測繪學(xué)概論 06 海洋測繪

1、測繪學(xué)概論,趙 建 虎,第六章 海洋測繪,§6.1 概述,海洋面積占地球總面積的70%，是人類生命的搖籃、現(xiàn)代社會的交通要道，也是地球上的資源寶庫。隨著人口的增加，環(huán)境的惡化，陸上資源的逐漸枯竭，今天，海洋已成為人類生存和發(fā)展的重要空間。由于海洋的重要戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)地位，瀕海國家間爭奪海洋勢力范圍的斗爭日趨尖銳，各海洋大國相繼提出了海洋研究和開發(fā)計(jì)劃，并投入了大量的資金發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)，海洋事業(yè)出現(xiàn)了前所未有的繁榮景象。,6

2、.1.1 海洋與海洋測繪,我國是一個海洋大國。在東、南面有長達(dá)1 .8萬公里的海岸線，與之相鄰有渤海、黃海、東海和南海，為西北太平洋陸緣海。按照聯(lián)合國《海洋法公約》，我國轄屬的內(nèi)水、鄰海、大陸架、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)的面積約為300多萬平方公里，島嶼6500個，還擁有許多優(yōu)良的港灣。因此，海洋開發(fā)和利用對我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有戰(zhàn)略性意義 。,一切海洋經(jīng)濟(jì)、軍事或科研活動（如海上交通、海洋地質(zhì)調(diào)查和資源開發(fā)，海洋工程建設(shè)、海洋疆界勘定、海洋環(huán)境保

3、護(hù)、海底地殼和板塊運(yùn)動研究等），均需要海洋測繪為其提供不同種類的海洋地理信息要素、數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)圖像。海洋測繪是一切海洋活動的前提和基礎(chǔ)。,海洋測繪與陸地測繪中相關(guān)的理論和方法具有密切的聯(lián)系，但又有其獨(dú)特的一面；現(xiàn)代海洋測繪技術(shù)是建立在海洋物理知識基礎(chǔ)上的多學(xué)科的綜合；海洋測量環(huán)境相對陸地復(fù)雜，測量手段也比較獨(dú)特；現(xiàn)代海洋測繪已發(fā)展為潛載、船載、機(jī)載和星載測繪技術(shù)于一體的、多學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科。,6.1.2 海洋測繪的特點(diǎn),

4、67;6.2 海洋測繪內(nèi)容,海洋測量包括：海洋大地測量 水深測量海洋定位海底地形地貌測量海洋工程測量海洋重力測量海洋磁力測量海洋水文測量,海洋信息管理包括： 海洋地理信息的管理、分析、處理、應(yīng)用以至數(shù)字海洋。,海洋測繪包括海洋測量、各種海圖的編繪及海洋信息的綜合管理和利用。,海圖繪制包括： 各種海圖、海圖集、海洋資料的編制和出版；,§6.2.1 海洋大地測量,建立海洋控制網(wǎng)，為水面、

5、水體、水底定位提供控制點(diǎn)服務(wù)。 海洋控制測量主要包括：海上控制網(wǎng)的布設(shè)和施測。海上控制網(wǎng)包括：海岸、島—陸、島—島控制網(wǎng)。海底控制網(wǎng)的布設(shè)和施測,海上控制網(wǎng)的布設(shè)與測量,海岸控制網(wǎng)主要包括島嶼與島嶼、島嶼與陸地間控制網(wǎng)，這些控制網(wǎng)的布設(shè)與陸地基本相同，但選點(diǎn)時，需要考慮海洋測繪的具體要求。海岸—島礁、島嶼—島嶼GPS控制網(wǎng)的布設(shè)，可方便的將陸地平面基準(zhǔn)及坐標(biāo)引入遠(yuǎn)離陸地的島嶼。目前，海岸控制網(wǎng)的施測主要采用GPS來實(shí)現(xiàn)。,,海底

6、控制網(wǎng)的布設(shè)主要采用三角形和正方形圖形結(jié)構(gòu)。,海底控制網(wǎng),海底控制網(wǎng)的控制點(diǎn)為海底中心標(biāo)石。聲波在海水中具有很好的傳播特性，因而，觀測目標(biāo)的照準(zhǔn)標(biāo)志通常采用水聲照準(zhǔn)標(biāo)志（如水聽器或應(yīng)答器），而觀測手段采用聲學(xué)測距技術(shù)。,雙三角錐測量,海底控制網(wǎng)測量和計(jì)算思想：雙三角錐測量是首先利用正三角錐測量，獲得浮標(biāo)或者船體的平面位置，即通常的GPS動態(tài)測量，依目前的定位技術(shù)，采用非差單點(diǎn)定位，可獲得分米甚至厘米級的平面定位精度。正三角錐測量是聲

7、學(xué)測量，利用超短基線或長程超短基線確定各個水聽器之間的距離，進(jìn)而獲得水底水聽器的位置。正倒三角錐測量實(shí)際上利用了GPS測量技術(shù)和超短基線定位技術(shù)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)海底控制點(diǎn)的確定。測量和計(jì)算思想仍為傳統(tǒng)的邊交會。,海底控制點(diǎn)的解算原理,O-uvw地固坐標(biāo)系。在測定GPS接收機(jī)與衛(wèi)星間距離rij 的同時測量浮標(biāo)或船載聲納設(shè)備到水下水聽器之間的距離Rjm,并組建如下方程,上述數(shù)學(xué)模型為1測次倒三角錐和正三角錐的模型求解。當(dāng)1測次包含的衛(wèi)星數(shù)或

8、應(yīng)答器多于4個，這樣的解具有很好的圖形強(qiáng)度。當(dāng)方程組隨著ij和jm的增大而增大時，通過最小二乘將獲得不同水聽器位置的解。,水深測量經(jīng)歷了如下幾個發(fā)展階段：測繩重錘測量（點(diǎn)測量）單頻單波束測深（點(diǎn)測量）雙頻單波束測深（點(diǎn)測量）多波束測深（面測量）機(jī)載激光測深（面測量）,§6.2.2 水深測量,（1）測繩重錘測量（點(diǎn)測量）,安裝在測量船底的發(fā)射換能器垂直向水下發(fā)射一定頻率的聲波脈沖，以聲速c在水中傳播到水底，經(jīng)反射返回

9、，被接收換能器所接收，若往返傳播時間為△t。則水深H為 ：,（2）單頻單波束測深（點(diǎn)測量）,,,（3）雙頻單波束測深（點(diǎn)測量）,換能器垂直向水下發(fā)射高、低頻聲脈沖，由于低頻聲脈沖具有較強(qiáng)的穿透能力，因而可以打到硬質(zhì)層；高頻聲脈沖僅能打到沉積物表層，兩個脈沖所得深度之差便是淤泥厚度Δh 。,,,（4）多波束測深（面測量）,多波束測深系統(tǒng)是從單波束測深系統(tǒng)發(fā)展起來，能一次給出與航線相垂直的平面內(nèi)的幾十個甚至上百個深度。它能夠精確地、快速地測

10、定沿航線一定寬度內(nèi)水下目標(biāo)的大小、形狀、最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，從而較可靠地描繪出水下地形的精細(xì)特征，從真正意義上實(shí)現(xiàn)了海底地形的面測量,,,多波束測深系統(tǒng)主要由發(fā)射器基陣、發(fā)射子系統(tǒng)，信號接收系統(tǒng)及聲納處理系統(tǒng)，圖形處理及顯示子系統(tǒng)，后處理工作站等組成。,多波束測深儀的換能器基陣精密安裝在船底或拖曳在船尾。因?yàn)槠錅y深的聲線是斜距，聲速剖面的精確性和船航行時的搖擺、升降對觀測精度影響特別大。因此多波束測深儀要配置姿態(tài)傳感器或涌浪濾波補(bǔ)償儀及聲速

11、剖面儀。 姿態(tài)傳感器能測出橫滾、俯仰、偏航參數(shù)，采用這些參數(shù)對水深值和位置進(jìn)行改正，涌浪濾波補(bǔ)償儀能對因波浪運(yùn)動而引起的誤差源進(jìn)行校正補(bǔ)償，輸出數(shù)據(jù)包括：涌浪、未校正深度、校正后深度和可選擇的橫擺、縱擺數(shù)據(jù)。,聲速剖面儀能測出海水沿垂直方向的分層聲速，進(jìn)而可對聲線彎曲進(jìn)行改正。 以獲得波束腳印的船體坐標(biāo)。 設(shè)換能器在船體坐標(biāo)系下的坐標(biāo)為(x0 ,y0 , z0)，則波束腳印的船體坐標(biāo)(x，z)為：,,,激光測深

12、的原理與雙頻回聲測深原理相似，從飛機(jī)上向海面發(fā)射兩種波段的激光，一種為紅光，波長為1064nm，另一種為綠光，波長為523nm。紅光被海水反射，綠光則透射到海水里，到達(dá)海底后被反射回來。這樣，兩束光被接收的時間差等于激光從海面到海底傳播時間的兩倍，由此可算得海面到海底的深度。,,（5）機(jī)載激光測深（面測量）,,,,激光測深系統(tǒng)目前測深能力一般在50m左右。測深精度在0.3m左右。 機(jī)載激光測深具有速度快、覆蓋率高 、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)

13、。有廣闊的應(yīng)用前景 。 缺陷是對水質(zhì)的要求比較高，一般適合于近岸海域。,按照定位的對象，海洋定位可分為： 海面定位 水下定位,6.2.3 海洋定位,（1）海面定位,海面定位目前可采用如下定位方式：天文定位陸基無線電定位GPS及其他衛(wèi)星定位局域差分GPS： RTK、偽距差分、相位平滑偽距廣域差分GPS：WAS GPS非差PPP定位,2）水下定位,水聲定位系統(tǒng)測定聲波在海水中傳播的時

14、間及相位變化，計(jì)算出水下聲標(biāo)到載體的距離或距離差，從而解算出載體的位置。按照定位距離的長短可分為： 長基線定位； 短基線定位； 超短基線定位,長基線定位：,,長基線定位原理是船底換能器發(fā)射詢問信號，同時接收布設(shè)在水下的3個以上相距較遠(yuǎn)的聲標(biāo)應(yīng)答信號進(jìn)行測距，進(jìn)而計(jì)算出船位。如測4條以上聲距，用間接平差可求出船位坐標(biāo)（xu，yu，zu），其中zu為水深。如只觀測了三條聲距，換能器深度zu已知，可列出三個方程，從而解出平面坐標(biāo)xu

15、，yu。長基線法定位的精度取決于測距的精度和定位的幾何圖形，目前精度一般為5～20m。,,短基線定位： 短基線定位系統(tǒng)的船上設(shè)備除控制、顯示設(shè)備外，還在船底安置一個水聽器基陣和一個換能器，在水下部份僅需一個水聲應(yīng)聲器，其工作原理是測定聲脈沖到不同水聽器之間的時差或相位差，從而計(jì)算出船位。,超短基線定位： 超短基線系統(tǒng)與短基線系統(tǒng)的區(qū)別僅在于，船底的水聽器陣以彼此很短的距離（小于半個波長，僅幾厘米）按直角等邊三角形布設(shè)

16、，裝在一個很小的殼體內(nèi),測量海底起伏形態(tài)和地物的工作。是陸地地形測量在海域的延伸。按測量區(qū)域可分為海岸帶、大陸架和大洋三種海底地形測量。特點(diǎn)是測量內(nèi)容多，精度要求高，顯示海底地物、地貌詳細(xì)。測量內(nèi)容包括海底地貌、各種水下工程建筑、底質(zhì)、沉層厚度、沉船等人為障礙物、海洋生物分布區(qū)界和水文要素等。通常對海域進(jìn)行全覆蓋探測，確保測圖比例尺所能顯示的各種地物和地貌，是為從事各種海上活動提供重要資料的海洋基本測量。,§6.2.4

17、海底地形地貌測量,水下地形測量是利用聲納技術(shù)、激光技術(shù)和攝影技術(shù)，獲得海底的地形特征。現(xiàn)有的主要手段有：（1）船載聲納設(shè)備水下地形測量（船載）（2）機(jī)載激光水深測量（機(jī)載）（3）水下機(jī)器人測量（潛載）（4）激光雷達(dá)三維水下地形測量（岸載）（5）遙感反演海底地形 （星載）,無論采用何種手段，海底地形測量通常需要如下幾個過程來實(shí)現(xiàn)：首先，進(jìn)行海岸或海底平面、高程控制測量 。其次，野外探測/掃測海底地物、地貌及其相關(guān)信息，并采集

18、潮位等輔助測量信息。該步處理獲得載體坐標(biāo)系下的相對地形地貌、瞬時基準(zhǔn)和反映瞬時基準(zhǔn)與固有平面和垂直基準(zhǔn)間關(guān)系的參數(shù)等。最后，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即對瞬時測量信息進(jìn)行質(zhì)量控制、獲取測量深度，再根據(jù)瞬時基準(zhǔn)與固有基準(zhǔn)間的關(guān)系，獲得海底地形地貌在固有基準(zhǔn)下的表達(dá)。,傳統(tǒng)水下地形測量模式（有潮模式） 定位：采用GPS差分定位技術(shù)（僅獲取平面位置） 測深：單波束、多波束 潮位：驗(yàn)潮站潮位測量及時空內(nèi)插船位處水位

19、 （傳統(tǒng)方法） 現(xiàn)代水下地形測量模式（無潮模式） 定位：采用RTK/PPK/PPP技術(shù)（獲取平面和高程坐標(biāo)） 測深：單波束、多波束,（1）船載聲納設(shè)備水下地形測量,常規(guī)水下地形測量,,（2）機(jī)載激光水下地形測量,類似于船載聲納設(shè)備水下地形測量系統(tǒng)。水深 ：由機(jī)載激光提供水面高程基準(zhǔn)：由潮位測量來提供平面位置：由DGPS提供,,（3）水下地形測量機(jī)器人（AUV/ROV）,,由

20、機(jī)器人深潛水下，在接近水底時用水下攝影的方式獲得水下目標(biāo)的圖像。隨著海洋光學(xué)的研究及其技術(shù)的發(fā)展，不斷有水下攝影系統(tǒng)、海洋探測激光雷達(dá)系統(tǒng)的產(chǎn)品應(yīng)用于水下工程測量。水下電視攝像系統(tǒng)、水下數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)是目前獲取在水下環(huán)境清晰圖像的主要方法，掃海測量中，配置水下數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)有助于障礙物性質(zhì)的判斷，提高掃測能力。水下攝影系統(tǒng)對水域環(huán)境要求較高。在水質(zhì)渾濁，水流較急的地方適用性差。同時由于水下機(jī)器人的平面位置和高程難以準(zhǔn)確確定，因而，這種方法

21、僅適合于特定目標(biāo)形狀的獲取，難以應(yīng)用于大面積的地形測量。,,,,（4）測掃聲納,側(cè)掃聲納測量是現(xiàn)階段掃海測量、應(yīng)急測量、掃測障礙物的重要手段。它具有分辨率高反映海底地形徹底等單波束、多波束設(shè)備所不具備的優(yōu)點(diǎn)，是目前尋找水下障礙物最有效的方法之一。,,,傳統(tǒng)的側(cè)掃聲納有兩個缺點(diǎn)：首先，它正下方附近的測深精度很差；其次，當(dāng)有兩個或兩個以上由不同方向同時到達(dá)的回波入射到聲納陣列上時，它不能正常工作。因此只能得到二維的回波聲納圖，測深側(cè)掃聲

22、納的作用距離、測量精度不高。隨著聲學(xué)、干涉技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在出現(xiàn)了新型測深側(cè)掃聲納，它能夠測量出海底的高分辨三維成像，能夠測量海底地形地貌的細(xì)微構(gòu)造，可以同時獲得等深線圖和地貌圖的兩大類內(nèi)容，可應(yīng)用于海洋工程、海洋開發(fā)、海上油田區(qū)域和海底油管敷設(shè)路徑的海底地形測量，航道和港灣水下地形測量。配置足夠的先進(jìn)的側(cè)掃聲納測量系統(tǒng)，并整合其它測量手段，是提高應(yīng)急掃測能力的關(guān)鍵。,,,（5）遙感海底地形測量,空間遙感技術(shù)應(yīng)用于海底地形測

23、量是20世紀(jì)后期海洋科學(xué)取得重大進(jìn)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。遙感海底地形測量具有大面積、同步連續(xù)觀測及高分辨率和可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)。微波遙感器還具有全天候的特點(diǎn)，這些都是傳統(tǒng)的測量手段所無法比擬的。遙感設(shè)備包括可見光多譜掃描儀、成像光譜儀、紅外輻射計(jì)和微波輻射計(jì)以及高度計(jì)、散射計(jì)和成像雷達(dá)。這些遙感器能夠直接測量的海洋環(huán)境參數(shù)有海色、海面溫度、海面粗糙度和海平面高度。在這些參數(shù)的基礎(chǔ)上可以反演或計(jì)算出若干其他海洋環(huán)境參數(shù)，其中包括葉綠素和懸浮粒子

24、濃度、上混合層溫度、海面風(fēng)場、有效波高、海浪方向譜、海流、潮汐、波動（包括內(nèi)波）、峰面、渦波、上升流、鹽度、海冰、海洋降水、海底地形、海洋重力場和海洋污染等。,,水深遙感的基本思路,水 深 遙 感 的 物 理 基 礎(chǔ),衛(wèi)星傳感器接收水體信息示意圖,在大氣和水體中，光線以指數(shù)形式衰減,,,水深遙感的計(jì)算機(jī)遙感圖象處理,,,上海市,崇明島,研究區(qū)域,長江口位置圖（TM4,5,1假彩色合成圖象，1995）,長江口南支數(shù)字化水下地形圖,為海洋

25、工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測進(jìn)行的測量。海洋工程是與開發(fā)利用海洋直接有關(guān)的所有工程的總稱。早期的海洋工程多指碼頭、堤壩等土石方工程。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，海洋工程的內(nèi)容不斷擴(kuò)大，可分為海岸工程、近海工程、深海工程、水下工程等。按照用途又分為海港工程、堤壩工程、管理工程、隧道工程、疏浚工程、救撈工程以及采礦、能源綜合利用工程。海洋工程測量仍以海洋定位、測深等手段為基礎(chǔ)，在不同海洋工程勘測設(shè)計(jì)、施工和管理階段所進(jìn)行的測量工作，例

26、如，海上鉆井的鉆頭歸位，港口、碼頭的施工放樣，等等。,§6.2.5 海洋工程測量,海洋重力測量可歸屬于海洋大地測量。它為研究地球形狀，精化大地水準(zhǔn)面提供重力異常數(shù)據(jù)。為地球物理和地質(zhì)方面的研究提供重力資料。在軍事方面，可為空間飛行器的軌道計(jì)算和慣性導(dǎo)航服務(wù)，提高遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的命中率。重力測量分為空中重力測量和海上重力測量?？罩兄亓y量又可分為衛(wèi)星重力測量和航空重力測量； 海上重力測量分海底重力測量和航海重力測量。,§

27、;6.2.6 海洋重力測量,海底重力測量一般是離散的點(diǎn)狀測量，海面重力測量是連續(xù)的線狀測量。海底重力測量就是把重力儀用沉箱沉于海底，用遙控及遙測方法進(jìn)行，多用于沿海，其測量方法和所用儀器與陸地重力測量基本相同，測量的精度比較高，但必須解決遙控，遙測以及自動水平等一系列的復(fù)雜問題，且速度很慢。,海面重力測量是將儀器安裝在船只上，在勻動中連續(xù)進(jìn)行觀測，因此儀器除了受重力作用外，還受船只航行時很多干擾力的影響。這些干擾力不僅超過了重力觀測誤

28、差，有的達(dá)到了幾十伽，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重力異常。為此必須進(jìn)行改正和消除。重力測量主要受6個方面的干擾力：徑向加速度，航行加速度周期性水平加速度周期性垂直加速度，旋轉(zhuǎn)影響，厄缶效應(yīng)的影響，,近年來衛(wèi)星重力測量取得了較大的進(jìn)度。利用衛(wèi)星手段獲取海洋重力資料的精度和分辨率越來越高，與海洋重力儀所達(dá)到的精度和分辨率間的差距越來越小。未來海洋重力場的精細(xì)結(jié)構(gòu)，可以利用衛(wèi)星測高、衛(wèi)星重力梯度測量和海洋重力測量相結(jié)合的方法獲得。,衛(wèi)星重力學(xué)是繼G

29、PS之后，大地測量學(xué)研究的又一重大科學(xué)進(jìn)展。利用衛(wèi)星重力資料將使確定地球重力場和大地水準(zhǔn)面的精度提高一個數(shù)量級以上，還可測定高精度的時變重力場。因此，對研究地球的形狀及演化及其動力學(xué)機(jī)制、地球參考系及全球高程系統(tǒng)、地球的密度及地幔物性參數(shù)、洋流和海平面變化、冰融和陸地水變化、地球各圈層的變化及相互作用等，有其他地球物理方法不可替代的作用,重力測量分絕對重力測量和相對重力測量。測定重力值可以利用與重力有關(guān)的許多物理現(xiàn)象，例如在重力作用下的

30、自由落體、擺的擺動、彈簧伸縮、弦振動，等等。由此，重力測量方法分為兩類：一類是動力法，它是根據(jù)物體受力后的運(yùn)動狀態(tài)測定重力；另一類是靜力法，它是根據(jù)物體受力后的平衡狀態(tài)測定重力。 　　絕對重力測量 　測定重力場中一點(diǎn)的絕對重力值，一般采用動力法。主要利用兩種原理，一種是自由落體原理（伽利略1590) ；另一種是擺的原理(惠更斯 1673)。這兩種原理一直沿用至今。近幾年來由于激光干涉系統(tǒng)和高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，使自由落體下落距離和時

31、間的測定精度大大提高，所以許多國家又采用激光絕對重力儀進(jìn)行絕對重力測量，其測定精度可達(dá)幾個微伽。,相對重力測量 　測定兩點(diǎn)的重力差值，可采用動力法和靜力法?，F(xiàn)在普遍采用靜力法的彈簧重力儀測定重力差值。國際上對這種儀器研究甚多，發(fā)展很快，不論是測定精度還是使用的方便程度都已達(dá)到很高水平。一般精度可達(dá)幾十微伽，甚至幾微伽。野外工作時，在一個測站只需幾分鐘就可觀測完畢。為了克服彈性重力儀因彈性疲勞而引起的零點(diǎn)漂移，1968年又出現(xiàn)了超導(dǎo)重力儀

32、。這種重力儀對重力變化具有很高的分辨力，零點(diǎn)漂移極小，所以特別適合于固定臺站上的潮汐和非潮汐重力變化觀測。,是測量海上地磁要素的工作。海底下的地層是由不同的巖性地層組成。不同的巖性具有不同的導(dǎo)磁率和磁化率，因而產(chǎn)生不同的磁場，在正常磁場背景下出現(xiàn)磁異常。主要采用海洋核子旋進(jìn)磁力儀或海洋磁力梯度儀，探測海底的磁力分布，發(fā)現(xiàn)構(gòu)造引起的磁力異常。海洋磁力測量主要目的是尋找石油、天然氣有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造和研究海底的大地構(gòu)造。此外，海洋工程測量中

33、，為查明施工障礙和危險物體，如沉船、管線、水雷等，也常進(jìn)行磁力測量發(fā)現(xiàn)磁性體。,§6.2.7 海洋磁力測量,F為磁場總強(qiáng)度，H為磁場為水平強(qiáng)度，Z為垂直強(qiáng)度，X為H在北向的分量，Y為H在東向分量，D地理子午面與磁子午面之間的夾角，稱為磁偏角，I為磁傾角。F、H、Z、X、Y、D、I七個物理量稱為地磁要素。已知其中三個要素就可以求出其他的要素。在實(shí)際觀測中，目前只有I、D、H、Z和F的絕對值能夠直接測量。,海洋磁力測量測出的地磁要

34、素，可以在地圖上繪制地磁要素的等值線，稱為分布圖。,通常利用拖曳于工作船后的質(zhì)子旋進(jìn)式磁力儀或磁力梯度儀，對海洋區(qū)域的地磁場強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，將觀測值減去正常磁場值，并作地磁日變校正后得到磁異常。,海洋磁力測量成果有多方面的用途 對磁異常的分析，有助于闡明區(qū)域地質(zhì)特征，如斷裂帶展布、火山巖體的位置等。磁力測量的詳細(xì)成果，可用于編制海底地質(zhì)圖。世界各大洋地區(qū)內(nèi)的磁異常，都呈條帶狀分布于大洋中脊兩側(cè)，由此可以研究大洋盆地的形成和演化歷史。

35、也是研究海底擴(kuò)張和板塊構(gòu)造的資料。磁力測量是尋找鐵磁性礦物的重要手段。在海道測量中，可用于掃測沉船等鐵質(zhì)航行障礙物，探測海底管道和電纜等。在軍事上，海洋地磁資料可用于布設(shè)磁性水雷，對潛艇慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行校正。 用各地的磁差值和年變值編成磁差圖或標(biāo)入航海圖，是船舶航行時，用磁羅經(jīng)導(dǎo)航不可缺少的資料。,海洋水文測量是觀測海水物理、動力學(xué)參數(shù)的測量活動。海洋水文要素主要包括：海水溫度、鹽度、密度、海流、潮汐、潮流、波浪等。海洋水文測

36、量是為水下地形測量、水深測量以及定位提供必要的海水物理、化學(xué)特性參數(shù)的工作。,§6.2.8 海洋水文測量,主要涉及的測量內(nèi)容有：波浪測量儀器 潮汐測量儀器 海流測量儀器 海水溫鹽測量儀器 海洋深度測量儀器 海冰測量儀器 水色及透明度測量儀器 綜合測量儀器 其他,1）海水溫度、鹽度、密度的測定,測定海水的溫度、鹽度、密度可以計(jì)算聲波

37、在水中傳播的速度，為聲學(xué)測深系統(tǒng)、聲學(xué)定位系統(tǒng)提供聲速測量精度的保證。海水的溫度、鹽度、密度可以利用溫鹽深計(jì)通過物理或化學(xué)方法測定。,海水的溫度、鹽度、密度是確定水中聲速的重要參數(shù)，同時，聲速還可以通過直接測量的方式獲得。聲速剖面儀SVP（Sound Velocity Profile）可完成聲速的直接測量。,2）海水中聲速的直接測定——聲速剖面儀,潮汐觀測值在水下地形測量中扮演著提供垂直參考面的重要角色。,3）潮位測量,驗(yàn)潮井,浮子式

38、驗(yàn)潮儀：可連續(xù)記錄江河、湖泊、水庫、潮汐及地下水水位變化的，適用于有水位測井的場合。,超聲波懸掛式驗(yàn)潮儀,超聲波懸掛式驗(yàn)潮儀：一般固定于岸邊通過超聲波測距實(shí)施潮位測量。,4）流速流向測量,海水/河水中的流速流向可通過ADCP（Acoustic Doppler Current Profile）來測量。它是利用海流/河流與ADCP幾個超聲波聲柱的Doppler效應(yīng)而計(jì)算流速的。同時根據(jù)3-4個聲柱的位置計(jì)算流向的。根據(jù)作業(yè)方式不同，ADCP

39、又可分為靜置式和走航式。,靜置式,海洋水文測量主要提供海洋水文圖。具體表示各海洋水文要素水平分布和垂直分布的一般規(guī)律，顯示各要素隨時間變化的一般性質(zhì)或該要素的基本特點(diǎn)。,海洋鹽度分布,鹽度剖面,ADCP剖面,流場分布,潮汐變化,海圖以海洋及其毗鄰的陸地為描繪對象的地圖，其描繪對象的主體是海洋，海圖的主要要素為海岸，海底地貌，航行障礙物，助航標(biāo)志，水文及各種界線。海圖還包括為各種不同要素繪制的專題海圖。海圖是海洋區(qū)域的空間模型，海洋信息的

40、載體和傳輸工具，是海洋地理環(huán)境特點(diǎn)的分析依據(jù)，在海洋開發(fā)和海洋科學(xué)研究等各個領(lǐng)域都有著重要的使用價值。海圖是通過海圖編制完成的。,§6.2.9 海圖編制,海圖編制是設(shè)計(jì)和制作海圖出版原圖的工作。作業(yè)過程通常分為編輯準(zhǔn)備、原圖編繪和出版準(zhǔn)備三個階段。編輯準(zhǔn)備階段是：根據(jù)任務(wù)和要求確定制圖區(qū)域的范圍、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；確定圖的分幅、編號和圖幅配置；研究制圖區(qū)域的地理特點(diǎn)；分析、選擇制圖資料；確定海圖的內(nèi)容、選擇指標(biāo)與綜合原

41、則、表示方法；制定為原圖編輯和出版準(zhǔn)備工作的技術(shù)性指導(dǎo)文件。,原圖編繪階段是根據(jù)任務(wù)和編輯文件進(jìn)行具體制作新圖的過程，使海圖制作的核心。包括：數(shù)字基礎(chǔ)的展繪；制圖資料的加工處理。當(dāng)基本資料比例尺與編繪原圖比例尺相差較大時，須作中間原圖，資料復(fù)制及轉(zhuǎn)會；各要素按綜合原則、方法和指標(biāo)進(jìn)行內(nèi)容的取舍和圖形的概括（綜合），并按照規(guī)定圖例符號和色彩進(jìn)行編繪；處理各種圖面問題，包括資料拼接、與鄰圖接邊、接幅，圖面配置等。

42、 編繪方法按照海圖內(nèi)容的繁簡、制圖技術(shù)、設(shè)備條件而選定，有編稿法、連編帶繪法、計(jì)算機(jī)編繪法等。為保證原圖的質(zhì)量，在正式編繪前作試編原圖或草圖。運(yùn)用傳統(tǒng)方法進(jìn)行圖形編繪后還需作清繪或刻繪原圖的工作，即出版前的準(zhǔn)備工作。,出版準(zhǔn)備階段是:將編繪原圖復(fù)制加工成符合圖式、規(guī)范、編圖作業(yè)方案和印刷要求的出版原圖；制作供制版、印刷參考的分色樣圖和試印樣圖。隨著制圖技術(shù)的進(jìn)步，原圖編繪和出版準(zhǔn)備工作可在電子計(jì)算機(jī)制圖系統(tǒng)上完成。,水下地形

43、色澤填充、等值線圖,水下地形三維立體圖,,海圖,§6.2.10 海洋地理信息系統(tǒng)MGIS,一個海洋地理信息系統(tǒng)MGIS （Marine Geographic Information System）可以為遙感數(shù)據(jù)、GIS 和數(shù)字模型信息提供協(xié)調(diào)坐標(biāo)、存儲和集成信息的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。另外，它也可以提供工具來分析數(shù)據(jù)、可視化變量之間的關(guān)系和模型。,由此看來，MGIS 是一個集成系統(tǒng)的概念，需集成GIS、數(shù)據(jù)庫和實(shí)用數(shù)字模型，對空間海洋信息

44、進(jìn)行輸入、查詢、分析、表達(dá)和管理等，具有友好人機(jī)交互環(huán)境，大大提高工作效率的綜合系統(tǒng)。,海岸帶管理 最初的一些研究者只是簡單的把GIS 直接應(yīng)用海洋數(shù)據(jù)的管理上，如前文提到的的一些研究。隨著MGIS 技術(shù)的發(fā)展和研究的深入，其在海岸帶管理方面應(yīng)用也越來越廣泛和深入,尤其是在專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)(Exclusive Economic Zone)的管理上。 美國的夏威夷大學(xué)的太平洋制圖中心為開發(fā)、管理和發(fā)展美國太平洋島

45、嶼的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)而設(shè)計(jì)和開發(fā)了一個集成的海洋信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)著重開發(fā)了空間海洋數(shù)據(jù)的處理、GIS和制圖系統(tǒng)的集成、三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、海洋數(shù)據(jù)的模擬和動態(tài)顯示等功能。 這里搜集的海洋數(shù)據(jù)主要有海洋測深數(shù)據(jù)、重力數(shù)據(jù)和磁力數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)量很大。該海洋信息系統(tǒng)是以ARC/INFO V7.0 為軟件平臺進(jìn)行開發(fā)的。,MGIS應(yīng)用,海洋環(huán)境監(jiān)測評價 隨著MGIS 技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其在海洋環(huán)境的污染監(jiān)測和保護(hù)等方面的應(yīng)用也

46、越來越廣泛。 美國環(huán)境保護(hù)組織(EPA)派遣一個調(diào)查隊(duì)(D.A. Carey et al., 1992)，對assachusetts 海灣內(nèi)采礦現(xiàn)場的放射性和危險廢料進(jìn)行調(diào)查。其研究就是建立在一個區(qū)域性的相關(guān)海洋地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，對相關(guān)信息進(jìn)行處理，從而得出相應(yīng)的規(guī)劃和管理決策。該數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)主要來源于其在馬薩諸塞海灣(Massachusetts Bay)進(jìn)行的一次側(cè)視聲納調(diào)查。據(jù)該調(diào)查結(jié)果充分肯定了其海洋數(shù)據(jù)庫

47、的作用。 國內(nèi)，也有研究者應(yīng)用GIS 技術(shù)對海洋環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了評價。如國家海洋局海洋環(huán)境保護(hù)研究所的趙玲等人(1998, 趙玲等)在大連海域內(nèi)采用GIS 技術(shù)，通過開發(fā)和利用海域資源綜合信息，解決了資源與環(huán)境的合理利用與保護(hù)方面的問題，對海域環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行了評價。在該項(xiàng)研究中，是利用ArcView 軟件平臺提供的Script 語言實(shí)現(xiàn)了模型的連接和評價結(jié)果與地理空間數(shù)據(jù)的綜合。,海洋漁業(yè) 西班牙圣第亞哥大學(xué)的系統(tǒng)實(shí)

48、驗(yàn)室利用專家知識建立有效的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和專家系統(tǒng)，已初步完成了一個實(shí)用的漁業(yè)信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)已被一個政府支持的項(xiàng)目所證實(shí)，系統(tǒng)預(yù)測結(jié)果與實(shí)際調(diào)查結(jié)果基本一致。該系統(tǒng)主要借助衛(wèi)星通過交通船提供信息服務(wù)，用以獲取魚群活動信息和環(huán)境變化信息，開發(fā)和改善漁業(yè)策略，提高最終漁業(yè)的產(chǎn)量。,目前，國內(nèi)已經(jīng)有一些研究單位在進(jìn)行嘗試性工作。例如，中科院地理所等單位(周成虎等, 1998)，近年來在海洋863 計(jì)劃818 專題中，通過集成遙感、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

49、、專題分析模型和專家系統(tǒng)，來為海洋漁業(yè)開發(fā)GIS 平臺。該漁業(yè)GIS 由幾個子系統(tǒng)組成，主要應(yīng)用在中國東海海域,海洋油氣 海洋油氣的開發(fā)和勘探涉及到很多學(xué)科領(lǐng)域的知識，要進(jìn)行海洋油氣的勘探須管理和分析大量的、各種各樣的數(shù)據(jù)，這就需要有合適的管理和分析工具。 國內(nèi)，這方面的工作主要有中科院遙感應(yīng)用研究所在進(jìn)行。在“渤海海洋油氣遙感探測機(jī)理研究”院重點(diǎn)項(xiàng)目(1996-2000 年)中，以遙感數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，建立海洋數(shù)據(jù)庫

50、(其中包括地質(zhì)、油氣、遙感、地球物理、地球化學(xué)、海洋環(huán)境和氣候等數(shù)據(jù))，結(jié)合研究目標(biāo)開發(fā)應(yīng)用模型(海洋油氣評價模型)，加強(qiáng)信息綜合分析功能，實(shí)現(xiàn)其成果的可視化顯示，提高海洋數(shù)據(jù)的應(yīng)用潛能，取得了較好的成果。目前，該項(xiàng)研究正在提高和完善之中。,其它,從海洋地理信息系統(tǒng)在各個海洋領(lǐng)域的應(yīng)用可看出，MGIS 在處理海洋數(shù)據(jù)上的強(qiáng)有力的能力。因?yàn)镸GIS 在海洋領(lǐng)域的應(yīng)用都與該領(lǐng)域具體學(xué)科有關(guān)，所以，在實(shí)際應(yīng)用中，MGIS 應(yīng)該是集成系統(tǒng)，其中

51、應(yīng)該包括該海洋領(lǐng)域的應(yīng)用系統(tǒng)。在此集成系統(tǒng)中，應(yīng)充分理解數(shù)據(jù)在不同參照系之間的轉(zhuǎn)換，所涉及的各個空間海洋系統(tǒng)的集成。在MGIS 的進(jìn)一步發(fā)展中應(yīng)進(jìn)一步深入開展以下工作：1) 研究更有效的方法來獲取和存儲空間海洋數(shù)據(jù)。2) 開發(fā)更多的適用于海洋領(lǐng)域工作的空間分析和數(shù)據(jù)處理功能。3) 提高M(jìn)GIS 的網(wǎng)絡(luò)功能、多維分析及動畫的能力。,§6.3 海洋測繪技術(shù)的發(fā)展趨勢,海洋測繪技術(shù)未來呈現(xiàn)如下幾點(diǎn)發(fā)展趨勢：海洋大地測量基準(zhǔn)

52、、海洋大地水準(zhǔn)面及海洋無縫垂直參考基準(zhǔn)面的建立技術(shù)研究；深海水下綜合定位與導(dǎo)航技術(shù)研究；AUV/ROV關(guān)鍵測繪技術(shù)研究；海洋遙感技術(shù)研究；多源多傳感器信息融合技術(shù)研究；數(shù)字海洋技術(shù)研究海平面變化及海洋災(zāi)害監(jiān)測和預(yù)報技術(shù)研究。,海洋大地測量基準(zhǔn)、海洋大地水準(zhǔn)面及海洋無縫垂直參考基準(zhǔn)面建立技術(shù)研究,海洋大地控制網(wǎng)的建立海上大地控制網(wǎng)的建立 我國在東海、黃海和南海等海域利用GPS已經(jīng)建立了陸-島、島-島大地控制網(wǎng)，但在

53、個別海域，大地控制網(wǎng)還屬空白，為便于海洋的開發(fā)和利用，有必要在這些空白區(qū)域建立大地控制網(wǎng)，復(fù)測已有的大地控制網(wǎng)，在我國所轄海域建立一個完善的海上大地控制網(wǎng)。水下大地控制網(wǎng)的建立 隨著深海軍事和民用活動的快速增加，有必要在深海建立大地控制網(wǎng)。 目前，我國在該方面的研究已經(jīng)取得了一定的成果，如長程超短基線定位系統(tǒng)的研制、永久浮標(biāo)技術(shù)、GPS水下定位技術(shù)等?；谶@些技術(shù)，通過數(shù)據(jù)處理理論研究，完全可以建立我國的水下大地控制

54、網(wǎng)。海上和水下控制網(wǎng)的實(shí)施，建立了我國海洋大地測量的平面基準(zhǔn)，其難點(diǎn)在于水下大地控制網(wǎng)的建立。,精確的海洋大地水準(zhǔn)面的建立我國的重力場理論研究已與國際同步，先后研制了我國地球重力場模型WDM系列和我國新一代分米級似大地水準(zhǔn)面(CQG2000)，這些成果在陸地上可取的比較高的精度，而在海洋上，由于重力數(shù)據(jù)的欠缺，還難以完全滿足高精度的海洋測量要求（如遠(yuǎn)距離GPS潮位測量、無潮模式下的遠(yuǎn)距離水下地形測量以及島嶼間的高程聯(lián)測等）。

55、為此，需要大力發(fā)展船/機(jī)載重力測量技術(shù)，建立我國所轄海域完善的重力資料；同時，對所轄海域進(jìn)行水下地形測量，構(gòu)造我國大陸架內(nèi)的水下地形DEM/DTM，聯(lián)測和復(fù)測我國沿海水準(zhǔn)網(wǎng)，與陸地數(shù)據(jù)聯(lián)合，建立我國高精度的海洋大地水準(zhǔn)面。,無縫垂直參考基準(zhǔn)的建立 隨著GPS高精度定位技術(shù)的發(fā)展，其垂直解越來越多的應(yīng)用于河道/海道測量中，這樣，實(shí)際應(yīng)用中必然面臨一個問題，即如何將GPS實(shí)測的大地高轉(zhuǎn)換為海圖高，這也是當(dāng)前國際上研究的熱點(diǎn)話題。

56、其問題在于現(xiàn)有大地水準(zhǔn)面在海洋上的精度不高、海洋理論深度基準(zhǔn)面存在跳躍性變化，因而，若要將由GPS獲得的大地高作為無縫垂直參考基準(zhǔn)，需要解決上述兩個問題。我國已有學(xué)者（趙建虎，暴景陽）在江河和近海特定區(qū)域建立無縫垂直參考基準(zhǔn)模型，并取得了很高的精度，但在遠(yuǎn)海，因條件限制，還存在一定的問題。這些問題主要表現(xiàn)在如下：海區(qū)高精度的大地水準(zhǔn)面模型；均勻分布在我國所轄海域的潮位站以及各潮位站的理論深度基準(zhǔn)面；從大地水準(zhǔn)面到理論深度基準(zhǔn)面間無

57、縫轉(zhuǎn)換模型的建立。 建立我國江河、湖泊、所轄海域無縫垂直參考基準(zhǔn)模型，可真正實(shí)現(xiàn)GPS在海洋精密測量的應(yīng)用。,深海水下綜合定位與導(dǎo)航技術(shù)研究,海上定位與導(dǎo)航技術(shù)已有了長足的發(fā)展，現(xiàn)有技術(shù)已基本可以滿足海上作業(yè)的需要，但目前水下定位和導(dǎo)航技術(shù)還需要進(jìn)行深入的研究。我國已經(jīng)在長程超短基線定位、組合導(dǎo)航方面有了比較深入的研究，但距離成熟應(yīng)用還存在一定的差距。因而還需要在如下幾個方面開展研究：衛(wèi)星水下定位技術(shù)研究；基于水下聲標(biāo)臺與

58、INS的組合導(dǎo)航技術(shù)和系統(tǒng)研究；基于多波束、前視聲納、側(cè)掃聲納和已有地形資料的地形、地貌匹配導(dǎo)航技術(shù)和系統(tǒng)研究；重力、磁力匹配導(dǎo)航技術(shù)研究；基于上述技術(shù)的綜合導(dǎo)航技術(shù)和系統(tǒng)研究。,AUV/ROV關(guān)鍵測繪技術(shù)研究,為了詳細(xì)的探測海底，水下機(jī)器人（載人潛水器、有纜遙控水下機(jī)器人ROV、無纜水下機(jī)器人AUV）將在深海測繪中扮演非常重要的作用，我國雖然在這方面起步比較晚，在十五期間，研制出了ROV水下樣機(jī)，但距離成熟的應(yīng)用還存在一定的差距

59、。因而，在未來一段時間，AUV/ROV關(guān)鍵技術(shù)中與測繪相關(guān)的研究還表現(xiàn)在： 水下機(jī)器人的導(dǎo)航和定位技術(shù)研究 水下目標(biāo)識別技術(shù)研究 基于水下機(jī)器人載荷測量設(shè)備的精密測量方法及歸位計(jì)算方法研究。,海洋遙感技術(shù)研究,相對傳統(tǒng)的海洋測量技術(shù)，海洋遙感具有經(jīng)濟(jì)快速等特點(diǎn)，非常適合于海洋普查。海洋遙感測繪技術(shù)主要包含星載（SAR、多光譜及高度計(jì)）、機(jī)載（LIDAR、航空攝影）和船載（多波束和側(cè)掃聲納）等遙感測繪技術(shù)。目前，我國利用這些技術(shù)已在

60、島礁定位、岸灘監(jiān)測、岸線確定、淺海測深、航行危險區(qū)和他國非法占領(lǐng)海區(qū)海圖修測等方面發(fā)揮著重要的作用，但也存在著一些不足，主要表現(xiàn)在：單一系統(tǒng)的算法和精度還需要改善；系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域還需要進(jìn)一步的拓展；系統(tǒng)間的信息共享性比較差，在綜合反映海洋要素以及要素間的相互作用方面比較欠缺。,多源多傳感器信息的融合技術(shù)研究,新的海洋測繪體系中融合和吸收了大量其他邊緣學(xué)科的理論和技術(shù)，如航空航天技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、航海技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、天文

61、學(xué)、海洋學(xué)、氣象學(xué)和水文學(xué)等。這些技術(shù)間的相互滲透和相互作用，共同反映了豐富的海洋信息。但由于單一技術(shù)側(cè)重點(diǎn)的不同，反映海洋要素方面還存在著不足，這就有必要將相關(guān)信息進(jìn)行綜合，提高海洋要素的準(zhǔn)確度和全面性。相關(guān)文獻(xiàn)表明，我國已在海洋信息的融合方面進(jìn)行了相關(guān)的研究，并取得了一些進(jìn)展，但對于數(shù)據(jù)的深層挖掘和應(yīng)用還是顯得不足。因而，在未來一段時間，數(shù)據(jù)融合研究還需要在如下幾個方面進(jìn)行深入或拓展:超光譜數(shù)據(jù)與測深數(shù)據(jù)的融合處理技術(shù)研究；多波

62、束與側(cè)掃聲納數(shù)據(jù)的融合研究；SAR/InSAR數(shù)據(jù)與測深數(shù)據(jù)的融合研究；多波束測深數(shù)據(jù)與LIDAR測深數(shù)據(jù)的融合研究；其他多源多傳感器同測量對象的數(shù)據(jù)融合研究等。,數(shù)字海洋技術(shù)研究,海洋信息主要通過星載/機(jī)載/數(shù)字測量技術(shù) 、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)獲取，這些技術(shù)提供了海量數(shù)據(jù)，提高了信息質(zhì)量，呈現(xiàn)了多樣化的數(shù)字產(chǎn)品，為構(gòu)建數(shù)字海洋奠定了基礎(chǔ)。我國在構(gòu)造“數(shù)字海洋”方面已取得了一些進(jìn)展，但離海洋狀況的真實(shí)呈現(xiàn)和綜合應(yīng)用還存在一定的差距，

63、為此，還要在如下幾個方面進(jìn)行深入的研究：建成覆蓋我國近海海域的大、中比例尺海洋數(shù)據(jù)倉庫，形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)與接口的“數(shù)字海洋”基礎(chǔ)信息平臺；建立四級海洋綜合管理信息系統(tǒng)，形成面向海洋管理的輔助決策分析能力和面向公眾的信息發(fā)布服務(wù)能力。發(fā)展3S、虛擬現(xiàn)實(shí)、仿真、互操作等技術(shù)手段，以數(shù)字化、可視化、動態(tài)顯示等方式，真實(shí)呈現(xiàn)和預(yù)測海洋變化；形成海洋信息關(guān)鍵技術(shù)的自主研發(fā)能力，取得一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新性“數(shù)字海洋”關(guān)鍵技術(shù)，縮短與國外的

64、差距；建成適應(yīng)海洋信息化建設(shè)發(fā)展的軟環(huán)境，包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。,海平面變化及海洋災(zāi)害監(jiān)測和預(yù)報技術(shù)研究,我國海域自然災(zāi)害頻繁，災(zāi)情嚴(yán)重，災(zāi)害的監(jiān)測和預(yù)報顯得尤為重要。我國已初步形成由中央到地方、從近海到遠(yuǎn)海、多部門交叉的海洋環(huán)境觀測、預(yù)報、警報網(wǎng)絡(luò)，在防災(zāi)、減災(zāi)工作中起著重要作用。但這些系統(tǒng)還不夠完整、配套和先進(jìn)，仍然存在不少問題：觀測網(wǎng)點(diǎn)少，觀測技術(shù)和傳輸手段落后，預(yù)報項(xiàng)目不全、準(zhǔn)確率不高和時效較短，未能形成中央與地方相結(jié)合的、分級管理

65、的、多功能立體觀測、預(yù)警體系。對海洋災(zāi)情分析、評估、制定對策和防災(zāi)工程建設(shè)還剛剛起步，遠(yuǎn)不能適應(yīng)海洋資源開發(fā)利用和環(huán)境保護(hù)的客觀需求。,為此，需要在如下幾個方面加強(qiáng)研究工作建設(shè)一個布局合理、裝備先進(jìn)、功能齊全、全方位、立體化的中國海洋監(jiān)測系統(tǒng) ；擴(kuò)大和完善監(jiān)測網(wǎng)。改進(jìn)、研制和建立多用途浮標(biāo)監(jiān)測系統(tǒng)，完善和啟用新的島嶼監(jiān)測系統(tǒng)。積極采用航空和航天遙感技術(shù)，發(fā)展機(jī)載遙感技術(shù)，接收和利用國內(nèi)外具有海洋信息的衛(wèi)星資料（如氣象衛(wèi)星、水色衛(wèi)星

66、、陸地資源衛(wèi)星等），并研究這些資料的綜合處理技術(shù)；發(fā)展岸基遙感和水聲遙感技術(shù)；發(fā)展岸基測冰雷達(dá)和岸基海洋動力要素監(jiān)測雷達(dá)；發(fā)展大洋測溫和海洋聲學(xué)層析技術(shù)。實(shí)現(xiàn)我國海洋監(jiān)測系統(tǒng)與全球海洋監(jiān)測系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，促進(jìn)海洋觀測資料的共享。建設(shè)我國海洋觀測Web網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)資料的全面收集和快速下載。,海洋預(yù)報、警報系統(tǒng)建設(shè) 我國已初步形成了海洋氣象、水文監(jiān)測系統(tǒng)和預(yù)警網(wǎng)絡(luò)。但預(yù)警系統(tǒng)還是不完整、不配套、不夠先進(jìn)，預(yù)報時效和準(zhǔn)確率還比較低；預(yù)報

67、業(yè)務(wù)在高速、實(shí)時、優(yōu)質(zhì)和自動化方面，與世界先進(jìn)水平相比還有很大的差距。為此，需要在如下幾個方面加強(qiáng)工作：在完善監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各監(jiān)測點(diǎn)觀測數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸和數(shù)據(jù)庫的實(shí)時更新；建設(shè)由各種類型計(jì)算機(jī)、填圖、繪圖、圖形圖象顯示設(shè)備等硬件和軟件組成的預(yù)警產(chǎn)品制作業(yè)務(wù)系統(tǒng)，以及圖形產(chǎn)品和數(shù)字產(chǎn)品自動服務(wù)系統(tǒng)；根據(jù)大量的觀測數(shù)據(jù)，進(jìn)一步研究各類海洋災(zāi)害發(fā)生的機(jī)理，研制相應(yīng)的海洋災(zāi)害預(yù)報和預(yù)警系統(tǒng)；根據(jù)我國沿海不同地理位置的特點(diǎn)，分析預(yù)測

68、可能造成的災(zāi)害以及相應(yīng)的應(yīng)急措施，為預(yù)防海洋災(zāi)害領(lǐng)導(dǎo)決策提供參考。,參考文獻(xiàn),(1) 徐德寶、李明、趙建虎，《海洋測繪》講義，武漢測繪科技大學(xué)，2000(2) 陳永奇、李裕忠、楊仁，《海洋工程測量》，測繪出版社，1991(3) 《海洋測繪》，測繪出版社，1997(4) 梁開龍、管錚等，《海洋重力測量與磁力測量》，測繪出版社，1995(5) 武漢測繪科技大學(xué)、大連艦艇學(xué)院，《海洋大地測量》，測繪出版社，1991(6) 海事局，《

69、海事測繪工藝流程機(jī)軟硬件配置規(guī)范》，2004(7) 海洋測繪詞典[M]. 北京: 測繪出版社, 1999. 40, 424, 435, 459, 506.(8) 李家彪,等. 多波束勘測原理技術(shù)與方法[M]. 北京: 海洋出版社, 1999. 40～50.(9) 梁開龍,水下地形測量。北京，測繪出版社，1995(10) 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)﹒海道測量規(guī)范。國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布，1990(11) 葉久長， 劉家偉。海道測量學(xué)。北