌توان آن را از طريق يک صفحه کليد با نقشهٔ منطقه‌اى پيوند داد.


اپراتور مى‌تواند وضعيت محل اشيائى را که احتمالاً خطرآفرين هستند در روى لايه‌هاى نقشه مشخص کند و همچنين مى‌توان لايه‌هاى ديگر نقشه را به‌وسيلهٔ ارتباط مخابراتى با نقشه کامپيوترى به‌هنگام نمود.