海洋測(cè)繪的現(xiàn)狀與發(fā)展

海洋測(cè)繪的現(xiàn)狀與發(fā)展科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，推動(dòng)著社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域的快速進(jìn)步，其中也包括了海洋領(lǐng)域，特別是海洋測(cè)繪方面，更是獲得了跨越式的發(fā)展。各種新型的測(cè)量方法、測(cè)量技術(shù)不但具有較高的測(cè)量速度、測(cè)量精度，同時(shí)測(cè)量所得出的數(shù)據(jù)也便于保存與傳輸。本文對(duì)海洋測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行了概述，對(duì)現(xiàn)階段我國(guó)海洋測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并從分析了海洋測(cè)繪技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。標(biāo)簽：海洋測(cè)繪；現(xiàn)在；未來(lái)發(fā)展引言海洋測(cè)繪簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是指海洋水體和海底為對(duì)象所進(jìn)行的測(cè)量和海圖編制工作。主要包括海道測(cè)量、海洋大地測(cè)量、海底地形測(cè)量、海洋專題測(cè)量，以及航海圖、海底地形圖、各種海洋專題圖和海洋圖集等的編制。測(cè)量方法主要包括海洋地震測(cè)量、海洋重力測(cè)量、海洋磁力測(cè)量、海底熱流測(cè)量、海洋電法測(cè)量和海洋放射性測(cè)量。因海洋水體存在，須用海洋調(diào)查船和專門的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行快速的連續(xù)觀測(cè)，一船多用，綜合考察?；緶y(cè)量方式包括：①路線測(cè)量。即剖面測(cè)量。了解海區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和地球物理場(chǎng)基本特征。②面積測(cè)量。按任務(wù)定的成圖比例尺，布置一定距離的測(cè)線網(wǎng)。比例尺越大，測(cè)網(wǎng)密度愈密。在海洋調(diào)查中，廣泛采用無(wú)線電定位系統(tǒng)和衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。一、 海洋測(cè)繪的發(fā)展現(xiàn)狀海洋測(cè)繪大致可分3個(gè)階段：①20世紀(jì)30?50年代中期，開始對(duì)海洋進(jìn)行地球物理測(cè)量，包括海洋地震測(cè)量、海洋重力測(cè)量等。這階段利用回聲探測(cè)數(shù)據(jù)繪制海底地形圖，揭示了海洋底部的地形地貌；利用雙折射地震法獲取大洋地殼的各種地球物理性質(zhì)，證明大洋地殼與大陸地殼有顯著的差異。②1957?1970年，實(shí)施了國(guó)際地球物理年（1957?1958）、國(guó)際印度洋考察（1959?1965）、上地幔計(jì)劃（1962?1970）等國(guó)際科學(xué)考察活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)了大洋中條帶磁異常，為海底擴(kuò)張說(shuō)提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，揭示了大洋地殼向大陸地^下面俯沖的現(xiàn)象，觀測(cè)了島弧海溝系地震震源機(jī)制。③70年代以后，廣泛應(yīng)用電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于海洋測(cè)繪中。二、 海洋測(cè)繪的分類：①、海洋重力測(cè)量：（1）海底重力測(cè)量（2）航海重力測(cè)量②、海洋磁力測(cè)量：研究地球物理現(xiàn)象、海洋資源勘探以及海底宏觀地質(zhì)構(gòu)造的重要手段。③、海水面測(cè)量：包括海水面形態(tài)測(cè)定和平均海水面測(cè)定。④、海洋控制測(cè)量：（1）在沿海和一些島嶼上設(shè)立控制點(diǎn)，是建立海洋大地控制網(wǎng)的重要組成部分；（2）必須設(shè)立海底控制點(diǎn)（應(yīng)答器）⑤、海洋定位測(cè)量：精確地確定海洋表面、海水中和海底各種標(biāo)志的位置。可采用幾何交會(huì)定位、電磁波定位、衛(wèi)星定位、聲學(xué)定位、慣性系統(tǒng)定位等方法。⑥、海洋測(cè)深：（1）主要采用回聲測(cè)深法；（2）對(duì)于淺海區(qū)，還可以采用航空攝影測(cè)量法、機(jī)載激光法、衛(wèi)星遙感法。⑦、海底地形勘測(cè)：測(cè)繪大比例尺海底地形圖、海底地質(zhì)剖面圖8、海洋制圖：（1）自動(dòng)成圖系統(tǒng)（2）專題海圖、系列海圖。三、海洋測(cè)繪技術(shù)1、 海洋遙感技術(shù)主要包括以光、電等信息載體和以聲波為信息載體的兩大遙感技術(shù)。海洋聲學(xué)遙感技術(shù)是探測(cè)海洋的一種十分有效的手段。利用聲學(xué)遙感技術(shù)，可以探測(cè)海底地形、進(jìn)行海洋動(dòng)力現(xiàn)象的觀測(cè)、進(jìn)行海底地層剖面探測(cè)，以及為潛水器提供導(dǎo)航、避碰、海底輪廓跟蹤的信息。海洋遙感主要應(yīng)用于調(diào)查和監(jiān)測(cè)大洋環(huán)流、近岸海流、海冰、海洋表層流場(chǎng)、港灣水質(zhì)、近岸工程、圍墾、懸浮沙、淺灘地形、沿海表面葉綠素濃度等海洋水文、氣象、生物、物理及海水動(dòng)力、海洋污染、近岸工程等方面。遙感監(jiān)測(cè)己成為海洋及海岸帶主要的監(jiān)測(cè)手段和信息源。利用傳感器對(duì)海洋進(jìn)行遠(yuǎn)距離非接觸觀測(cè)，以獲取海洋景觀和海洋要素的圖像或數(shù)據(jù)資料。海洋不斷向環(huán)境輻射電磁波能量，海面還會(huì)反射或散射太陽(yáng)和人造輻射源（如雷達(dá)）射來(lái)的電磁波能量，故可設(shè)計(jì)一些專門的傳感器，把它裝載在人造衛(wèi)星、宇宙飛船、飛機(jī)、火箭和氣球等攜帶的工作平臺(tái)上，接收并記錄這些電磁輻射能，再經(jīng)過(guò)傳輸、加工和處理，得到海洋圖像或數(shù)據(jù)資料。2、 現(xiàn)代GPS技術(shù)（1） 用GPS定位技術(shù)進(jìn)行高精度海洋定位為了獲得較好的海上定位精度，采用GPS接收機(jī)和船上導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行組合定位。如在進(jìn)行GPS偽距定位時(shí)，用船上的計(jì)程儀（或多普勒聲納）、陀螺儀的觀測(cè)值聯(lián)合推求船位。對(duì)于近海海域，采用在岸上或島嶼上設(shè)立基準(zhǔn)站，船上安置GPS接收機(jī)，采用差分技術(shù)或動(dòng)態(tài)相對(duì)定位技術(shù)確定船位，從而進(jìn)行高精度海上定位。（2） GPS技術(shù)用于建立海洋大地控制網(wǎng)建立海洋大地控制網(wǎng)，為海面變化和水下地形測(cè)繪、海洋資源開發(fā)、海洋工程建設(shè)、海底地殼運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)和船艦的導(dǎo)航等服務(wù)，是海洋大地測(cè)量的一項(xiàng)基本任務(wù)。海洋大地控制網(wǎng)，是由分布在島嶼、暗礁上的控制點(diǎn)和海底控制點(diǎn)組成的。海底控制點(diǎn)由固定標(biāo)志和水聲應(yīng)答器構(gòu)成。對(duì)于島、礁上的控制點(diǎn)點(diǎn)位，可用GPS相對(duì)定位精度測(cè)定其在統(tǒng)一參考系中的坐標(biāo)。而對(duì)于測(cè)定海底控制點(diǎn)的位置，則需要借助于船臺(tái)或固定浮標(biāo)E的GPS接收機(jī)和水聲定位設(shè)備，對(duì)衛(wèi)星和海底控制點(diǎn)進(jìn)行同步觀測(cè)而實(shí)現(xiàn)。船上GPS接收機(jī)的瞬時(shí)位置，可以通過(guò)GPS相對(duì)動(dòng)態(tài)定位而精密確定。利用GPS接收機(jī)同步觀測(cè)GPS衛(wèi)星進(jìn)行定位的同時(shí)，利用海底水聲應(yīng)答器同步測(cè)定船上GPS接收機(jī)與海底控制點(diǎn)間的距離，從而測(cè)定海底控制點(diǎn)的位置。四、海洋測(cè)繪的發(fā)展策略分析1、 加快提高測(cè)深技術(shù)在水深測(cè)量上，海洋測(cè)繪雖然在近些年的發(fā)展中，取得了很大進(jìn)展，但由于受先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器價(jià)格昂貴，以及海洋測(cè)繪較之陸地測(cè)繪起步晚，在技術(shù)上相對(duì)較弱等原因的影響，在當(dāng)前我國(guó)的水深測(cè)繪中，仍然主要使用單波束測(cè)深儀，對(duì)于多波束測(cè)深儀的研制還有待提高，如果主要依靠單波束測(cè)深儀，將會(huì)降低我國(guó)測(cè)深效率以及測(cè)量結(jié)果的精準(zhǔn)性，對(duì)于我國(guó)海洋測(cè)繪業(yè)的發(fā)展是不利的。另外，雖然采用了空間遙感技術(shù)，但使用的范圍還較小，目前主要在我國(guó)的淺海區(qū)域，在深海區(qū)域的使用范圍以及技術(shù)的精確度均有待提高。2、 提高GPS在海洋測(cè)繪中的精度GPS定位系統(tǒng)在大地高的測(cè)量中應(yīng)用較早，且測(cè)量結(jié)果較準(zhǔn)確，但在將大地高轉(zhuǎn)化為海圖高的精確度上卻并不高。由于海洋理論深度基準(zhǔn)面具有跳躍變化的不穩(wěn)定特點(diǎn)，因此，將大地高作為無(wú)縫垂直參考基準(zhǔn)應(yīng)用水對(duì)水深的測(cè)量，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)于數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確性的研究，以做到通過(guò)大地高的測(cè)量，能對(duì)海圖高的數(shù)值有比較準(zhǔn)確的測(cè)定，尤其在我國(guó)的遠(yuǎn)海領(lǐng)域，應(yīng)加大對(duì)GPS精確使用范圍并加快相應(yīng)技術(shù)研究，以不斷促進(jìn)海洋測(cè)繪技術(shù)的提高。3、 統(tǒng)一坐標(biāo)系，提高海洋測(cè)繪精確度當(dāng)前在海洋測(cè)繪中，發(fā)達(dá)國(guó)家在一般使用地心坐標(biāo)系進(jìn)行測(cè)繪。地心坐標(biāo)系因以地球質(zhì)心為原點(diǎn)，較之參心坐標(biāo)系在測(cè)量結(jié)果上更為精確，而鑒于各種原因，我國(guó)當(dāng)前在坐標(biāo)系的使用上，地方坐標(biāo)系、國(guó)家坐標(biāo)系以及施工坐標(biāo)系的參照坐標(biāo)還存在差異，且主要以參心坐標(biāo)系為主，應(yīng)盡快予以統(tǒng)一，并逐漸選擇使用地心坐標(biāo)系，以不斷提高海洋測(cè)繪的精確度。4、 加快網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，重視測(cè)繪人才的培養(yǎng)海洋測(cè)繪信息目前還是主要在海洋測(cè)繪、科研、管理等部門建立的局域網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)信息共享，并沒有實(shí)現(xiàn)社會(huì)化應(yīng)用，應(yīng)嘗試在當(dāng)前局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上，與各級(jí)海事部門實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)與國(guó)家公共信息網(wǎng)站的鏈接，實(shí)現(xiàn)海事測(cè)繪公共服務(wù)信息的大眾化使用，并盡快建立起信息服務(wù)系統(tǒng)，使海洋測(cè)繪信息能為與海洋打交道的各行業(yè)人員提供幫助。另外，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)于測(cè)繪專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，除通過(guò)高校培養(yǎng)專門的人才外，基于科技的飛速發(fā)展，應(yīng)注意對(duì)在業(yè)人員的培訓(xùn)，以及時(shí)更新他們的知識(shí)，使測(cè)繪人員的專業(yè)技能跟上時(shí)代發(fā)展步伐，并不斷得以提升。結(jié)語(yǔ)：總之，海洋測(cè)繪在我國(guó)的國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，雖然現(xiàn)在海洋測(cè)繪取得了突