GPS проти морської карти: два датуми

Датум №1 — горизонтальний: у якій сітці лежить ваша позиція

Широта й довгота нічого не означають, поки ви не скажете, у якій системі відліку їх виміряно. Ця система і є горизонтальний датум. Ваш GPS-приймач обчислює позиції у WGS84 (точніше, у системах, узгоджених із ним), і кожна сучасна офіційна карта складена на WGS84 або на споріднену систему. Але світовий фонд карт старий: багато карт в обігу — і майже всі позиції в старіших лоціях, реєстрах затонулих суден і дайвінг-путівниках — знімали на місцевих датумах, створених для одного регіону: ED50 у Європі та Середземномор’ї, NAD27 в Америках, Tokyo Datum у Східній Азії, OSGB36 під британськими картами суходолу. Та сама фізична скеля може відрізнятися на 100–400 метрів між системами — відомий приклад: близько 200 м між WGS84 та ED50 у Середземному морі.

Карти визнають це в заголовному блоці. Шукайте «Positions refer to WGS84» — або, на старіших аркушах, примітку про позиції, отримані із супутника, де вказано зсув, який слід застосувати («positions should be moved 0.06′ south…»). Помилка приходить безшумно: нанесіть GPS-позицію у WGS84 на карту в старому датумі без зсуву, і все виглядатиме правдоподібно, залишаючись послідовно хибним — вхід у порт за 150 м від того місця, де його малює карта. Британська версія цієї історії для сітки суходолу, з математикою, — у WGS84 проти OSGB36.

Датум №2 — вертикальний: де нуль глибини

Другий датум не має нічого спільного з позицією. Кожну глибину на карті відмірюють вниз від датуму карти — вибраного рівня «нульової води». На картах, що дотримуються міжнародної конвенції (Велика Британія та більша частина світу), датум карти лежить на рівні найнижчого астрономічного відпливу: це найнижчий рівень, якого вода може досягти за будь-якого звичайного астрономічного розташування світил. Американські карти використовують середню нижчу малу воду — середнє значення нижчого з двох добових відпливів — тобто трохи вищий нуль. Так чи інак, логіка консервативна: нанесена глибина 2.0 м означає приблизно найменшу воду, яку ви там колись знайдете. Висота припливу на цей день (з таблиць припливів, відлічена від того самого датуму) додається згори. Фактична глибина ≈ нанесена глибина + висота припливу.

Для висот система відліку перевертається: просвіти під мостами й повітряні кабелі відмірюють від високого датуму (найвищого астрономічного припливу або середнього рівня високої води сизигійних припливів), тож вони теж дають найгірший випадок. А ваш ехолот додає власний нуль — глибину перетворювача або лінію води, залежно від налаштування. Саме тому ехолот, карту й таблицю припливів можна узгодити лише тоді, коли ви знаєте всі три нулі. Історія з боку припливів продовжується в припливах простими словами.

Як узгодити GPS і карту

Розрив закривають три звички. Читайте заголовний блок будь-якої карти, за якою ви навігуєте: датум, одиниці (метри або старіші сажні та фути) і будь-яку примітку про зсув позицій. Це один абзац, у якому карта сама розповідає, як правильно її обманювати. Узгодьте налаштування датуму: картплотери й ручні приймачі вміють видавати позиції не тільки у WGS84 саме з цієї причини — переведіть приймач на датум карти (або застосуйте надрукований зсув), коли працюєте зі старим аркушем. Один раз перевірте на реальності: поставте човен упритул до нанесеного об’єкта — голови пірса чи навігаційного знака — і переконайтеся, що нанесена позиція падає саме на нього. Постійне відхилення одразу виказує проблему з датумом.

Електронні карти переважно знімають датум №1 — офіційні ENC зроблені у WGS84, — але вони успадковують кожен промір глибини та його вертикальний датум від паперової зйомки, що стоїть за ними, а частина її має вік сторіччя. Урок про датум працює й за межами моря: щоразу, коли позиція «переїжджає» між двома картами, перший підозрюваний — система відліку, а не сама позиція, яку визначив приймач. Це так само правда для дайв-сайту, як і для входу в порт.