L’idrografia è il campo di studio che descrive e mappa le caratteristiche fisiche dei corpi idrici, inclusi oceani, mari, laghi d’acqua dolce, fiumi ed estuari. È un campo multidisciplinare, che comprende elementi di oceanografia, cartografia, geologia marina, acustica e altre aree. La preoccupazione principale è la mappatura e la documentazione delle caratteristiche che sono importanti per la navigazione, la navigazione commerciale e la pesca, ma si occupa anche di esplorazione di petrolio e gas, difesa, ricerca marina e di acqua dolce e protezione dell’ambiente. Un rilievo idrografico di un’area di oceano o di acqua dolce può essere effettuato al fine di produrre una mappa o una carta che dettaglia i punti di interesse, in particolare i pericoli per la navigazione come rocce sommerse, banchi di sabbia e relitti, ma anche temperatura, salinità e correnti. Di particolare importanza nell’idrografia è la topografia e la natura del fondale marino.
Misurando la profondità dell’acqua in punti regolari e noti, è possibile preparare una mappa idrografica. La determinazione della posizione in termini di latitudine e longitudine era, fino alla fine degli anni ‘1970, effettuata visivamente, utilizzando sestanti e metodi di triangolazione, ma da allora sono stati utilizzati mezzi elettronici e il Global Positioning System (GPS). Fino agli anni ‘1930, la profondità dell’acqua veniva misurata utilizzando linee ponderate in piombo o pali sonda, dopodiché questo metodo lento e impreciso fu ampiamente sostituito da tecniche di misurazione acustiche. Questi utilizzano un impulso sonoro inviato verso il basso da un trasmettitore per fare eco dal pavimento e un ricevitore per catturare l’eco. Il tempo impiegato per ricevere l’eco unito alla conoscenza della velocità del suono in acqua permette di calcolare la profondità.
Gli ecoscandagli a fascio singolo (SBES) sono spesso utilizzati nell’idrografia per acque poco profonde e impiegano un singolo impulso sonoro stretto per registrare la profondità più bassa all’interno dell’area coperta, poiché questo è della massima importanza per la navigazione. È necessario apportare correzioni ai dati grezzi per tenere conto delle maree, del movimento della nave e delle variazioni della velocità del suono a diverse profondità. Gli ecoscandagli multifascio (MBES), che impiegano un gran numero di impulsi sonori distribuiti a ventaglio, raggiungono una copertura più completa e sono generalmente utilizzati in acque profonde. Questi possono produrre mappe molto dettagliate, ma sono più costosi di SBES e le correzioni sono più complicate. Il sonar a scansione laterale utilizza una sorgente sonora vicino al fondale marino che produce fasci sonori quasi orizzontali, fornendo immagini ad alta risoluzione di caratteristiche che potrebbero non essere visualizzate chiaramente nei dati SBES o MBES.
La composizione del fondo marino è importante per l’ancoraggio, la costruzione sottomarina, la posa di condotte e altre attività marine. I campioni possono essere ottenuti da carote, dragaggi o semplicemente raccogliendo materiale per determinarne il tipo, ad esempio sabbia, fango o roccia. A volte viene utilizzata anche la fotografia subacquea. Queste informazioni, insieme ai dati dei rilievi di profondità e della misurazione delle maree, possono essere incorporate nelle carte idrografiche e nautiche utilizzate per la navigazione.
Altri dati non relativi alla navigazione potranno essere rilevati da un rilievo idrografico a fini di ricerca scientifica. Ad esempio, le temperature della superficie dell’oceano possono essere misurate dallo spazio da satelliti che registrano la radiazione infrarossa ricevuta e le temperature sotto la superficie registrate dai termometri. La salinità può essere considerata come una misura della quantità di materiale solido disciolto nell’acqua dell’oceano ed è generalmente misurata dalla conduttività elettrica dell’acqua. Le correnti oceaniche possono essere misurate sia da un misuratore di corrente, un dispositivo che misura la forza della corrente a una particolare profondità, sia utilizzando un Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP), che può registrare le correnti attraverso un intervallo di profondità.
I servizi idrografici sono forniti da un certo numero di organizzazioni. Negli Stati Uniti, ad esempio, esiste l’Office of Coast Survey della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), e nel Regno Unito l’Ufficio idrografico del Regno Unito. L’Organizzazione idrografica internazionale (IHO) ha stabilito standard internazionali per i rilievi e le mappe idrografiche.