Ανάλυση και υλοποίηση οριοθέτησης θαλασσίων ζωνών και συνόρων σε ψηφιακό περιβάλλον
Authors: Καστρίσιος Χρήστος 
Published: September 2021

Ο σκοπός της διδακτορικής διατριβής ήταν η διερεύνηση των μεθοδολογιών επίλυσης χαρτογραφικών προβλημάτων στη θαλάσσια οριοθέτηση, ο εντοπισμός των αδυναμιών των υφιστάμενων λύσεων λογισμικού και η ανάπτυξη και υλοποίηση μιας ολοκληρωμένης μεθοδολογίας αντιμετώπισης σε ψηφιακό περιβάλλον. Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής συνίστανται σε τρεις αυτοματοποιημένες μεθοδολογίες -και την υλοποίησή τους με την ανάπτυξη αλγορίθμων και αντίστοιχου κώδικα λογισμικού- για τον εντοπισμό των νομικών κόλπων της Σύμβασης του Δικαίου της Θάλασσας, την υλοποίηση της διαμέρισης Voronoi στο ελλειψοειδές και την οριοθέτηση των θαλασσίων ζωνών και συνόρων, καθώς και τη διατύπωση τεκμηριωμένης πρότασης για την επιλογή της καταλληλότερης απεικόνισης για την χαρτογραφική απόδοση αυτών. Τα ανωτέρω συμβάλλουν καθοριστικά στο έργο των χαρτογράφων και βελτιώνουν ουσιαστικά την ακρίβεια και αξιοπιστία των αποτελεσμάτων καθώς εξετάζουν το σύνολο της διαθέσιμης χωρικής πληροφορίας -την οποία αξιοποιούν στο πλαίσιο των ενδεδειγμένων για κάθε περίπτωση υπολογισμών- και δεν εξαρτώνται από την παρέμβαση και την αντίληψη του χρήστη. Επί πλέον, μειώνουν σημαντικά τον χρόνο πραγματοποίησης της θαλάσσιας οριοθέτησης από εκατοντάδες εργατοώρες σε μερικές μη-επιβλεπόμενες ώρες (ανάλογα με την έκταση της περιοχής μελέτης) καθώς εκτελούνται αυτοματοποιημένα χωρίς την ανάγκη παρέμβασης του χρήστη, και, τέλος, συμβάλλουν στη βέλτιστη χαρτογραφική απόδοση των αποτελεσμάτων της οριοθέτησης.Το 1ο κεφάλαιο με τίτλο “Η ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ ΔΙΚΑΙΟΥ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ” παρουσιάζει τη διαδικασία εξέλιξης του δικαίου της θάλασσας από την αρχαιότητα μέχρι τη σύγχρονη εποχή. Σε αυτήν την ιστορική αναδρομή κυρίαρχο ρόλο παίζει η εποχή από την πτώση της ρωμαϊκής αυτοκρατορίας μέχρι τη βιομηχανική επανάσταση, περίοδο που οι εκάστοτε ναυτικές δυνάμεις διεκδικούν την κυριαρχία στη θάλασσα και το εμπόριο και η οποία ολοκληρώνεται με την εγκαθίδρυση του δόγματος της «ελευθερίας των θαλασσών» ως του κυρίαρχου δόγματος στις σχέσεις των κρατών στον θαλάσσιο χώρο. Στο δεύτερο τμήμα αυτής της αναδρομής παρουσιάζονται οι νέες διεκδικήσεις των κρατών στον 20ο αιώνα, οι οποίες συνδέονται άμεσα με τις τεχνολογικές εξελίξεις, καθώς και την προσπάθεια της διεθνούς κοινότητας να κωδικοποιήσει τα δημιουργούμενα έθιμα στη θάλασσα σε ένα κείμενο που εν τέλει έλαβε τη μορφή της Σύμβασης του Διεθνούς Δικαίου της Θάλασσας.Το 2ο κεφάλαιο με τίτλο “ΘΑΛΑΣΣΙΕΣ ΖΩΝΕΣ” παρουσιάζει τις κυριότερες διατάξεις γεωχωρικού ενδιαφέροντος της Σύμβασης του Διεθνούς Δικαίου της Θάλασσας, δηλαδή τους τρόπους ορισμού των γραμμών βάσης από τις οποίες γίνεται η μέτρηση των θαλασσίων ζωνών (κανονική, ευθείες γραμμές, αρχιπελαγικές γραμμές), τις περιπτώσεις στις οποίες οι διάφορες γεωχωρικές οντότητες (σκόπελοι, ύφαλοι) μπορούν να συμπεριληφθούν στις γραμμές βάσης, τα κριτήρια κλεισίματος κόλπων, καθώς και το μέγιστο επιτρεπόμενο εύρος και τα δικαιώματα του παράκτιου και των άλλων κρατών στις θαλάσσιες ζώνες και τον θαλάσσιο χώρο γενικότερα.Το 3ο κεφάλαιο με τίτλο “ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΟΡΙΟΘΕΤΗΣΗΣ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΖΩΝΩΝ ΚΑΙ ΣΥΝΟΡΩΝ” παρουσιάζει αναλυτικά την ακολουθούμενη διαδικασία και τις μεθόδους σχεδίασης των θαλασσίων ζωνών και συνόρων. Με όρους γραφικής αντιμετώπισης του προβλήματος, που αποτελεί και την αφετηρία της υλοποίησης σε περιβάλλον ΣΓΠ, παρουσιάζει αρχικά τις μεθόδους κατασκευής των γραμμών βάσης και των επιμέρους προβλημάτων για τον ακριβή προσδιορισμό της κανονικής γραμμής βάσης, των ευθειών και αρχιπελαγικών γραμμών βάσης και τον προσδιορισμό των εσοχών που δικαιούνται να κλειστούν ως κόλποι του δικαίου της θάλασσας. Ακολούθως εξετάζει τις μεθόδους δημιουργίας των θαλασσίων ζωνών στο μέγιστο εύρος τους ανάλογα με το είδος της χρησιμοποιούμενης γραμμής βάσης (κανονική, ευθείες ή συνδυασμός), παρουσιάζει αναλυτικά τη μεθοδολογία για την κατασκευή της μέσης γραμμής στην περίπτωση της διμερούς οριοθέτησης, καθώς και τις μεθόδους προσαρμογής της, όπου οι γεωγραφικές περιστάσεις το επιβάλλουν, για την επίτευξη δίκαιης λύσης. Μέσα από τις γραμμές του παρόντος κεφαλαίου καθίσταται σαφές ότι η υλοποίηση των ανωτέρω είναι συχνά προβληματική λόγω τεχνικών ασαφειών ορισμένων άρθρων της Σύμβασης. Για τον λόγο αυτό παρουσιάζει τις προσπάθειες των γεωγράφων, χαρτογράφων και νομικών για την αντιμετώπιση των ασαφειών και τη δημιουργία αντικειμενικών κριτηρίων και μεθόδων επί θεμάτων όπως η σχεδίαση δικτύου ευθειών γραμμών βάσης, η εύρεση των σημείων εισόδου του κόλπου και η αντιμετώπιση της περίπτωσης ύπαρξης νησιών στο στόμιο του κόλπου.Στο 4ο κεφάλαιο με τίτλο “ΟΡΙΟΘΕΤΗΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΓΕΩΔΑΙΣΙΑΣ ΚΑΙ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΑΣ” παρουσιάζονται τα στοιχεία των επιστημών της γεωδαισίας και της χαρτογραφίας που αποτελούν απαραίτητη γνώση για τον ειδήμονα ο οποίος ασχολείται με τη θαλάσσια οριοθέτηση. Μεταξύ αυτών είναι η γεωμετρία του ελλειψοειδούς εκ περιστροφής και οι εκτελούμενοι υπολογισμοί επί αυτού, τα συστήματα συντεταγμένων και οι σχέσεις μετατροπής τους, οι εξισώσεις μετασχηματισμού του ελλειψοειοδούς σε σφαίρα, τα συστήματα αναφοράς για το οριζόντιο και το κατακόρυφο επίπεδο, τα κριτήρια επιλογής χαρτογραφικών απεικονίσεων καθώς και στοιχεία της επεξεργασίας και ανάλυσης χωρικών δεδομένων. Το κεφάλαιο αυτό αποτελεί το θεωρητικό υπόβαθρο στο οποίο βασίστηκε η παρούσα διατριβή και περιέχει τις απαιτούμενες αρχές, μεθόδους και εξισώσεις για την παραγωγή των ευρημάτων της διατριβής που παρουσιάζονται στο 5ο κεφάλαιο.Το 5ο κεφάλαιο με τίτλο “ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗ ΟΡΙΟΘΕΤΗΣΗΣ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΣΓΠ” παρουσιάζει αναλυτικά τη μεθοδολογία επίλυσης τεσσάρων -σημαντικών για τη θαλάσσια οριοθέτηση- προβλημάτων με τα οποία ασχολήθηκε η παρούσα διατριβή. Συγκεκριμένα, παρουσιάζει και αξιολογεί τη μεθοδολογία -και την υλοποίησή της σε γλώσσα προγραμματισμού Python για χρήση με το λογισμικό ArcGIS- για τον εντοπισμό του συνόλου των εσοχών κατά μήκος της ακτογραμμής που ικανοποιούν ταυτοχρόνως τα δύο κριτήρια του μήκους και του εμβαδού της Σύμβασης του Δικαίου της Θάλασσας και δικαιούνται να κλειστούν ως νομικοί κόλποι. Η εν λόγω μεθοδολογία αντιμετωπίζει πλήρως το πρόβλημα του εντοπισμού των κόλπων και της μεγιστοποίησης του εμβαδού των -συμπεριλαμβανομένης της περίπτωσης της ύπαρξης νησιών στο στόμιο του κόλπου- σε χρόνο υποπολλαπλάσιο από αυτόν που απαιτείται με τις υφιστάμενες λύσεις λογισμικού και με τη βεβαιότητα της ακρίβειας των αποτελεσμάτων μιας αυτοματοποιημένης λύσης που λαμβάνει υπόψη της το σύνολο των σημείων του ψηφιακού αρχείου και η οποία είναι ανεξάρτητη από τους περιορισμούς της αντίληψης του χρήστη, περιορισμοί που υπεισέρχονται στις ημιαυτόματες λύσεις. Επίσης παρουσιάζει τη μεθοδολογία -και την υλοποίησή της σε γλώσσα προγραμματισμού Python- για την ολοκληρωμένη οριοθέτηση των θαλασσίων ορίων -μονομερώς και διμερώς- για όλα τα κράτη της περιοχής μελέτης, με τον αντίστοιχο προσδιορισμό του συνόλου των κρίσιμων μεγεθών της οριοθέτησης (κρίσιμα σημεία, σημεία στροφής, γραμμές κατασκευής). Αντίστοιχα με την εφαρμογή για τους κόλπους, η εν λόγω εφαρμογή πραγματοποιεί την οριοθέτηση αυτοματοποιημένα, χωρίς την ανάγκη παρέμβασης του χρήστη, για το σύνολο των σημείων στο αρχείο, για όλες τις μορφές των γραμμών βάσης (κανονική, ευθείες, μικτή) και για όλα τα κράτη της περιοχής σύμφωνα με τις διεθνώς αποδεκτές προδιαγραφές ακρίβειας (IHO, 2014). Επιπρόσθετα, παρουσιάζεται μία τρίτη μεθοδολογία -και την υλοποίησή της σε γλώσσα Python- για την κατασκευή του διαγράμματος Voronoi στο ελλειψοειδές. Η ανωτέρω μεθοδολογία αντιμετωπίζει το κενό που διαπιστώθηκε στη βιβλιογραφία για τη διαμέριση διανυσματικών δεδομένων στο ελλειψοειδές -η οποία ήταν απαραίτητη για την υλοποίηση της αυτοματοποιημένης κατασκευής των θαλασσίων ζωνών και συνόρων στο ελλειψοειδές- παρέχοντας πλέον τη δυνατότητα μελέτης πλήθους γεωχωρικών προβλημάτων με το επίπεδο της ακρίβειας των υπολογισμών επί της επιφάνειας του ελλειψοειδούς. Τέλος, με την υποστήριξη των χαρτών που περιέχονται στα δύο παραρτήματα, παρουσιάζει τη μελέτη για την επιλογή της καταλληλότερης χαρτογραφικής απεικόνισης σε συνάρτηση με το μέγεθος, τη γεωγραφική θέση, το σχήμα και προσανατολισμό και την κλίμακα απόδοσης της απεικονιζόμενης περιοχής.Στο 6ο κεφάλαιο με τίτλο “ΣΥΝΟΨΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ - ΔΙΑΠΙΣΤΩΣΕΙΣ - ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΜΕΛΛΟΝΤΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ” γίνεται σύνοψη και αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της έρευνας που πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο της διατριβής, διαπιστώσεις που αφορούν στη χρήση τεχνικών όρων στην ελληνική βιβλιογραφία με αντίστοιχες προτάσεις και προτείνονται θέματα για περαιτέρω έρευνα στο αντικείμενο της θαλάσσιας οριοθέτησης.