Кабельная обсерватория

Кабельная обсерватория — это платформа для океанографических исследований морского дна, соединенная с сушей кабелями, обеспечивающими электроэнергию и связь. Обсерватории оснащены множеством научных инструментов , которые могут собирать самые разные данные с морского дна и толщи воды . ^[1]^[2] Устранив ограничения подводных источников энергии и гидролокаторов или радиочастотной связи, кабельные обсерватории позволяют постоянно изучать подводные явления. ^[2] Данные от этих инструментов передаются на наземную станцию и в сети передачи данных, такие как Ocean Networks Canada , в режиме реального времени. ^[1]^[2]

Бортовые датчики

Обсерватории с кабельным подключением имеют преимущество мощных кабельных соединений, которые могут поддерживать работу различных приборов в любое время . Такое оборудование может включать камеры и микрофоны, которые могут принимать аудио и видео высокой четкости, стандартные датчики, измеряющие давление, температуру, содержание кислорода, проводимость , мутность и флуоресценцию хлорофилла-а , а также специальные датчики для специализированных целей. ^[2]^[1] На кабельной обсерватории одновременно можно установить более 200 инструментов, как это видно на обсерваториях НЕПТУН и ВЕНЕРА . ^[3]

Сравнение с другими методами сбора данных

Кабельные обсерватории идеально подходят для использования в сложных регионах океана , где требуется непрерывный сбор данных для понимания интересующей области. К таким областям относятся сложные биосферы умеренных побережий и полярных регионов, чувствительные к изменению климата . ^[2] Обычные методы сбора океанографических данных, например, с корабля, часто ограничены суровыми погодными условиями и не могут осуществлять сбор данных непрерывно. ^[4] Системы швартовки также были распространенным методом долгосрочного сбора данных об океане, однако они требуют научных круизов для ученых для получения данных или обнаружения повреждений системы швартовки и проведения ремонта. ^[2] Сбор данных с корабля и с помощью швартовой системы в сложных или суровых условиях исторически приводил к потерям данных и неверным выводам. ^[2] Устраняя необходимость в регулярном использовании корабля и поддерживая обширные наборы датчиков, обеспечиваемые прямым подключением к электропитанию, кабельные обсерватории имеют возможность обеспечивать непрерывный и подробный сбор данных из регионов океана, которые иначе недоступны. ^[2]

Места использования

Обсерватории, подключенные к кабелю, постоянно закреплены в одной зоне и не могут проводить измерения за пределами этой зоны, однако они могут поддерживать датчики и аппараты, которые могут перемещаться вертикально в толще воды , а данные обсерваторий могут быть объединены с данными корабля, чтобы создать более полное представление о районе как о хорошо. ^[2] Если позволяют условия, обсерваторию можно разместить на расстоянии до 300 км от берега. ^[5] Обсерватории можно размещать на глубине до 2500 метров и на мелководье до 10 метров, даже если высота волны превышает глубину воды. ^[2]^[5]

Ограничения эксплуатации

Возникло множество проблем, связанных с надежностью и потерей данных, которые исследовались группами, управляющими кабельными обсерваториями. К таким проблемам относятся потеря данных, отказ датчиков и проблемы с надежностью данных. Источники этих проблем разнообразны, наиболее распространенными из них являются неправильная эксплуатация, биообрастание , проблемы с подключением кабелей и утечки. ^[2] Систематические улучшения, направленные на уменьшение воздействия таких факторов, в настоящее время изучаются такими группами, как Ocean Networks Canada . ^[6] Кроме того, потеря данных может произойти из-за неправильной установки или эксплуатации датчиков и управления данными, что более вероятно, если эти обязанности возьмут на себя исследовательские группы, не относящиеся к команде обсерватории. Эта проблема побудила использовать потоковую передачу окончательных данных зонда для передачи данных исследовательским группам-партнерам команды обсерватории COSYNA, и теперь потоковая передача данных является распространенным методом передачи данных для других групп обсерваторий. ^[2]^[5]

Примеры кабельных обсерваторий

МАРС (Монтерейская система ускоренных исследований)
НЕПТУН (Подводные сетевые эксперименты временных рядов в северо-восточной части Тихого океана)
ВЕНЕРА (Экспериментальная сеть Виктории под морем)
Liquid Jungle Lab (LJL) Панама – ПЛУТОН
H2O (Обсерватория Гавайи-2) - ранний эксперимент [1]
ЛЮБОВЬ [2]
ЭСОНЕТ
Инициатива океанских обсерваторий Кабельная решетка
Исследование и удаленное инструментирование студентами (ERIS) ^[7]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с Миримин, Лука; Десмет, Сэм; Ромеро, Дэвид Лопес; Фернандес, Сара Фернандес; Миллер, Дулани Л.; Минотт, Себастьян; Бринкау, Алехандро Гонсалес; Стефанни, Серджио; Берри, Алан; Гоган, Пол; Агуцци, Якопо (15 июня 2021 г.). «Не поймайте меня, если сможете – Использование кабельных обсерваторий в качестве междисциплинарной платформы для мониторинга сообществ морских рыб: тематическое исследование на месте, объединяющее подводное видео и данные ДНК окружающей среды» . Наука об общей окружающей среде . 773 : 145351. Бибкод : 2021ScTEn.773n5351M . doi : 10.1016/j.scitotenv.2021.145351 . hdl : 10261/242290 . ISSN 0048-9697 . ПМИД 33940724 . S2CID 233557826 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Фишер, Филипп; Брикс, Хольгер; Башек, Буркард; Краберг, Александра; Брэнд, Маркус; Цисевский, Борис; Ритмюллер, Рольф; Брейтбах, Гисберт; Мёллер, Клас Уве; Гаттузо, Жан Пьер; Аллиуан, Самир; ван де Полл, Виллем Х.; Витбаард, Роб (2020). «Эксплуатация подводных обсерваторий с кабельным подключением в суровых условиях шельфа и моря: технологическая задача» . Границы морской науки . 7 . дои : 10.3389/fmars.2020.00551 . ISSN 2296-7745 .
^ Морли, Майкл Г.; Джеффрис, Марлен А.; Михай, Стивен Ф.; Дженкинс, Рейна; Биффард, Бен Р. (01 мая 2016 г.). «Обнаружение и исправление систематических ошибок во временных рядах долгосрочных океанских обсерваторий: тематическое исследование направлений течений, оцененных на основе данных акустического доплеровского профилометра течений» . Журнал Общества морских технологий . 50 (3): 109–113. дои : 10.4031/MTSJ.50.3.9 .
^ Фишер, Филипп; Брикс, Хольгер; Башек, Буркард; Краберг, Александра; Брэнд, Маркус; Цисевский, Борис; Ритмюллер, Рольф; Брейтбах, Гисберт; Мёллер, Клас Уве; Гаттузо, Жан Пьер; Аллиуан, Самир; ван де Полл, Виллем Х.; Витбаард, Роб (2020). «Эксплуатация подводных обсерваторий с кабельным подключением в суровых условиях шельфа и моря: технологическая задача» . Границы морской науки . 7 . дои : 10.3389/fmars.2020.00551 . ISSN 2296-7745 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Обсерватории» . Ocean Networks Канада . Проверено 29 ноября 2023 г.
^ Джеффрис, Марлен А.; Михай, Стивен Ф.; Дженкинс, Рейна; Биффард, Бен Р. (2016). «Обнаружение и исправление систематических ошибок во временных рядах долгосрочных океанских обсерваторий: тематическое исследование направлений течений, оцененных на основе данных акустического доплеровского профилометра течений» . Журнал Общества морских технологий . 50.3 (2016) (3): 109–113. дои : 10.4031/MTSJ.50.3.9 .
^ «ЭРИС» .

Эта об океанографии статья незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[:1-1] Jump up to: ^а ^б ^с Миримин, Лука; Десмет, Сэм; Ромеро, Дэвид Лопес; Фернандес, Сара Фернандес; Миллер, Дулани Л.; Минотт, Себастьян; Бринкау, Алехандро Гонсалес; Стефанни, Серджио; Берри, Алан; Гоган, Пол; Агуцци, Якопо (15 июня 2021 г.). «Не поймайте меня, если сможете – Использование кабельных обсерваторий в качестве междисциплинарной платформы для мониторинга сообществ морских рыб: тематическое исследование на месте, объединяющее подводное видео и данные ДНК окружающей среды» . Наука об общей окружающей среде . 773 : 145351. Бибкод : 2021ScTEn.773n5351M . doi : 10.1016/j.scitotenv.2021.145351 . hdl : 10261/242290 . ISSN 0048-9697 . ПМИД 33940724 . S2CID 233557826 .

[:0-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л Фишер, Филипп; Брикс, Хольгер; Башек, Буркард; Краберг, Александра; Брэнд, Маркус; Цисевский, Борис; Ритмюллер, Рольф; Брейтбах, Гисберт; Мёллер, Клас Уве; Гаттузо, Жан Пьер; Аллиуан, Самир; ван де Полл, Виллем Х.; Витбаард, Роб (2020). «Эксплуатация подводных обсерваторий с кабельным подключением в суровых условиях шельфа и моря: технологическая задача» . Границы морской науки . 7 . дои : 10.3389/fmars.2020.00551 . ISSN 2296-7745 .

[3] Морли, Майкл Г.; Джеффрис, Марлен А.; Михай, Стивен Ф.; Дженкинс, Рейна; Биффард, Бен Р. (01 мая 2016 г.). «Обнаружение и исправление систематических ошибок во временных рядах долгосрочных океанских обсерваторий: тематическое исследование направлений течений, оцененных на основе данных акустического доплеровского профилометра течений» . Журнал Общества морских технологий . 50 (3): 109–113. дои : 10.4031/MTSJ.50.3.9 .

[:04-4] Фишер, Филипп; Брикс, Хольгер; Башек, Буркард; Краберг, Александра; Брэнд, Маркус; Цисевский, Борис; Ритмюллер, Рольф; Брейтбах, Гисберт; Мёллер, Клас Уве; Гаттузо, Жан Пьер; Аллиуан, Самир; ван де Полл, Виллем Х.; Витбаард, Роб (2020). «Эксплуатация подводных обсерваторий с кабельным подключением в суровых условиях шельфа и моря: технологическая задача» . Границы морской науки . 7 . дои : 10.3389/fmars.2020.00551 . ISSN 2296-7745 .

[:2-5] Jump up to: ^а ^б ^с «Обсерватории» . Ocean Networks Канада . Проверено 29 ноября 2023 г.

[6] Джеффрис, Марлен А.; Михай, Стивен Ф.; Дженкинс, Рейна; Биффард, Бен Р. (2016). «Обнаружение и исправление систематических ошибок во временных рядах долгосрочных океанских обсерваторий: тематическое исследование направлений течений, оцененных на основе данных акустического доплеровского профилометра течений» . Журнал Общества морских технологий . 50.3 (2016) (3): 109–113. дои : 10.4031/MTSJ.50.3.9 .

[7] «ЭРИС» .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]