关于海洋测绘信息处理技术的探讨

陆川

【摘要】测绘科学技术中海洋测绘是一个极为关键的门类，随着国家科技水平的不断进步，它的设备技术取得了更深层次的提高。目前，卫星通信技术和网络技术的普及发展，以及海洋地理信息集成系统的数字化、智能化，为海洋测绘信息处理技术提供了更广阔的发展空间，促进着海洋地理信息产品服务功能的提高。本文主要阐述海洋测绘信息处理的相关技术。

【关键词】海洋测绘；信息处理；技术探讨

海洋测绘随着时代发展而发展，不再局限于既往单纯的航海图编制和水深测量，还包括测量海岸地形、地质、扫海、水文水深、重力磁力、工程，以及航海图、航海书表、专题图的编制等。而鉴于这些新技术的出现，促进着海洋测绘的全面发展，也使得测绘信息越来越丰富，提高了海洋测绘信息处理技术的水平，推动着其方法理论的发展与充实。

一、海洋测绘基本特征

第一，陆地上点三维坐标的测量即高程，是采取不同仪器装置和方法分别测量。而海洋测量中的垂直坐标即船体下深度，则需要与船体平面位置一同测定。第二，海洋中不易建立控制点，需尽可能选择海岛，或在海底建立控制点，其相隔距离较大。因此，海洋测量与陆地测量的测量作用距离相比明显更长，一般5km～30km为普通陆地测量作用距离，最长不超过50km；但普通海洋测量则为50km～500km，甚至还有超过1000km的距离。第三，海面测站点相比陆地测站点，无固定性易改变，属于持续运动状态，故而，测量策略普遍为不间断观测，需随时将观测结果装换成点位，但陆地测量则无需如此。鉴于海洋测量持续运动的特性，所以，比较起陆地观测而言其观测精度性较低。第四，由于不同的作用距离，海洋测量和陆地测量期间选择的传播信号具有差异性。通常海洋测量普遍应用的是低频电磁波信号，其传播速度无法单纯地做匀速处理，但在海水中必须选择声波做为信号源，为此，海水的盐度、深度及温度均会影响声速。第五，陆地测量主要为高程，即测量位置大于大地水准面的距离；海洋测量却是海底位置深度，即小于大地水准面的距离。但海水面受到温度、潮汐以及海流的束缚，因此将影响到所测水深。要提高探深精度，有必要深入研究这些因素，并积极纠正水深观测结果。

二、测绘信息处理技术

（一）海洋测绘信息网络保障体系

所谓海洋测绘信息网络保障体系，主要指以网络上的专业海洋测绘数据库，该系统通过用户操作界面的设置，提供给不同用户更便捷的海洋信息查询服务。海洋测绘信息网络保障体系由前台管理和后台管理组成，而前者包括海洋整体信息发布及测绘信息WebGIS和在线视频会议三个子系统；后者则包括监管用户及数据、管理系统等。其中所谓海洋测绘信息查询，指的是网络上对关键海域测绘数据的定位显示和及时查询，涵盖信息浏览、四周信息及最近等查询和定位。

例如，查询定位地点名时，若该区域存在于系统中，用户只需输入需要查询的准确地点、模糊字段及区域名，系统便会针对信息进行及时定位，直至定位到所需地点名；查询周边信息时，用户只需根据距离构建相应的缓冲区，随后逐渐将查询内容缩小到设定的缓冲区内，即可方便快捷地查询信息满足需求；查询附近信息时，根据用户输入地名构建相应缓冲区，系统便会自动将用户所查询信息缩小到缓冲区内，提供给用户最值得参考的搜索标准，进而实现对相关信息的查询；还有输出地图报表，主要指系统根据用户实施查询过程给出的数据种类和实际位置等查询条件，即普通思想，自行输出符合标准的地图数据，并以报表形式呈现出来，以供用户参考。

（二）海洋测绘信息偏差处理技术

针对改正声速方面，我国近几年也积累了大量近海海水盐度及温度的相关资料，且有学者通过水文统计法取证了关于中国近海海域改正回声测深声速数。而在改正潮汐方面，有学者提出以信号处理为理论基础的时差解算法，在部分潮汐改正中起到了巨大的作用。就归算基准面方面，潮差比计算法及潮位拟合法的提出，也达到了传递深度基准和平均海面的目的。另外，对于误差的处理，在定位粗差问题上，有学者提出在海洋测绘数据处理技术中引入抗差估计理论，以促进海洋测绘统计检验异常数据抗差能力的提升。

从解决系统误差补偿问题来说，我国在初期研究便提出采取方差分析法，建立显著性的海洋测绘系统误差检验标准，并针对其特征规律，分别导出计算补偿侧线系统差及测区系统误差的具体公式；在第二研究阶段，则以几何场角度为出发点，提出先采取滤波处理定位数据，为测量船位提供最佳估计，然后再提出整体的侧线平差模型，该模型集参量观测噪声及直接或间接位置观测误差影响为一体；最后第三研究阶段，则基于物理场基础之上，提出具有更广泛意义补偿系统差的方法，通过假定系统误差模型的建立，构建自检校平差补偿模型，其涉及海洋测绘物理场与几何场及表征的误差影响。同时，为适应工程化应用需求，根据补偿验后误差理论，自检校平差补偿模型解算方法必须分作两个步骤。

对于海洋测绘明显的实时性、动态性特征，在处理其数据的过程中，还应增加改正多项环境效应的处理。而改正各项环境不足或过多，则会导致系统性偏差现象，也就是说目前海洋测绘信息处理工作中最亟待解决的问题，就是深入地研究各项测绘环境效应。通常需要加强的测绘环境改正研究主要涉及：改正水深测量波束角效应及波浪、多波束测深的声速剖面、机载激光测深及磁力测量的波浪与川磁等。

结束语

综上所述，随着近年来信息技术的进步发展，数字化海洋测绘体系不断的完善，以及更深层次的宣传使用，有效实现了我国普通测绘的数字化、信息化发展，可以说信息化测绘使其转变过程中最关键的环节，发挥着无法预料的巨大推动作用，同时相关网络系统的建设使用，促进着测绘工作服务能力的提高，而海洋测绘信息误差的处理技术的应用，最大程度地保障了海洋测绘数据的准确性，为我国海洋测绘工作持续发展奠定了坚定的基础。

参考文献

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