海洋測繪發展現狀及應用領域

海洋測繪的發展現狀

　　近年來，經過海洋測繪部門的全力協作，中國海洋測繪工作取得了很多至關重要成果，推動了國防安全和社會經濟發展建設的規劃，從而為海洋測繪提供重要保障。

　　中國海洋測繪人才團隊經過長時間的發展和累積，逐步完善科學研究和生產制造的一整套管理體系，中國海洋測繪技術發展的全過程十分迅速，原先技術性不成熟僅僅是單一化的開展海洋數據獲得，如今則將海洋數據檢測與物理學，智能科技等課程相結合，原先獲得海洋數據的機器設備主要配置在貨輪上，如今則運用潛水艇，航天科技等為深層檢測帶來較好的數據測量平臺。

　　伴隨著數據科技的發展和我國工業技術進程的推動，中國的海洋檢測機器設備水準得到了非常大的提升，而且配置了大量具有自主知識產權的現代化海洋檢測信息設備，基本實現了由人工檢測到數據自動化的轉變。

海洋測繪的三個發展階段

　　1、20世紀30～50年代中期，開始對海洋進行地球物理測量，包括海洋地震測量、海洋重力測量等。這階段利用回聲探測數據繪制海底地形圖，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，證明大洋地殼與大陸地殼有顯著的差異。

　　2、1957～1970年，實施了國際地球物理年(1957～1958)、國際印度洋考察(1959～1965)、上地幔計劃(1962～1970)等國際科學考察活動，發現了大洋中條帶磁異常，為海底擴張說提供了強有力的證據，揭示了大洋地殼向大陸地殼下面俯沖的現象，觀測了島弧海溝系地震震源機制。

　　3、70年代以后，廣泛應用電子技術和計算機技術于海洋測繪中。

海洋測繪的十個應用領域

　　1、碼頭、航道、錨地等工程測量。

　　包括碼頭前沿、碼頭后沿及底部、調頭區、回旋水域、進出港航道、待泊錨地等，碼頭前沿、調頭區、回旋水域、航道區域一般需要進行水深測量，確保船只在設計水深以上。對于一般水域測量可選擇單波束水深測量，對于疏浚、炸礁等整治區域或重要水域需要進行多波束全覆蓋水深測量。對于錨地區域除了進行水深測量外，還需要進行淺地層剖面測量和側掃聲吶掃海測量，以確保錨地區域底質符合錨抓力條件，無巖礁出露；對于海底底質環境復雜的錨地區域，還應該進行海洋磁力測量，并進行清障，以確保船只拋錨的絕對安全；碼頭后沿及底部采用單波束水深測量，其目的是研究海底不斷淤積對碼頭承載力安全所產生的影響，確保碼頭的運行安全。

　　2、航道整治工程測量。

　　不同的航道等級對水深設計有著要求，為確保船只的通航安全，除天然深水航道外，通常需要進行航道整治。航道整治測量除進行多波束全覆蓋水深測量外，還需要進行淺地層剖面測量、側掃聲納掃海測量和工程地質鉆孔，有條件下還建議進行海流測驗，以保障施工期的施工安全。用淺地層剖面測量、側掃聲納掃海測量和工程地質鉆孔來確定設計水深以上的底質類型分布，對巖礁區確定下一步炸礁方案，對泥沙質底質區域則實施航道工程疏浚。

　　3、碼頭等水下構建物的檢測。

　　出于對碼頭運行安全的考量，工程管理上要求對水下構建物進行檢測，目前常用的方法包括側掃聲吶掃側、多波束測深系統探測(調整探頭角度為斜向)、三維聲吶探測、水下激光掃描及水下機器人觀察等，可以采用多種方法結合。

　　4、海底管線路由調查。

　　海底管線路由調查包括施工前調查及施工后檢測，管線路由也包括光纜、電纜、光電纜、輸油管線、輸水管線等，一般需要進行水下地形測量、淺地層剖面測量、海底面狀況側掃、水文測驗、海水腐蝕分析、表層底質采樣和工程地質鉆孔等項目，同時開展海洋環境、海洋相關利益者、海洋功能區劃符合性及地震危險性等調查。

　　5、灘涂演變分析。

　　灘涂演變分析是海洋地質穩定性評價的重要依據，其中海港回淤測量也可列入其中，主要需進行周期性的水下地形測量和海流泥沙測驗。通過周期性的水下地形測量來給出沖涮或淤積速率，并地質穩定性進行評價；通過海流泥沙測驗，建立海區的海流泥沙數值模型，進行場區沖淤計算、評價和預測。

　　6、海底聲學特性探測。

　　海底底質探測除了在海洋工程建設中應用廣泛外，在海底聲學特性研究上也頗有價值。海底聲學特性是海洋地質、水下工程地質、海底礦產資源、海洋漁業和水下通訊等領域重要的研究內容, 通過海底聲反射和聲散射等手段可以進行海底底質的聲學特征研究。

　　7、海洋遙感應用。

　　海洋遙感技術具有速度快、范圍廣等特點，能夠獲取海洋的整體情況，提供更多的實時信息，開展海冰、溢油、綠潮、赤潮、海溫、水色、海洋漁業和風暴潮等方面的應用研究，將對我國海況預警報、海洋防災減災、海洋環境保護和海洋資源開發等領域產生積極影響。

　　8、水下機器人在海洋領域的應用。

　　水下機器人在海洋領域的應用廣泛，可用于應急水下監測、海底觀光旅游、碼頭等構建物觀察等；隨著我國海底管道保有量和使用年限的增加，海底管道在役檢測和修復就變得十分重要，水下爬行機器人可用于海底油氣管道的檢測和維修；海洋污損生物附著船底、浮標和一切人工設施上，對于船只航行及設備使用壽命影響較大，需要及時清理，水下清洗機器人把水下機器人、智能定位技術以及空化射流技術結合，可以解決了吸附、定位、清理困難的問題，降低水下作業安全風險、提高作業效率；在深海區域，AUV搭載多波束聲納對深海地形進行測量，已經成為海洋科學考察的重要作業形式，適用于深海水下大面積探測與數據采集作業，將得到更高分辨率的多波束數據。

　　9、水面無人艇在海洋領域的應用。

　　隨著我國參與水面無人艇研發的單位不斷增加以及智能裝備的發展，水面無人艇已經實現從環境感知到目標識別再到數據融合和航線規劃的能力，在海洋中的應用領域將日益廣泛。水面無人艇能夠在復雜、敏感海洋環境下開展作業，能夠在海洋測繪、海洋調查、海上事故應急響應、海洋環境監測、油氣管線和海洋牧場巡檢、海洋軍事活動等領域發揮重要作用。

　　10、電子海圖應用。

　　e-航海已經成為海上出行更多人的選擇，通過云數據中心獲取最新海圖、航行警通告、實時潮位、氣象等信息，實現了船舶的智能導航。目前，國內相關單位已經著手進行e-航海航保信息標準化研究和應用技術研究，提供數字化海圖改正、數字航標、數字動態潮汐等，解決了多種航海圖書資料的在線發布與更新問題，探索出了應用新模式。

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