福建省海洋测绘学科发展研究报告

2015-03-28福建省测绘学会

海峡科学 2015年1期

福建省测绘学会

福建省海洋测绘学科发展研究报告

福建省测绘学会

海洋测绘是发展海洋经济的前期性、基础性工作。该报告对海洋测绘学科内涵进行了定义，详细介绍了福建省海洋测绘学科发展现状和存在的差距，分析了海洋测绘新方法及其应用，并展望我省海洋测绘工作需求，为加强海洋测绘工作、建设海洋经济强省提出了对策建议。

福建省海洋测绘海陆基准信息处理学科报告

0　引言

海洋测绘作为测绘科学技术的一个重要分支，在科学研究、国民经济建设和国防建设等方面起着重要的作用。随着卫星技术、通讯技术、计算机技术、数据处理技术等现代科学技术的发展，海洋测绘经历了一次跨越性的转变，突破了传统海洋测绘的时空局限，进入以信息化测绘为主体、以计算机技术为支撑、以“3S”（GPS、GIS、RS）技术为代表的现代海洋测绘的新阶段［1-2］。进入 21世纪以来，海洋测绘出现了重大变化，服务对象逐步由主要为水面船只航海安全服务向全方位、多层次服务转化，信息获取和表示的方式逐步由积木组合式向集成综合式转化，信息服务形式逐步由三维静态向四维动态转化。这些变化对海洋测绘工作提出了新的要求。

福建省地处台湾海峡西侧，海域广阔，海岸线长 3000多千米，居全国第二位，海域面积达13多万km2，是我国重要的海洋大省之一。海洋是福建发展的优势所在、潜力所在、未来所在。2012年11月，《福建海峡蓝色经济试验区发展规划》获国务院正式批准［3］，提出“到2020年，福建全面建成海洋经济强省”。福建海洋经济发展上升为国家战略，面临新的重大历史机遇。作为一个有着漫长海岸线的沿海省份，福建省在发展海洋经济方面具有得天独厚的区位和资源优势，在推进实施国家海洋发展战略、建设海洋强国中肩负重要历史使命。2013年以来，随着“一带一路”国家战略的提出和实施，福建在“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”建设中有着独特的优势。发挥海洋测绘在海洋经济发展中的前期性、基础性作用，为发展海洋经济、开展海洋科学研究、构建数字海洋和防灾减灾提供完整、即时的海洋基础地理信息数据，是我省建设海洋经济强省的必由之路，具有广泛而深远的现实意义。

1　学科定义及发展概述

海洋测绘是研究海洋定位，测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布及编制各种海图的理论和技术［4］。海洋测绘是测绘学的一个分支学科，它的对象是海洋。海洋测绘是海洋测量和海图绘制的总称，其任务是对海洋和海岛及其邻近陆地和江河湖泊进行测量和调查，获取海洋基础地理信息，编制各种海图和航海资料，为航海、国防建设、海洋开发和海洋研究服务。海洋测绘的主要内容有：海洋大地测量、水深测量、海洋工程测量、海底地形测量、障碍物探测、水文要素调查、海洋重力测量、海洋磁力测量、海洋专题测量和海区资料调查以及各种海图、海图集、海洋资料的编制和出版，海洋地理信息的分析、处理及应用［5］。

海洋测绘横跨了海洋学和测绘学两大学科［6］，形成了一个相对独立的学科体系。面对不同的需求，海洋测绘与海洋学、测绘学相互独立，相互影响，平行发展。海洋测绘与多种学科紧密联系，海洋测绘与（陆地）测绘的有关理论和方法有密切关系，但它是根据海上工作条件的特点，对测绘理论和方法进行创造性的运用，尤其是海洋测绘所用的仪器设备与陆地测绘有明显区别。现代海洋测绘技术的基础是无线电电子学和计算机科学，航海技术和导航技术是海洋测绘工作中的重要组成部分。此外，对海洋学特别是海洋环境的了解成为海洋测绘工作者必须掌握的知识。

海洋测绘经过长期的发展，已从开始的单一水深测量和编制航海图发展到海岸地形测量、滩涂地形测量、水深测量、底质探测、扫海测量、水文测量、重力测量、磁力测量、工程测量及航海图、专题图、航海书表编制等。随着信息化时代的到来，测绘数字化、智能化、自动化的发展目标得以实现。与科学技术变革相一致，海洋测绘信息化将是必然的［7］。水深测量由逐点测定发展到线连续测定，推进多波束测深系统的应用，将测深发展到面连续测定，能够大幅度提高工作效率和水深测量密度。同时，数据采集由模拟型向数字型转变，实现信息获取实时化、规范化，信息采集平台多元化，信息管理与使用正规化，数字型信息产品多样化。海图生产由手工绘制向计算机辅助制图和计算机自动制图转变，海图载体改变单一的纸质状态，海图使用向电子化方向发展，推动基于海洋地理信息系统的各种海图应用系统广泛应用。陆海一体化现代高精度三维测绘基准系统的建立，改变了传统的平面与高程控制测量方法，为趋向动态化和实时化的海洋测量技术发展提供了最基础的空间基准支持，为“数字海洋”建设提供统一的数据基准。

2　福建省海洋测绘发展现状

2.1海洋测绘工作现状

福建省海洋测绘发展与国家同步，经历了开创与起步、发展与提高、开拓与改革、创新与跨越的发展历程，从最初简陋的测绘操作到今天的智能化操作，测绘产品从纸质发展为信息化数字产品，内容格式从简单到复杂，精度从粗略到精细，产品应用从单一到多样。在当前信息化发展时代，海洋测绘行业取得了不菲的成绩，但还需要采取积极工作方式，以不断促进海洋测绘业的全面信息化发展。近年来，我省已取得的海洋测绘和海洋调查成果主要有：

2.1.1测绘基准方面

福建已建成的较为完整的陆域测绘基准框架已延伸到沿岸部分海岛。现有的大地测量基准成果是整个陆海统一基准框架的组成部分，也是海洋基础测绘基准建设的基础。福建省陆域测绘基准框架包括了平面定位和高程基准等方面。福建省沿海部分控制测量成果包括沿海水准路线、GNSS控制点和连续运行卫星定位服务系统（CORS）站。沿海验潮站维持了福建省沿海深度基准的稳定性。

国家测绘局于1992年～2004年施测的国家A、B级GPS网，在福建境内有GPS A级网点30个，B级网点25个。2003年福建省测绘局组织完成的福建省C级GPS网由475个控制点组成，提供了网点的WGS-84大地坐标系和1980西安坐标系及 1954年北京坐标系坐标，同时分别确定了福建省准确、可靠的 WGS-84坐标系统至 1954年北京坐标系统及WGS-84坐标系统至1980西安坐标系统的坐标转换参数。

2008年～2013年，福建省测绘地理信息局组织完成的福建省连续运行卫星定位服务系统（FJCORS）共建有基准站点71个，提供了各站点的高精度地心坐标和高精度实时定位数据。

国家测绘局在福建省沿国道和部分省道布设的水准线路方面，1992年～1998年施测的一等水准布设8条路线，路线总长度约1430km，共583个水准点；2003年～2004年施测的二等水准布设21条路线，路线总长度1800km，共450个水准点。

2010年～2013年，福建省海洋与渔业厅新建了13个长期验潮站，使用二、三等水准测量连测了验潮站基本水准点、校核水准点。新建的验潮站弥补了现有验潮站不足的缺点，基本可以代表福建沿海重要岸段的海域特征，使得全省验潮站实现合理化布局。

2009年～2012年，国家重大测绘专项“海岛（礁）测绘工程”一期工程在福建省境内建立沿岸陆地和海岛卫星定位连续运行站4座，大地控制点埋石74个，水准连测标石埋设143个，水准路线30条，陆地水准联测数据成果196个，9处海岛（礁）跨海高程传递，5个长期验潮站调试数据处理与分析，119个大地控制点卫星定位点数据处理，9个海岛（礁）三角点卫星定位联测数据处理。

目前，福建省连续运行卫星定位服务系统部分基准站与国家、省级长期验潮站并置，总数达到6个。

2.1.2基础地理信息成果方面

2002年起，福建省陆续开展了省、市、县三级海域行政界线勘测、全省海岸线修测，以及福建省近海海洋综合调查与评价专项等研究项目，包括福建省海岛与海岸综合调查、海岛与海岸带遥感调查、海域使用现状调查、主要港湾海洋环境调查等专题调查研究。

2007年～2009年，国家近海海洋综合调查与评价专项在福建近海（领海基线以内水域）进行1∶250000比例尺的单波束地形勘测。其中，在闽江河口区-罗源湾一线、厦门湾外-泉州湾一线进行了 1∶50000比例尺的多波束地形勘测，覆盖面积约2600km²，有效多波束测线近30000km。

2009年～2012年，国家重大测绘专项“海岛（礁）测绘工程”一期工程在福建省管辖海域获取了部分海洋基础测绘成果：9个海岛周边 10m以浅水深测量成果，海岛测图成果（1∶10000图幅176幅，1∶5000图幅390幅，1∶2000图幅60幅）以及部分船测重力测量成果和航空摄影影像数据及文档资料。

2005年及之后，海军航保部出版和改版福建各海湾1∶5000～1∶250000比例尺海图计40余幅。

2010年～2012年，全省海岛（礁）地名普查工作提供了全省海岛（礁）的标准名称及分布位置。

2012年～2014年，我省测绘地理信息部门实施激光雷达（LIDAR）航空摄影测量，获取了约10000km²滩涂地形数据，并制作1∶10000比例尺数字高程模型。采用单波束地形测绘获取了福清湾和海坛海峡、闽江口等2个主要港湾约1000km² 1∶10000比例尺水下地形DLG数据和水深图数据。

2.1.3 工程测量方面

2000年以来，我省航道勘测队伍完成的海洋测绘工程测量项目主要有：兴化湾岸线利用规划控制测量，宁德港区岸线利用规划控制测量，福州港（宁德、福州）、湄洲湾港（莆田、泉州）、厦门港（厦门、漳州）三大港航道维护测量，溪南半岛水深测量和三维高程模型制作，宁德港沙埕港区开放航道水深扫测，罗源湾30万吨级进港航道测量，闽江南港航道整治工程测量，闽江口航道增深工程测量，福清湾航道扫测，江阴航道扫测，908专项DX30区块多波束海底地形勘测，湄洲湾一期和二期深水航道扫海、福炼青兰山30万吨级原油码头进港航道疏浚工程扫海，湄洲湾深水航道满足LNG通航安全需要扫海测量，泉州湾深水航道扫测，晋江围头湾填海造地工程测量，厦门至金门航道扫测，厦门港三期和四期航道工程扫测，古雷港区航道扫测。

2.1.4水文要素测量方面

2004年以来，我省航道、水利、海洋研究单位完成的水文测验项目有：沙埕港水文测验，三都港水文测验，福州港大规模水文泥沙调查及深水港址选择水文测验，兴化湾（全湾）数值模拟和物理模型试验研究水文测验；围头湾整体物理模型水文泥沙测验，厦门港水文泥沙测验，厦门港航道相关潮位特征及主航道乘潮水位研究工程，连江定海湾浮式防波堤消波效果观测与波浪数据分析研究等工程。

2.1.5应急保障测绘方面

近年来，由于物流量的增加，航道繁忙，不时有交通事故发生，我省海洋测绘单位及时进行应急抢险救灾测绘，确保港口航道通航安全。测绘单位在主管部门配合下，对事故现场进行扫测、定位，在确定沉船、水下集装箱等障碍物位置后，解除航道警戒，保障了船舶正常通航与安全。

以上海洋测绘成果和活动推动了我省海洋经济发展，应用于海洋产业（如港口工程建设、海上航运、滨海旅游、修造船业、海上风电、海洋矿产等）、沿海工业园区建设（如临海工业园区、平潭综合实验区、台商投资区等）、海洋管理和国防建设等领域。

虽然近年来我省海洋测绘取得一系列成果，但我省海洋测绘工作与海洋经济发展需求之间还存在较大差距，由于历史原因，福建省海洋测绘资料不齐全，严重影响着我省沿海的经济社会发展。福建省陆域基础地理信息数据较为丰富，已基本建立现代化测绘基准体系，多源、多分辨率3D测绘地理信息数字产品已覆盖全省陆域。但全省未建立海洋测绘规划体系，至今尚未开展系统的海洋基础测绘工作，全省海洋测绘统一协调不够，未建海洋测绘成果共建共享体制机制。海域未建立统一的大地基准体系，平面控制网、高程控制网尚未全面覆盖海岛（礁）。在以往涉及福建海域所做的测量和调查工作中，除了我国近海海洋综合调查与评价专项中地形地貌调查进行的多波束调查之外，大多数调查工作存在调查范围小、调查比例尺偏小等问题，特别是在海岛（礁）、潮间带和近岸水下地形等方面的基础地理信息缺乏，已造成海洋基础地理信息资源的结构性短缺。全省海洋基础地理信息数据库及海域地理信息公共服务平台尚未建立，海洋地理信息资源匮乏，无法满足福建海洋经济发展及海洋管理的需求，严重制约了我省对海洋资源的规划、管理和开发利用。

2.2海洋测绘队伍建设现状

目前，我省从事海洋测绘的队伍不多，海洋测绘资质总数46家，其中甲级3家、乙级7家、丙级22家、丁级14家，分布在测绘、交通、水利水电、城乡勘测、海洋研究等行业。当前，我省海洋测绘队伍之间技术力量差异很大，相对来说，甲级和大部分乙级资质测绘单位人才结构比较合理，一般拥有享受教授（研究员）待遇的高级工程师、高级工程师、工程师、助理工程师、技术员等各层次专业技术人员及注册测绘师，能够承担海洋测绘专业各子项的大部分内容。丙、丁级海洋测绘受测绘资质分级标准的限制，承担海洋测绘业务范围小，大多数只能承担海域权属测绘和江河湖海等内陆水域简单的水下地形测绘。

福建省内高校尚未开设海洋测绘专业教育，也没有开设海洋测绘的职业培训。海洋测绘从业人员一般由测绘单位组织进行短期培训，采用师徒形式的实地作业方式培训。院校与企事业单位针对海洋测绘的学术交流和技术沟通渠道缺乏。测绘单位引进的省外海洋测绘专业技术人员由于种种原因并非全部从事海洋测绘事务。各种因素综合导致了我省海洋测绘高端技术人才缺乏，能够熟练应用、掌握现代测绘高新技术的人才不多，能从事测绘理论指导生产实践的人才尤其稀缺。

2.3海洋测绘生产技术成果

随着海洋测绘的手段和获取的信息越来越丰富，海洋测绘信息处理技术水平不断提高、海洋测绘成果精度不断提升、新理论和新方法也在不断充实和发展。新技术、新设备及时应用在我省海洋测绘生产中，更为方便地获取信息化成果，应用范围广泛。

我省海洋测绘生产活动新设备、新技术主要应用成果综述如下：

2.3.1多波束测深系统

与传统的单波束回声测深仪相比，多波速测深系统具有水深全覆盖无遗漏扫测，测量范围大、速度快，测深精度和分辨率高等优点，适用于2m～500m海域的海底地形地貌测绘。多波束测深系统在高桩码头扫测中具有单波束无法比拟的优势，采用垂直地形模式波束导向技术解决高桩码头等类似建筑物的扫侧，但码头壁水体噪声较大，如何剔除假信号需仔细处理，同时增加测线布设密度，扫测结果更好；在监测疏浚进度方面也要优于传统的单波束测深仪，高密度的数据对疏浚工程量计算有更高的准确性，但在重复测量中，多波束系统在安装和校准时，各次测量应尽可能地保持一致，使各次测量数据在比较时能够消除系统性误差的影响。多波束测量的高精度和高密度数据可以分辨水下地形地貌的细微结构和变化，这为对水深测量有较高要求的水下工程以及研究海底地形地貌的变化问题等提供了有力的手段［8］。多波束扫测系统由于能对所测水域进行全覆盖测量，其扫测宽度最多可以达到12倍实时水深值，能够获取足够多的数据，以反映海底地貌情况。多波束测深系统扫测效率极高，既可为海底地形、地貌及浅层结构提供重要数据，又可对各种河道以及水下建筑施工、突发事故的应急等情况对水下目标进行探测，为打捞目标提供基本资料。目前已逐渐替代软式、硬式拖底扫海，被沿海测绘界广为接受。应用多波束扫测系统在海上工程疏浚及炸礁工程进行扫海工作时，经常要避让船只，绕行渔网或礁石，应实时监控测深数据的覆盖情况和测深信号的质量，当信号质量不稳定时，应及时调整多波束发射与接收单元的参数，使波束的信号质量处于稳定状态；如发现障碍物或者仪器信号不稳定导致测量区域内水深漏空或相邻测深线的重叠带宽度超限，应在现场从不同方向利用多波束中间区域的波束加密测量。在炸礁区或礁石区扫测中，如遇孤立礁石且与海底周围地貌高差过大的情况，应加布井字型测线［9］。

2.3.2CORS技术

位置定位是海洋测绘的重要组成，导航卫星为海洋测绘提供了快速高效的精密定位，协助完成了常规测量技术难以企及的许多海洋工程项目。连续运行卫星定位服务系统（CORS）利用覆盖区域内的一个或多个参考站全天候不间断观测，流动站与参考站组成长距离同步观测，由控制中心网络RTK软件计算和播发误差改正信息，流动站实时确定未知点坐标，同时实时知道定位精度。与常规测绘方法（传统测量、GPS RTK等）相比，它具有以下明显特点：作业覆盖范围广、全天候不间断连续服务，可用性高、应用便利、精度有保证［10］。利用基于CORS的网络RTK技术进行无验潮测量，能够消除常规海洋测绘中的部分误差（如潮汐观测误差、定位误差及动态吃水的误差），减少外业因素对作业过程的过多干扰。采用CORS 作业方式可以降低外业数据采集的劳动强度和成本，提高了作业效率，极大提高水下测绘成果精度，具有良好的应用前景。何书镜通过实例介绍了利用FJCORS 进行的水下测绘应用结果表明满足精度要求，验证了其在水下测绘的适用性［11］。

2.3.3测绘成果应用技术

海洋测绘的成果以水深图、水下地形图等形式体现，通过水深测量、旁侧声纳扫测、浅地层剖面探测等多项方法实现。郑勇玲利用高精度数字式测深仪对厦门港海沧港区 10号泊位建成后的港池进行5年水深地形检测，并结合该区沉积物柱状样的粒度特征，分析研究区地形演变特征和冲淤变化特性，该项研究可为港池维护及泥沙淤积计算提供实践经验［12］。卢惠泉等人依据多项物理探测所获取的资料，结合其它自然环境及历史资料，对海坛海峡海缆路由区内海底工程地质条件进行了分析和研究，为选择一条最佳的路由通道提供依据［13］。吴承强等人利用泉州湾地形图、地貌图对海岸地形地貌特征进行了详细分析，表明泉州湾水深大体在0～20m，等深线走向基本平行于海岸线，局部地形变化剧烈，地貌类型可分为潮间带地貌和海底地貌（水下岸坡），且呈滩槽（水道）相间展布的特征［14］。

3　我省海洋测绘新技术应用

3.1连续运行基准站网维持海陆一体化空间基准技术

国家测绘基准体系是国民经济、社会发展和国防建设的重要基础，主要包括大地基准、高程基准、重力基准和深度基准。测绘基准是进行各种测量工作的起算依据和起算面，是确定地理空间信息的几何形态和时空分布的基础，是表示地理要素在真实世界的空间位置的基准，对于保证地理空间信息在时间域和空间域上的整体性具有重要作用［15］。在海洋上，无法利用传统的大地测量方法均匀地布设大地测量控制点，以建立海洋测绘需要的参考基准。随着高精度卫星导航定位技术的出现，卫星定位技术被广泛应用于海洋定位和海洋测绘，并用来建立各种类型的高精度海洋定位基准体系。当前，连续运行卫星定位参考站综合服务系统建设在全国范围内得到广泛开展，基于连续运行基准站网（CORS）的相关技术在测绘基准的建设、维护中得到广泛的应用。海陆一体化现代测绘基准体系作为国家测绘基准体系的重要组成部分，基准体现在连续运行基准站与验潮站并置，用于维持坐标系统和高程基准。沿岸及岛屿设置连续运行基准站与验潮站并置的站点，通过数值内插等技术途径，以网格形式构建海图深度基准标量场模型以代替连续无缝海图深度基准模型。借助GNSS测量验潮站点的地心坐标，以网格传递形式，使得相应的深度基准面以连续运行基准站网构成其维持框架并且维持海洋测绘的定位基础框架。

3.2长距离跨海高程传递技术

福建省沿海岛屿众多，受设备和技术能力限制，一段时期以来，1985 国家高程基准无法精确传递到海岛上，这对海陆一体化空间基准构建带来很大的不利影响。跨海高程基准传递的方法通常有静力水准法、动力水准法、GPS水准法及常规大地测量法4种。静力水准法技术要求高，花费昂贵，我国未曾应用过。动力水准法（即验潮法）需要长时间连续的潮位观测资料，周期较长且需要建立验潮站。GPS水准法和常规大地测量法（常用的有精密水准测量和三角高程测量）在我国应用较多，已成功应用于海岛（礁）跨海高程传递和青岛海湾大桥、杭州湾跨海大桥等重、特大跨海工程的长距离跨海高程传递。利用GPS水准结合重力大地水准面将其传递的高差与大地测量几何水准结果进行内符合比较，以及对海洋学潮位观测法的传递结果进行外部检核。比较结果表明，其传递的高程基准可以满足工程建设对高程精度的要求。GPS水准结合重力大地水准面进行长距离跨海高程基准引测是一种廉价、高效、可靠的方法。当陆海重力资料在密度和分布较好的情况下，可望以更高的精度传递高程［16］。采用GPS大地高结合高精度海域大地水准面的方法时，应注意：跨海地区电离层与对流层相对复杂，跨海点的卫星定位观测时间应按照B级网的观测精度进行，才能保证跨海高程传递的精度［17］。当跨距长度大于10km时，应测量跨海观测点垂线偏差。垂线偏差的测定采用大地天文测量方法，天文观测按二等天文观测的有关规定执行，天文测量与跨海高程测量时间间隔应小于1 年。

3.3海洋遥感测深、图像精校正和LIDAR技术

遥感测深的主要技术有SAR、多光谱及高度计。SAR的测深原理是根据水下地形 SAR成像模式，建立水下地形与SAR影像的映射模型（数学物理正问题），然后根据求解数学物理反问题的方法，由SAR影像探测水下地形。对SAR影像需要进行图像增强和信息分离，通过海表面SAR影像的纹理特征分析，将反映多种海洋和大气动力过程的多尺度运动综合信息加以处理，把图像中的水深信息分离出来。多光谱的测深原理是根据可见光穿透海水的主要波段蓝绿波段的波谱特性，将遥感图像的像素灰度值，转化成光辐射强度，经过大气校正，把与大气的成分和厚度有关的天空和大气光辐射强度的影响除去，并利用统计方法滤掉随机变化的海面反射辐射强度，获取反映水体及水底光学性质的海面以下的向上辐射强度。然后根据水深定性分析方法，利用物理光学理论分析辐射传输过程，通过光谱反射率与水深的关系，建立水深遥感算法，把水深反演出来。光学测深技术应用于极浅水区，其置信范围在20m［18］。

应用航天、航空遥感图像提取海岸线，进行岛礁、滩涂等浅水区域的测绘是当今海洋测绘的一个重要发展方向。如何有效地应用各种资源卫星、海洋卫星、气象卫星、雷达卫星为海洋测绘提供全天候不间断、多波段、多时相、多分辨率的遥感信息，并与现有的海洋测绘信息共同发挥作用，则需要解决好海洋遥感图像的几何精校正。目前用于遥感图像的几何精校正方法主要以传统方法为主，严重依赖于地面控制点，要求有足够数量并尽可能均匀分布。针对海洋遥感图像地面控制点少，且分布不均匀的特点，已有研究表明，空间投影［18］、影像纠正法［19］在解决缺少控制点的海洋遥感图像的几何精校正方面有很好的发展潜力。

航空三维激光扫描探测（LIDAR）集激光测距技术、计算机技术、IMU/DGPS技术于一体，是一种崭新的革命性的测量工具，在三维空间信息的实时获取方面产生了重大突破。LIDAR综合运用连续运行参考站卫星定位综合服务系统以及数字计算机处理技术结合似大地水准面精化成果，实现直接利用 POS机载系统精确定位定向数据制作各种比例尺DEM、等高线、高程注记点图、DOM和DLG产品，减少了基站布设工作，减轻了地面控制和外业测量工作，从而大大减少了测图外业工作量，并实现了无地面控制测图能力［20］。LIDAR技术在我省沿海滩涂、海岛礁高精度测图的应用解决了传统航测必须在测图区域布设一定数量控制点而实际人迹难以到达的难题。

3.4海洋测量信息处理与多元化表示

由于服务对象的信息化，海洋测绘应实现信息化。海洋测量信息处理由早期的水深图板制作纸质海图，发展成测量手段多样、测量信息众多的综合性海洋探测。作业模式由手工操作到自动化操作，测量方式实现了由点测量到面测量，数据采集由模拟型向数字型发展。多波束测深系统、侧扫声纳、双频测深仪、海底浅层剖面仪等海洋测量设备已全面实现了数字型记录和输出。虚拟现实技术的引入，使海洋测量信息的表示方式由二维静态形式向三维动态显示转化，真实感强的海域三维地理景观的虚拟再现已取得了较大的进展，目前海洋测量信息的表示方式已呈多元化的趋势，信息获取和表示方式正由单一系统累加向多系统集成转化，从多种角度、以多种分辨率展现海洋的全貌［18］。

4　我省海洋测绘工作的发展思路和对策建议

目前，建设海洋强省的战略部署对海洋测绘工作提出新的要求，海洋测绘工作需紧密配合我省海洋建设规划，推进实施国家海洋发展战略，建设海洋强国。为此，应依据我省现阶段海洋测绘的实际需求，进一步加强我省海洋测绘工作。

4.1建立健全海洋测绘管理体制

在福建省测绘地理信息主管部门统筹协调安排下，进行海洋基础测绘工作。建立健全全省陆海统一的现代化测绘基准体系，丰富海洋地理信息资源，摸清全省海洋地理信息资源家底，实现海洋测绘信息化，提升海洋测绘保障服务能力，满足海洋经济发展对海洋测绘的需求；完善海洋测绘管理体制，统筹规划协调海洋测绘工作，形成测绘地理信息主管部门统筹协调，各部门各司其职、各负其责、密切协作的工作格局，理顺海洋测绘的管理体制；启动海洋测绘相关法规条例制定工作，科学界定海洋测绘的内涵与外延，合理划分测绘地理信息主管部门和军队测绘主管部门的职责分工，确立统一的海洋测绘基准和海洋测绘系统，明确海洋基础测绘管理职责与组织实施机制，监理海洋测绘成果管理与更新机制，解决无法可依、多头管理的现有海洋测绘管理体制；加强海洋测绘军地协作，建立地方测绘地理行政主管部门与军队海洋测绘部门之间良性互动机制，从组织实施、技术、规范标准等方面，加深军地测绘技术的互补和融合，在确保军事设施安全和保密的前提下，在测绘管理、测绘技术、测绘成果等方面实现信息资源共享，加强军队与地方海洋测绘在规划和年度计划方面的协调，合理划分海洋测绘保障站点，形成军民结合的海洋测绘保障新格局，提高保障效率，避免重复投入；建设海洋测绘技术支撑体系和质量监督管理体系，为海洋测绘提供技术支撑和质量管理。

4.2加快海洋测绘人才培养和重视海洋测绘后勤保障

加快海洋测绘人才培养，提升海洋测绘理论水平，确保海洋测绘技术方法先进。与开设海洋测绘的相关高等院校、职校建立联合培养培训人才的新机制，提高人才的专业素质技能和人才培养的针对性、时效性。重视海洋测绘后勤保障，强调安全生产教育、后勤支持和应急保障，开展对拟正式投入使用的相关技术、生产工艺、安全生产保障措施的试验，建立功能齐全、装备先进的海洋测绘基地，以满足海洋测绘在技术试验、数据采集加工与服务、后勤、应急保障服务及培训教育等方面的需求。

4.3推动海洋测绘装备建设

按照信息化测绘技术体系建设的要求，推动海洋测绘装备建设，使海洋测绘逐渐走向自动化、高效化、精准化。通过配备海洋测绘综合测量船、无人机航测系统、机载激光测深系统，利用高精度GNSS定位技术、多波束测深技术、激光雷达技术，大幅度提高海洋测绘数据和海洋理化参数的采集能力。重点解决数据实时化获取、自动化处理、集成化管理、网络化服务等方面的技术装备。加强对测绘技术装备资源的统筹整合和优化集成，逐步形成布局合理、功能齐备、技术先进的海洋测绘现代化装备体系，推动海洋测绘业务流程和生产组织方式的优化，提高工作效率，进一步提升测绘的应急保障服务能力。以无人机、轻型飞机或小型飞机为平台，装备数码航摄仪、机载激光雷达系统等影像数据获取系统，提高基础航空摄影能力。加快多波束、单波束测深仪等水下地理信息数据获取装备的建设。推进重点海岛的省级卫星连续运行基准站的服务功能，提高现代高精度导航定位技术在海洋测绘野外作业中的服务功能。逐步建立由高分辨率多传感器遥感卫星、基础航空摄影、地面测量系统、水下测量系统等组成的天空地多平台一体化、全天候、全天时的基础地理信息数据获取体系。建设基于集群计算机、大型服务器、高速存储传输网络的地理信息自动处理、存储系统，包括航空航天影像自动化处理系统，机载激光雷达数据处理系统等，实现无控制点或稀少控制点数据处理、多源数据综合处理、海量数据处理等能力。

4.4建设陆海统一的测绘基准体系

建设较为完善的陆海统一的现代化测绘基准体系，增设沿海连续运行卫星定位参考站，建立沿海和海岛重力基本网，加密重力点重力测量，布设省（市）级沿海海域大地控制网，进一步精化省级陆海统一的似大地水准面，将福建省测绘基准体系覆盖到近海海域。利用海洋似大地水准面确定卫星定位大地控制点和水准点高程，并利用水准高差对各点高程进行平差，构成与陆地一致的各岛屿高程基准框架。根据福建沿海现有 CORS站分布，新建部分岛屿参考站，并与现有CORS站进行测算。在收集已有成果资料基础上，在重点开发海岛上布设GNSS C级点，并连测已有陆域水准点与已有长期验潮站。使用等级水准测量连测沿岸陆地卫星定位大地控制点、海岛卫星定位大地控制点。

4.5建成海洋基础地理信息数据库

获取潮间带、海岛（礁）、内水海域水下地形基础地理信息数据，实施500m²以上1374个海岛1∶2000～1∶5000地形测量，500m²以下海岛（礁）841个精确定位；制作全省潮间带1∶25000比例尺数字高程模型和正射影像图；获取13个主要港湾及其余内水海域水下地形数据。获取近岸经济发展急需的重点开发海岛1∶2000比例尺数字线划图、数字高程模型及数字正射影像图。提高多类型、多尺度航空航天遥感影像对我省潮间带及海岛的覆盖，扩展基础地理信息的海域覆盖，基本实现基础地理信息对全省潮间带、重要海岛和主要港湾的覆盖。建设海洋基础地理信息数据库，采用计算机网络与通信技术、GIS技术等高新技术手段，建立海洋系列数据库，包括3D产品数据库、专题数据库、地名数据库、大地成果数据库及元数据库等，初步建成海洋基础地理信息数据库，实现多源、多尺度海量数据的有效组织和管理，建立海洋基础地理信息公共服务平台。

5　发展展望

以信息技术为主要标志的科技进步日新月异，促使传统的海洋测绘事业发生革命性的变革。小型化、自动化、数字化和智能化将是海洋测量仪器的发展方向，以船只、飞机和卫星为平台的立体测量框架逐渐成为海洋测量的发展模式，综合要素的测量成为主要的测量方式，测量数据的处理与成图将会更加完善和标准化，海洋测绘数据库的建设将更具有现实性和完善性，数字海图的生产体系、质量控制体系和发布体系将更加健全，地理信息系统和电子海图的应用将变得越来越普遍。随着我省海洋基础测绘的开展和海洋测绘新技术的研究及新设备的应用，拓展了海洋测绘学科内涵，适应了海洋经济建设的需要，逐步满足我省发展海洋经济、建设海洋强省的需求。

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