Η σημασία των συντεταγμένων στη χάραξη θαλασσίων συνόρων – Μέρος Β

Στο Β μέρος του άρθρου εστιάζουμε σε ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των συντεταγμένων βάσει των οποίων γίνονται οι θαλάσσιες οριοθετήσεις και αναφέρονται χαρακτηριστικά παραδείγματα σύγχρονων οριοθετήσεων ΑΟΖ με την χρήση τους καθώς και σε προβλήματα που μπορεί να δημιουργηθούν από την μη προσεκτική αναφορά τους (π.χ το Προεδρικό Διάταγμα 107/20).

Στο μέρος Α αναφερθήκαμε μόνο στον οριζοντιογραφικό προσδιορισμό μέσω συντεταγμένων (φ,λ) η (χ,ψ) μιάς θέσης στην γήινη επιφάνεια και όχι στο υψόμετρο που στην ξηρά είναι μέγεθος ξεχωριστό και μετράται από την μέση στάθμη της θάλασσας με κατανοητό τρόπο. Κατά την οριοθέτηση στην θάλασσα, δεν τίθεται θέμα προσδιορισμού των υψομέτρων των σημείων, δεδομένου ότι τα σημεία αναφέρονται στην επιφάνεια της θάλασσας, όπου το υψόμετρο είναι μηδέν. Όπως όμως μπορεί να παρατηρήσει κάποιος στους δέκτες προσδιορισμού θέσης (GPS) όταν γίνεται θαλάσσια έρευνα, αναφέρεται μαζί με τις συντεταγμένες χ,ψ και το υψόμετρο του σημείου, που διαφέρει από το μηδέν και κυμαίνεται από 30-50 μέτρα!

Το γεγονός αυτό εξηγείται ως εξής: Στην ξηρά τα υψόμετρα μετρούνται από την επιφάνεια της θάλασσας και συγκεκριμένα από την μέση στάθμη θάλασσας (ΜΣΘ), που προκύπτει από τον συνυπολογισμό των παλιρροιών και η οποία προσδιορίζεται μέσω παλιρροιογράφων. Βάσει αυτής υλοποιούνται σημεία σταθερού υψομέτρου με reperes επί κτιρίων και από εκεί μέσω χωροσταθμήσεων υπολογίζονται τα υψόμετρα των σημείων που μας ενδιαφέρουν. Αυτά τα υψόμετρα καλούνται ορθομετρικά υψόμετρα.

Στην περίπτωση όμως που η φυσική γη προσεγγίζεται από ένα ελλειψοειδές αναφοράς, για να χρησιμοποιηθεί σαν βάση για τις υπερτοπικές δορυφορικές μετρήσεις, το υψόμετρο ενός σημείου προσδιορίζεται με αναφορά στο ελλειψοειδές αυτό. Αυτό το υψόμετρο καλείται γεωμετρικό υψόμετρο σημείου και η σχέση που το συνδέει με το ορθομετρικό είναι η h=Η+Ν (όπου Η είναι το ορθομετρικό υψόμετρο και Ν είναι το υψόμετρο του γεωειδούς δηλαδή κατά προσέγγιση το “ύψος” της επιφάνειας της θάλασσας από το ελλειψοειδές αναφοράς). Για τον λόγο αυτό, πλέοντες με ένα σκάφος στο Αιγαίο π.χ παρατηρούμε υψόμετρο π.χ 45 μέτρα. Αυτό είναι το “υψόμετρο” της θάλασσας από το ελλειψοειδές αναφοράς ή του κάθε γεωδαιτικού συστήματος που χρησιμοποιείται κάθε φορά (Σχήμα 1).

Γεωδαιτικό σύστημα στην Ελλάδα

Στην Ελλάδα σήμερα σαν βασικό γεωδαιτικό σύστημα αναφοράς, στις συμβατικές τοπογραφικές μετρήσεις χρησιμοποιείται το Ελληνικό Γεωδαιτικό Σύστημα Αναφοράς του 1987 (ΕΓΣΑ87) με υψόμετρα ορθομετρικά (π.χ. κτηματολόγιο). Το σύστημα αυτό είναι μια Μερκατορική προβολή (Εγκαρσία) με ελλειψοειδές αναφοράς το GRS80 που είναι περίπου ταυτόσημο με το WGS84.

Η διαφορά τους συνίσταται ότι αυτό δεν έχει κέντρο αναφοράς το κέντρο της γης, αλλά έχει μετακινηθεί κατά μια απόσταση ΔS (ΔΧ, ΔΨ, ΔΖ) ως προς αυτό, ώστε να προσαρμόζεται καλύτερα στην Ελλάδα, για να υπάρχουν μικρότερες αποκλίσεις και ευκολία υπολογισμών. Εάν αύριο η Ευρώπη αναγκαστεί να ακολουθήσει σαν γενικό κανόνα το WGS84, είναι πολύ εύκολο για τις συντεταγμένες ΕΓΣΑ87 να μετατραπούν άμεσα σε αυτές με μια παράλληλη μετακίνηση ΔΧ, ΔΨ, ΔΖ.

Βέβαια επειδή αυτό το σύστημα (το ΕΓΣΑ87) δεν λαμβάνει υπόψη του τις μετακινήσεις των τεκτονικών πλακών, που στην Ελλάδα έχουν μεταβολή περίπου 1 εκατοστό/έτος με κατεύθυνση Νοτιοδυτική, ήδη μετά από 33 χρόνια παρουσιάζονται ορισμένες αποκλίσεις στις σταθερές θέσεις αναφοράς στην ξηρά. Στο μέλλον καθοριστικό ρόλο θα παίξει η μετεξέλιξή του που είναι το HEPOS.

Συντεταγμένες και οριοθέτηση θαλασσίων ζωνών

Στα άρθρα 16 παρ.2 , 75 παρ.1,2 και 84 παρ. 1 της σύμβασης του Montego Bay 1982 αναφέρεται η ανάγκη έκφρασης των σημείων της οριοθέτησης μιας θαλάσσιας ζώνης σε “έναν πίνακα γεωγραφικών συντεταγμένων των σημείων αυτών με συγκεκριμένο προσδιορισμό του γεωδαιτικού συστήματος”. Βάσει αυτής της επιταγής, όλες οι σημερινές οριοθετήσεις ακολουθούν ένα κοινά αποδεκτό γεωδαιτικό σύστημα, που συνήθως είναι το WGS84 και οι γεωγραφικές συντεταγμένες εκφράζονται με δύο δεκαδικά σημεία δευτερολέπτου (π.χ. 38° 47´ 22,89”).

Η ακρίβεια των συντεταγμένων είναι σημαντική διότι είναι γνωστό ότι το τόξο ενός πρώτου λεπτού (1´) έχει μήκος 1852 μέτρα = 1 ναυτικό μίλι. Συνεπώς το ένα δεύτερο λεπτό (1″) είναι περίπου 1852/60=30 μέτρα και το εκατοστό αυτού είναι περίπου 30 εκατοστά. Συνεπώς δίνοντας τις συντεταγμένες με ακρίβεια δύο δεκαδικών (εκατοστά) του δευτερολέπτου, είναι σαν να προσδιορίζουμε τις συντεταγμένες με ακρίβεια 30 εκατοστών, πράγμα που σήμερα είναι δυνατόν να προσδιορισθεί αναλυτικά.

Το γεγονός αυτό αποκτά ιδιαίτερη σημασία όταν απαιτηθεί να γίνει οριοθέτηση αυτών των σημείων στην θάλασσα. Σήμερα είναι δυνατόν με τα σύγχρονα συστήματα προσδιορισμού θέσεων στην θάλασσα (GPS, GLONASS, GALILEO, BEIDOU κλπ) αυτές οι ακρίβειες να επιτευχθούν στο πεδίο και να αποκλείσουν κάθε αβεβαιότητα. Η χρήση του WGS84 και η έκφραση των συντεταγμένων με τον πιο πάνω τρόπο, αρχίζει να καθιερώνεται σαν παγκόσμιο πρότυπο που είναι από όλους αποδεκτό και κατανοητό για τον προσδιορισμό σημείων στην θάλασσα, αλλά και για την δυνατότητα άμεσης επιβεβαίωσης αυτών από τον οιονδήποτε.
Πιο κάτω αναφέρονται δύο πρόσφατα παραδείγματα από τις οριοθετήσεις ΑΟΖ μεταξύ: α) Ελλάδας και Αιγύπτου καθώς και β) μεταξύ Ελλάδας και Ιταλίας.

Στον πιο κάτω πίνακα (Σχήμα 2) που συνοδεύεται από τον σχετικό χάρτη φαίνονται οι συντεταγμένες των πέντε (5) σημείων που αποτελούν την οριοθέτηση τμήματος της ΑΟΖ μεταξύ της Ελλάδας και της Αιγύπτου που αποφασίστηκε στις 6 Αυγούστου 2020. Οι συντεταγμένες αναφέρεται ότι είναι στο γεωδαιτικό σύστημα WGS84.

ΑΟΖ Ελλάδας-Ιταλίας

Δύο μήνες νωρίτερα και συγκεκριμένα στις 12 Ιουνίου 2020, είχε γίνει και η οριοθέτηση της ΑΟΖ μεταξύ Ελλάδας και Ιταλίας. Ο πιο κάτω πίνακας (αριστερά) δείχνει την έκφραση των συντεταγμένων των 16 σημείων που προσδιορίζουν αυτό το όριο (Σχήμα 3) και αναφέρεται ότι αυτές είναι επίσης στο γεωδαιτικό σύστημα WGS84.

Ο χάρτης με τον σχετικό πίνακα δεξιά (σχήμα 3), είναι ο χάρτης μέσω του οποίου προσδιορίστηκαν οι συντεταγμένες της οριοθέτησης της υφαλοκρηπίδας μεταξύ των δύο κρατών που έγινε το 1977. Το 1977 δεν υπήρχε η συμφωνία του Montego Bay 1982 ούτε το σύστημα GPS ήταν σε πλήρη λειτουργία. Οι συντεταγμένες προσδιορίστηκαν γραφικά από τον πιο πάνω χάρτη που ήταν μια ορθομετρική προβολή με ελλειψοειδές του Hayford.

Παρατηρείται ότι οι συντεταγμένες πάνω σε αυτόν, εκφράζονται με την μορφή 36° 27,9´, που σήμαινε ότι προσδιορίζονται με μια ακρίβεια ενός δέκατου του πρώτου λεπτού, ήτοι 1852/10= 185 μέτρα. Αυτή η ακρίβεια έθεσε τότε μια απροσδιοριστία σε έκταση (το ανώτερο) (185χ 500.000μ = 92,5 τετρ. χλμ. εάν υποθέσουμε ότι 500.000 μέτρα είναι το μήκος της οριοθέτησης και η αβεβαιότητα του ενός δεκάτου (0.1’) ήταν όλη μόνον προς μια διεύθυνση [ανατολικά η δυτικά]).

Σε κάθε περίπτωση, με το δεδομένο ότι οι δύο θαλάσσιες ζώνες (ΑΟΖ και υφαλοκρηπίδα) έπρεπε να συμπίπτουν, μοναδική λύση σήμερα ήταν να θεωρηθούν αυτές σαν τελικές και να μετατραπούν στις αντίστοιχες WGS84, πράγμα που έγινε. Στο μέλλον, με τα σημερινά συστήματα, τέτοιες ασάφειες θα αποκλείονται και θα εξασφαλίζουν ένα αντικειμενικό και διαχρονικό ασφαλές εργαλείο για την οριοθέτηση αλλά και την επιβεβαίωση ανά πάσα στιγμή της οριοθέτησης αυτής.

Παρατήρηση στο Προεδρικό Διάταγμα

Πρόσφατα με το Προεδρικό Διάταγμα 107 (ΦΕΚ 258/27-12-2020) “Περί κλεισίματος κόλπων και χάραξης ευθειών γραμμών βάσης στην θαλάσσια περιοχή του Ιονίου και των Ιονίων νήσων μέχρι και το Ακρωτήριο Ταίναρο της Πελοποννήσου” προσδιορίζονται με γεωγραφικές συντεταγμένες οι γραμμές βάσης. Παρατηρούνται όμως δύο βασικές ατέλειες:

Πρώτον: Το ΦΕΚ περιέχει τον ορισμό αυτών των ευθειών γραμμών βάσης, μέσω ενός πίνακα γεωγραφικών συντεταγμένων όπως συνηθίζεται. Δυστυχώς όμως δεν γράφεται πουθενά σε πιο γεωδαιτικό σύστημα αναφέρονται αυτές οι συντεταγμένες. Αυτό είναι σε αντίθεση με τον προσδιορισμό που έγινε στον ορισμό των ΑΟΖ Ελλάδας-Αιγύπτου αλλά και Ελλάδας-Ιταλίας όπου κάτω από τις συντεταγμένες αναφερόταν χαρακτηριστικά το γεωδαιτικό σύστημα στο οποίο αναφερόταν και ήταν το WGS84.

Αλλά είναι και σε αντίθεση με βάση τις επιταγές της σύμβασης του Montego Bay του 1982 για το δίκαιο των θαλασσών όπου στο τέλος της παραγράφου 1 του άρθρου 16 για τις γραμμές βάσης αναφέρονται τα εξής: «…Την έλλειψη τέτοιων χαρτών, μπορεί να υποκαταστήσει εναλλακτικά πίνακας των γεωγραφικών συντεταγμένων των σημείων αυτών, με συγκεκριμένο προσδιορισμό του γεωδαιτικού συστήματος».

Το γεγονός αυτό, αν δεν υπάρχει κάποια ιδιαιτερότητα της μη αναφοράς του που δεν γνωρίζουμε, πρέπει άμεσα να διορθωθεί διότι θα δημιουργήσει στο μέλλον ασάφειες και για τον ορισμό των χωρικών υδάτων που ανακοινώθηκαν πρόσφατα με τον νόμο 4767/2021. Οι ασάφειες αυτές έχουν σχέση με τις περιοχές που η χώρα ασκεί κυριαρχία και χρειάζεται άμεση διόρθωση και σωστή αναφορά.

Δεύτερον: Οι γεωγραφικές συντεταγμένες εκφράζονται με τρία δεκαδικά του δευτερολέπτου τόξου, δηλαδή με μια ακρίβεια 3 εκατοστών, που χωρίς να είναι λάθος, είναι υπερβολικό για ορισμό τέτοιων σημείων στην ξηρά για την οποία δεν υπάρχει ψηφιακή απόδοση τέτοιας ακρίβειας ώστε να υπάρξει μαθηματικός προσδιορισμός και μάλιστα όταν αγνοούνται όσα αναφέρθηκαν στην παράγραφο 1 που μπορεί να δημιουργήσουν σημαντικότερες ανακρίβειες.