Batimetría derivada de MG3 y satélite

La progresión de imágenes satelitales Landsat, a una superficie batimetría derivada de un satélite, a un BENC (Tabla de navegación electrónica batimétrica). La ubicación es Golfo de Guanahacabibes, Cuba. (Crédito: Aaron Sager)

Con sede en Inglaterra, MG3 es una firma de encuestas de geociencias marinas. MG3 mantiene una flota de tres embarcaciones DP1 multifuncionales capaces de operar en las áreas costa afuera y costa afuera, cada una equipada con una variedad de sonares de haz lateral y multihaz, así como dispositivos de magnetómetro remolcado para el levantamiento subsuperficial. (Cortesía: MG3)

Paquete de 30m GIS de TCarta en el norte de Europa, a lo largo del Canal de la Mancha. (Crédito: Aaron Sager)

Mapa base marino de TCarta en todo el Reino Unido (Crédito: Aaron Sager)

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La operación de buques de reconocimiento marino en entornos costeros de aguas poco profundas es una tarea peligrosa. Una obstrucción subsuperficial puede arrancar un sonar multihaz de su cable de remolque, lo que resulta en la pérdida del costoso dispositivo y la posible demora en la expedición. El equipo perdido, sin embargo, es un inconveniente menor en comparación con la posibilidad igualmente real de que el barco se encalle en aguas poco cartografiadas, poniendo en peligro la seguridad de su tripulación e incurriendo en daños por millones de dólares.

Por esta razón, los operadores de los buques encuestadores invierten una cantidad considerable de tiempo y dinero para minimizar el riesgo que conlleva cada viaje. Siempre están a la búsqueda de nuevas tecnologías para mejorar la seguridad de su personal y equipo, al tiempo que mejoran los resultados de sus proyectos. Con este objetivo en mente, MG3 Survey UK Limited ha recurrido a satélites de observación de la Tierra que vuelan a cientos de kilómetros de altura para tener una mejor idea de los obstáculos que existen debajo de las olas en las zonas costeras más peligrosas.

Uno de los buques de MG3 regresó recientemente de completar una encuesta en el Caribe, donde el equipo de planificación confió en múltiples productos batimétricos, incluidos datos satelitales, para realizar un "mapeo de escritorio" de los numerosos arrecifes de coral irregulares de la zona. Este trabajo se realizó mucho antes de que el barco se embarcara en su viaje. De hecho, MG3 empleó los datos incluso antes de presentar una oferta para el proyecto.

Datos Satelitales
Con sede en Warminster, Inglaterra, MG3 es una firma de encuestas de geociencias marinas. MG3 mantiene una flota de tres embarcaciones DP1 multifuncionales capaces de operar en las áreas costa afuera y costa afuera, cada una equipada con una variedad de sonares de haz lateral y multihaz, así como dispositivos de magnetómetro remolcado para el levantamiento subsuperficial.

"Trabajamos extensamente en estudios geofísicos para petróleo y gas, emplazamiento de parques eólicos en energía renovable y proyectos de tendido de cables para telecomunicaciones", dijo Steve Jackson, Gerente de Seguridad y Medioambiente de Calidad de Grupo MG3, y agregó que MG3 incorpora rutinariamente datos batimétricos satelitales. en múltiples fases de planificación de sus proyectos.

La empresa se familiarizó con los usos de imágenes satelitales para aplicaciones marinas hace unos cinco años cuando se unió en licitaciones batimétricas con TCarta, una empresa de soluciones geoespaciales (entonces llamada Proteus Geo) con sede en Bristol, Reino Unido. En ese momento, TCarta se estaba estableciendo como proveedor de un nuevo tipo de datos de mapas de profundidad de agua cercanos a la costa, llamado batimetría satelital.

"Como socios comerciales, nuestras empresas trabajaron en colaboración porque pudimos ofrecer una oferta que combinaba los datos de la prospección hidrográfica de aguas profundas MG3 con nuestro producto batimétrico satelital costero derivado", dijo Richard Flemmings, Director de Operaciones de TCarta.

El producto TCarta hizo un llamamiento a MG3 porque las imágenes satelitales podrían proporcionar datos precisos sobre la profundidad del fondo marino en las áreas costeras poco profundas donde a menudo es demasiado arriesgado tomar buques de reconocimiento o remolcar equipos costosos incluso a unos pocos metros por debajo de la superficie.

Derivando la profundidad del agua
TCarta comercializó la técnica patentada para extraer mediciones de profundidad de agua a partir de imágenes satelitales y ahora crea los productos. Durante la producción, TCarta procesa imágenes multiespectrales de alta resolución de ocho bandas capturadas por los satélites WorldView de DigitalGlobe en zonas costeras. El procesamiento deriva profundidades del fondo marino con una precisión de dos metros a una profundidad de aproximadamente 20 metros. TCarta aplica un riguroso control de calidad para garantizar la precisión de los datos.

"El proceso derivado del satélite es más rentable que los métodos de recolección de datos batimétricos transportados por el aire oa bordo de barcos", dijo Flemmings. "Cuesta alrededor de una décima parte de otras técnicas".

Además de su atractivo financiero, la batimetría satelital se hizo popular al instante por varias razones con las empresas que operan en la zona costera. La seguridad es la principal, ya que la técnica requiere que no se coloquen barcos ni personal en el dinámico y peligroso entorno cercano a la costa. Igualmente importante es que se elimina el daño al medioambiente ya que el proceso de teledetección no implica el contacto con el agua o la costa. "No hay problemas de espacio aéreo con las imágenes de satélite", agregó Flemmings. "Los satélites de DigitalGlobe vuelan muy por encima de las restricciones del espacio aéreo con acceso casi diario a cada punto de la superficie de la Tierra".

Planeando una oferta
En un proyecto típico de prospección marina como el reciente en el Caribe, MG3 primero emplea los datos batimétricos durante la fase de licitación. Steve Jackson y su equipo obtienen batimetría satelital y un producto Marine Basemap complementario para el área de interés (AOI) de TCarta. El mapa base es una imagen batimétrica estilizada creada por TCarta para su uso como telón de fondo marino GIS, principalmente en entornos marinos. Muestra rejillas de profundidad y curvas de nivel con una resolución de 90 m.

En el Caribe, Jackson utilizó los datos de 90m para obtener una instantánea general de los segmentos de alta mar de la AOI. En este punto, estaba principalmente interesado en trazar cualquier obstrucción en aguas profundas que pudiera representar un peligro para el buque y el equipo. También señaló las rutas más eficientes dentro y fuera del área.

Más cerca de la costa, la planificación del proyecto se centró en la batimetría satelital. Una vez más, Jackson examinó los datos de la presencia de arrecifes en aguas poco profundas del Caribe. Utilizó esta información para planificar líneas topográficas y determinar qué equipo remolcado podría desplegarse en varias partes del AOI. Los diversos sensores remolcados tienen umbrales de profundidad de agua en los que son más eficientes.

"Esto es para fines comerciales donde podemos completar el proyecto lo más rápido posible para el cliente", dijo Jackson.

MG3 usó la información - tiempo de viaje, líneas de estudio y uso de equipo - para poner un precio en su oferta de proyecto. Cada buque cuesta decenas de miles de dólares por día para operar, y los dispositivos remolcados aumentan el costo. Esto significa determinar la ruta más rápida y las líneas de levantamiento más eficientes en el sitio, lo que permite que la empresa del Reino Unido esté en una mejor posición para ganar el trabajo.

Seguridad primero
Sin embargo, una licitación exacta no es el único uso para la batimetría derivada del satélite. Cuando Jackson examina los datos para determinar su eficiencia, también está evaluando el riesgo. Los conjuntos de datos tienen la fidelidad y precisión para revelar obstrucciones en el lecho marino que también deben considerarse desde una perspectiva de seguridad al planificar cada segmento del trabajo de levantamiento cerca de la costa. La profundidad del fondo marino y las obstrucciones sumergidas dictarán a dónde puede ir el barco y dónde se puede desplegar el equipo remolcado.

Para cada proyecto realizado en una ubicación remota, Jackson utiliza los datos para trazar las rutas de salida más rápidas desde el AOI hasta el centro de población más cercano en caso de que un miembro de la tripulación se enferme o se lesione. Con esta información, el comandante del buque siempre sabe dónde se encuentra el hospital más cercano y cómo llegar de manera rápida y segura.

"Tenemos que tomar en cuenta los problemas de seguridad de poner a tierra el buque y quedarnos varados ... y es crucial que no golpeemos el fondo con nuestro equipo y lo dañamos o lo perdamos", dijo Jackson. "Toda esta información se calcula en una matriz de riesgos donde planificamos el trabajo para llevarlo a cabo de la manera más segura posible".

Jackson reconoció que algunas áreas costeras son simplemente demasiado traicioneras para navegar por uno de sus buques. En tales casos, intentan encontrar una forma alternativa de capturar los datos de la encuesta solicitados por el cliente, que pueden incluir poner un barco más pequeño en el agua. Pero esa opción presenta sus propios riesgos.

"Durante la etapa de licitación, podemos volver al cliente y transmitir el riesgo de operaciones cercanas a la costa [en áreas específicas]", dijo Jackson.

"En algunas áreas, hemos sugerido que el cliente dependa de la batimetría derivada de satélites en lugar de la nave".

En las aguas costeras poco profundas del Caribe, MG3 pudo navegar por toda el área cercana a la costa solicitada por el cliente sin incidentes. No se perdió ningún equipo, y el buque MG3 evitó con éxito los arrecifes sumergidos identificados en los datos satelitales. El proyecto se completó según el cronograma y el presupuesto.

Accediendo a los datos satelitales
Según Jackson, la precisión de los productos marinos TCarta ha obligado a su equipo a adquirirlos para numerosos proyectos en los últimos años. Y ahora MG3 ha desempeñado un papel en hacer que estos y productos sean más fácilmente accesibles para un grupo más amplio de usuarios finales en la comunidad marina.

En 2016, TCarta y DHI obtuvieron una subvención de la Agencia Espacial Europea para ayudar a pagar el desarrollo de un portal en línea para respaldar las ventas directas de los datos de batimetría derivada satelital comercial junto con otros productos marinos geoespaciales. La subvención de la ESA requería que TCarta y DHI incluyeran a los clientes existentes en el desarrollo del portal, y MG3 cumplió con gusto ese rol, ofreciendo sus conocimientos sobre cómo los datos en línea deberían ser empaquetados, formateados y entregados.

Hasta entonces, los productos batimétricos producidos por encargo eran utilizados principalmente por agencias gubernamentales, compañías de exploración de energía, consultoras de ingeniería de infraestructura y otras grandes organizaciones con interés en áreas costeras cercanas a la costa. Como TCarta generó productos para clientes que operan en el Mar Rojo y el Golfo Arábigo, comenzó a construir un impresionante archivo de Batimetría Satelital Derivada de alta precisión que podría venderse como conjuntos de datos disponibles en el mercado.

"Nos enfocamos en hacer que nuestros productos marinos estén disponibles de manera más económica para las organizaciones más pequeñas mediante la venta de conjuntos de datos a pedido en pequeños mosaicos por kilómetro", dijo Flemmings.

El portal de datos Bathymetrics entró en funcionamiento en 2017 brindando a los usuarios la posibilidad de buscar datos a través de un mapa o interfaz de entrada coordinada, obtener una vista previa de los datos batimétricos en pantalla y luego pagar solo el área de interés que necesitan a través de un módulo de comercio electrónico . El producto se transmite directamente al SIG común o al paquete de software de mapeo utilizado por el cliente.

(Según publicado en la edición de abril de 2018 de Marine Technology Reporter )