海洋测绘论文篇(1)

英文名称：Hydrographic Surveying and Charting

主管单位：海军司令部直属工作部

主办单位：海军海洋测绘研究所

出版周期：双月刊

出版地址：天津市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1671-3044

国内刊号：12-1343/P

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发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1981

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海洋测绘论文篇(2)

关键词：海洋测绘；GPS应用

前言

海洋测绘是现代测绘领域中的一部分，不管在科研、经济，还是国防建设方面，都发挥着重要的作用。如今，现代通信技术、计算机信息技术及卫星技术的迅速发展和广泛应用，逐步进入以数字化测量为主、计算机技术为基础，3S技术为代表的现代海洋测绘阶段。由此可见，GPS技术在测量控制、海洋地形及定位中的应用也就越来越广泛。

1.海洋测绘基本概况

所谓海洋测绘，就是根据海洋底层的物理场性质、变化特征进行测量，按照不同的比例绘制成海图及专题性海图，这是一项关于海洋水体及海底测量和海图测绘的工作。具体讲，有海道、海洋地、海底地形等测量和海底地形图、航行图及各类专题图的编制。

在测绘过程中，由于海洋水体丰富，给测量工作带来一定的难度，因此需要借助专业海洋考察船及专门测量设备、仪器开展连续性观测，通常是一船多用，实行系统全面性考察。最为基础的测量形式有两种：一是路线测量，也就是剖面测量，主要为了了解和掌握海洋地质构造及物理场特征；二是面积测量，根据测绘任务规定的比例要求，布设合理距离的测量网络。而在现代海洋测绘中，是以GPS技术及无线电定位技术为主。

2.现代海洋中GPS技术的应用分析

2.1关于GPS技术

GPS也称全球定位系统，其组成部分包括空间卫星、地面控制系统及用户终端设备，是一种具有全球性、全天候及高精度等特点的导航定位系统。该技术可迅速、高效、准确地为用户提供系统精确的点线面三维坐标及有关信息，在社会生产生活和科技发展中发挥着不可替代的作用。

2.2在海上定位中的应用

海上定位是现代海洋测绘中的一项基础内容，是在海上准确定位船舶位置，给舰船航行提高导航，其工作主要有海面定位及水下定位。近年来，RBN/DGPS技术在我国沿海测绘中逐步应用开来，该系统可在300km内可进行偏差在5m以下精准定位，可满足当前沿海测量的大比例绘图导航及定位要求。而对于距离相对大的海域测绘，因海洋相关工作存在特殊性，测量监控点的固定难度大，常规性大地测量技术及GPS静态定位技术很难满足其需求，而使用常规DGPS定位技术因随流动站和差分主站的距离扩大而导致定位精准度降低，作用面也受限，局限了该技术的应用。GPS-PPK技术则可弥补这些不足，可满足高精度测量要求，且在实际应用中不需要进行数据实时通讯。通常在海洋测绘中要充分考虑到经费、测量精确度及导航要求等各种因素，把RBN/DGPS技术和GPS-PPK技术的优势充分结合起来制定测绘技术方案。

2.3海洋水深测量中的应用

如今，在我国海洋水深测量工作中大多数是应用多波束水深测量系统。和以往的单波束测量系统相比，前者可根据水源深度差异直接获得深度信息，此外还可在垂直向开展测量，而这些都是后者无法满足的。

海洋水深测量，就是通过测量船配置的测量系统对海洋水深进行测量获得相关数据，该系统主要由专门水深测量软件、计算机、GPS接收器、多波束测量仪组成。海洋水深测绘流程主要是：（1）准备工作。一是进行GPS-RTK基准站架设时，需把其设在需测量区的中心位置，且要处于周边地势较高无明显遮挡物为主。二是以北54或西安80坐标作为基准换算坐标。三是根据已测数据重新加密处理，进而重设原有测量面，这就需要测量水深作业开展初步布设。（2）进行数据收集时，通过对数据参数的正确性进行检查，以免其有误导致基站定位出错，在测深设备正常连接后，需对相关测量仪、更正天线偏差、接受器数据格式、定位仪接口等进行全面校准，并在检查确认正常后才可开展测量工作。（3）在数据处理时，应用专业软件对获得的海洋水深数据实施有效处理，以得出海洋测绘专业、系统的数据分析报告，并以文档方式妥善保存。

2.4海洋水下地形测量应用

海道测量是海洋水下地形测量的基础，海底测量主要是明确海底点三维或平面坐标，而水下地形测量还需通过水声仪器来进行水深测量。海上航运、海上石油作业、海底电缆工程以及渔业开发、矿产资源勘探等工作均需要应用到水下地形图。CPS技术在海洋水下地形测量中的应用，能迅速、准确地测定水声仪所在位置，对比例尺相对大的测图，可通过差分GSP技术开展相对定位。在实际操作中，要把GPS接收器和水声仪器结合起来，前者实现定位测量，后者开展水深测量，再通过电子记录设备、应用计算机、绘图仪等构成海洋水下地形测绘自动化系统，实现断面图、水下地形模型等相关测绘。

2.5海洋测绘中GP5应用中的误差分析

当应用无验潮法进行海洋测绘时，因波浪影响、船体摆动、RTK高程有效性、采样速率等因素的存在都会对测量数据造成一定的影响，同时还存在较大的误差。因此，通过采取一定的方法对此进行纠正，以确保测量数据的准确度，而对于因船体摆动而出现的误差，可应用电磁式姿态仪对船姿态纠正，此种纠正主要是针对位置、高程等方面。同时，姿态仪也可对船行驶中横、纵向予以调整，两者均需要专用软件来分析控制。另外，相对船体动态吃水数据来说，可以根据其静态吃水及探测船自重下沉、颠簸幅度总和选取平均数值进行更正，以减少测绘过程中误差的发生。

海洋测绘论文篇(3)

【关键词】数字地球;测绘科技;发展

0.引言

1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立“国家信息基础设施”(NII)，即通称的信息高速公路，以及“国家空间数据基础设施”(NSDI)，这是进一步推进社会信息化，抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤，时隔5年，这一计划的实施初见成效，刺激了美国的经济增长，于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想，并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标，亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一“数字地球”构想引起全球各方关注，并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界也做出了积极的反应，不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度，中国要准备迎接这一严峻挑战，已成共识。作为测绘学科，测绘行业反应更显强烈，数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。

1.测绘学的现展

空间技术，各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具，好像可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其他相关技术，如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术(GPS，RS，GIS)在测绘学中的不断出现和应用，使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式；传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替，测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影像或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换，得出数字化地理信息产品，由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年，几十年缩短到几年或更短，测绘业的体力劳动得到解放，生产力得到大的提高。

今天，光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息，产品分发可从单一邮路转到“电路”(数字通讯和计算机网络传真)，测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化，实现了信息化的发展。

当前，随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革，需要开放民用国家测绘产品；从技术方面看，西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1m分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图，卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系，中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低；对于军事敏感的重力数据，卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50km，已接近我国现有重力数据的分辨率，其保密价值也需要重新评估。

综上所述，由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，表现为正在以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大，不仅是原来的单纯从控制到测图，为国家制作基本地形图的任务，而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。

2.数字地球和现代测绘学

地球上一切事件都发生在一定的空间位置，人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中，约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息(即地球空间数据)对地球所做的多分辨率、3维数字化描述的整体信息模型，便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用，为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段，这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用，因此NSDI是数字地球的基础设施，要求提供(地球)空间数据框架，包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地籍等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间,海洋占全球面积的70%，海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间，海洋动力环境的变化(如厄尔尼诺现象)又是决定全球气候变化的主要控制“阀门”。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说，目前海洋的精细测绘基本上还是空白，多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘，但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难，海上GPS定位精度还低于5m；由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋，在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准，精度可达米级，和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成，用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形，目前试验精度可达10～100m。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。

数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会重大战略步骤，有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础，测绘工作者也将是构造数字地球的“尖兵”，也要求测绘学有新的发展和突破。

3.建议

本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施，发展我国的测绘学科和测绘事业，以迎接“数字地球”的挑战，根据我国目前测绘事业发展的现状，从一个侧面(主要是大地测量方面)提出以下建议：

（1）尽快统一我国大地定位参考框架的建设，对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差，此举可望进一步加强国家级的大地定位框架。

海洋测绘论文篇(4)

关键词：现代 测绘学 数字地球

1993年和1994年美国先后以总统令的形式提出建立"国家信息基础设施"(NII)，即通称的信息高速公路，以及"国家空间数据基础设施"(NSDI)，这是进一步推进社会信息化，抢占信息产业发展新的制高点和主动权的重大战略步骤，时隔五年，这一计划的实施初见成效，刺激了美国的经济增长，于是去年又以美国副总统演讲形式推出数字地球的概念和构想，并计划到2020年试图达到地球信息化的最终目标，亮出了美国这一近期全球信息战略的底牌。由美国政府高层出面提出的这一"数字地球"构想引起全球各方关注，并成为学术界热点话题。中国学者尤其在地学界也作出了积极的反应，不论从科学技术的角度还是从国家利益的角度，中国要准备迎接这一严峻挑战，已成共识。作为测绘学科，测绘行业反应更显强烈，数字地球概念为测绘事业发展提供了新的机遇和更高层次的发展前景。这里我们想就现代测绘学的发展从学科的观点稍为具体地探讨一下它与数字地球的关系和在构建数字地球中的作用。

一、测绘学的现展

空间技术，各类对地观测卫星使人类有了对地球整体进行观察和测绘的工具，好象可以把地球摆在实验室进行观察研究一样方便。由空间技术和其它相关技术，如由计算机、信息、通讯等技术发展起来的3S技术（GPS、RS、GIS）在测绘学中的不断出现和应用，使测绘学从理论到手段都发生了根本的变化。测绘生产任务也由传统的纸上或类似介质的地图编制、生产和更新发展到地理空间数据的采集、处理和管理。GPS的出现革新了传统的定位方式；传统的摄影测量数据采集技术已由遥感卫星或数字摄影获得的影像所代替，测绘人员在室内借助高速高容量计算机和专用配套设备对遥感影象或信号记录数据进行地表(甚至地壳浅层)几何和物理信息的提取和变换，得出数字化地理信息产品，由此制作各类可供社会使用的专用地图等测绘产品。我国960万平方公里国土的国家基本地图的成图或更新周期可望从十几年，几十年缩短到几年或更短，测绘业的体力劳动得到解放，生产力得到大的提高。今天，光缆通讯、卫星通讯、数字化多媒体网络技术可使测绘产品从单一纸质信息转变为磁盘和光盘等电子信息，产品分发可从单一邮路转到"电路"(数字通讯和计算机网络传真)，测绘产品的形式和服务社会的方式由于信息技术的支持发生了很大变化，进入了信息化的发展。当前，随着我国经济的高速发展和经济所有制成份和运行体制的改革，需要开放民用国家测绘产品；从技术方面看，西方国家卫星测地技术可制作全球几乎任一地区1米分辨率(相当1∶1万比例尺)的地图，卫星上的GPS又可将这种地图纳入全球参考框架和转换为他们的国家坐标系，中、小比例尺国家地图的保密价值已大大降低；对于军事敏感的重力数据，卫星重力技术所发展的低阶全球重力场模型已足够用于他们的远程战略导弹发射。目前全球高阶重力场模型(如EGM96)分辨率已达50公里，已接近我国现有重力数据的分辨率，其保密价值也需要重新评估。这一形势使绝大部份测绘产品可以作为普通商品服务于全社会，测绘业从单一国家事业逐渐转变为社会主义市场经济的产业，这无疑为测绘学的发展注入了新的活力和扩大了发展空间，这也是一个有重要意义的历史性转变。

综上所述，由于以空间技术、计算机技术、通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异的迅猛发展，测绘学的理论基础、测绘工程的技术体系、其研究领域和学科目标，正在适应新形势的需要发生着深刻的变化，表现为正在以高新技术为支撑和动力，进入市场竞争求发展，测绘业已成为一项重要的信息产业。它的服务范围和对象也在不断扩大，不仅是原来的单纯从控制到测图，为国家制作基本地形图的任务，而是扩大到国民经济和国防建设中与空间数据有关的各个领域。它必将随着21世纪更加成熟的信息化社会的到来向更高层次发展，在未来数字地球的概念和技术框架中占据重要的基础性地位。转贴于 二、数字地球和现代测绘学

地球上一切事件都发生在一定的空间位置，人类社会经济活动所需要的信息绝大部分(约80%)都与地理位置相关。中国21世纪议程62个优先发展项目中，约有40个需要建立或应用地理信息系统。数字地球是利用海量地理信息（即地球空间数据）对地球所做的多分辨率、三维的数字化描述的整体信息模型，便于人类最大限度地实现信息资源的共享和合理使用，为人类认识、改造和保护地球提供一种新的手段，这里在数字地球的概念中突出显示了地理坐标的框架作用，因此NSDI是数字地球的基础设施，要求提供(地球)空间数据框架，包括大地测量控制框架(国家定位网和重力控制网)、数字正射影像、数字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基础地理数据集。在此框架上加载各类地球自然信息和人类社会经济活动等一切所需要和感兴趣的人文信息。为数字地球提供上述地球空间数据框架是测绘业本身的"专职"，但又对测绘学提出了更高层的技术要求。

NSDI要建立在NII上，要在因特网上运行，要求开发功能强、效率高的因特网GIS软件。这表明还要大力发展测绘产品的计算机网络技术，它的技术基础是宽带、高速图形图象网络，当然其中宽带高速问题需要国家投资在NII中解决。数字地球构想的另一个高技术特点是虚拟现实模型。目前发展起来的全数字化摄影测量就能够利用功能强大的计算机系统或工作站，对数字化影象进行处理，建立立体地形或地物虚拟模型。但如何将这一技术用在因特网上对多种测绘产品和普通用户提供虚拟模型甚或虚拟现实模型，则是要进一步研究和发展的。数字地球是对真实地球及其相关现象的多分辨率、统一性的三维数字化整体表达，这里强调了统一性和整体性，要求全球多源数据无缝无边的连结和整合。从空间数据框架来说，其统一性和整体性是由大地测量来实现和给予保证的。大地测量是传统测绘的基础，对当前信息化测绘和构建未来数字地球更是基础的基础，即空间数据框架的框架。它要求全球采用统一的参考椭球模型和相应的地心坐标参考框架(如ITRF)；全球统一的高程基准，即统一定义和使用的大地水准面；全球统一的重力测量基准(重力基本网)；全球统一的地图投影系统。一切原有的测绘成果，特别是国家基本地图都要转换到上述全球统一的参考系中。数字地球对全球大地测量提出了更高更紧迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各国保持和维护各自的地心参考框架的基本技术，但局部坐标到全球坐标的转换目前还难于达到优于米级的精度；全球高程系统的统一问题，大地测量学家经过几十年的研究，目前还是一个未能解决的难题，最终要通过全球重力数据，特别是新一代卫星重力计划和卫星海洋测高计划在国际大地测量协会的统筹和协调下实现。

海洋占全球面积的70%，海洋将是21世纪资源开发的主要竞争空间，海洋动力环境的变化（如厄尔尼诺现象）又是决定全球气候变化的主要控制"阀门"。数字地球向海洋测绘提出了挑战。从全球来说，目前海洋的精细测绘基本上还是空白，多波束测深技术的发展加速了各国领海海底地形的测绘，但要将陆地坐标参考框架以相近的精度扩展到海洋仍存在困难，海上GPS定位精度还低于5米；由于陆地高程基准不能用水准测量传递到海洋，在卫星测高技术的支持下用某种去掉潮汐影响的平均海面作深度基准，精度可达米级，和多波束测深精度相当。但广大的开阔深海的海底地形测绘不可能用船载测深仪完成，用卫星测高结合重力数据(低阶或中阶重力场模型)反演海底地形，目前试验精度可达10-100米。数字地球将要求海洋测绘技术有新的突破。

测绘学由于其技术的突破已日益向相关地学领域渗透。大地测量更成为研究地球动力学(包括海洋动力甚至大气动力)的重要技术手段，GPS监测已能提供全球板块运动和地壳形变精密数据，可用于研究地学灾害(地震、滑坡和火山爆发等)的预测；GPS已可以和VLBI相近的精度和频谱分辨率监测地球自转的变化，由此研究地球深部结构和动力过程及全球变化；专题GIS也成为环境灾害问题分析预测工具。数字地球最重要的功能之一是为解决21世纪人类面临的环境和灾害问题提供一个可供观察、分析、模拟和预测的全球信息系统，以期协调人与自然的关系。

我们赞成活数字地球或动态数字地球的提法，因为人类是生活在不断运动变化的地球上。现在在全球性的观测中，各种对地观测新技术已可能连续快速获取地球表面（或浅层）随时间变化的几何和物理信息，了解地球上各种现象及其变化。因此测绘学或者说测绘业则应当利用3S技术结合合成孔经雷达干涉技术（INSAR）以及其他新技术（如卫星重力探测技术等）对地进行观测，为构建活数字地球提供描述地球动态变化的地理信息产品。

数字地球构想是推动人类大踏步跨进信息社会的重大战略步骤，有挑战也有风险。测绘是数字地球的基础，测绘工作者也将是构造数字地球的"尖兵"，也要求测绘学有新的发展和突破。

三、测绘学和地球空间信息学

在本文第一部分已谈及测绘学在新的技术进步推动下的现展趋势。从现代信息论的观点看，测绘学本质上就是一门关于地球空间信息的学科，传统的测绘受地面测量技术、时空尺度和精度水平以及投入的局限，其产品主要是单一的地形图和在地形图基础上编绘的专用地图。它不能反映、至少不能及时反映地球表面形态的变化，特别是大范围和全球变化。其产品制作周期长，已不能满足地区经济和全球经济高速发展的多种需要。信息技术加快了人类社会的运行速度。测绘学应该是提供人类生存空间自然环境及其变化信息的学科，它的学科内涵发生了巨大的变化，因此如何界定测绘学的含义，已是世界各国测绘工作者所关注的问题。于是从90年代开始，国际上将测绘学（Surveying and Mapping）更改为一个新词，以准确反映学科实质，Geomatics一词由此应运而生。随后，有关Geomatics的提法在我国学术界，主要是地学界成为热门话题，由于对其含义理解不同，其中文译名也是五花八门，现在将它译成"地球空间信息学"，已基本得到认同。不管人们对Geomatics的含义如何理解，但根据ISO的标准定义和国际测绘联合会（IUSM）对"测绘学"的定义，两者的含义是基本类同的，只不过Geomatics所涉及的地球空间信息的范围更宽一些。Geomatics更准确地描述了测绘学在现代信息〖CD2〗通讯社会中的地位和作用，适应了现代社会对地球空间信息的极大需求的特点，因而发展和提高了测绘学的研究和工作领域，符合现代测绘学发展的实际。现代测绘工程的核心技术是空间技术，包括GPS、卫星遥感和航测，测绘的范围扩展到整个近地空间，例如近地空间航天器的导航定位，近地空间重力场的测定，大气层甚至电离层的信息；其支撑技术是信息技术，主要处理电磁波信息和影像信息，加之通讯、计算机网络等信息技术，使地球空间信息学科的理论和技术体系比传统的测绘学有了很大的发展和更新，由此，Geomatics适合于纳入数字地球的理论和技术框架。

随着数字地球构想的实施，测绘学面临一个历史性的发展新机遇，传统的或现代测绘学将以地球空间信息学的新面目立于地球科学分支学科之林，以更强的活力向前发展，前景良好。

四、建 议

本文漫谈了测绘学的发展及其与数字地球构想的关系。为在21世纪加速建设我国空间数据基础设施，发展我国的测绘学科和测绘事业，以迎接"数字地球"的挑战，根据我国目前测绘事业发展的现状，从一个侧面（主要是大地测量方面）提出以下建议：

1.尽快统一我国大地定位参考框架的建设，对近年来由各个部门独立建立的各等级GPS定位网进行必要的联测和统一整体平差，此举可望进一步加强国家级的大地定位框架；

2.将沿海各部门100多个验潮站统一组织GPS联测，精密确定各验潮站水位标尺零点的大地高，填补陆海相接地带重力测量空白。此举为统一陆海大地水准面，建立海洋高程基准，研究海平面变化至关重要；

3.研究将陆地GPS定位框架向我国领海扩展的方案，着手建立我国包括海域的广域差分GPS定位系统；

4.尽快完成重建我国重力基本网，发展航空重力测量系统，加密西部地区重力测量和GPS水准，加大力度支持对卫星测高数据的利用，为下世纪确定我国亚分米级或厘米级大地水准面作好数据储备，建立可在因特网上运行的新的重力数据库；

海洋测绘论文篇(5)

老实、稳重、逻辑清晰、做事认真……

这是王华强给人的第一印象，经常漂泊在海上，他的皮肤晒得黝黑，但掩盖不住脸上的自豪，这是一种海测人独有的自豪。在南海航海保障中心广州海事测绘中心（简称“测绘中心”）这个中国海测行业发源地的技术岗位上，他一待就是八年，由一个技术员做到高级设备工程师，王华强有足够的理由骄傲，但他却没有，反而选择了一条让自己时刻绷紧神经的路。

大音希声，大象无形。海测工作需要严谨再严谨，完成任务必须次次都精益求精，王华强满怀一颗“匠心”开创了属于自己的一番海测事业，在工作中一步一个脚印，在专业技术上不断突破，在理论基础上不断总结创新。2008年进入海测大队以来，他先后出色完成了马航MH370失联客机搜救、珠江口沉船应急扫测等任务，并参与港珠澳大桥建设测绘保障任务，主持或参与南海海区多个重点工程项目测绘保障，斩获中国航海学会优秀测绘工程铜奖一个，中国航海学会优秀论文二等奖两次，三等奖一次，还为测绘中心引入GDCORS系统，大大提高了一线测量人员的工作效率。

初探测绘，“门外汉”式的新兵

1983年出生的王华强已过而立之年，稚嫩褪去，处事老练。2000年至2008年期间，他本科和研究生在南京大学地理与海洋学院就读，分别学习地理科学和海洋地质专业。海事测绘作为航运的保障服务部门，公众对其认知度并不高，当初王华强也并没想过自己会进入这个行业。据了解，海事测绘是通过开展海道测量，编绘出版各类航海图书，提供与船舶航行密切相关的海岸地形、海底地貌、水文气象、助航设施、航行障碍物等各种地理信息和航海信息，为海上运输安全和航运经济发展提供安全保障。没入职前，王华强对海事测绘有一定了解，但是并不熟悉，命运仿佛早已安排好，他工作的第一个八年，将由一个测绘“门外汉”，摇身一变成为这个领域的高级设备工程师。

据了解，目前我国有广东、天津、上海三个海事测绘中心，其中位于广州海珠区仑头村的广东海事局仑头基地于1955年成立，承担着华南沿海广东、广西、海南三省（区）航行图的周期性测量及相应160多幅海图数据处理工作，同时开展疏浚测量、扫海测量、海上定位、专题图制作等航海保障服务。2008年7月毕业后，王华强加入南海航海保障中心广州海事测绘中心，先后在测量四分队、三分队担任技术员，随后担任技术装备科高级设备工程师。在这支华南地区规模最大、实力最强的海洋测绘队伍中锻炼，为王华强的海事测绘生涯打下了坚实的基础，并提供了广阔的发展空间。

入职初期，王华强由基础测绘学起，恰逢2009年1月份，港珠澳大桥筹备建设，需要做一些前期勘探性质作业，王华强被派遣到这个项目协助工作。“我对海洋地质方面比较了解，做完这个项目后，为我今后的工作打下了坚实的基础。”据了解，港珠澳大桥桥区水域水下结构物扫测是一个大型专项服务项目。当时由15人组成的团队前后耗时40多天，测量面积达35.58平方公里。

大桥如何才能在海上搭建起来屹立不倒？这是一门技术活！说起这个问题，王华强滔滔不绝，他介绍，大桥桥墩只有打到海底的岩石层才会稳，所以当时他和团队主要的工作就是探测整个港珠澳大桥桥桩的最佳位置，由香港到珠海沿线35.58平方公里的水域全部都是做地质勘探，期间还要摸清楚海底有无淤埋的沉船、光缆、管道、锚、炸弹等，以免因施工时情况不清造成损失。“探测完成后，我们要告诉施工方，什么地方有危险物，什么地方有过海电缆，什么地方地层比较危险，这份资料的提出，也提高了我们单位在地球物理勘探行业内的影响力，算是一种业务的突破。”

匠心独运，技术创新的尖兵

海测是一门大事业，耐心、严谨、精益求精，工匠精神仿佛是海测人与生俱来的，这种精神在王华强身上也体现得淋漓尽致。王华强主要负责测绘中心海事测绘技术方面的工作，包括多波束、单波束、测流、水下机器人、水下声学摄像、海底底质分类、海底物理勘探等。除了要熟悉日常的设备仪器使用方法、并用通俗易懂的方法教会单位基层技术员外，为进一步掌握设备的核心技术，他还经常要下大工夫、花大精力去研究设备，并与制作设备的国外厂家的技术人员进行交流学习。

海洋测绘论文篇(6)

[关键词]近岸海洋；水深测量；研究

中图分类号：P229 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0337-01

海洋勘察测绘是建设海洋强国的基础性工作，也是开发利用海洋自然资源与空间资源的根本保障工作。尽管相关的规范对于水深测量数据误差规定可以0.2m范围内，但水深测量的误差控制直接影响近海工程尤其是疏浚工程的经济效益，控制水深测量误差对于减少工程建设时的人力物力浪费现象进而达到提高工程效益的目的是相当重要的。

一、水深测量误差的原因分析及措施

1、水深测量误差原因分析

测量数据的误差一般由系统误差和人为误差共同影响而成的。对于改正水深测量误差，主要是关注其系统误差，系统误差影响因素一般包括仪器因素、声速因素、海况因素和船只因素等；而人为误差则是由不同的操作人员的技术水平及职业道德所决定的。

仪器因素主要指的是测深仪的相关的性能以及与其相配套的系统所造成的误差引起的水深测量误差，往往是引起水深测量误差的主要因素。某些型号的测深仪接受自身反射声波的精度不一样，当测深船在航行过程中，水中存在的障碍物会影响声波的反射情况，而测深仪对这类假声波不能做出正确的区分，从而影响水深测量的数据结果；另外测深仪可能由于使用时间超过其额定使用寿命导致其内部的元器件松动或老化，从而造成发出的波束以及仪器运转速度出现不规则的变化，从而对水深测量数据的精度造成直接影响。

通常采用的走航式水深测量方法，对声波的灵敏度依赖较大，因此，声波因素也是影响水深测量误差大小的重要因素。对于不同情况的海水环境、气候条件，水深测量之前声速设置精度对测量结果的影响是直接的。声速的设置准确与否需考虑海水盐度大小、含例、气压以及海水的温度等因素。一般认为当海水温度升高一摄氏度时，声波的传播速度增加约4.5m/s。例如所测水深为10米时，其声速按1490m/s和1500m/s两种情况设置，所得水深结果一般相差达10厘米，误差达1%，声速对水深测量的精度影响较为明显。

影响水深测量数据精度的海况因素包括海浪的大小和潮位观测的精度。海浪的起伏对于水深测量结果影响一般在10cm-20cm之间。潮位观测的精度受潮位站的位置条件和观测者的技术水平有关，应选择在风浪较小的区域进行潮位观测，观测读数应取波峰、波谷读数的平均值。

船只因素主要指的是船只的型号和测深仪换能器的安装使用对水深测量误差的影响。在海洋工程水深测量工作时选择合适的船只型号很重要。一般在水深较浅、风浪较小的海域进行水深测量时，建议选用船体较短小、活动灵活的船只；在水深较深，风浪较大海域进行水深测量工作时，建议选择吃水较深，稳性较好的船只。测深仪换能器安装于测深船只上时，需保证其处于垂直状态，建议用重锤进行检查，否则影响水深测量数据结果，倾斜角度越大，水深测量数据误差也越大。

2、减少水深测量误差的措施

要减少水深测量过程中的误差应注意以下几个方面：选择对测量工作有利的气象条件，尽量选择风力小、无浪的天气；需尽量选用精度高、耐用性好、稳定性能好的水深测量仪器；根据测区环境选择合适的测量船，测深仪换能器尽量安置测量船重心位置，如使用大型测量船应在测量前对船舶动吃水值进行测定。

二、无验潮模式与潮位改正模式的优缺点与误差分析

随着全球定位技术以及RTK技术的发展，RTK测量技术在沿海近岸以及内河航道的水深测量中的优越性日益凸显。RTK高程信号和Heave信号融合还可以提高最终测量成果的精度。RTK用于海洋测绘有两种方式：架设基站方法和网络RTK方法，架设基站发射功率高、信号强，一般不会发生信号中断的情况，但是需要多一台GPS接收机作为基准站，还需要有专人看守，比较麻烦；CORS网络RTK高程测量的中误差为0.022米，只需要一张手机卡，在手机有信号的地方就可以实现测量，缺点是：有时会因为网络原因导致信号中断，信号一旦中断就会造成数据的丢失，必须及时发现，测量船掉头重新测量，这样严重影响了施测效率。

潮位改正模式一般是用信标机定位，用验潮仪采集水面高程或直接读取潮位数据。信标机定位精度较低但对于海洋测绘精度足够，网络稳定。

测量船在海上受涌浪的影响会发生倾斜，由于无验潮模式用来计算水下高程的测量值是GPS椭球高经过似大地水准面精化后推算的85高程，而潮位改正模式使用的是海水面，二者受测船倾斜影响而产生的高程误差不同，如图1所示：测船受涌浪的影响而倾斜，图上三角形的斜边是声线，根据相似三角形原理有：

（1）

其中H水：水面到海底的垂直高度，S水：测量水深记录值，HG：GPS接收机到海底的高度，SG：GPS接收机到海底的测量记录值。接收机为了得到良好的信号需要离开测船一定高度，所以SG>S水。

（SG―HG）>（S水―H水）（2）

从以上分析可知：记录值与真实值的差距（误差），无验潮模式大于潮位改正模式，船舶横摇纵摇对无验潮模式测深精度影响更大。

三、验证潮位改正精度的一种方法

海洋测绘是测量船在海面上测量海底相对于海水面的深度，而海水面由于日月引力的影响周而复始地做固定周期的升降运动，因此必须确定一个固定的深度基准作为参考（如85高程基准），一般选择当地理论深度基准面，将瞬时测量的水深值归算到当地理论深度基准面就需要设立验潮站测量海面的瞬时高程值进行潮位改正。潮位改正的目的是尽可能地消除测深数据中的海洋潮汐影响，将测深数据转化为以当地理论深度基准面为基准的水深数据。 在实际测量中不可能观测测区内每一时刻的潮汐变化值，所以，水位观测通常以“点”代“面”的改正方法。潮位改正方法主要有单站潮位改正法、线性内插法、水位分带法、时差法和参数法等，每种方法都有自己的假设条件，所以在水位改正时存在一定的误差。

目前，我国对于水位改正的精度还没有给出具体的规定，但是GB12327―1998《海道测量规范》给出了“相邻验潮站之间的距离应满足最大潮高差不大于1m，最大潮时差不大于2h，且潮汐性质基本相同”的规定。考虑到现在高速发展的海洋测绘技术以及仪器条件比颁布《海道测量规范》时要高许多，可以用外推法或者内插法对潮位数据的精度进行一定的评估，具体方法是：在确立验潮站布设方案之后，在呈三角形设置的验潮站中间位置投放一自容式验潮仪（或者人工在测区内的几个小岛上不同时间不同位置分别观测7h）与水位分带法计算的该位置的潮位值比较，以确定分带法潮位改正的精度。

结论

海洋测绘是一门多传感器协同作业的数据采集与处理技术，集GPS空间定位、海洋声学测深、声速测量、潮位测量等于一体，要提高海洋测绘数据精度必须从施测的每一个环节入手分析。换能器船舷安装时测线方向应该尽量设计与波向涌向一致；测船横摇纵摇对无验潮测深模式的影响较验潮模式更大；潮位的内插改正精度是可以通过多余观测来实现评定的。

参考文献

海洋测绘论文篇(7)

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