海洋测绘中信息化应用初探
2019-07-25肇斌
肇 斌
(天津路航船务有限公司,天津 300222)
传统的测绘技术对于人工绘图的依赖较大,不仅会耗费大量的绘图时间,还无法保证绘图质量。随着社会经济的快速发展,我国的海洋测绘信息化建设取得了较大的进步,而社会也对海洋测绘提出了更为严格的要求。数字化测绘的典型特征就是海洋的信息化测绘,可以向用户提供更加高效、便捷的网络化服务,帮助用户实时获取所需的地理信息。需要注意的是,海洋测绘技术水平与海洋国防建设的发展息息相关,如果海洋测绘技术出现问题,将会对国防事业产生极大的负面影响。与陆地测绘信息化相比,海洋测绘信息化的难度更大,对测绘人员的要求更高。所以非常有必要针对海洋测绘中的信息化进行详细的分析。
1 海洋测绘的重要性分析
目前,周边国家对于海洋资源的争夺形势越来越严峻。为了保障我国的利益不受损失,对于海洋测绘技术的发展也提出了更加苛刻的要求。而信息技术的发展与进步给海洋测绘的发展指明了方向,优化了与海洋测绘相关的一系列学科内容。而海洋测绘工作的重要性也越来越突出。
首先,海洋测绘使得测绘学趋于完整。地球中有十分之三是陆地,十分之七是海洋,海洋测绘涉及的海洋以及毗邻的陆地面积非常大,缺乏海洋测绘的测绘学体系是不完整的。其次,海洋测绘同样使得海洋学趋于完整。海洋测绘为人类勾勒了整个海洋的框架,加强了对海洋地貌以及变化趋势的关注,尤其在海洋调查工作中,海洋测绘尤其发挥了极为重要的作用。没有海洋测绘的海洋学将发展缓慢。最后,海洋测绘为国家的安全提供了保障。海洋测绘可以为相关国防部门提供更加全面、详细的电子海地图,为人类进行海洋活动提供了极大的便利。而在国家海洋战略的实施过程中,无论是海洋管理,还是海上资源勘探,海洋测绘都是必不可少的关键环节。所以,海洋测绘技术的进步带动了海洋测绘的变革。而信息化技术与海洋测绘的融合,必将进一步扩大海洋测绘的影响力,进一步突出海洋测绘的重要性,促进国家海洋战略的发展。
2 海洋测绘信息化的应用要点
2017年中国土地矿产海洋资源统计公报发布数据如表1所示。将海洋测试信息化技术应用到海洋测试中,可以将更多真实、有效、客观的数据信息提供给海洋测绘工程项目,从而促进海洋测试工程的发展,而常用的海洋测绘信息化技术主要包含以下三种:第一纵向分离技术;第二横向融合技术;第三水下三维系统技术。
2.1 纵向分离技术
表1 2017年中国土地矿产海洋资源统计公报发布数据
通常情况下,海洋测绘信息化的目标是突破传统纸质海洋图纸的局限性,实现了测绘数字化信息数据的共享与融合,减少或者避免了一系列不必要的问题产生。按照流程环节进行划分,海洋测绘技术主要包含以下几步:第一技术服务,第二数据加工,第三数据整合,第四前期测量。同时将信息化流程测量贯穿于海洋测绘的全过程,实现一对一或者多对一的服务。
不同于其他技术手段,纵向分离技术突破了传统的单一技术模式,实现了多对一或者一对多的目标,保证了产品与数据的分离要求,促进了陆地、海洋、天空之间信息数据的融合与共享。总之,要想实现海洋测绘的信息化,必须要实现信息间的融合与共享。
2.2 横向融合技术
海洋测绘的信息化发展不仅需要纵向分离技术的支持,进行技术、装备以及专业理论的变革,更加需要通过横向融合技术将海洋测绘与其他学科进行有机地整合。横向融合技术已经成为海洋测绘信息化中不可或缺的一种技术。但是横向融合技术不能面向单一产品,需要进行产品与服务、数据与装备的融合。首先,装备与数据的融合,因为观测对象的共同性特点,使得横向融合技术的应用更加灵活,不仅突破了业务体系的局限与制约,实现了各种海洋测试设备在同一个观测平台上的融合,还可以加强海洋观测数据的质量控制与评估,实现综合性海洋测绘数据库的搭建,提升了海洋测绘的精确度。其次是产品与服务的融合。信息技术的发展与进步使得人们对于海洋的需求越来越多样化。而海洋测绘的最终目的就是保证航海的安全和效率。而将各种方法与人们的需求结合起来,可以形成一套具有个性化特点的数据产品。最后,在服务上加强网络化技术的应用,可以有效控制海洋环境的服务时间。也就是说,横向融合技术的进行一个特殊网络体系的规范化建立,满足地面、空中等多种形式的数据需求和技术服务。
2.3 水下三维系统技术
在三维可视化技术的发展过程中,数字地球技术是现阶段最具代表性的子技术。将三维系统技术与海洋测绘信息化建设进行有机的结合,可以对陆地、水面以及海水下面进行全面细致的漫游测绘,从而对空间、光照等三维信息进行综合性分析。水下三维系统主要依靠SOA架构,而SOA架构可以应用与任何平台,具有粗粒度的特点,通过Web服务接口的定义就可以进行各种数据以及信息的接收和发送,实现了跨平台功能的应用。另外,HTTP是一种传输访问协议,信息交换格式是XML,将每一个基础服务转化成单独的接口,就可以实现三维数据服务。同时,水下三维系统技术还可以加强3D分析服务,从而将更多的有用信息以及数据提供给海洋测绘。也就是说,根据实际情况,合理利用水下三维技术,可以有效提升海洋测绘的工作效率。
3 海洋测绘信息化的应用对策
3.1 创新海洋探深技术
为了促进海洋测试信息化的发展,加强海洋测绘信息化的应用,非常有必要对海洋探深技术进行创新。对此,建议从以下几方面入手。第一,从运用测量设备方面分析,我国的海洋测绘发展速度还相对缓慢,目前我国的海洋测绘技术依然以单波束形式为主。在测量过程中,多波束的深仪器测量技术还比较落后,还有很大的提升空间。而大多数的海洋测绘中,也都使用单波束仪器。这种测定技术相对多波束的深仪器测量技术来说,已经相对完善,广泛应用于我国各类型海洋测绘工作中,并且具有测量成本低、设施运行状态平稳的优势和特点。但是在实际的测量工作中,还存在着很多问题。例如在具体的实施环节,单波束仪器的测定深度以及测量质量都远不如多波束的测定深度以及测量质量。随着我国对于海洋测绘的需求不断地提高,单波束的测算技术已经不再适应我国现阶段海洋测绘工作的实际要求,必须要加强多波束测算技术的应用,借助空间遥感的模式来展开海洋测绘工作。而空间遥感测量技术在应用范围方面局限性较大,主要适合与浅海地区的测绘工作。而深海地区的测绘,还需要在具体的实践工作中不断地提升海洋测绘技术的准确度。
3.2 培育海洋测绘信息化专业人才
与国外先进的技术手段相比,我国的海洋测绘信息化技术相对落后,还处于初步发展阶段。而要想加快海洋测绘信息化的发展,缩短与国外相关技术的差距,就必须要充分分析我国现阶段海洋测绘技术的发展需求,制定针对性地人才培养计划,同时积极与各大高等院校进行合作,加强高素质专业化人才的培养,实现技术项目与科学研究所的对接,实现理论与实践的融合,从而有效促进科学技术的进步与创新,加强专业人才的培养。通过海洋测绘信息化专业人才的培养,提升测绘人员的专业技术水平,促进我国海洋测试信息化的高速发展。
3.3 创建海洋信息管理网络系统
要想实现海洋测绘的信息化发展,创建海洋信息管理网络系统具有非常重要的意义,可以实现海洋信息服务的网络化。对此,建议从以下几方面入手。第一,对海洋测绘机构、科研机构以及相关管理机构现有的局域网进行重组、规划、健全,加强海洋信息网络系统的操控平台的建设,并与各个层级海洋海事的相关机构的局域网进行有效的连接。第二,加强网络安全体制的制定,加强国家通信网和海洋信息组织的融合,加强海洋信息与互联网的融合。通过网络,将测绘结果分布到全国各地,实现海洋信息的共享与融合,实现地理信息一体化服务体系的建立与创新。第三,搭建集成化的海洋信息门户网站。使用人员想要对相关海区的信息进行检索、访问、查询以及浏览,那么他可以直接访问门户网站,直接享受全方位的海洋网络信息服务。
4 结语
综上所述,海洋测绘信息化是未来的发展趋势,海洋测绘的应用可以实现海洋强国的目标,具有十分重要的作用。充分发挥海洋测绘信息化的作用,根据海洋管理组织的统筹安排,可以快速搭建信息分享服务体系,提高海洋信息的利用效率以及利用范围,促进海洋测绘信息化的普及与发展。而要想加强海洋测试信息化的应用,就必须要创新海洋探深技术、培育海洋测绘信息化专业人才、创建海洋信息管理网络系统。