Ujednolicone morskie mapy grawimetryczne południowego i wschodniego Bałtyku w nowoczesnych zastosowaniach 3D w geodezji, geologii i nawigacji morskiej

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach programu Interreg Baltic Sea Region 2021/27.

Spis treści:

• Jaki jest cel projektu?
• Partnerzy projektu
• Zadania
• Kontekst i wyzwanie
• Międzynarodowa wartość projektu
• Termin realizacji projektu
• Plakat informacyjny
• Mapa zasięgu projektu BalMarGrav

Jaki jest cel projektu?

Projekt BalMarGrav ma na celu zwiększenie potencjału krajowych agencji sektorowych oraz Komisji Hydrograficznej Morza Bałtyckiego (BSHC) w realizacji swoich zadań statutowych. BSHC wdraża obecnie nowy i ujednolicony system odniesienia wysokości dla regionu Morza Bałtyckiego (BSR), który jest zgodny z europejskim systemem wysokości EVRS. Oznacza to, że pomiary batymetryczne, mapy morskie itp., które są niezbędne do bezpiecznej nawigacji, infrastruktury morskiej i zarządzania ruchem morskim, będą oparte na tzw. Modelu geoidy. W tym celu potrzebne jest szczegółowe mapowanie pola grawitacyjnego bez względu na granice - zarówno na lądzie jak i na morzu. Kolejną grupą docelową tego rodzaju danych są krajowe słuzżby geologiczne i służby SAR.

Nowe pomiary według współczesnych standardów są bardzo kosztowne i czasochłonne. W południowo-wschodniej BSR sytuacja w zakresie danych i współpraca transnarodowa nadal wymagają poprawy. W latach 60. do 80. kampanie pomiarów grawitacji Ziemi prowadzono w strefach przybrzeżnych NRD, Polski, Litwy, Łotwy i Estonii, głównie ze wsparciem infrastruktury badawczej byłego ZSRR. Po uzyskaniu niepodległości przez kraje byłego bloku sowieckiego i po okresie transformacji ustrojowej, wiele z tych danych pozostaje zapomnianych lub niewykorzystanych. BalMarGrav zbuduje transnarodową sieć ekspertów w regionie, zapisze i przetworzy fragmentaryczne dane historyczne i dostarczy grupom docelowym zharmonizowane i zatwierdzone pakiety danych gotowych do wykożystania.

Partnerstwo projektu i grupa docelowa składa się głównie z agencji sektorowych, tj. urzędów geologicznych, geodezyjnych i hydrograficznych, jako krajowych dostawców produktów i usług. Wśród zaangażowanych podmiotów są -ze względu na wymagania funkcjonalne - instytuty badawcze i uniwersytety. W niektórych krajach wysokospecjalistyczne zadania związane z geodezją fizyczna (grawitacja i geoida), geofizyką lub geologia są świadczone przez krajowe instytuty badawcze lub uczelnie techniczne na podstawie mandatu prawnego od agencji sektorowych.

W związku z pracami nad wdrożeniem Baltic Sea Chart Datum 2000 (BSCD2000) jako wspólnego poziomu odniesienia dla Bałtyku, biura hydrograficzne są organizowane w Grupę Roboczą - Chart Datum (CDWG). Coraz bardziej angażują się w to gremium także geodeci jako obserwatorzy i doradcy geoidy. Zadania eksperckie związane z grawitacją nie są omawiane w tym gremium.

Prawie wszyscy ww. przedstawiciele sektora geodezyjnego zrzeszeni są w Nordyckiej Komisji Geodezyjnej (NKG). Jest to organizacja pozarządowa, która koordynuje wiele zadań związanych z rozwojem wspólnej infrastruktury geodezyjnej na obszarze nordyckim. Obejmuje to pomiary grawimetryczne, tworzenie baz danych grawimetrycznych i obliczenia modeli geoidy (podstawy nowoczesnych systemów odniesienia wysokości).

Projekt obejmuje swoim zasięgiem większość krajów regionu BSR (Polska i kraje bałtyckie oraz kraje sąsiednie, z wyjątkiem Rosji), które będą się wspierać w pracach terenowych, wymianie specjalistycznej wiedzy i transgranicznej analizie danych.

Partnerzy projektu zapewniają (bez konkretnego przydziału): 

• dane historyczne ze swoich archiwów, w tym wyłączną wiedzę o ich dziedzictwie,
• wsparcie dla morskich pomiarów grawimetrycznych (sprzęt, obserwatorzy i przetwarzanie danych) do wykorzystania w kalibracji i walidacji,
• logistyczne wsparcie prac terenowych (specjalistyczne statki badawcze i personel),
• dedykowane bazy danych dla projektu,
• matematyczne modelowanie pola grawitacyjnego w celu kalibracji, homogenizacji i walidacji danych,
• mapy pochodne (w tym dla przemysłu wydobywczego) do użytku dla środowiska kadry geofizycznej i geologicznej, a także dla badań i edukacji.

Region geograficzny partnerstwa skupia się wokół Polski, również polska wyłączna strefa ekonomiczna obejmuje większość obszaru projektu. Dlatego większość dla tego regionu należy wykonać prace kalibracyjne i walidacyjne, w tym prace terenowe. W związku z tym koordynacja prac skupiona jest również w Polsce, z IGiK jako Liderem Projektu.

Organizacje stowarzyszone będą zaangażowane w prace projektowe jako użytkownicy wyników, a ich wymagania będą brane pod uwagę. Dodatkowo, Administracja Morska Łotwy (AO5) zapewni  wsparcie logistyczne bez rekompensaty (czas wysyłki statku badawczego).

Główni Partnerzy projektu

• Instytut Geodezji I Kartografii - Polska - Lider
• Federal Agency for Cartography and Geodesy - Niemcy
• Politechnika Gdańska - Polska
• Lantmäteriet - Szwecja
• Politechnika Morska w Szczecinie - Polska
• National Land Survey of Finland - Finlandia
• Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy - Polska
• Riga Technical University - Łotwa
• Tallinn University of Technology (TalTech) - Estonia
• Technical University of Denmark - Dania
• Vilnius Gediminas Technical University - Litwa

Pozostali partnery:

• Agency for Data Supply and Infrastructure - Dania
• Estonian Land Board - Estonia
• Norwegian Mapping Authority - Norwegia
• Latvian Geospatial Information Agency - Łotwa
• Maritime Administration of Latvia - Łotwa
• National Land Service under the Ministry of Agriculture - Litwa

Zadania

• planowanie i przygotowaniu nowoczesnych pomiarów grawimetrycznych oraz weryfikacji i kalibracji historycznych danych grawimetrycznych;
• zapewnienie badań grawimetrycznych w strefie przybrzeżnej strefy Polski i Litwy - statek hydrograficzny Nawigator XXI;
• adaptacje jednostek hydrograficznych do badań grawimetrycznych, m.in. przygotowanie i badanie hydrografiki systemy zbiorników do wymagań pomiarów grawimetrycznych oraz zaplanowanie i zamontowanie grawimetru na zbiorniku (zapewnienie jego prawidłowej integracji z systemy statku);
• wykonywanie pomiarów hydrograficznych jednocześnie z pomiarami grawimetrycznymi;
• udział w wzorcowaniu, walidacji i harmonizacji historycznych danych o grawitacji.

Kontekst i wyzwania

Projekt BalMarGrav poprawi problem niedostatecznego odwzorowania morskiego pola grawitacyjnego w południowo-wschodnim regionie Morza Bałtyckiego. Dokładne i gęste pomiary grawitacji stanowią istotny wkład w produkty i zastosowania geonaukowe, m.in. badanie zasobów naturalnych w geofizyce i geologii lub odniesienia wysokości do nawigacji statków oraz budowa offshore w geodezji i hydrografii. W szczególności zadanie to jest bardzo ważne ze względu na decyzję Komisji Hydrograficznej Morza Bałtyckiego (BSHC) o przejściu na wspólny układ odniesienia mapy BSCD2000, który będzie oparty na modelu geoidy (określonym poprzez pomiary grawitacji Ziemi). Harmonizacja danych mapowych w BSR zapewni lepszą nawigację satelitarną dla statków na morzu, a tym samym pozwoli na optymalizację tras statków i zmniejszenie zużycia paliwa oraz zanieczyszczenie środowiska.

Międzynarodowa wartość projektu

Pole grawitacyjne nie kończy się na granicach ani liniach brzegowych. Ze względów matematycznych, dane grawimetryczne są potrzebne w większych regionach i dlatego muszą być wymieniane między różnymi krajami, a także dla obszarów lądowych i morskich. Ponieważ na morzu nie ma stałych granic, a przyszły system referencyjny BSCD2000 obejmie całe Morze Bałtyckie, wyzwaniu temu może sprostać jedynie ponadnarodowa sieć ekspertów wyspecjalizowanych w tej dziedzinie.

Wybrane kraje reprezentują zatem obszar objęty zidentyfikowanymi źródłami danych historycznych, tj. byłą NRD, Polskę, Litwę, Łotwę i Estonię, a także z krajami sąsiadującymi (pod względem granic morskich). Zatem partnerstwo obejmuje grupę docelową w całym BSR (niestety poza Federacją Rosyjską - ze względu na aktualną sytuację polityczną). Dodatkowo DTU Space z Danii zapewnia wspólną strukturę bazy danych z NKG i projektu FAMOS, a Lantmäteriet ze Szwecji wspiera prace terenowe. Norwegia jest reprezentowana przez Statens Kartverk jako partner stowarzyszony, ze względu na jej wiodącą rolę w NKG (przewodniczący grupy roboczej „Future Height Systems and Geoid ")

Termin realizacji projektu

październik 2022 - wrzesień 2024



Strona projektu: https://interreg-baltic.eu/project/balmargrav/

Mapa zasięgu projektu BalMarGrav