Кратко — план действий для выявления источника расхождений и корректирующие меры.
1) Первичные проверки (быстро)
- Проверить метаданные: время съёмки ортофото и батиметрии, используемые вертикальные датумы и вертикальные/горизонтальные системы координат (геоид/эллипсоид, EPSG).
- Сравнить отметки реперов/опорных пунктов (benchmarks) на берегу: не смещались ли они.
- Проверить записи приливной системы (время прилива/отлива, действующие привязки к Tide Gauge).
2) Диагностика — вычисления и анализ
- Построить поле расхождений: $\Delta z(x,y)=z_{\text{батиметрия}}(x,y)-z_{\text{орто-полоса}}(x,y)$.
- Статистика: среднее и разброс
$\overline{\Delta z}=\frac{1}{N}{\sum }_{i=1}^N\Delta z_i,\sigma =\sqrt{\frac{1}{N-1}{\sum }_{i=1}^N(\Delta z_i-\overline{\Delta z}{)}^2},$
$\text{RMS}=\sqrt{\frac{1}{N}{\sum }_{i=1}^N\Delta z_i^2}.$ - Анализ пространственной структуры:
- Если $\Delta z$ примерно постоянна по площади → вероятна вертикальная систематическая ошибка (прилив/вертикальная привязка, смещение реперов).
- Если $\Delta z$ локализована плотными зонами накопления/эрозии (у устьев, вдоль причалов) → вероятны сдвиги донных отложений (навагация/осадка).
- Если «карта» расхождений показывает векторное смещение береговой линии → возможна горизонтальная ошибка геопривязки (сдвиг/поворот/масштаб).
- Проверка корреляции с приливом: построить зависимость $\Delta z$ от высоты прилива в момент съёмки; систематическая линейная связь укажет на несогласованные вертикальные датумы/неправильную приливную поправку.
- Оценка горизонтального сдвига: сопоставить характерные береговые точки/выступы; выполнить 2D-Гельмерта (Helmert) или ICP для облаков точек и получить параметры $dx,dy,\theta ,s$:
$x^{\prime }=s(\cos \theta x-\sin \theta y)+dx,y^{\prime }=s(\sin \theta x+\cos \theta y)+dy.$ - Геофизические обследования при подозрении на донные изменения: бэг-сонар (multibeam), боковой отсканер, суб‑баунд-профилер, отбор проб донных отложений, измерения течений/осадков (SSC), морфологические разницы между датами съёмок.
3) Интерпретация результатов (правила)
- Вертикальная причина (прилив/вертикальная привязка):
- характер: постоянная добавка $\approx$ одна и та же по площади; корреляция с фазой прилива.
- Донные отложения/эрозия:
- характер: локальные зоны плюс/минус; изменения в подводной морфологии; подтверждение суб‑профилем/пробами.
- Ошибки привязки (горизонтальные/математические):
- характер: векторное смещение береговой линии, несоответствие опорных пунктов.
4) Корректирующие меры
- Прилив/вертикальная несогласованность:
- Привести все данные к общему вертикальному датуму (например, LAT или национальному нивелирному датуму) с использованием записи приливов и гармонического анализа; если есть приливомер — пересчитать поправки; формула коррекции: $z_{\text{привед}}=z_{\text{изм}}+\Delta H$ (где $\Delta H$ — разность датумов/поправка по приливу).
- При отсутствии точных данных установить временный приливомер и пересчитать батиметрию/орто.
- Донные отложения / морфология:
- План дноуглубительных работ (дноуглубление) или меры по управлению наносами (транспортеры, заграждения, изменение течений); обновить навигационные глубины и переприснять зоны после работ.
- Ввести регулярные мониторинговые обследования (интервал в зависимости от динамики — например, периодически: квартал/год).
- Ошибки привязки / геодезические:
- Перепривязать орто/батиметрию к общим береговым/морским контрольным точкам; при необходимости реобработка GNSS-логов с корректными эппсисоид‑/геоид‑моделями и применением правильных трансформаций EPSG.
- Применить 2D 7‑параметровую или 4‑параметровую (две трансляции, поворот и масштаб) подгонку для устранения сдвига: оценить и внедрить параметры $dx,dy,\theta ,s$.
- Качество и документация:
- Задокументировать принятые датумы, поправки, применённые трансформации и неопределённости; обновить цифровые модели грунта (DTM/DEM) и орто‑базы; пересчитать навигационные карты.
- Ввести контрольные процедуры QC: контрольные профили, независимая валидация, повторные съёмки после корректировок.
5) Практическая последовательность действий (рекомендуемая)
- Шаг 1: сверить метаданные и привести системы к общему CRS/вертикали.
- Шаг 2: вычислить $\Delta z(x,y)$ и статистику; визуально идентифицировать паттерны.
- Шаг 3: подтвердить причину геофизическими средствами (sub‑bottom, боковой эхо‑сканер, пробы, течения) и/или геодезией (GNSS, нивелирование).
- Шаг 4: выполнить соответствующую коррекцию (датумная поправка, геодезическая подгонка или морфологические работы) и повторно верифицировать.
Если нужен — выдам чек‑лист команд/инструментов и пример расчёта преобразования (Helmert) по вашим данным.