Коротко: выстраивайте ревизию как последовательность проверки метаданных → приведения всех измерений к единой системе отсчёта → оценки погрешностей → статистического слияния и принятия решения с учётом безопасности судоходства. Ниже — практическая процедура с формулами для объединения конфликтных глубин и критериями пригодности.
1) Инвентаризация и анализ метаданных
- Собрать всю информацию: год, тип эхолота (одно/многолучевой), частота, режим приёма, ход съёмки, положение и оффсеты датчиков, профиль скорости звука (SVP), привязка времени/GNSS, метод обработки.
- Оценить приоритеты по качеству: современный МБЕ (multibeam) обычно выше, чем старый однолучевой, но это зависит от документации и QC.
2) Приведение к единой системе отсчёта
- Привести все глубины к одной вертикальной привязке (например, к LAT или MSL). Выполнить поправки приливов/прижимов: для каждой записи $d_{\text{obs}}$ вычислить глубину в целевой системе:
$$d=d_{\text{obs}}+{\Delta }_{\text{tide}}+{\Delta }_{\text{vert\_datum}}$$ - Исправить на скорость звука: применить SVP-коррекции; учесть оффсеты между датчиком эхолота и референтной точкой (вертикальные/горизонтальные), поправки крена/дифферента.
3) Оценка ошибок (рандомных и систематических)
- Для каждой серии данных оценить стандартную погрешность ${\sigma }_i$ (включая позиционную, вертикальную, обработку и точность SVP). Выделить возможные систематические смещения ${\sigma }_{\text{sys},i}$.
- Если документации нет — оценить эмпирически (анализ рассеяния рядом расположенных точек, сопоставление с пересечениями профилей).
4) Детектирование выбросов и согласование
- На совпадающих/перекрывающихся точках/ячейках вычислить z-оценки:
$$z_i=\frac{d_i-{\hat{d}}_{\text{pre}}}{{\sigma }_i}$$ и пометить явные выбросы (|z| > порог, например 3).
- Предпочтение при споре: данные с меньшей $\sigma$ и более современной методикой; старые данные требуют подтверждения или пометки как условные.
5) Статистическое объединение наблюдений
- Для оценки "лучшей" глубины при наличии нескольких наблюдений $d_i$ с известными ${\sigma }_i$ использовать взвешенное среднее:
$$\hat{d}=\frac{{\sum }_i{d}_i/{\sigma }_i^2}{{\sum }_{i}1/{\sigma }_i^2},\mathrm{Var}(\hat{d})=\frac{1}{{\sum }_{i}1/{\sigma }_i^2}.$$ - Если присутствуют систематические ошибки, включить их в итоговую дисперсию:
$${\sigma }_{\text{total}}^2=\mathrm{Var}(\hat{d})+{\sigma }_{\text{sys}}^2.$$
6) Консервативная оценка для навигации
- Для безопасного судоходства использовать стратифицированный подход: при выборе глубины в навигационных картах учитывать доверительный интервал. Чаще применяется поправка в сторону меньшей глубины:
$$d_{\text{safe}}=\hat{d}-k\cdot {\sigma }_{\text{total}},$$ где $k$ выбирают по требуемому уровню уверенности (пример: $k=1$ ≈ 84%, $k=2$ ≈ 97.5%). Для подходных путей и мелей использовать больший $k$ и/или требовать пересъёмки.
7) Создание батиметрической поверхности и QC
- Построить поверхность (TIN, Gridding, CUBE-подход для MBES). Оценить остаточные аномалии (residuals) и пространственную непрерывность.
- Выполнить кросс-валидацию: временно исключить часть данных и проверить согласованность.
- Отметить зоны с высоким расхождением/неопределённостью и классифицировать их по CATZOC/соответствующим стандартам качества.
8) Критерии пригодности для навигации и действия
- Для районов с расхождениями: если ${\sigma }_{\text{total}}$ превышает допустимый порог для данного судоходного класса или глубина близка к критической (подводные мели, каналы) — назначить приоритетную пересъёмку.
- Если данные различных лет согласуются внутри допустимых погрешностей — можно объединить; при отсутствии подтверждения более качественными данными — пометить как временные/условные на карте.
- Следовать требованиям IHO S-44 (уровни съёмки) при принятии решения о пригодности для навигационных целей; использовать CATZOC/ENC/ISO-метаданные для публикации качества.
9) Документация
- Для каждой финальной точки/ячейки хранить: исходные наблюдения, применённые поправки, оценки ${\sigma }_i$, итоговое $\hat{d}$, ${\sigma }_{\text{total}}$, используемый $k$ и пометки о необходимости пересъёмки. Сообщать пользователю карты о степени надежности (метаданные по ISO 19115 / S-100).
Краткий чек‑лист при конфликте данных
- Проверить метаданные → привести к единому датуму → скорректировать SVP и оффсеты → оценить и суммировать погрешности → исключить выбросы статистически → объединить взвешенным средним ($\hat{d}$) → вычислить консервативную глубину для навигации $d_{\text{safe}}=\hat{d}-k{\sigma }_{\text{total}}$ → пометить/переснять участки с высокой неопределённостью.
Если нужно, могу привести шаблон QC‑таблицы или пример расчёта для конкретного набора наблюдений.