Batimetria
El Litoral català és un territori de gran valor natural i econòmic, amb una gran biodiversitat i una rellevància estratègica per a diverses activitats humanes. Per garantir una gestió efectiva d’aquesta àrea, és fonamental comptar amb dades precises de batimetria sobre el fons marí, que permetin comprendre millor la seva morfologia i identificar els hàbitats marins.
L’ICGC, ha generat una sèrie de productes batimètrics de la costa catalana per encàrrec de la Direcció General de Polítiques Ambientals i Medi Natural, ha elaborat una sèrie de productes batimètrics per a la costa catalana. Aquest projecte ha estat cofinançat pel Fons Europeu Marítim i de la Pesca 2014-2020 (FEMP), i es basa en la integració de diferents fonts d’informació. Les dades inclouen mesures batimètriques del fons marí obtingudes mitjançant sonars, així com dades LIDAR i altres mesures topogràfiques realitzades durant els anys 2022, 2023 i 2024.
El Model d'elevació topobatimètric ens mostra el relleu tant de la part emergida de la costa fins a uns 50 m de distància de la línia de costa, com de la part submergida fins a una profunditat de 50 m amb una resolució d’1 m.
El model topobatimètric es distribueix com un únic arxiu ràster en format Cloud Optimized GeoTIFF de 32 bits amb pas de malla de 1 m, georeferència interna, piràmides i compressió LZW sense pèrdua.
Tots els productes derivats de la batimetria de la costa catalana es distribueixen en forma de mosaics sense subdivisió per fulls. El sistema de coordenades adoptat és l’oficial a Catalunya: sistema de referència ETRS89 i cotes ortomètriques emprant el model de geoide EGM08D595.
Imatge
| Geoinformació subjecta a una llicència de Reconeixement 4.0 Internacional de Creative Commons. Més informació |
Descripció
El Model topobatimètric és una malla regular de punts que descriuen la morfologia del terreny tant emergit com submergit. A més del terreny, el model inclou estructures rígides com edificis, espigons, murs de contenció, etc. En canvi, la vegetació, vehicles, ponts i altres elements amb un impacte menor sobre la dinàmica de l’aigua no s’han considerat al model. Cada punt conté la cota ortomètrica en metres d’una cel·la de terreny de 1x1 m. Això significa que els punts que es troben per sobre de la superfície del geoide tenen cota positiva i els punts que queden per sota tenen cota negativa. Aquesta distinció coincideix, a grans trets, amb punts emergits i submergits, respectivament.
De la mateixa manera que les corbes de nivell d’un mapa topogràfic uneixen punts de la mateixa altitud, les línies isòbates uneixen punts de la mateixa fondària sota la superfície de l’aigua. Es tracta d’una representació gràfica que permet identificar visualment zones del fons marí amb major o menor pendent i la presència de muntanyes, depressions, tàlvegs i esperons submarins.
La major part de la batimetria soma entre 0 i -15 m es va intentar capturar l’estiu de 2022 mitjançant un LiDAR aerotransportat amb capacitats batimètriques. A diferència del LiDAR terrestre, el batimètric té una longitud d’ona que li permet penetrar en aigües poc profundes i obtenir dades del fons marí. Amb aquesta tècnica s’obtenen resultats excel·lents amb un cost molt reduït i s’ha emprat allà on ha estat possible. Les dues excepcions principals són la zona d’influència del control de tràfic aeri de Barcelona per restricció de vol a baixa altitud i el Port del Fangar del Delta de l’Ebre, degut a l’abundància de sediments en suspensió que interfereixen amb el senyal del LiDAR batimètric.
Distribució geogràfica de la captura.
Sistemes de captura de dades.
Les extensions de terreny submergit que no es van poder capturar mitjançant LiDAR batimètric s’han capturat mitjançant l’ús d’ecosondes. Les ecosondes són instruments similars als sonars dels vaixells que permeten determinar la distància del vaixell al fons marí a partir del temps de propagació d’una ona acústica dins de l’aigua. Les zones de menor fondària, entre 0 i -3 m, s’han capturat majoritàriament amb ecosonda monofeix des d’embarcacions no tripulades tipus USV (Unmanned Surface Vessel). Les extensions amb major fondària, entre -3 i -50 m, s’han capturat mitjançant ecosonda multifeix des d’embarcació tripulada. Per complementar la captura amb ecosondes al llarg de la franja intermareal, entre +1 m i -1 m, s’han realitzat perfils topogràfics per tal de garantir un enllaç suau entre terreny emergit i submergit. Per últim, per tal d’obtenir informació a les zones emergides del model topobatimètric al llarg de la costa central, s’han emprat dades d’un vol LiDAR terrestre. Les característiques de captura són equivalents a les del LiDAR territorial.
El resultat de la captura primària de dades és un núvol de punts irregular i de densitat molt variable. Per tal de generar un model topobatimètric continu, cal refinar el núvol de punts. En primer lloc s’elimina el soroll i es classifiquen els punts per distingir els que participaran al model (fons marí, terreny, edificis, esculleres, emissaris, etc) dels que no (vegetació, vehicles, sediments en suspensió, superfície de l’aigua, vaixells, etc). A més, tenint en compte la diversitat de tecnologies de captura emprades, és necessari homogeneïtzar les fonts de dades per evitar discontinuïtats i salts que no atenen a cap característica del terreny. Un cop s’ha depurat el núvol de punts, es triangula una superfície contínua, s’interpolen els forats on ha estat impossible obtenir informació del fons marí i es genera el model final en format ràster.
Caratestístiques tècniques principals
Tots els productes derivats de la batimetria de la costa catalana es distribueixen en forma de mosaics sense subdivisió per fulls. El sistema de coordenades adoptat és l’oficial a Catalunya: sistema de referència ETRS89 i cotes ortomètriques emprant el model de geoide EGM08D595.
Característiques de la distribució:
- El model topobatimètric es distribueix com un únic arxiu ràster en format Cloud Optimized GeoTIFF de 32 bits amb pas de malla de 1 m, georeferència interna, piràmides i compressió LZW sense pèrdua.
- Els mapes d’isòbates es distribueixen com un únic conjunt de dades vectorials en diferents formats (ESRI Shapefile i OGC GeoPackage). L’equidistància de les isòbates és de 1 m. Cada element de isòbata conté un atribut “COTA” amb la cota associada a la isòbata en metres. S’inclouen estils de renderització ressaltant corbes mestres amb interval de 10 m.
Dates de captura i tecnologies de captura:
- La captura amb LiDAR batimètric es va realitzar durant l’estiu de 2022 i cobreix la major part de la costa catalana, concretament entre el Delta de l’Ebre i la Platja de Calafell al sud i entre Mataró i Portbou al nord.
- La captura amb LiDAR terrestre es va realitzar entre desembre de 2022 i gener de 2023 i inclou la part emergida de la costa central entre Platja de Calafell i Mataró.
- La captura amb ecosonda multifeix des de vaixell tripulat es va dur a terme entre finals de 2021 i principis de 2023 i cobreix tot el tram entre -10 i -50 m, algunes zones de la costa central entre -3 i -10 m i a la major part de la badia dels Alfacs.
- La captura amb ecosonda monofeix des d’embarcació no tripulada (USV) es va dur a terme entre 2022 i 2023. Inclou zones de poca fondària (0 a -3 m) de la costa central i del Delta de l’Ebre.
- Els perfils topogràfics de la zona intermareal de la costa central es van realitzar entre 2022 i 2023.
Elaboració del model topobatimètric final
Per elaborar el model topobatimètric final, primer es redueix el soroll associat a la captura inicial de dades per millorar-ne la precisió. Després, es minimitzen les diferències entre tecnologies de captura per aconseguir una textura uniforme i un model més homogeni. També s’eliminen els artefactes, identificant els elements propis del territori i eliminant-ne d'altres, com sediments en suspensió, posidònia o vaixells, que poden distorsionar el resultat. Finalment, s’interpolen els forats que queden en les zones sense dades, aplicant tècniques específiques segons la mida del forat per completar el model.
Casos d'ús destacats
Topobatimètric
Els models topobatimètrics són la base de geoinformació que permet generar productes derivats com mapes d’isòbates amb vàries equidistàncies. També es poden emprar com a producte final de cara a fer simulacions com ara l’anàlisi del risc d’inundacions, efectes dels temporals, transport de sediments, diferències volumètriques de la sorra de les platges entre diferents dates, etc.
Isòbates
Els mapes d’isòbates són la informació de base de les cartes marítimes. El mapa d’isòbates que es publica, no te els elements necessaris per a ser utilitzat per a la navegació marítima. S’ha obtingut a partir del model topobatimètric i representa la mateixa informació però expressada utilitzant les isòbates o línies que uneixen punts de la mateixa profunditat per poder analitzar aquesta informació en un format vector.
