淺析3S技術在海洋地質(zhì)中的應用

褚智慧　李佳佳　鄭壯壯

摘要：近年來，海洋地質(zhì)的勘測受到相關學者的關注，新技術新設備的應用更是推進了海洋地質(zhì)的發(fā)展，本文總結了3S技術在海洋地質(zhì)中的應用，希望對同行業(yè)工作人員有所幫助。

關鍵詞：海洋地質(zhì)；3S；GPS；RS；GI

引言

海洋地質(zhì)學是理解地球發(fā)展變化的重要的學科，因此不光它不僅具有重大的科學理論與實際意義，它更是人們生活息息相關的重要科研領域。我國海洋領域浩瀚遼闊，海洋資源亟待大量開發(fā)，海洋資源的開發(fā)可以補給現(xiàn)有能源的短缺，滿足人類日益先進的科技對能源的依賴。但是，現(xiàn)有的海洋能源監(jiān)測及測試技術有待提高。近年來，很大程度上隨著3S技術的快速發(fā)展，這些新技術的發(fā)展不但解決了海洋地質(zhì)調(diào)查中所出現(xiàn)的問題，更能很好的找到問題所在的節(jié)點。3S技術尋找到的海洋地質(zhì)信息更具有代表性，使用范圍更加廣泛，空間性較強。3S技術在海洋環(huán)境領域應用仍存在很廣闊的前景。

1、3S技術應用于海洋地質(zhì)中的優(yōu)越性

這些年，3S這個詞語不斷的深入人心。遙感技術、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)用英語表示分別是Remote Sensing，Geo-graphical Information System，Global positioning System，上述單詞的均含有字母S，所以人們就會把以上三種技術叫做3S。人們經(jīng)常把空間技術比如RS、GIS、GPS 等等作為3s的重要的組成部分。3S技術是集測定，分析，數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)管理以及地理空間分布相關與一體的綜合性技術，該技術也是構成了地球數(shù)字和海洋信息基本技術，以上運行都是通過計算機技術手段實現(xiàn)的。

1.1GPS技術概述

現(xiàn)有的海洋測繪技術自身具有十分鮮明的特點，這些鮮明的特點也決定了該技術的重要作用。（1）該技術的測站一般設置在船體上，并且在動態(tài)情況下進行檢測作業(yè)。（2）各觀測量對于測定結果具有十分重要的影響，所以在測定時需要結構網(wǎng)的個參數(shù)進行測定，且這種測定盡量不要重復。（3）在進行觀測時，大氣影響和海水的相互作用是限定觀測的兩大重要因素，他的精確度不如在陸地上的大地測量精確。

1.2、GPS系統(tǒng)的基本特征及在還用領域的應用

該技術相對于海洋地質(zhì)優(yōu)勢①高精度的定位，較短的觀測時間。像天文導航這種一般的定位方法也是一種在遠海里導航定位使用的古典方法。它的觀測工作是比較費力的，也有很低的準確性，誤差一般都會超過2000m左右。②測站間不需要通視。③全天性的作業(yè)。像前方交會法，后方交會法這種近岸導航定位作為一種傳統(tǒng)的定位辦法。其受海況和能見度這兩種要素的影響較大，在惡劣天氣的情況下就不能使用。通過以上種種可以看出，GPS顯示出它在海洋地質(zhì)調(diào)查中種種的優(yōu)勢，來幫助解決了許多海洋測繪中的難題。

1.3、RS

（1）大面積同步觀測進行海洋調(diào)查時，所取得的數(shù)據(jù)是非常重要的。在傳統(tǒng)的海洋調(diào)查中受到種種因素的限制運行起來是非常難的，工程量具大，耗時耗力。但是遙感觀測確可以解決這一大問題。遙感觀測可以不受地表、海面、天氣和人為條件的限制，可以探測偏遠、環(huán)境條件惡劣等不能直接進入的海區(qū)等地理位置而為此提供最佳的信息獲取方式。越高遙感平臺，越寬廣的視角，可以同步探測到越廣的海面范圍，越容易發(fā)現(xiàn)一些目標物及其分布規(guī)律。這些目標物及其分布規(guī)律依靠傳統(tǒng)調(diào)查方法難以發(fā)現(xiàn)的。它能進行大范圍海洋資源普查、海洋制圖以及海冰、海洋污染監(jiān)測等。這些都來源于它的宏觀特性。

（2）遙感探測自身具有時間效率的特性，遙感探測對同一地方進行重復的探測，這個過程可以花很短的時間。在進行探測的過程中發(fā)現(xiàn)海里很多動態(tài)變化發(fā)生在實物上面，探索海洋在不同階段不同時間中所發(fā)生的動態(tài)變化是很需要遙感探測這種技術的。所以，遙感探測稱為一種很重要的手段。我們可以根據(jù)不一樣深度的遙感平臺其重復時間次數(shù)不同，采取不同的時間分辨率。

海洋環(huán)境是一個動態(tài)環(huán)境體系，海洋環(huán)境根據(jù)海洋環(huán)境因子不斷變化而創(chuàng)立了一個信息體系。這個信息體系一定要考慮它數(shù)據(jù)是不斷變化的同時時間有他的時序性。這兩個特性恰恰解決了這一個難題。

1.4、GIS

屬性數(shù)據(jù)和空間圖形數(shù)據(jù)都可以用GIS進行管理。其中屬性數(shù)據(jù)像一條河的名稱、河道寬、河水的深度以及河流運輸量等這種具體某地理地點的特征或性狀的數(shù)據(jù)資料。除此之外，像鉆井的深度和巖性的特征等這種具體的也是屬性信息。而空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)不同，如河流的位置及形狀，鉆井點的空間位置和坐標，巖石露頭范圍等它是描述某地理地點的空間位置和地貌特征的數(shù)據(jù)資料。GIS通過空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)將其所存儲和處理的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起共同管理。屬性數(shù)據(jù)即屬性數(shù)據(jù)有一定地理歸宿時只有當與其相應的空間數(shù)據(jù)相結合時，才具有實際意義。GIS將屬性信息和空間信息融合在一起，不僅告訴你這個東西的具體模樣還有他的地址。這些都都可以作為海洋地質(zhì)調(diào)查的依據(jù)，因為海洋地質(zhì)所涉及信息的基本特點就是其空間性。

2、3S技術在海洋地質(zhì)中的應用

海洋資源與開發(fā)利用。由于海洋的特殊環(huán)境，海洋油氣開發(fā)和勘探必須分析各種各樣的海量數(shù)據(jù)，這就需要合適的管理和分析工具。中國科學遙感應用研究所在海洋863計劃中，開發(fā)出面向海洋油氣資源綜合預測的海洋GIS，為海洋資源的開發(fā)利用提供決策支持。此外，海洋GIS還應用于海洋漁業(yè)、海洋環(huán)境監(jiān)測評價、海洋工程及裝備建設等諸多領域。

結束語

本論文中主要內(nèi)容是所研究的海洋地質(zhì)學對象、海洋地質(zhì)學有關各方面的內(nèi)容以及相應研究海洋地質(zhì)學的意義，在本文中還探討了3S技術自身具有什么樣的特征及其如果應用于海洋地質(zhì)工作中會出現(xiàn)什么樣的優(yōu)勢，

具體分析了3S技術及其如何運用在海洋地質(zhì)中，3S技術及其對應的研究結果在海洋地質(zhì)學中的應用所擁有的巨大的發(fā)展前景。同時，3S技術及其對應的研究成果將推進海洋地質(zhì)學的研究進入一個新的明天。

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