關(guān)于海洋測繪信息處理技術(shù)的分析

■陳造 鄭慶敏

（海南省海洋地質(zhì)調(diào)查研究院海南?？?70203）

關(guān)于海洋測繪信息處理技術(shù)的分析

■陳造 鄭慶敏

（海南省海洋地質(zhì)調(diào)查研究院海南?？?70203）

海洋測繪是測繪科學(xué)技術(shù)中非常重要的一門技術(shù)，科技水平的不斷革新帶來了更新更好的設(shè)備，同時也使得海洋測繪技術(shù)取得了更深層次的提高。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和衛(wèi)星通信定位技術(shù)的全面普及和發(fā)展，以及海洋地理信息集成系統(tǒng)的數(shù)字化的普及，也為海洋測繪信息處理技術(shù)提供了更廣闊的發(fā)展空間。本文主要簡單介紹海洋測繪信息處理的一些技術(shù)方法，并對海洋測繪信息處理的相關(guān)技術(shù)研究及前景作簡要分析。

海洋測量測繪技術(shù)測繪影響因素測繪誤差

1　海洋測繪概述

1.1海洋測繪概要

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷改進(jìn)和發(fā)展，海洋測繪不再局限于以往單純的航海圖編制和水深測量，還包括測量海岸地質(zhì)、地形、水文水深、重磁力等方面，以及航海書表、航海圖、專題圖的編制等。由于這些新技術(shù)的出現(xiàn)，帶動了海洋測繪技術(shù)的全面發(fā)展，也使得測繪信息越來越豐富，而對這些大量而繁復(fù)的測繪信息的準(zhǔn)確處理則是海洋測繪中關(guān)鍵的一環(huán)。因此需要提高海洋測繪信息處理技術(shù)的水平，推動海洋測繪方法理論的發(fā)展與充實。［1］

1.2海洋測繪研究現(xiàn)狀

（1）陸地上某點三維坐標(biāo)的測量值即這點的高程，其主要測量方法為水準(zhǔn)測量，一般來說根據(jù)條件不同采取不同的儀器設(shè)備和方法測量。但是在海洋測量中則是測深度，主要指垂直坐標(biāo)即船體下到垂直這點海底的深度，這種測量需要與船體平面位置一同測定。

（2）海洋中難以建立控制點，所以盡可能選擇海島，或直接在海底建立控制點，因兩控制點間距較大，所以海洋測量的測量作用距離與陸地測量的測量作用距離相比明顯更長，一般普通陸地測量作用距離為5km～30km，最長不超過50km；但海洋測量距離則一般為50km～500km，有的甚至還超過1000km的距離。因而海洋測量比陸地測量更為困難，所得的測繪信息精確度也不高。

（3）因海面受潮汐、氣象等影響起伏不定，所以海面測站點與陸地測站點相比較，其無固定性且易改變，始終處于持續(xù)運(yùn)動狀態(tài)。故而，測量大多為動態(tài)作業(yè)，測量策略一般采用不間斷觀測，并且需隨時將觀測結(jié)果轉(zhuǎn)換成點位，因此相較于陸地測量其程序更為繁瑣。由于海洋測量存在持續(xù)運(yùn)動的特性，所以，相對于陸地觀測而言海洋觀測的精度性和可靠程度更低。

（4）海水中更傾向于選擇聲波作為信號源，比如聲吶，因此，海水的理化性質(zhì)（鹽度、溫度等）以及探測深度均會影響聲速，所以也會對測量結(jié)果造成一定的干擾。

（5）海洋測量一般指海底位置深度，即海中某點海底與大地水準(zhǔn)面的距離。但又因海水面受到鹽度、溫度、潮汐以及海流等各種因素的影響，因此也會影響到所測水深。若想要提高海洋測量的準(zhǔn)確度，得到準(zhǔn)確有效的測繪信息，則有必要深入研究這些因素，并積極糾正水深觀測結(jié)果。

2　海洋測繪信息處理相關(guān)技術(shù)

2.1海洋測繪信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

海洋測繪信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要指利用網(wǎng)絡(luò)上的專業(yè)海洋測繪數(shù)據(jù)庫，通過不同用戶對操作界面的設(shè)置，提供給不同需求用戶更方便快捷的海洋信息查詢服務(wù)。海洋測繪信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分別由前臺管理和后臺管理兩部分組成，前者則由海洋整體信息發(fā)布、檢測信息WebGIS和在線視頻會議三個子系統(tǒng)構(gòu)成；后者則包括監(jiān)管用戶、數(shù)據(jù)、管理系統(tǒng)等。其中所包含的海洋測繪信息查詢，則指的是利用網(wǎng)絡(luò)對所查詢海域測繪數(shù)據(jù)的定位顯示和實時查詢，其涵蓋了海域信息瀏覽、海域周邊信息查詢及附近信息查詢和定位等各項功能。

在用戶查詢某一區(qū)域定位地點和名稱時，若被查區(qū)域已經(jīng)存在于系統(tǒng)中，用戶只需輸入所要查詢地區(qū)的準(zhǔn)確地點、模糊字段或者區(qū)域名，系統(tǒng)則會針對所輸入信息進(jìn)行及時搜索定位，即可定位到所查詢地點名；查詢某一區(qū)域周邊信息時，用戶只需根據(jù)相應(yīng)距離構(gòu)建相應(yīng)的緩沖區(qū)，隨后逐步將查詢內(nèi)容縮小到已經(jīng)設(shè)定的緩沖區(qū)內(nèi)，即可快速準(zhǔn)確地查詢所需信息；查詢某一區(qū)域附近信息時，根據(jù)用戶輸入的地名可自動構(gòu)建相應(yīng)的緩沖區(qū)，系統(tǒng)便會將用戶所查詢的信息智能縮小到緩沖區(qū)內(nèi)，為用戶提供最佳參考標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)對相關(guān)信息的準(zhǔn)確查詢；此系統(tǒng)還可輸出地圖報表，系統(tǒng)課根據(jù)用戶在查詢過程中給出的數(shù)據(jù)和實際位置等查詢條件，自動輸出符合參考標(biāo)準(zhǔn)的地圖數(shù)據(jù)，并以報表形式呈現(xiàn)給用戶，方便用戶對比和參考。［2］

2.2海洋測繪信息誤差及解決方法

在海水中更傾向于選擇聲波作為信號源，比如聲吶，因此，海水的理化性質(zhì)（鹽度、溫度和潮汐等）以及探測深度均會影響聲速，所以也會對測量結(jié)果造成一定的干擾。在改正聲速方面，通過近幾年的研究也得到了大量近海海水鹽度及溫度的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，且已有學(xué)者通過水文統(tǒng)計法改正了中國近海海域同聲測深聲速數(shù)。在減弱潮汐因素的影響方面，有學(xué)者提出時差解算法，其在部分地域潮汐改正中起到了顯著作用。此外，對于海洋測繪誤差的處理，在相差問題的定位上，有學(xué)者提出在海洋測繪數(shù)據(jù)處理技術(shù)中引入抗差估計理論，用以提高海洋測繪統(tǒng)計檢驗異常數(shù)據(jù)的能力。

對于系統(tǒng)誤差補(bǔ)償問題的解決，在初期研究階段我國就提出使用方差分析法，建立海洋測繪系統(tǒng)誤差的顯著性檢驗標(biāo)準(zhǔn)，并研究其特征規(guī)律，通過數(shù)學(xué)計算導(dǎo)出補(bǔ)償側(cè)線系統(tǒng)差及測區(qū)系統(tǒng)誤差的具體公式，并驗證公式的可靠性；隨著科學(xué)的發(fā)展，在第二研究階段，則從幾何場的角度出發(fā)，即先采取濾波處理所定位得數(shù)據(jù)，為測量船位提供最佳參考，然后再建立整體的側(cè)線平差膜型，該模型集中了參量觀測噪聲、直接觀測位置誤差影響以及間接觀測位置誤差影響為一體；而在最后第三研究階段，則是基于物理場的研究基礎(chǔ)之上，提出具有更廣泛意義補(bǔ)償系統(tǒng)誤差的方法。即通過建立假定系統(tǒng)誤差模型，構(gòu)建自檢校平差補(bǔ)償模型。［3］

3　小結(jié)與展望

綜上，伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷革新與發(fā)展，以及數(shù)字化海洋測繪系統(tǒng)的不斷完善，和人們更深層次的宣傳使用，大力推進(jìn)了我國普通海洋測繪的信息化、數(shù)字化、自動化發(fā)展，而對于海洋測繪信息處理技術(shù)的進(jìn)一步探索也為更精確快捷地海洋測繪提供保障。但是由于海洋測繪存在明顯的實時性、動態(tài)性，因而在其數(shù)據(jù)處理的過程中，還應(yīng)考慮海洋測量時的環(huán)境因素，提高對多項環(huán)境影響的處理。這是目前海洋測繪信息處理工作中最有待解決的問題，而解決方法可以從各項測繪環(huán)境效應(yīng)深入研究。

［1］黃文騫.海洋測繪信息處理新技術(shù) ［J］.海洋測繪，2010，05：77-80.

［2］陸川.關(guān)于海洋測繪信息處理技術(shù)的探討 ［J］.科技與企業(yè)，2016，03：162.

［3］翟國君，黃謨濤.關(guān)于信息化海洋測繪問題的探討 ［J］.海洋測繪，2014，05：1-6.

P2［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-238-1

陳造（1985～），男，助理工程師，研究方向為海洋地質(zhì)調(diào)查與測繪。