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新的海洋測繪方法最終可以幫助繪製整個海底的地圖

  • 2025-02-24
  • Kemberly

地球百分之七十一的面積被海洋覆蓋。如果我們計算地球表面的平均海拔高度,我們的位置將位於海平面以下 2,000 米(近 6,600 英尺)處。這片廣闊的土地鮮為人知,但全球倡議海底2030日本財團 GEBCO 已著手解決這一問題。它的目標是什麼?到本十年末繪製整個海底的地圖。

本文的其餘部分位於付費牆後面。請登錄或訂閱以訪問完整內容。

這個目標非常雄心勃勃。有技術挑戰、財務挑戰和政治挑戰。五年內繪製大部分海洋地圖可能是一項艱鉅的任務,但工作中的進展可能使這一目標在短期內既可負擔又可實現。

一種這樣的方法被交付新的海岸測繪數據跨越14個不同的國家。該地圖總面積為 217,560 平方公里(84,000 平方英里),平均分辨率為 100 米(328 英尺),涵蓋了從所羅門群島到下加利福尼亞州等許多以前未繪製過的區域。

這項工作是由 Greenwater 基金會在以下機構的支持和財政支持下進行的:維克多·畢肖普的卡拉丹海洋。

在海水清澈的地區,使用光而不是聲納來完成測繪,深度可達 30 米(約 100 英尺)。通常,它是用船或飛機完成的,這通常既耗時又耗油。相關小組使用了一種稱為衛星測深(SDB)的方法,利用衛星數據繪製這些詳細的地圖。

Vescovo 告訴 IFLScience:“就在去年,我們能夠以每平方公里約 2 美元的價格繪製 25 萬平方公里的地圖,這比以往任何時候都便宜得多。” “在淺水中,聲納波束無法傳播很遠。因此,使用船舶聲納繪製地圖的區域非常小,這使得其成本效益非常低。但衛星可以同時查看廣闊的區域。”

這些數據已與各國和 Seabed 2030 組織共享。該團隊正在研究如何訓練該工具可幫助運營商以更高的效率和準確性創建更多沿海地區地圖,目標是將成本降至每平方公里 1 美元。

維斯科沃長期以來一直在考慮繪製海底地圖。他最出名的是一份令人難以置信的長名單,包括成為第一個潛入世界五大洋最深處的人。他告訴我們,在準備“五深”探險的過程中,令人震驚的發現之一是我們不知道這五個海洋中四個海洋的最深點。實際位置的不確定性約為數百公里。

這次任務很成功,但需要韋斯科沃和他的團隊繪製大片海洋地圖,而且很明顯,實際繪製海洋地圖的一個主要挑戰是成本。從那時起,他的工作重點是降低成本剩下的74%是未知的海底。

正如已經證明的那樣,可以用衛星繪製沿海地區的地圖。對於更深的海洋,Vescovo 有一個大膽的新提議。如果水太深而光線無法穿透,但仍然位於距離海岸足夠近的區域,深度在 30 至 500 米(98 至 1,640 英尺)之間,自動駕駛車輛可以在某個區域上下航行,沿途繪製地圖。

我們沒有繪製海底地圖有一個很好的理由:它直接價值不高,但我認為就共同利益而言,它是有價值的。

維克多·畢肖普

“這就是我正在設計並希望在未來兩年建造的船將脫穎而出的地方。船員只有一個人,也許兩個人,它實際上將是一艘半自主船,一次可以航行兩到三週,並使用民用船上可以安裝的最強大的測繪聲納,Kongsberg EM124,運行大型軌道。這是一種每天可以繪製數千平方公里地圖的聲納,因為這就是它的設計目的。而且你有足夠的深度來獲得大片區域,”維斯科沃向 IFLScience 解釋道。

目前約有 3 億平方公里(1.16 億平方英里)的海底尚未繪製地圖。將每平方公里的成本降低到幾美元,使這項耗資巨大的任務突然變得更加負擔得起。

“我們沒有繪製海底地圖是有充分理由的:它直接沒有那麼大的價值,但我認為就公共利益而言,它是有價值的。從幫助船隻導航,這樣它們就不會遇到他們不知道的海山或淺灘,到繪製潮汐區和洋流區以幫助氣候建模,所有這些都是很難獲得資助的常見商品,但如果我們讓它足夠便宜,也許我們能夠做到這一點平易近人,”維斯科沃告訴 IFLScience。

維斯科沃喜歡強調經濟論點。我們的談話是在他前往布魯塞爾與歐洲政界人士討論深海採礦問題的途中進行的。即使在那裡,他也不會爭論嚴重的問題或技術挑戰;他的論點歸結為這沒有經濟意義,也行不通。

火星和月球表面的地圖比海底的地圖更好,但由於自動化、機器學習、衛星通信等技術的融合,我們可能更接近縮小差距。對於完整繪製海底地圖來說,五年的時間可能仍然太短,但第一張全球地圖可能不再需要幾十年的時間。

本文的早期版本錯誤地指出“如果我們要計算地球表面的平均海拔,我們將位於海平面以下 3,000 米(幾乎 10,000 英尺)”。它已修正為 2,000 米(6,600 英尺)。

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