Коротко: при определении границ в прибрежной зоне нужно связать локальные приливные уровни с глобально-геодезическими вертикальными датумами, учесть длительные тренды уровня моря и вертикальные движения суши, и зафиксировать эпоху и неопределённости. Ниже — сжатая методика и необходимые расчёты.
Ключевые принципы
- Юридически важно знать, какой ориентир границы требуется (например, линия среднего высокого прилива — MHW, средний уровень моря — MSL, линия растительности и т.п.) — проверить национальное/местное право.
- Привязка: местный приливный датум должен быть связан с геодезическим (эллипсоид/геоид) через GNSS-наблюдения на станции приливов.
- Учёт устойчивых изменений: использовать долгие ряды наблюдений и данные о вертикальных перемещениях (GNSS, InSAR, нивелирование) для оценки относительного изменения уровня моря.
Техническая процедура (сжатая)
1. Определить требуемый приливный датум и эпоху (обычно используются $19$-летние приливные эпохи, напр. $1983-2001$).
2. Оценить пригодность существующей приливной станции: длина ряда, качественные пропуски, наличие непрерывного GNSS на платформе. Если нет — установить CORS/GNSS рядом с гаванью/станцией.
3. Провести гармонический разбор уровня моря для получения приливных составляющих и расчёта дневных/многолетних датумов:
$\eta (t)={\sum }_k{A}_k\cos ({\omega }_{k}t+{\varphi }_k)+R(t)$.
4. Связать приливную высоту с геодезическим эллипсоидом/геоидом: замерить средние значения эллипсоидной высоты $h$ и средние водные уровни $\overline{\eta }$ за выбранную эпоху, получить смещение:
$\Delta =\overline{h}-\overline{\eta }$.
Также использовать соотношение между эллипсоидной высотой $h$, ортометрической $H$ и геоидной $N$:
$h=H+N$.
5. Оценить относительный тренд уровня моря и вертикальных перемещений суши:
$S(t)=S_0+\dot{S}(t-t_0)$, где $\dot{S}$ — скорость относительного изменения уровня (мм/год).
6. Перенести береговую линию (напр., MHW) в заданную эпоху в геодезическую систему, пользуясь LIDAR/мазерные станции/береговые съемки, корректируя высоты по $\Delta$ и по тренду для нужной даты.
7. Классифицировать изменения как естественные или антропогенные (исторические карты/аэро/спутниковые снимки, работы по насыпи). Законы часто не учитывают искусственные насыпи для прибрежной границы — проверить юрисдикцию.
Учет неопределённостей
- Оценить компоненты погрешности: приливная станция ${\sigma }_{gauge}$, GNSS ${\sigma }_{GNSS}$, модель геоида ${\sigma }_{geoid}$, картография/съемка ${\sigma }_{survey}$, тренд ${\sigma }_{trend}$. Итоговая неопределённость можно оценить как RMS:
${\sigma }_{tot}=\sqrt{{\sigma }_{gauge}^2+{\sigma }_{GNSS}^2+{\sigma }_{geoid}^2+{\sigma }_{survey}^2+({\sigma }_{trend}\Delta t{)}^2}$.
- Документировать доверительные интервалы для положения линии.
Практические рекомендации
- Если возможно, установить временную непрерывную приливную станцию с сопутствующим GNSS для одновременных наблюдений.
- Использовать программные продукты (напр., VDatum или национальные аналоги) для преобразований между приливными и геодезическими датумами, но верифицировать локально.
- При наличии быстрого подъёма/проседания суши учитывать локальные GNSS-скорости; при спорных случаях предлагать фиксированную эпоху границы (договариваемую дату) либо правило адаптивной корректировки.
- Ясно разграничивать в отчёте последствия естественных изменений и искусственных насыпей — и проверять, как это трактуется законом.
Коротко о юридическом аспекте: техническая корректность преобразований важна, но итоговое решение зависит от применимого права (некоторые юрисдикции исключают искусственные насыпи; некоторые требуют «естественной» линии прилива за определённую эпоху).
Если нужно, могу: 1) предложить конкретный рабочий план для вашей территории; 2) расчитать смещение датумов и неопределённость при предоставленных данных (рядах приливов, GNSS и LIDAR).