海洋測(cè)繪發(fā)展精選(九篇)

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第1篇：海洋測(cè)繪發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：海洋測(cè)量；多波束測(cè)深系統(tǒng)；數(shù)據(jù)處理；現(xiàn)狀分析；發(fā)展趨勢(shì)

一、多波束測(cè)深系統(tǒng)理論概述分析

多波束測(cè)深是水聲技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)和數(shù)字化傳感器技術(shù)等多種技術(shù)的高度集成。測(cè)深時(shí)，載有多波束測(cè)深系統(tǒng)的船，每發(fā)射一個(gè)聲脈沖，不僅可以獲得船下方的垂直深度，而且可以同時(shí)獲得與船的航跡相垂直的面內(nèi)的幾十個(gè)水深值。多波束測(cè)深系統(tǒng)一般由窄波束回聲測(cè)深設(shè)備（換能器、測(cè)量船搖擺的傳感裝置、收發(fā)機(jī)等）和回聲處理設(shè)備（計(jì)算機(jī)、數(shù)字磁帶機(jī)、數(shù)字打印機(jī)、橫向深度剖面顯示器、實(shí)時(shí)等深線數(shù)字繪圖儀、系統(tǒng)控制鍵盤(pán)等）兩大部分組成。

二、多波束測(cè)深的工作原來(lái)和技術(shù)概況

1.多波束測(cè)深工作原理

多波束測(cè)深聲納是一種大型組合設(shè)備，除其系統(tǒng)本身外，還包括定位、羅經(jīng)、船姿傳感器、聲速剖面儀、數(shù)據(jù)采集工作站和繪圖儀等配套設(shè)備。多波束系統(tǒng)和傳統(tǒng)的單波束回聲測(cè)深儀從原理上講沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，只是多波束系統(tǒng)的換能器是由多個(gè)換能器單元組成的陣列，工作時(shí)能同時(shí)發(fā)射多個(gè)波束和接收多個(gè)波束，對(duì)海底進(jìn)行條帶式測(cè)量。

2.多波束測(cè)深技術(shù)概況

多波束條帶測(cè)深系統(tǒng)是一種高效的海底地形測(cè)繪設(shè)備，它是在單波束回聲測(cè)深儀的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。多波束測(cè)深系統(tǒng)是利用安裝于船的龍骨方向上的一條長(zhǎng)發(fā)射陣，向海底發(fā)射一個(gè)與船龍骨方向垂直的超寬聲波束，并利用安裝于船底的與發(fā)射陣垂直的接收陣，經(jīng)過(guò)適當(dāng)處理形成與發(fā)射波束垂直的許多個(gè)預(yù)成接收波束，從而當(dāng)測(cè)深系統(tǒng)在完成一個(gè)完整的發(fā)射接收過(guò)程后，形成一條由一系列窄波束測(cè)點(diǎn)組成的，在船只正下方垂直航向排列的測(cè)深剖面。

由于各波束空間上呈扇形排列，波束指向角自中央波束向邊緣波束逐漸增大，因此回波信號(hào)自中央波束開(kāi)始主要為反射波，向兩側(cè)逐漸過(guò)渡到散射波。如上所述，振幅檢測(cè)法在單波束測(cè)深儀中是一種成功的海底信號(hào)探測(cè)方法，其原因是單波束測(cè)深儀的回波信號(hào)主要是反射波。在多波束測(cè)深系統(tǒng)中，當(dāng)波束指向角不斷增大時(shí)，回波的反射波振幅將迅速減小，反射波的尖脈沖形態(tài)也將隨之趨于模糊。當(dāng)波束指向角還不十分大時(shí)，減小了的反射波振幅還可以用變振幅強(qiáng)度處理方法來(lái)檢測(cè)，但當(dāng)波束指向角足夠大時(shí)，微弱的反射波信號(hào)在背景噪聲中將變得無(wú)法檢測(cè)。因此在多波束系統(tǒng)的回波信號(hào)檢測(cè)方法中除了使用振幅檢測(cè)法外，一般還使用相位檢測(cè)法。相位檢測(cè)法利用相干原理，通過(guò)比較換能器兩個(gè)給定接收單元之間的相位差的方法來(lái)檢測(cè)波束的到達(dá)角。

二、多波束測(cè)深系統(tǒng)發(fā)展階段

1.SEABEAM 1000系列為代表的第一代產(chǎn)品，它的波束數(shù)少、掃幅寬度僅6O度，集成度低，水深數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)處理。

2.SEABEAM 2000 系列、ATLASHYDROSWEEP和SIMRAD EM12為代表的第二代產(chǎn)品，采用了P30大規(guī)模集成電路和DSP技術(shù)，波束數(shù)達(dá)到121個(gè)，波束角寬2。，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)和后處理軟件成熟。

3.SIMRADEM 120和RESON SeaBm 8150深水多波束測(cè)深系統(tǒng)為代表的第三代產(chǎn)品，采用了超大規(guī)模集成電路和速度更快的DSP板，波束數(shù)達(dá)到191個(gè)或更多，波束角寬0.5―1度，實(shí)現(xiàn)全姿態(tài)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)和后處理軟件更加成熟。

4.近年剛出現(xiàn)的SIMRAD EM122深水多波束測(cè)深系統(tǒng)和EM710被稱(chēng)為第四代產(chǎn)品，采用寬帶技術(shù)、近場(chǎng)自動(dòng)聚焦和水體顯示等技術(shù)，提高了聲吶性能，波束數(shù)更多，測(cè)深點(diǎn)更密，集成度也更高。相比較EM120系統(tǒng)EM122系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)指標(biāo)覆蓋寬度最大37 km，單次發(fā)射形成兩行共576個(gè)波束，可加密至864個(gè)測(cè)深點(diǎn)，波束角寬最小可達(dá)0.5×1度，該系統(tǒng)目前正在推廣階段。

四、多波束測(cè)深系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理的發(fā)展趨勢(shì)

1.聲速及聲線跟蹤

現(xiàn)有的聲速經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ捅容^多，這為深度的計(jì)算精度提高提供了寶貴的理論依據(jù)。但由于這些模型均為特定情況下的聲速計(jì)算模型，計(jì)算所得聲速彼此之間也存在著一定的差異，對(duì)波束腳印的歸位計(jì)算帶來(lái)了一定的困難?？紤]多波束系統(tǒng)的應(yīng)用范圍廣，涉及海域的水文因素變化復(fù)雜等特點(diǎn)，為此尋求一種適合多波束的最優(yōu)聲速經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵殉蔀槭滓n題。

2.多波束輔助參數(shù)的測(cè)定和濾波

多波束是一個(gè)由多傳感器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，最終測(cè)量成果質(zhì)量不但取決于系統(tǒng)自身的測(cè)量數(shù)據(jù)質(zhì)量，還取決于輔助傳感器測(cè)量參數(shù)的精度，因此，開(kāi)展諸如導(dǎo)航定位技術(shù)、聲速改正技術(shù)、潮汐改正技術(shù)以及換能器吃水改正技術(shù)等與多波束測(cè)深相關(guān)的專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)研究，也是多波束數(shù)據(jù)處理未來(lái)面臨的主要任務(wù)。

3.深度數(shù)據(jù)濾波

測(cè)量過(guò)程中白噪聲和海況的影響以及參數(shù)設(shè)置的不合理等，都將會(huì)導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)中出現(xiàn)假信號(hào)，形成虛假地形，從而使繪制的海底地形圖與實(shí)際地形存在差異。為了提高測(cè)量成果的可靠性，必須消除這些假信號(hào)，因此需不失時(shí)機(jī)地展開(kāi)測(cè)深異常數(shù)據(jù)的定位研究，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的編輯，剔除假信號(hào)，為后處理成圖做好準(zhǔn)備。深度測(cè)量誤差不僅包含粗差和隨機(jī)誤差，還包含了系統(tǒng)誤差，某些情況下，系統(tǒng)誤差的影響還相當(dāng)顯著。

4.圖像處理

反向散射強(qiáng)度是多波束系統(tǒng)中又一類(lèi)重要測(cè)量參數(shù)，由于數(shù)據(jù)量龐大，國(guó)內(nèi)許多用戶(hù)很少采集這方面的數(shù)據(jù)，對(duì)其圖像的研究也少有文獻(xiàn)。其實(shí)，多波束聲納圖像與遙感圖像、雷達(dá)圖像等除形成機(jī)理存在差異外，圖像的處理思想基本相同。多波束圖像由于形成機(jī)理、環(huán)境噪聲等與其它圖像還存在著很大的差異，因此，在現(xiàn)有的圖像處理方法中研究適合多波束聲納圖像處理的最優(yōu)方法是圖像數(shù)據(jù)處理研究中的一個(gè)重要問(wèn)題。

5.多波束數(shù)字信息與側(cè)掃聲納圖像信息的融合

同多波束系統(tǒng)一樣，側(cè)掃聲納也可對(duì)海底進(jìn)行全覆蓋式測(cè)量。兩類(lèi)設(shè)備的應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)海底地形地貌的認(rèn)識(shí)起著十分重要的作用。多波束系統(tǒng)既可獲得高密度、高精度的測(cè)點(diǎn)位置信息，又可獲得海底圖像信息，但由于分辨率的限制，一般情況下，成像質(zhì)量較差；而側(cè)掃聲納則以成像為主，可獲得高分辨率的海底影像，但僅能給出描述海底地貌、地物的概略位置。多波束能夠給出海底地物的位置、大小等定量分析數(shù)據(jù)，但在對(duì)海底的定性分析方面還存在不足；而側(cè)掃聲納則可根據(jù)圖像的明暗程度反演海底地質(zhì)組成，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行地質(zhì)分類(lèi)和定性分析，但卻難以利用概略的位置信息進(jìn)行精確的量化分析。

總結(jié)：多波束測(cè)深聲納系統(tǒng)通過(guò)在指定空間預(yù)成多個(gè)波束，當(dāng)目標(biāo)回波信號(hào)入射到線列陣時(shí)，通過(guò)多個(gè)波束響應(yīng)向量對(duì)基陣接收信號(hào)進(jìn)行相位或時(shí)延加權(quán)補(bǔ)償，即可確定出信號(hào)的入射方向，并里用能量中心收斂法對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行處理、計(jì)算，繼而判斷出目標(biāo)的方位。從以上工作原理部分的介紹可以看出， 多波束條帶測(cè)深技術(shù)是一種綜合水聲、衛(wèi)星通訊、儀器儀表、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科的復(fù)雜系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)多波束測(cè)深現(xiàn)狀和數(shù)據(jù)處理等方面的分析，希望對(duì)我國(guó)未來(lái)海洋多波束測(cè)深做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃謨濤.多波束測(cè)深技術(shù)研究進(jìn)展與展望[J].海洋測(cè)繪，2000，78（3）：2―7.

[2]趙會(huì)濱，徐新盛，吳英姿.多波束條帶測(cè)深技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)展望[J].哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2001， 22（2）

第2篇：海洋測(cè)繪發(fā)展范文

[關(guān)鍵詞]導(dǎo)航 衛(wèi)星 海洋測(cè)繪

[中圖分類(lèi)號(hào)] P229 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-11-139-1

我國(guó)作為領(lǐng)土面積世界第三的大國(guó)，其水域面積更是達(dá)到了270550平方公里。在這樣遼闊的一片海域中，有著大量的島嶼，還有約1.8萬(wàn)公里的漫長(zhǎng)海岸線。

因此海洋測(cè)繪工作便成為了維護(hù)我國(guó)安全和開(kāi)發(fā)海洋資源的一項(xiàng)重要任務(wù)。

不管是海上交通、建設(shè)，還是針對(duì)海洋環(huán)境的保護(hù)等等，海洋測(cè)繪都發(fā)揮著不可替代的作用。

1海洋測(cè)繪的方法

海洋測(cè)繪是以海洋水體和海底為對(duì)象所進(jìn)行的測(cè)量和海圖編制工作。

海洋測(cè)繪主要包括海道測(cè)量、海洋大地測(cè)量、海底地形測(cè)量、海洋專(zhuān)題測(cè)量，以及航海圖、海底地形圖、各種海洋專(zhuān)題圖和海洋圖集等的編制，測(cè)量方法主要包括海洋地震測(cè)量、海洋重力測(cè)量、海洋磁力測(cè)量、海底熱流測(cè)量、海洋電法測(cè)量和海洋放射性測(cè)量。

在海洋調(diào)查中，廣泛采用無(wú)線電定位系統(tǒng)和衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

隨著導(dǎo)航衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展，高精度、廣覆蓋、全天候、方便可靠的衛(wèi)星定位技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在海洋測(cè)繪中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

2導(dǎo)航衛(wèi)星的發(fā)展和應(yīng)用

2.1子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

伴隨著人類(lèi)歷史上第一顆人造衛(wèi)星的發(fā)射成功，人類(lèi)開(kāi)創(chuàng)空間技術(shù)迎來(lái)了嶄新的時(shí)代。而衛(wèi)星多普勒定位也應(yīng)運(yùn)而生，根據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)，我們可以很明確的確定地面觀測(cè)站中心的坐標(biāo)。

而后經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)驗(yàn)，在1963年第一顆子午工作衛(wèi)星成功升空，而后又相繼發(fā)射了5顆子午工作衛(wèi)星，在我們的上空形成了一個(gè)子午衛(wèi)星星座。在子午工作衛(wèi)星的信號(hào)覆蓋下，我們可以精確的導(dǎo)航定位海洋上的任何運(yùn)動(dòng)載體，還能用于地心坐標(biāo)、海洋大地等測(cè)量。我國(guó)于20世紀(jì)70年代中期引進(jìn)衛(wèi)星多普勒接收機(jī)，在1987年形成了覆蓋我國(guó)整個(gè)陸地海洋的定位網(wǎng)，為海洋測(cè)繪帶來(lái)了極大的便利。

2.2GPS和GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)和隨后發(fā)展的GLONASS衛(wèi)星定位系統(tǒng)作為多普勒定位的升級(jí)版，24顆工作衛(wèi)星覆蓋全球，基本做到隨時(shí)隨地高精度定位。

由于GPS和GLONASS衛(wèi)星定位系統(tǒng)比之前的多普勒定位更加的精密準(zhǔn)確，因此在海洋大地的測(cè)量和水下地形測(cè)量、海界劃分、航道漁業(yè)測(cè)量、海上資源開(kāi)發(fā)利用等都起到了普遍的應(yīng)用。而雙星系統(tǒng)的存在，更好的保障了導(dǎo)航衛(wèi)星的可靠性。

2.3北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

繼美國(guó)的GPS和俄羅斯的GLONASS全球定位系統(tǒng)之后，我國(guó)也著手自主研發(fā)并實(shí)施了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止的軌道衛(wèi)星組成，分為空間端、地面端、和用戶(hù)端三個(gè)重要部分，在2011年12月27日開(kāi)始為我們提供連續(xù)的導(dǎo)航定位與服務(wù)。

除了可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶(hù)提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并獨(dú)具短報(bào)文通信能力。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是獨(dú)立自主、技術(shù)先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)，已經(jīng)成為我國(guó)重要的空間和信息化基礎(chǔ)設(shè)施，在交通、通信、電力、金融、氣象、海洋、國(guó)防等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

2.4衛(wèi)星導(dǎo)航差分系統(tǒng)

隨著衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展，差分技術(shù)被廣泛應(yīng)用。衛(wèi)星定位精度也從最初的米級(jí)、分米級(jí)到最近的厘米級(jí)，使得導(dǎo)航衛(wèi)星的應(yīng)用更加廣泛。

從1995年開(kāi)始，中國(guó)海事局等15個(gè)單位聯(lián)合在我國(guó)各海域建立了一系列航海無(wú)線電信標(biāo)播發(fā)臺(tái)，構(gòu)成了一個(gè)中國(guó)沿海RBN-DGPS系統(tǒng)，GPS定位精度達(dá)到亞米級(jí)。對(duì)于海域定位、航道測(cè)量、船舶進(jìn)出港等導(dǎo)航定位，以及海上資源的調(diào)查、海上救助、漁業(yè)等都有著深遠(yuǎn)的影響和幫助。而最近幾年建設(shè)的CORS系統(tǒng)更是將GPS定位的精度提高到了厘米級(jí)，極大得提高了海洋測(cè)繪的能力和效率。

3展望

我國(guó)在GPS應(yīng)用水平和產(chǎn)業(yè)化水平與發(fā)達(dá)國(guó)家還有很多差距，雖然中國(guó)也有自己的衛(wèi)星定位――北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，但只能定位自己國(guó)家及周邊國(guó)家和地區(qū)，而且民用化程度不高，定位精度也有待進(jìn)一步提高。GPS系統(tǒng)占據(jù)了我國(guó)95%的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)，其系統(tǒng)體系和產(chǎn)品體系都十分成熟，對(duì)我國(guó)北斗系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣都有著一定的抑制作用。

但是伴隨著北斗系統(tǒng)的發(fā)展和完善，GPS新技術(shù)如單點(diǎn)精密定位、網(wǎng)絡(luò)RTK等技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用，使得我們能夠真正的在廣闊的海域?qū)崿F(xiàn)快速而又高精度的動(dòng)、靜態(tài)定位測(cè)量，海洋測(cè)繪將會(huì)進(jìn)入一個(gè)新的里程，也將在我國(guó)建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的道路上發(fā)揮巨大作用。

4結(jié)束語(yǔ)

由于我國(guó)海岸線漫長(zhǎng)，海域遼闊，因此島嶼也異常眾多。在眾多島嶼之中，大約有四百多個(gè)島嶼是有人居住的。而且在幅員遼闊的海域下面還包含了大量的石油、天然氣等資源，并且我國(guó)大部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市都處于沿海線上，這眾多因素綜合在一起令我們不得不重視海域的測(cè)繪與管理，也給海洋測(cè)繪賦予了更為重大的意義。

而今伴隨著信息技術(shù)、空間技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)航衛(wèi)星定位的精度和可靠性進(jìn)一步提高，我國(guó)自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面運(yùn)行。我國(guó)的海洋測(cè)繪發(fā)展將會(huì)迎來(lái)一個(gè)嶄新的局面。

參考文獻(xiàn)

[1]翟國(guó)君，黃謨濤，歐陽(yáng)永忠等.海洋測(cè)繪的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].測(cè)繪通報(bào)，2001（6）：7～9.

[2]陳俊勇.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)展及其對(duì)導(dǎo)航定位的改善[J].大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2009.

[3]張淼艷，張軍，朱衍波.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)HDOP和VDOP的研究[C].遙測(cè)遙控，2009.

第3篇：海洋測(cè)繪發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：多波束測(cè)量；海洋測(cè)繪；調(diào)整策略

多波束測(cè)深是當(dāng)代海洋基礎(chǔ)勘測(cè)技術(shù)中的一項(xiàng)高新技術(shù),是計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)和數(shù)字化傳感器技術(shù)等多種技術(shù)的高度集成。在各種海洋調(diào)查測(cè)量中,如海道測(cè)量、海洋工程(包括水下鉆探、海底管道、電纜、疏浚、填海工程測(cè)量)、地質(zhì)編圖(包括礦物探查、研究、電子海圖制作)、軍事應(yīng)用(包括掃雷)、其它調(diào)查任務(wù)(沉船考古、生物棲息地的地形研究)等領(lǐng)域,多波束勘測(cè)技術(shù)都有著巨大的優(yōu)勢(shì),并得到了廣泛的應(yīng)用。

1.多波束測(cè)深系統(tǒng)

1.1多波束測(cè)深系統(tǒng)是利用多波束原理進(jìn)行海底測(cè)圖和測(cè)量海底地貌的寬條帶回聲測(cè)深系統(tǒng)，是水聲技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、導(dǎo)航定位技術(shù)和數(shù)字化傳感器技術(shù)等多種技術(shù)的高度集成。其工作原理通過(guò)聲波發(fā)射與接收換能器陣進(jìn)行聲波廣角度定向發(fā)射、接收,在與航向垂直的垂面內(nèi)形成條幅式高密度水深數(shù)據(jù),能精確、快速地測(cè)出沿航線一定寬度條帶內(nèi)水下目標(biāo)的大小、形狀和高低變化,從而精確可靠地描繪出海底地形地貌的精細(xì)特征。與單波束回聲測(cè)深儀相比,多波束測(cè)深系統(tǒng)具有測(cè)量覆蓋范圍大、測(cè)量速度快、精度和效率高、記錄數(shù)字化和實(shí)時(shí)自動(dòng)繪圖等優(yōu)點(diǎn)。

1.2測(cè)深時(shí)，載有多波束測(cè)深系統(tǒng)的船，每發(fā)射一個(gè)聲脈沖，不僅可以獲得船下方的垂直深度，而且可以同時(shí)獲得與船的航跡相垂直的面內(nèi)的幾十個(gè)水深值。多波束測(cè)深系統(tǒng)一般由窄波束回聲測(cè)深設(shè)備（換能器、測(cè)量船搖擺的傳感裝置、收發(fā)機(jī)等）和回聲處理設(shè)備（計(jì)算機(jī)、數(shù)字磁帶機(jī)、數(shù)字打印機(jī)、橫向深度剖面顯示器、實(shí)時(shí)等深線數(shù)字繪圖儀、系統(tǒng)控制鍵盤(pán)等）兩大部分組成。

1.3測(cè)深系統(tǒng)的回聲處理設(shè)備較多。計(jì)算機(jī)可按預(yù)先給定的程序?qū)Ω鞣N數(shù)據(jù)和參數(shù)在船上實(shí)時(shí)處理；數(shù)字磁帶機(jī)按規(guī)定的格式記錄時(shí)間、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、羅經(jīng)航向、縱橫搖擺以及各波束測(cè)得的水深和相對(duì)于船的橫向距離等有關(guān)數(shù)據(jù)，以便后期處理；數(shù)字打印機(jī)可根據(jù)需要對(duì)所有記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控；顯示器對(duì)系統(tǒng)的模擬輸出進(jìn)行監(jiān)視，直觀顯示橫向深度剖面（海底輪廓線圖）；數(shù)字繪圖機(jī)沿校正過(guò)的航跡標(biāo)繪出等深線圖，實(shí)時(shí)判讀海底地貌的輪廓。

1.4多波束測(cè)深系統(tǒng)同單個(gè)寬波束的回聲測(cè)深儀相比，具有橫向覆蓋范圍大（為深度的幾倍），波束窄（約為3°～5°），效率高等優(yōu)點(diǎn)。適用于海上工程施工區(qū)和重要航道的較大面積的精確測(cè)量，也可以用于精確測(cè)定航行障礙物的位置、深度。它能繪出海底三維圖形，消除了使用側(cè)掃聲吶時(shí)判讀的困難。有的系統(tǒng)還可在冰覆蓋區(qū)使用。

2.目前的多波測(cè)量技術(shù)與海洋測(cè)繪工序技術(shù)體系

海洋測(cè)量、數(shù)據(jù)庫(kù)和產(chǎn)品化是海洋測(cè)繪體系的三個(gè)核心環(huán)節(jié)，它們相互依存，相互影響，共同發(fā)展。目前海洋測(cè)繪體系已完成了數(shù)字化技術(shù)改造，目前由控制、水深、地形等的測(cè)量到海圖的編輯、加工和出版，全部實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化?？墒桥c紙質(zhì)海圖的工序相比，目前的海洋測(cè)繪的供需變化卻不大，根本原因是由于整個(gè)技術(shù)的改造是參照紙質(zhì)海圖的工序?qū)嵤┑摹?/p>

水深測(cè)量是海洋測(cè)繪的核心技術(shù)，目前由于單波束到多波束測(cè)量方式的改變，水深測(cè)量技術(shù)發(fā)生了重大的變革，實(shí)現(xiàn)了壘覆蓋的海底地形測(cè)量。可是，如果不考慮改變目前的測(cè)量工序和要求，不僅不會(huì)減少海圖產(chǎn)品化的時(shí)間和擴(kuò)大海洋測(cè)繪產(chǎn)品的多樣性。相反，由于數(shù)據(jù)量太大，卻會(huì)增加海圖出版機(jī)構(gòu)的負(fù)擔(dān)。

3.多波柬測(cè)量技術(shù)與海洋測(cè)繪工序的技術(shù)調(diào)整

多波束測(cè)量系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航定位與數(shù)字化傳感器技術(shù)等多種技術(shù)的高度集成。通過(guò)安裝在測(cè)船底部的探頭發(fā)射和接收聲波信號(hào)，由聲波在水體中的傳播時(shí)間與聲速乘積即可計(jì)算出水深。探頭由發(fā)射探頭和接收換能器組成，有多達(dá)126個(gè)相互獨(dú)立的接收換能器(定向旋轉(zhuǎn)發(fā)射126個(gè)波束)；接收信號(hào)通過(guò)聲納處理器再傳到計(jì)算機(jī)。

多波束系統(tǒng)徹底改變了傳統(tǒng)測(cè)深方法，在波束形成理論、勘測(cè)技術(shù)、校正與處理方法上形成了自身復(fù)雜的特點(diǎn)，在測(cè)量中需要加以注意，否則將嚴(yán)重影響勘測(cè)精度。

3.1多波束測(cè)量技術(shù)的影響因素

多波束測(cè)深系統(tǒng)采取多組陣和廣角度發(fā)射與接收，形成條幅式高密度水深數(shù)據(jù)，是計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航定位與數(shù)字化傳感器技術(shù)等多種技術(shù)的高度集成。由于多波束系統(tǒng)橫向、縱向測(cè)點(diǎn)都十分密集，這就需要由高精度GPS定位系統(tǒng)與之相配套。否則將造成測(cè)點(diǎn)位置錯(cuò)位，失去多波束系統(tǒng)勘測(cè)的意義，井使海底地形失真或畸變。因此，必須嚴(yán)格測(cè)量各個(gè)坐標(biāo)定位數(shù)據(jù)，保證測(cè)量精度，以實(shí)現(xiàn)最佳（下轉(zhuǎn)第82頁(yè)）（上接第80頁(yè)）的測(cè)量結(jié)果。

對(duì)多波束精度的影響因素主要包括：不同水域環(huán)境的音速對(duì)波束傳播的影響、GPS定位對(duì)--坐標(biāo)精度的影響、測(cè)船中換能器的相對(duì)位置，以及潮位改變對(duì)水深的影響等等。以坐標(biāo)系的影響為例，由于多波束測(cè)深采用廣角度定向發(fā)射、多陣列信號(hào)接收和多個(gè)波束的形成及處理等技術(shù)，為了更好的說(shuō)明波束的空間關(guān)系和波束海底投影點(diǎn)的空間位置，首先必須定義好多波束測(cè)船參考坐標(biāo)系。多波束系統(tǒng)的換能器不論是固定還是便攜式安裝，其相對(duì)測(cè)量船的位置總是不變的，因此測(cè)量船是多波束勘測(cè)最現(xiàn)實(shí)的參考工作平臺(tái)?？紤]到波束空間角度表達(dá)的便利，一般測(cè)量船參考坐標(biāo)系原點(diǎn)選擇在換能器對(duì)稱(chēng)中心，船只橫向左舷方向?yàn)閤軸，船只縱向船頭方向?yàn)閅軸，船只鉛垂向下為z軸。另外，運(yùn)動(dòng)傳感器要嚴(yán)格安裝在與船中軸平行的地方。多波束船參考坐標(biāo)系是一種三坐標(biāo)軸與船固定并隨著船只運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系，它使得多波束各測(cè)深點(diǎn)的相對(duì)位置與測(cè)量船只定位系統(tǒng)的大地空間位置建立了聯(lián)系，同時(shí)也為進(jìn)行傳只補(bǔ)償提供了空間關(guān)系和基本方法。因此，以上的坐標(biāo)定位數(shù)據(jù)必須嚴(yán)格準(zhǔn)確的測(cè)量。

通過(guò)實(shí)踐試驗(yàn)可知，利用多波束測(cè)深系統(tǒng)，對(duì)聲速、導(dǎo)航系統(tǒng)的定位、參考坐標(biāo)系及潮位等影響因子加以注意，采用合理的測(cè)量方法以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)處理，完全能夠測(cè)得準(zhǔn)確可靠的水下地形圖，發(fā)現(xiàn)水下地形的細(xì)微變化。

3.2海洋測(cè)繪工序的技術(shù)調(diào)整

由于技術(shù)工序的調(diào)整和測(cè)量重點(diǎn)的改變，必然導(dǎo)致海洋測(cè)繪方法和技術(shù)的變革，大量的成熟技術(shù)需要攻克，部分理論和方法需要修正。

多波束測(cè)量具有全覆蓋、數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，不改變目前的水深測(cè)量工序，要由多波束測(cè)量的源數(shù)據(jù)形成一個(gè)符合海圖要求的水深數(shù)據(jù)是特別困難的，會(huì)極大地增加由水深測(cè)量到海圖產(chǎn)品的時(shí)間差。結(jié)合Ns(航海表面)和H-Cell(按海圖綜合的方法由NS抽取的水澡點(diǎn)和等深線，同時(shí)疊加障礙物等要素組成的海圖出版中的重要工序)的概念，同時(shí)參考NOAA(美國(guó)國(guó)家海洋大氣管理局)的方式，調(diào)整了目前的水深測(cè)量工序。具體修測(cè)體系：

(1)水深測(cè)量數(shù)據(jù)改正和計(jì)算誤差，形成網(wǎng)格化的NS。

(2)按照自動(dòng)綜合方法，由NS形成水深點(diǎn)和等深線H-Cel；

(3)障礙物探測(cè)數(shù)據(jù)改正，形成一個(gè)障礙物H-Cdll；

(4)不同的H-Cell疊加，嵌入海圖的數(shù)據(jù)庫(kù)，完成海圖數(shù)據(jù)的修鍘。

第4篇：海洋測(cè)繪發(fā)展范文

[關(guān)鍵詞]近岸海洋；水深測(cè)量；研究

中圖分類(lèi)號(hào)：P229 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）36-0337-01

海洋勘察測(cè)繪是建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的基礎(chǔ)性工作，也是開(kāi)發(fā)利用海洋自然資源與空間資源的根本保障工作。盡管相關(guān)的規(guī)范對(duì)于水深測(cè)量數(shù)據(jù)誤差規(guī)定可以0.2m范圍內(nèi)，但水深測(cè)量的誤差控制直接影響近海工程尤其是疏浚工程的經(jīng)濟(jì)效益，控制水深測(cè)量誤差對(duì)于減少工程建設(shè)時(shí)的人力物力浪費(fèi)現(xiàn)象進(jìn)而達(dá)到提高工程效益的目的是相當(dāng)重要的。

一、水深測(cè)量誤差的原因分析及措施

1、水深測(cè)量誤差原因分析

測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差一般由系統(tǒng)誤差和人為誤差共同影響而成的。對(duì)于改正水深測(cè)量誤差，主要是關(guān)注其系統(tǒng)誤差，系統(tǒng)誤差影響因素一般包括儀器因素、聲速因素、海況因素和船只因素等；而人為誤差則是由不同的操作人員的技術(shù)水平及職業(yè)道德所決定的。

儀器因素主要指的是測(cè)深儀的相關(guān)的性能以及與其相配套的系統(tǒng)所造成的誤差引起的水深測(cè)量誤差，往往是引起水深測(cè)量誤差的主要因素。某些型號(hào)的測(cè)深儀接受自身反射聲波的精度不一樣，當(dāng)測(cè)深船在航行過(guò)程中，水中存在的障礙物會(huì)影響聲波的反射情況，而測(cè)深儀對(duì)這類(lèi)假聲波不能做出正確的區(qū)分，從而影響水深測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果；另外測(cè)深儀可能由于使用時(shí)間超過(guò)其額定使用壽命導(dǎo)致其內(nèi)部的元器件松動(dòng)或老化，從而造成發(fā)出的波束以及儀器運(yùn)轉(zhuǎn)速度出現(xiàn)不規(guī)則的變化，從而對(duì)水深測(cè)量數(shù)據(jù)的精度造成直接影響。

通常采用的走航式水深測(cè)量方法，對(duì)聲波的靈敏度依賴(lài)較大，因此，聲波因素也是影響水深測(cè)量誤差大小的重要因素。對(duì)于不同情況的海水環(huán)境、氣候條件，水深測(cè)量之前聲速設(shè)置精度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響是直接的。聲速的設(shè)置準(zhǔn)確與否需考慮海水鹽度大小、含例、氣壓以及海水的溫度等因素。一般認(rèn)為當(dāng)海水溫度升高一攝氏度時(shí)，聲波的傳播速度增加約4.5m/s。例如所測(cè)水深為10米時(shí)，其聲速按1490m/s和1500m/s兩種情況設(shè)置，所得水深結(jié)果一般相差達(dá)10厘米，誤差達(dá)1%，聲速對(duì)水深測(cè)量的精度影響較為明顯。

影響水深測(cè)量數(shù)據(jù)精度的海況因素包括海浪的大小和潮位觀測(cè)的精度。海浪的起伏對(duì)于水深測(cè)量結(jié)果影響一般在10cm-20cm之間。潮位觀測(cè)的精度受潮位站的位置條件和觀測(cè)者的技術(shù)水平有關(guān)，應(yīng)選擇在風(fēng)浪較小的區(qū)域進(jìn)行潮位觀測(cè)，觀測(cè)讀數(shù)應(yīng)取波峰、波谷讀數(shù)的平均值。

船只因素主要指的是船只的型號(hào)和測(cè)深儀換能器的安裝使用對(duì)水深測(cè)量誤差的影響。在海洋工程水深測(cè)量工作時(shí)選擇合適的船只型號(hào)很重要。一般在水深較淺、風(fēng)浪較小的海域進(jìn)行水深測(cè)量時(shí)，建議選用船體較短小、活動(dòng)靈活的船只；在水深較深，風(fēng)浪較大海域進(jìn)行水深測(cè)量工作時(shí)，建議選擇吃水較深，穩(wěn)性較好的船只。測(cè)深儀換能器安裝于測(cè)深船只上時(shí)，需保證其處于垂直狀態(tài)，建議用重錘進(jìn)行檢查，否則影響水深測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果，傾斜角度越大，水深測(cè)量數(shù)據(jù)誤差也越大。

2、減少水深測(cè)量誤差的措施

要減少水深測(cè)量過(guò)程中的誤差應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：選擇對(duì)測(cè)量工作有利的氣象條件，盡量選擇風(fēng)力小、無(wú)浪的天氣；需盡量選用精度高、耐用性好、穩(wěn)定性能好的水深測(cè)量?jī)x器；根據(jù)測(cè)區(qū)環(huán)境選擇合適的測(cè)量船，測(cè)深儀換能器盡量安置測(cè)量船重心位置，如使用大型測(cè)量船應(yīng)在測(cè)量前對(duì)船舶動(dòng)吃水值進(jìn)行測(cè)定。

二、無(wú)驗(yàn)潮模式與潮位改正模式的優(yōu)缺點(diǎn)與誤差分析

隨著全球定位技術(shù)以及RTK技術(shù)的發(fā)展，RTK測(cè)量技術(shù)在沿海近岸以及內(nèi)河航道的水深測(cè)量中的優(yōu)越性日益凸顯。RTK高程信號(hào)和Heave信號(hào)融合還可以提高最終測(cè)量成果的精度。RTK用于海洋測(cè)繪有兩種方式：架設(shè)基站方法和網(wǎng)絡(luò)RTK方法，架設(shè)基站發(fā)射功率高、信號(hào)強(qiáng)，一般不會(huì)發(fā)生信號(hào)中斷的情況，但是需要多一臺(tái)GPS接收機(jī)作為基準(zhǔn)站，還需要有專(zhuān)人看守，比較麻煩；CORS網(wǎng)絡(luò)RTK高程測(cè)量的中誤差為0.022米，只需要一張手機(jī)卡，在手機(jī)有信號(hào)的地方就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量，缺點(diǎn)是：有時(shí)會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)原因?qū)е滦盘?hào)中斷，信號(hào)一旦中斷就會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失，必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)，測(cè)量船掉頭重新測(cè)量，這樣嚴(yán)重影響了施測(cè)效率。

潮位改正模式一般是用信標(biāo)機(jī)定位，用驗(yàn)潮儀采集水面高程或直接讀取潮位數(shù)據(jù)。信標(biāo)機(jī)定位精度較低但對(duì)于海洋測(cè)繪精度足夠，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。

測(cè)量船在海上受涌浪的影響會(huì)發(fā)生傾斜，由于無(wú)驗(yàn)潮模式用來(lái)計(jì)算水下高程的測(cè)量值是GPS橢球高經(jīng)過(guò)似大地水準(zhǔn)面精化后推算的85高程，而潮位改正模式使用的是海水面，二者受測(cè)船傾斜影響而產(chǎn)生的高程誤差不同，如圖1所示：測(cè)船受涌浪的影響而傾斜，圖上三角形的斜邊是聲線，根據(jù)相似三角形原理有：

（1）

其中H水：水面到海底的垂直高度，S水：測(cè)量水深記錄值，HG：GPS接收機(jī)到海底的高度，SG：GPS接收機(jī)到海底的測(cè)量記錄值。接收機(jī)為了得到良好的信號(hào)需要離開(kāi)測(cè)船一定高度，所以SG>S水。

（SG―HG）>（S水―H水）（2）

從以上分析可知：記錄值與真實(shí)值的差距（誤差），無(wú)驗(yàn)潮模式大于潮位改正模式，船舶橫搖縱搖對(duì)無(wú)驗(yàn)潮模式測(cè)深精度影響更大。

三、驗(yàn)證潮位改正精度的一種方法

海洋測(cè)繪是測(cè)量船在海面上測(cè)量海底相對(duì)于海水面的深度，而海水面由于日月引力的影響周而復(fù)始地做固定周期的升降運(yùn)動(dòng)，因此必須確定一個(gè)固定的深度基準(zhǔn)作為參考（如85高程基準(zhǔn)），一般選擇當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面，將瞬時(shí)測(cè)量的水深值歸算到當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面就需要設(shè)立驗(yàn)潮站測(cè)量海面的瞬時(shí)高程值進(jìn)行潮位改正。潮位改正的目的是盡可能地消除測(cè)深數(shù)據(jù)中的海洋潮汐影響，將測(cè)深數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為以當(dāng)?shù)乩碚撋疃然鶞?zhǔn)面為基準(zhǔn)的水深數(shù)據(jù)。 在實(shí)際測(cè)量中不可能觀測(cè)測(cè)區(qū)內(nèi)每一時(shí)刻的潮汐變化值，所以，水位觀測(cè)通常以“點(diǎn)”代“面”的改正方法。潮位改正方法主要有單站潮位改正法、線性?xún)?nèi)插法、水位分帶法、時(shí)差法和參數(shù)法等，每種方法都有自己的假設(shè)條件，所以在水位改正時(shí)存在一定的誤差。

目前，我國(guó)對(duì)于水位改正的精度還沒(méi)有給出具體的規(guī)定，但是GB12327―1998《海道測(cè)量規(guī)范》給出了“相鄰驗(yàn)潮站之間的距離應(yīng)滿(mǎn)足最大潮高差不大于1m，最大潮時(shí)差不大于2h，且潮汐性質(zhì)基本相同”的規(guī)定?？紤]到現(xiàn)在高速發(fā)展的海洋測(cè)繪技術(shù)以及儀器條件比頒布《海道測(cè)量規(guī)范》時(shí)要高許多，可以用外推法或者內(nèi)插法對(duì)潮位數(shù)據(jù)的精度進(jìn)行一定的評(píng)估，具體方法是：在確立驗(yàn)潮站布設(shè)方案之后，在呈三角形設(shè)置的驗(yàn)潮站中間位置投放一自容式驗(yàn)潮儀（或者人工在測(cè)區(qū)內(nèi)的幾個(gè)小島上不同時(shí)間不同位置分別觀測(cè)7h）與水位分帶法計(jì)算的該位置的潮位值比較，以確定分帶法潮位改正的精度。

結(jié)論

海洋測(cè)繪是一門(mén)多傳感器協(xié)同作業(yè)的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)，集GPS空間定位、海洋聲學(xué)測(cè)深、聲速測(cè)量、潮位測(cè)量等于一體，要提高海洋測(cè)繪數(shù)據(jù)精度必須從施測(cè)的每一個(gè)環(huán)節(jié)入手分析。換能器船舷安裝時(shí)測(cè)線方向應(yīng)該盡量設(shè)計(jì)與波向涌向一致；測(cè)船橫搖縱搖對(duì)無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深模式的影響較驗(yàn)潮模式更大；潮位的內(nèi)插改正精度是可以通過(guò)多余觀測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)評(píng)定的。

參考文獻(xiàn)

第5篇：海洋測(cè)繪發(fā)展范文

英文名稱(chēng)：Acta Geodaetica et Cartographica Sinica

主管單位：中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)

主辦單位：中國(guó)測(cè)繪學(xué)會(huì)

出版周期：雙月刊

出版地址：北京市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：

郵發(fā)代號(hào)：

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1957

期刊收錄：

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

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中文核心期刊(2008)

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中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

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Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊

聯(lián)系方式

第6篇：海洋測(cè)繪發(fā)展范文

摘要:

多波束水柱數(shù)據(jù)攜帶了波束從換能器到海底的完整聲學(xué)信息，可用于探測(cè)海面至海底的聲照射目標(biāo)。通過(guò)對(duì)多波束原始水柱數(shù)據(jù)文件(*.all，*.wcd)解析，分析提取水柱數(shù)據(jù)繪制其航向剖面圖、垂直剖面圖和波束陣列圖。利用水柱影像分析工具可清晰判斷水體中目標(biāo)物的形狀、大小和位置，獲得傳統(tǒng)多波束深度測(cè)量無(wú)法探測(cè)到的細(xì)小特征。實(shí)例分析表明，研發(fā)的水柱影像分析工具在水柱成像及水體目標(biāo)探測(cè)識(shí)別中有著重要應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞:

海洋測(cè)量;多波束測(cè)深;水柱影像;水柱數(shù)據(jù);目標(biāo)探測(cè)

1引言

多波束聲納水柱影像在水下目標(biāo)探測(cè)中應(yīng)用廣泛［1］，可反映聲波穿透區(qū)整個(gè)水體中目標(biāo)物反射信息［2］。在探測(cè)航道礙航物［3］、沉船［4－5］、水雷和潛艇等民用和軍事目標(biāo)，監(jiān)測(cè)海底熱液噴口、氣層泄露［6］、海洋內(nèi)波［7］等海洋環(huán)境活動(dòng)中有著重要作用和應(yīng)用前景。隨著多波束技術(shù)研究和硬件設(shè)備的發(fā)展，大部分多波束測(cè)量系統(tǒng)擁有測(cè)量水深數(shù)據(jù)同時(shí)記錄水柱數(shù)據(jù)的能力。國(guó)外研究者開(kāi)始發(fā)掘其中的重要價(jià)值，Marques［8］研究表明多波束水柱影像可用于識(shí)別和精確定位海水中懸浮目標(biāo)，用于海洋學(xué)研究、海事搜救和打撈、軍事應(yīng)用以及地質(zhì)活動(dòng)跟蹤。Auke［3］使用水柱數(shù)據(jù)分析了沉船桅桿等物體的成像和跟蹤能力。HugeClarke［4－5］等提出使用多波束水柱數(shù)據(jù)成像并改進(jìn)精化沉船的最淺深度。多波束水柱信息尚是一個(gè)新生事物，在目前國(guó)際上還未推廣應(yīng)用，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)其研究甚少。同時(shí)，許多廠商采集的水柱信息采用自定義的格式存儲(chǔ)，成像、處理與分析軟件極其缺乏。本文對(duì)KongsbergSimrad公司生產(chǎn)的EM系列多波束聲納系統(tǒng)采集的原始水柱數(shù)據(jù)文件(*.all和*.wcd)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、數(shù)據(jù)提取和水柱成像分析工具的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。將水體目標(biāo)以不同視野清晰顯示，輔助測(cè)量人員對(duì)目標(biāo)物的形狀、大小以及位置等信息進(jìn)行判斷，獲取傳統(tǒng)多波束深度測(cè)量無(wú)法探測(cè)的詳盡水體中目標(biāo)信息。

2水柱影像分析工具設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

分析工具基于MicrosoftVisualStudio2010MFC平臺(tái)進(jìn)行界面設(shè)計(jì)和程序?qū)崿F(xiàn)，分為顯示和分析兩個(gè)模塊。顯示模塊主要對(duì)航向、垂向以及波束陣列方式進(jìn)行影像顯示;分析模塊則提供在時(shí)間序列和角度序列上的數(shù)據(jù)變化信息，主要用于后續(xù)研究。為了使圖像能更清晰完整地反映水體中目標(biāo)特征，引入了圖像插值和灰度變換技術(shù)，進(jìn)一步提高了目標(biāo)識(shí)別率和成像效果。

2.1水柱成像原理

多波束聲納工作時(shí)，換能器發(fā)射基元陣列持續(xù)發(fā)射聲波，聲波從水體至海底經(jīng)過(guò)反向散射后，再由接收換能器對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行接收。對(duì)于傳統(tǒng)的深度測(cè)量，僅探測(cè)代表波束腳印中心處的平均往返時(shí)間或相位變化［9］;而水柱數(shù)據(jù)則是采集沿探測(cè)波束方向上反向散射強(qiáng)度的時(shí)序觀測(cè)量，其采樣個(gè)數(shù)是同時(shí)水深測(cè)量的成百上千倍。在不考慮聲速、水深環(huán)境、海底起伏等因素下，隨著測(cè)量船的行進(jìn)，每條測(cè)線可獲得一個(gè)三角柱體，見(jiàn)圖1。水柱數(shù)據(jù)采集為等時(shí)間采樣模式，根據(jù)儀器設(shè)定的脈沖寬度和采樣頻率決定當(dāng)前水深環(huán)境下波束序列的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，結(jié)合聲波在水中傳播速度以及波束入射角可計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn)在換能器坐標(biāo)系下的位置，見(jiàn)公式(1)。R=n×ssf(1)式中，R為當(dāng)前采樣點(diǎn)到換能器的距離;n為波束采樣點(diǎn)點(diǎn)號(hào);ss為聲波在海水中傳播速度;f為采樣點(diǎn)的采樣頻率。

2.2顯示模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)不同視角將水柱影像成像設(shè)計(jì)為航向、垂向和波束陣列3個(gè)顯示模塊，分別與其水柱影像圖對(duì)應(yīng)顯示。測(cè)量船沿測(cè)線方向連續(xù)采樣時(shí)，將當(dāng)前測(cè)線下采集到的所有水柱采樣點(diǎn)按照其反向散射強(qiáng)度大小堆疊投影至YOZ平面(圖1)，即生成水柱影像航向圖(圖2(a));每一瞬時(shí)發(fā)射接收周期(Ping)下所有反向散射強(qiáng)度采樣點(diǎn)進(jìn)行歸位計(jì)算后全部繪制到XOZ平面(圖1)，即為水柱影像垂向圖(圖2(b));將當(dāng)前Ping下所有采樣點(diǎn)按照其所在波束角和采樣點(diǎn)號(hào)依次平行排列則生成波束陣列圖(圖2(c))。航向顯示模塊中可查看在當(dāng)前測(cè)線較長(zhǎng)時(shí)間間隔下水柱中央內(nèi)部的變化，對(duì)水體中存在的連續(xù)目標(biāo)物及其走勢(shì)進(jìn)行整體觀察和判斷;垂向顯示模塊對(duì)采集的每Ping數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，可查看每一瞬時(shí)切面下水體內(nèi)部及海底信息;波束陣列圖則是將每Ping采集到的全部采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)盡數(shù)展繪，可避免數(shù)據(jù)的遺漏。3個(gè)顯示模塊相互輔助可提高水柱影像目標(biāo)查找準(zhǔn)確性。

2.3分析模塊

為準(zhǔn)確判斷水體目標(biāo)物的位置和反向散射強(qiáng)度等信息，需要對(duì)其所在角度波束的時(shí)間序列以及其相同旅行時(shí)處的角度序列進(jìn)行分析。時(shí)間序列以波束傳播時(shí)間為橫坐標(biāo)，角度序列以波束角為橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)均為反向散射強(qiáng)度(圖3)。通過(guò)垂向顯示模塊初步判斷目標(biāo)物存在，選擇目標(biāo)物所在同范圍曲線，根據(jù)角度序列圖中峰值位置判斷目標(biāo)物所在波束角，選擇目標(biāo)所在角度的時(shí)間序列圖，精確判斷目標(biāo)物位置。

3關(guān)鍵技術(shù)及主要功能

3.1八鄰域插值

采集的原始水柱文件中，反向散射強(qiáng)度數(shù)據(jù)是按照波束角和采樣點(diǎn)號(hào)依次排列的，當(dāng)歸算到直角坐標(biāo)系時(shí)，波束邊緣出現(xiàn)空值，導(dǎo)致影像顯示不完整，極大影響影像識(shí)別。因此，須對(duì)在波束角范圍內(nèi)的采樣空值點(diǎn)進(jìn)行插值。數(shù)據(jù)解析中已知強(qiáng)度值區(qū)間為－64～0dB，空值區(qū)為0。定義一個(gè)3×3插值算子，算子中心O處灰度值為f(O)，如果出現(xiàn)空值點(diǎn)，f(O)=0，此時(shí)取與空值點(diǎn)鄰近的8個(gè)采樣點(diǎn)中非空值的平均值作為f(O)的值(圖4)。此方法可將待插值點(diǎn)和其周邊采樣點(diǎn)值相關(guān)聯(lián)，符合坐標(biāo)轉(zhuǎn)化后的角度空值區(qū)的填補(bǔ)規(guī)律，十分便捷有效。插值前后細(xì)節(jié)區(qū)域?qū)Ρ刃Ч?jiàn)圖5。

3.2影像增強(qiáng)

3.2.1灰度變換

水柱數(shù)據(jù)成像時(shí)，將反向散射強(qiáng)度數(shù)據(jù)與灰度數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，即可生成原始水柱影像(圖6(a))。此時(shí)影像直方圖中目標(biāo)灰度較為集中，且其灰度值總體較小，所成影像目標(biāo)與背景較為相近，難以區(qū)分，目標(biāo)成像不清晰。為使提升影像識(shí)別和細(xì)節(jié)表征能力，對(duì)原始影像進(jìn)行如下灰度變換:灰度取反(圖6(b))、灰度增加(圖6(c))、灰度減小(圖6(d))、線性增強(qiáng)(圖6(e))、直方圖均衡化(圖6(f))。取反變換是對(duì)原影像中的灰度進(jìn)行取反操作，實(shí)現(xiàn)底片效果;灰度增加和減小兩種變換是對(duì)影像加上或減去一定灰度值對(duì)其進(jìn)行再現(xiàn);線性變化是對(duì)所有灰度值乘上固定的系數(shù)，使灰度覆蓋范圍擴(kuò)大或縮小;直方圖均衡變換是通過(guò)使用累積分布函數(shù)見(jiàn)公式(2)對(duì)灰度值進(jìn)行“調(diào)整”，把原始圖像的灰度直方圖從比較集中的某個(gè)灰度區(qū)間變成在全部灰度范圍內(nèi)的均勻分布。Sk=255×∑kj=0njn(2)式中，k=0，1，2，...，L－1;Sk為均衡化后的灰度值;n為影像像素總數(shù);nj為影像中某個(gè)灰度色階j的像素?cái)?shù)量;j的范圍為0～k;L為影像可能的灰度級(jí)數(shù)。

3.2.2變換效果分析

通過(guò)圖6中各種灰度變換后的水柱影像圖及其灰度直方圖，可以直觀看到灰度變換的效果。雖然灰度取反、增加和減小對(duì)影像可見(jiàn)度有部分改善，但線性增強(qiáng)和直方圖均衡化對(duì)影像優(yōu)化更加明顯。線性增強(qiáng)可根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的縮放參數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行灰度縮放，調(diào)整至最優(yōu)視圖。直方圖均衡化則表現(xiàn)了更優(yōu)秀的成像能力，增強(qiáng)對(duì)比度，大大減少對(duì)弱回聲目標(biāo)的遺漏現(xiàn)象。綜合比較后，直方圖均衡變換方法是適合水柱二維影像灰度變換較為理想的方法。分析工具提供了以上各種變換，用戶(hù)可根據(jù)需要選擇適宜的灰度變換方法。

4實(shí)例分析

本次實(shí)驗(yàn)對(duì)象為1991年被作為休閑潛水設(shè)施沉沒(méi)的貨船MVG.B.Church，它沉沒(méi)區(qū)域的水深約為24～27m，船身長(zhǎng)54m，甲板上繩索齊全，桅桿和吊艇架均完整存在。實(shí)驗(yàn)對(duì)象在沉沒(méi)前被測(cè)量并拍照記錄，其突起物大小、特征和位置均有據(jù)可查。實(shí)驗(yàn)多波束設(shè)備為EM3002型號(hào)，同時(shí)采集測(cè)深數(shù)據(jù)和水柱數(shù)據(jù)，原始水柱文件記錄數(shù)據(jù)類(lèi)型為*.all格式。讀入文件后可在水柱影像分析工具的主界面看到航向和垂向兩個(gè)顯示模塊。航向顯示模塊中可觀察到沿航跡線方向上有疑似沉船目標(biāo)物的存在，并能看到其桅桿、繩索等細(xì)部特征物。在航向顯示窗口中選擇目標(biāo)Ping后即在下方窗口中顯示其垂向圖。本例為桅桿所在Ping，此時(shí)可在右側(cè)波束信息顯示區(qū)域得知桅桿所在Ping號(hào)為58131，其波束開(kāi)角為129.66°，波束數(shù)為160個(gè)，當(dāng)前聲速值為1477.2m/s，采樣頻率為7146.5Hz，海底深度為26.7m。根據(jù)設(shè)計(jì)的深度拾取功能還可查看桅桿最淺點(diǎn)的深度值約為4.1m。若使用波束陣列顯示模塊，則可得到目標(biāo)Ping的波束陣列圖(圖2(c))。使用分析模塊對(duì)水柱影像進(jìn)一步分析時(shí)，可選擇指定波束角和相同范圍曲線，即得到相應(yīng)的時(shí)間序列圖和角度序列圖(圖3)。通過(guò)分析，可進(jìn)一步確定沉船細(xì)節(jié)部分所在波束角、相對(duì)于換能器的位置以及目標(biāo)物反向散射強(qiáng)度等重要信息。由于桅桿目標(biāo)較為細(xì)長(zhǎng)，傳統(tǒng)的多波束測(cè)深時(shí)未能將其作為底部采樣值記錄或者將其作為噪聲點(diǎn)過(guò)濾，此時(shí)不能得到此區(qū)域正確的最淺深度，危及航行安全。而在水柱影像中能夠清晰觀察到桅桿的存在，并可通過(guò)分析工具判斷桅桿所在位置的最淺點(diǎn)。水柱影像圖中還可觀察到將環(huán)境噪聲和旁瓣噪聲的存在，如徑向噪聲、鏡面回波和第一回波。由于海底反射較為強(qiáng)烈，導(dǎo)致海底所在相同范圍曲線上所有采樣點(diǎn)反向散射強(qiáng)度值增加，繼而會(huì)掩蓋部分區(qū)域真實(shí)目標(biāo)。因此在水柱數(shù)據(jù)采集時(shí)，為保證水體目標(biāo)物擁有較好的可視度，應(yīng)使其分布在最小斜距范圍以?xún)?nèi)。

5結(jié)束語(yǔ)

水柱影像提供了水體中目標(biāo)物更豐富的細(xì)節(jié)信息，可用來(lái)輔助多波束測(cè)深數(shù)據(jù)處理。但由于其數(shù)據(jù)量較大以及其格式的不統(tǒng)一，給研究者帶來(lái)了困難。本文介紹了一種多波束聲納水柱影像分析工具，可對(duì)*.all和*.wcd格式的原始水柱數(shù)據(jù)解析成圖。并使用八鄰域插值法以及直方圖均衡等灰度變換法對(duì)水柱影像可視度和目標(biāo)可見(jiàn)度進(jìn)行較大改善。同時(shí)，可對(duì)影像圖、時(shí)間序列和角度序列等原始數(shù)據(jù)進(jìn)行提取保存，為進(jìn)一步的分析研究奠定基礎(chǔ)。通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了分析工具的功能性以及水柱影像的更為詳盡的細(xì)節(jié)記錄和重現(xiàn)能力，可作為輔助多波束測(cè)深以及水體目標(biāo)探測(cè)分析的有效工具。

參考文獻(xiàn):

［1］陽(yáng)凡林，韓李濤，王瑞富，等．多波束聲納水柱影像探測(cè)中底層水域目標(biāo)的研究進(jìn)展［J］．山東科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2013，32(6):75-82．

［2］丁繼勝，董立峰，唐秋華，等．高分辨率多波束聲納系統(tǒng)海底目標(biāo)物檢測(cè)技術(shù)［J］．海洋測(cè)繪．2014，34(5):62-64．

［9］趙建虎．多波束測(cè)深及圖像數(shù)據(jù)處理方法［M］．武漢:武漢大學(xué)出版社，2006．

［10］丁繼勝，周興華，吳永亭，等．多波束回聲測(cè)深系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)的分離提取方法［J］．海洋測(cè)繪，2006，26(4):33-35．

［11］王煜，趙英俊，陽(yáng)凡林，等．EM300X系列多波束ALL數(shù)據(jù)格式解析［A］．山東科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2009，28(5):16-22．

第7篇：海洋測(cè)繪發(fā)展范文

一、測(cè)繪學(xué)的現(xiàn)展

空間技術(shù)，各類(lèi)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星使人類(lèi)有了對(duì)地球整體進(jìn)行觀察和測(cè)繪的工具，好象可以把地球擺在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀察研究一樣方便。由空間技術(shù)和其它相關(guān)技術(shù)，如由計(jì)算機(jī)、信息、通訊等技術(shù)發(fā)展起來(lái)的3S技術(shù)（GPS、RS、GIS）在測(cè)繪學(xué)中的不斷出現(xiàn)和應(yīng)用，使測(cè)繪學(xué)從理論到手段都發(fā)生了根本的變化。測(cè)繪生產(chǎn)任務(wù)也由傳統(tǒng)的紙上或類(lèi)似介質(zhì)的地圖編制、生產(chǎn)和更新發(fā)展到地理空間數(shù)據(jù)的采集、處理和管理。GPS的出現(xiàn)革新了傳統(tǒng)的定位方式；傳統(tǒng)的攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集技術(shù)已由遙感衛(wèi)星或數(shù)字?jǐn)z影獲得的影像所代替，測(cè)繪人員在室內(nèi)借助高速高容量計(jì)算機(jī)和專(zhuān)用配套設(shè)備對(duì)遙感影象或信號(hào)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行地表(甚至地殼淺層)幾何和物理信息的提取和變換，得出數(shù)字化地理信息產(chǎn)品，由此制作各類(lèi)可供社會(huì)使用的專(zhuān)用地圖等測(cè)繪產(chǎn)品。我國(guó)960萬(wàn)平方公里國(guó)土的國(guó)家基本地圖的成圖或更新周期可望從十幾年，幾十年縮短到幾年或更短，測(cè)繪業(yè)的體力勞動(dòng)得到解放，生產(chǎn)力得到大的提高。今天，光纜通訊、衛(wèi)星通訊、數(shù)字化多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可使測(cè)繪產(chǎn)品從單一紙質(zhì)信息轉(zhuǎn)變?yōu)榇疟P(pán)和光盤(pán)等電子信息，產(chǎn)品分發(fā)可從單一郵路轉(zhuǎn)到"電路"(數(shù)字通訊和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳真)，測(cè)繪產(chǎn)品的形式和服務(wù)社會(huì)的方式由于信息技術(shù)的支持發(fā)生了很大變化，進(jìn)入了信息化的發(fā)展。當(dāng)前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)所有制成份和運(yùn)行體制的改革，需要開(kāi)放民用國(guó)家測(cè)繪產(chǎn)品；從技術(shù)方面看，西方國(guó)家衛(wèi)星測(cè)地技術(shù)可制作全球幾乎任一地區(qū)1米分辨率(相當(dāng)1∶1萬(wàn)比例尺)的地圖，衛(wèi)星上的GPS又可將這種地圖納入全球參考框架和轉(zhuǎn)換為他們的國(guó)家坐標(biāo)系，中、小比例尺國(guó)家地圖的保密價(jià)值已大大降低；對(duì)于軍事敏感的重力數(shù)據(jù)，衛(wèi)星重力技術(shù)所發(fā)展的低階全球重力場(chǎng)模型已足夠用于他們的遠(yuǎn)程戰(zhàn)略導(dǎo)彈發(fā)射。目前全球高階重力場(chǎng)模型(如EGM96)分辨率已達(dá)50公里，已接近我國(guó)現(xiàn)有重力數(shù)據(jù)的分辨率，其保密價(jià)值也需要重新評(píng)估。這一形勢(shì)使絕大部份測(cè)繪產(chǎn)品可以作為普通商品服務(wù)于全社會(huì)，測(cè)繪業(yè)從單一國(guó)家事業(yè)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣?huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)，這無(wú)疑為測(cè)繪學(xué)的發(fā)展注入了新的活力和擴(kuò)大了發(fā)展空間，這也是一個(gè)有重要意義的歷史性轉(zhuǎn)變。

綜上所述，由于以空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和信息技術(shù)為支柱的測(cè)繪高新技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展，測(cè)繪學(xué)的理論基礎(chǔ)、測(cè)繪工程的技術(shù)體系、其研究領(lǐng)域和學(xué)科目標(biāo)，正在適應(yīng)新形勢(shì)的需要發(fā)生著深刻的變化，表現(xiàn)為正在以高新技術(shù)為支撐和動(dòng)力，進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)求發(fā)展，測(cè)繪業(yè)已成為一項(xiàng)重要的信息產(chǎn)業(yè)。它的服務(wù)范圍和對(duì)象也在不斷擴(kuò)大，不僅是原來(lái)的單純從控制到測(cè)圖，為國(guó)家制作基本地形圖的任務(wù)，而是擴(kuò)大到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中與空間數(shù)據(jù)有關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域。它必將隨著21世紀(jì)更加成熟的信息化社會(huì)的到來(lái)向更高層次發(fā)展，在未來(lái)數(shù)字地球的概念和技術(shù)框架中占據(jù)重要的基礎(chǔ)性地位。

二、數(shù)字地球和現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)

地球上一切事件都發(fā)生在一定的空間位置，人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所需要的信息絕大部分(約80%)都與地理位置相關(guān)。中國(guó)21世紀(jì)議程62個(gè)優(yōu)先發(fā)展項(xiàng)目中，約有40個(gè)需要建立或應(yīng)用地理信息系統(tǒng)。數(shù)字地球是利用海量地理信息（即地球空間數(shù)據(jù)）對(duì)地球所做的多分辨率、三維的數(shù)字化描述的整體信息模型，便于人類(lèi)最大限度地實(shí)現(xiàn)信息資源的共享和合理使用，為人類(lèi)認(rèn)識(shí)、改造和保護(hù)地球提供一種新的手段，這里在數(shù)字地球的概念中突出顯示了地理坐標(biāo)的框架作用，因此NSDI是數(shù)字地球的基礎(chǔ)設(shè)施，要求提供(地球)空間數(shù)據(jù)框架，包括大地測(cè)量控制框架(國(guó)家定位網(wǎng)和重力控制網(wǎng))、數(shù)字正射影像、數(shù)字高程模型、道路、水系、行政境界、公共地藉等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)集。在此框架上加載各類(lèi)地球自然信息和人類(lèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等一切所需要和感興趣的人文信息。為數(shù)字地球提供上述地球空間數(shù)據(jù)框架是測(cè)繪業(yè)本身的"專(zhuān)職"，但又對(duì)測(cè)繪學(xué)提出了更高層的技術(shù)要求。

NSDI要建立在NII上，要在因特網(wǎng)上運(yùn)行，要求開(kāi)發(fā)功能強(qiáng)、效率高的因特網(wǎng)GIS軟件。這表明還要大力發(fā)展測(cè)繪產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它的技術(shù)基礎(chǔ)是寬帶、高速圖形圖象網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然其中寬帶高速問(wèn)題需要國(guó)家投資在NII中解決。數(shù)字地球構(gòu)想的另一個(gè)高技術(shù)特點(diǎn)是虛擬現(xiàn)實(shí)模型。目前發(fā)展起來(lái)的全數(shù)字化攝影測(cè)量就能夠利用功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或工作站，對(duì)數(shù)字化影象進(jìn)行處理，建立立體地形或地物虛擬模型。但如何將這一技術(shù)用在因特網(wǎng)上對(duì)多種測(cè)繪產(chǎn)品和普通用戶(hù)提供虛擬模型甚或虛擬現(xiàn)實(shí)模型，則是要進(jìn)一步研究和發(fā)展的。數(shù)字地球是對(duì)真實(shí)地球及其相關(guān)現(xiàn)象的多分辨率、統(tǒng)一性的三維數(shù)字化整體表達(dá)，這里強(qiáng)調(diào)了統(tǒng)一性和整體性，要求全球多源數(shù)據(jù)無(wú)縫無(wú)邊的連結(jié)和整合。從空間數(shù)據(jù)框架來(lái)說(shuō)，其統(tǒng)一性和整體性是由大地測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)和給予保證的。大地測(cè)量是傳統(tǒng)測(cè)繪的基礎(chǔ)，對(duì)當(dāng)前信息化測(cè)繪和構(gòu)建未來(lái)數(shù)字地球更是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，即空間數(shù)據(jù)框架的框架。它要求全球采用統(tǒng)一的參考橢球模型和相應(yīng)的地心坐標(biāo)參考框架(如ITRF)；全球統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)，即統(tǒng)一定義和使用的大地水準(zhǔn)面；全球統(tǒng)一的重力測(cè)量基準(zhǔn)(重力基本網(wǎng))；全球統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng)。一切原有的測(cè)繪成果，特別是國(guó)家基本地圖都要轉(zhuǎn)換到上述全球統(tǒng)一的參考系中。數(shù)字地球?qū)θ虼蟮販y(cè)量提出了更高更緊迫的要求。GPS配以少量SLR和VLBI站是各國(guó)保持和維護(hù)各自的地心參考框架的基本技術(shù)，但局部坐標(biāo)到全球坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換目前還難于達(dá)到優(yōu)于米級(jí)的精度；全球高程系統(tǒng)的統(tǒng)一問(wèn)題，大地測(cè)量學(xué)家經(jīng)過(guò)幾十年的研究，目前還是一個(gè)未能解決的難題，最終要通過(guò)全球重力數(shù)據(jù)，特別是新一代衛(wèi)星重力計(jì)劃和衛(wèi)星海洋測(cè)高計(jì)劃在國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)的統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)下實(shí)現(xiàn)。

海洋占全球面積的70%，海洋將是21世紀(jì)資源開(kāi)發(fā)的主要競(jìng)爭(zhēng)空間，海洋動(dòng)力環(huán)境的變化（如厄爾尼諾現(xiàn)象）又是決定全球氣候變化的主要控制"閥門(mén)"。數(shù)字地球向海洋測(cè)繪提出了挑戰(zhàn)。從全球來(lái)說(shuō)，目前海洋的精細(xì)測(cè)繪基本上還是空白，多波束測(cè)深技術(shù)的發(fā)展加速了各國(guó)領(lǐng)海海底地形的測(cè)繪，但要將陸地坐標(biāo)參考框架以相近的精度擴(kuò)展到海洋仍存在困難，海上GPS定位精度還低于5米；由于陸地高程基準(zhǔn)不能用水準(zhǔn)測(cè)量傳遞到海洋，在衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)的支持下用某種去掉潮汐影響的平均海面作深度基準(zhǔn)，精度可達(dá)米級(jí)，和多波束測(cè)深精度相當(dāng)。但廣大的開(kāi)闊深海的海底地形測(cè)繪不可能用船載測(cè)深儀完成，用衛(wèi)星測(cè)高結(jié)合重力數(shù)據(jù)(低階或中階重力場(chǎng)模型)反演海底地形，目前試驗(yàn)精度可達(dá)10-100米。數(shù)字地球?qū)⒁蠛Ｑ鬁y(cè)繪技術(shù)有新的突破。

測(cè)繪學(xué)由于其技術(shù)的突破已日益向相關(guān)地學(xué)領(lǐng)域滲透。大地測(cè)量更成為研究地球動(dòng)力學(xué)(包括海洋動(dòng)力甚至大氣動(dòng)力)的重要技術(shù)手段，GPS監(jiān)測(cè)已能提供全球板塊運(yùn)動(dòng)和地殼形變精密數(shù)據(jù)，可用于研究地學(xué)災(zāi)害(地震、滑坡和火山爆發(fā)等)的預(yù)測(cè)；GPS已可以和VLBI相近的精度和頻譜分辨率監(jiān)測(cè)地球自轉(zhuǎn)的變化，由此研究地球深部結(jié)構(gòu)和動(dòng)力過(guò)程及全球變化；專(zhuān)題GIS也成為環(huán)境災(zāi)害問(wèn)題分析預(yù)測(cè)工具。數(shù)字地球最重要的功能之一是為解決21世紀(jì)人類(lèi)面臨的環(huán)境和災(zāi)害問(wèn)題提供一個(gè)可供觀察、分析、模擬和預(yù)測(cè)的全球信息系統(tǒng)，以期協(xié)調(diào)人與自然的關(guān)系。

我們贊成活數(shù)字地球或動(dòng)態(tài)數(shù)字地球的提法，因?yàn)槿祟?lèi)是生活在不斷運(yùn)動(dòng)變化的地球上?，F(xiàn)在在全球性的觀測(cè)中，各種對(duì)地觀測(cè)新技術(shù)已可能連續(xù)快速獲取地球表面（或淺層）隨時(shí)間變化的幾何和物理信息，了解地球上各種現(xiàn)象及其變化。因此測(cè)繪學(xué)或者說(shuō)測(cè)繪業(yè)則應(yīng)當(dāng)利用3S技術(shù)結(jié)合合成孔經(jīng)雷達(dá)干涉技術(shù)（INSAR）以及其他新技術(shù)（如衛(wèi)星重力探測(cè)技術(shù)等）對(duì)地進(jìn)行觀測(cè)，為構(gòu)建活數(shù)字地球提供描述地球動(dòng)態(tài)變化的地理信息產(chǎn)品。

數(shù)字地球構(gòu)想是推動(dòng)人類(lèi)大踏步跨進(jìn)信息社會(huì)的重大戰(zhàn)略步驟，有挑戰(zhàn)也有風(fēng)險(xiǎn)。測(cè)繪是數(shù)字地球的基礎(chǔ)，測(cè)繪工作者也將是構(gòu)造數(shù)字地球的"尖兵"，也要求測(cè)繪學(xué)有新的發(fā)展和突破。

三、測(cè)繪學(xué)和地球空間信息學(xué)

在本文第一部分已談及測(cè)繪學(xué)在新的技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)下的現(xiàn)展趨勢(shì)。從現(xiàn)代信息論的觀點(diǎn)看，測(cè)繪學(xué)本質(zhì)上就是一門(mén)關(guān)于地球空間信息的學(xué)科，傳統(tǒng)的測(cè)繪受地面測(cè)量技術(shù)、時(shí)空尺度和精度水平以及投入的局限，其產(chǎn)品主要是單一的地形圖和在地形圖基礎(chǔ)上編繪的專(zhuān)用地圖。它不能反映、至少不能及時(shí)反映地球表面形態(tài)的變化，特別是大范圍和全球變化。其產(chǎn)品制作周期長(zhǎng)，已不能滿(mǎn)足地區(qū)經(jīng)濟(jì)和全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的多種需要。信息技術(shù)加快了人類(lèi)社會(huì)的運(yùn)行速度。測(cè)繪學(xué)應(yīng)該是提供人類(lèi)生存空間自然環(huán)境及其變化信息的學(xué)科，它的學(xué)科內(nèi)涵發(fā)生了巨大的變化，因此如何界定測(cè)繪學(xué)的含義，已是世界各國(guó)測(cè)繪工作者所關(guān)注的問(wèn)題。于是從90年代開(kāi)始，國(guó)際上將測(cè)繪學(xué)（SurveyingandMapping）更改為一個(gè)新詞，以準(zhǔn)確反映學(xué)科實(shí)質(zhì)，Geomatics一詞由此應(yīng)運(yùn)而生。隨后，有關(guān)Geomatics的提法在我國(guó)學(xué)術(shù)界，主要是地學(xué)界成為熱門(mén)話(huà)題，由于對(duì)其含義理解不同，其中文譯名也是五花八門(mén)，現(xiàn)在將它譯成"地球空間信息學(xué)"，已基本得到認(rèn)同。不管人們對(duì)Geomatics的含義如何理解，但根據(jù)ISO的標(biāo)準(zhǔn)定義和國(guó)際測(cè)繪聯(lián)合會(huì)（IUSM）對(duì)"測(cè)繪學(xué)"的定義，兩者的含義是基本類(lèi)同的，只不過(guò)Geomatics所涉及的地球空間信息的范圍更寬一些。Geomatics更準(zhǔn)確地描述了測(cè)繪學(xué)在現(xiàn)代信息〖CD2〗通訊社會(huì)中的地位和作用，適應(yīng)了現(xiàn)代社會(huì)對(duì)地球空間信息的極大需求的特點(diǎn)，因而發(fā)展和提高了測(cè)繪學(xué)的研究和工作領(lǐng)域，符合現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)發(fā)展的實(shí)際?，F(xiàn)代測(cè)繪工程的核心技術(shù)是空間技術(shù)，包括GPS、衛(wèi)星遙感和航測(cè)，測(cè)繪的范圍擴(kuò)展到整個(gè)近地空間，例如近地空間航天器的導(dǎo)航定位，近地空間重力場(chǎng)的測(cè)定，大氣層甚至電離層的信息；其支撐技術(shù)是信息技術(shù)，主要處理電磁波信息和影像信息，加之通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，使地球空間信息學(xué)科的理論和技術(shù)體系比傳統(tǒng)的測(cè)繪學(xué)有了很大的發(fā)展和更新，由此，Geomatics適合于納入數(shù)字地球的理論和技術(shù)框架。

隨著數(shù)字地球構(gòu)想的實(shí)施，測(cè)繪學(xué)面臨一個(gè)歷史性的發(fā)展新機(jī)遇，傳統(tǒng)的或現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)將以地球空間信息學(xué)的新面目立于地球科學(xué)分支學(xué)科之林，以更強(qiáng)的活力向前發(fā)展，前景良好。

四、建議

本文漫談了測(cè)繪學(xué)的發(fā)展及其與數(shù)字地球構(gòu)想的關(guān)系。為在21世紀(jì)加速建設(shè)我國(guó)空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，發(fā)展我國(guó)的測(cè)繪學(xué)科和測(cè)繪事業(yè)，以迎接"數(shù)字地球"的挑戰(zhàn)，根據(jù)我國(guó)目前測(cè)繪事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀，從一個(gè)側(cè)面（主要是大地測(cè)量方面）提出以下建議：

1.盡快統(tǒng)一我國(guó)大地定位參考框架的建設(shè)，對(duì)近年來(lái)由各個(gè)部門(mén)獨(dú)立建立的各等級(jí)GPS定位網(wǎng)進(jìn)行必要的聯(lián)測(cè)和統(tǒng)一整體平差，此舉可望進(jìn)一步加強(qiáng)國(guó)家級(jí)的大地定位框架；

2.將沿海各部門(mén)100多個(gè)驗(yàn)潮站統(tǒng)一組織GPS聯(lián)測(cè)，精密確定各驗(yàn)潮站水位標(biāo)尺零點(diǎn)的大地高，填補(bǔ)陸海相接地帶重力測(cè)量空白。此舉為統(tǒng)一陸海大地水準(zhǔn)面，建立海洋高程基準(zhǔn)，研究海平面變化至關(guān)重要；

3.研究將陸地GPS定位框架向我國(guó)領(lǐng)海擴(kuò)展的方案，著手建立我國(guó)包括海域的廣域差分GPS定位系統(tǒng)；

4.盡快完成重建我國(guó)重力基本網(wǎng)，發(fā)展航空重力測(cè)量系統(tǒng)，加密西部地區(qū)重力測(cè)量和GPS水準(zhǔn)，加大力度支持對(duì)衛(wèi)星測(cè)高數(shù)據(jù)的利用，為下世紀(jì)確定我國(guó)亞分米級(jí)或厘米級(jí)大地水準(zhǔn)面作好數(shù)據(jù)儲(chǔ)備，建立可在因特網(wǎng)上運(yùn)行的新的重力數(shù)據(jù)庫(kù)；

第8篇：海洋測(cè)繪發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：海洋測(cè)繪水下地形 平面定位 水深測(cè)量

中圖分類(lèi)號(hào)：P24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 概述

同陸地一樣，海洋與江河湖泊開(kāi)發(fā)的前期基礎(chǔ)性工作也是測(cè)繪。不同的是，海洋測(cè)繪是測(cè)量水下地形圖或水深圖。興建港口、水上運(yùn)輸、海上采油、海底探礦、海洋捕撈，發(fā)展水產(chǎn)、海域劃界，海戰(zhàn)保障、監(jiān)測(cè)海底運(yùn)動(dòng)，研究地球動(dòng)力等任務(wù)都需要各種內(nèi)容的水下地形測(cè)量。 水下地形測(cè)量主要包括定位和測(cè)深兩大部分。定位的作用是不言而喻的，目前的水上定位手段有光學(xué)儀器定位、無(wú)線電定位、水聲定位、衛(wèi)星定位和組合定位。[1]平面位置的控制基礎(chǔ)主要是陸上已有的國(guó)家等級(jí)控制點(diǎn)，衛(wèi)星定位如采用差分方式，其岸臺(tái)亦多采用已知控制點(diǎn)，以求坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一。水上定位同時(shí), 測(cè)量水的深度是確定水下地形的重要內(nèi)容。測(cè)深與定位是必須瞬時(shí)同步進(jìn)行的工作，都是描述水底地形的要素。但規(guī)范規(guī)定的測(cè)深中誤差要求卻不是一個(gè)定值,而是隨著使用方法不同、所測(cè)深度不同以及是否感潮水域而有不同的精度要求。

2 水下地形測(cè)量技術(shù)

2.1 水下地形測(cè)量的發(fā)展歷史

水下地形測(cè)量的發(fā)展是與測(cè)深手段的不斷完善緊密相連的。在回聲測(cè)深儀問(wèn)世之前,主要的測(cè)深工具是測(cè)深鉛錘和測(cè)深桿。這種測(cè)深方法不僅精度很低,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且對(duì)于測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的要求很高,例如為了保證精度測(cè)量的水深不能過(guò)深,測(cè)量只能在測(cè)船停泊的時(shí)候進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量,風(fēng)浪對(duì)測(cè)量精度的影響非常大。20世紀(jì)60年代, 出現(xiàn)了側(cè)掃聲納, 可探測(cè)船一側(cè)( 或兩側(cè)) 一定面積海域內(nèi)的水下障礙物和水底地貌,可以取得類(lèi)似于航攝效果的水底表面聲學(xué)圖像。20世紀(jì)70年代, 又出現(xiàn)了多波束測(cè)深系統(tǒng), 它能一次給出與航線垂直的平面內(nèi)幾十個(gè)甚至百余個(gè)海底被測(cè)點(diǎn)的水深值, 形成一定寬度的全覆蓋的水深條帶, 可以比較可靠地反映出水下地形的細(xì)微起伏, 比單一測(cè)線的水深測(cè)量確定水下地形更真實(shí)。目前,多波速測(cè)深系統(tǒng)正向小型化發(fā)展,適用淺水海域和簡(jiǎn)易船只的新產(chǎn)品已經(jīng)有售。20世紀(jì)80年代以后, 又推出了高效率的機(jī)載激光測(cè)深系統(tǒng), 激光光束的高分辨率能獲得海底傳真圖像, 從而可以詳細(xì)調(diào)查海底地貌和底質(zhì)。美國(guó)國(guó)防制圖局于1990年研制的ABS機(jī)載水深測(cè)量系統(tǒng), 除包括一臺(tái)激光測(cè)深儀外, 還有一臺(tái)多光譜掃描儀和一臺(tái)電磁剖面儀, 能夠在各種環(huán)境條件下, 在飛機(jī)上利用激光、光譜和電磁測(cè)量幾種方法互補(bǔ)快速測(cè)制沿海的水下地形圖。這些手段一般可測(cè)深30～50m,精度在±0.3m左右。目前, 還可以利用衛(wèi)星上安裝合成孔徑雷達(dá)(SAR)等設(shè)備對(duì)海面遙感攝影, 通過(guò)對(duì)照片處理確定水深。需要強(qiáng)調(diào)的是,以上水深測(cè)量得到的瞬時(shí)值存在著儀器、潮汐等因素的影響。因此,需在數(shù)據(jù)后處理中加入相關(guān)改正,并歸算至統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)面。為了與陸上地形圖實(shí)現(xiàn)拼接,水下地形圖宜采用與陸地統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)。而為航海服務(wù)的海圖通常采用理論深度基準(zhǔn)面, 它和平均海面相差一個(gè)常數(shù)。國(guó)外少數(shù)國(guó)家,在水下工程施工前, 還利用潛水器攜帶水下立體攝影機(jī)獲取水下地形的立體相片,或者利用高分辨率聲學(xué)系統(tǒng)采取全息攝影技術(shù)測(cè)量水下地形。在特殊地區(qū)還可利用水下經(jīng)緯儀、水下激光測(cè)距儀、水下氣壓水準(zhǔn)儀和水下液體比重水準(zhǔn)儀、水下電視攝影系統(tǒng)測(cè)量水下地形。

2.2 水下地形測(cè)量方法

2.2.1 測(cè)深儀的選擇

當(dāng)前常見(jiàn)測(cè)深主要靠回聲測(cè)深儀進(jìn)行。利用水聲換能器垂直向下發(fā)射聲波并接收水底回波, 根據(jù)回波時(shí)間和聲速來(lái)確定被測(cè)點(diǎn)的水深, 通過(guò)水深的變化就可以了解水下地形的情況。[2]為提高發(fā)射功率,改善方向性,回聲測(cè)深儀的換能器從單個(gè)發(fā)展到多個(gè)；為擴(kuò)大探測(cè)面積,從單波束發(fā)展為多波束,他能一次給出與航線相垂直的平面內(nèi)幾十個(gè)海底被測(cè)點(diǎn)水深值,或者測(cè)出航線一定寬度的全覆蓋的水深條帶。并應(yīng)用了計(jì)算機(jī)和數(shù)字顯示技術(shù),提高了精確度,擴(kuò)大了使用范圍。

測(cè)深儀的測(cè)深精度與測(cè)深儀的固有誤差、水溫、水深、河床類(lèi)型等因素有關(guān)，而與比例尺無(wú)關(guān)。實(shí)際測(cè)深精度為：

δ2深度比例誤差=h深度 * 1/100

δ實(shí)際定位=［(δ2測(cè)深儀固有誤差+δ2深度比例尺誤差+δ2濕度+δ2鹽度+…)/n］1/2

從公式可以看到，測(cè)深精度的主要誤差源在于深度比例誤差，因而在選擇設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量選擇大量程、高靈敏度的測(cè)深儀。測(cè)深儀機(jī)型可分為單頻測(cè)深儀和雙頻測(cè)深儀。單頻測(cè)深儀可滿(mǎn)足一般的深度測(cè)量需求，但對(duì)于兼有淤積、土方計(jì)算類(lèi)型的測(cè)量就變得困難，因后者水深測(cè)量需要測(cè)定兩個(gè)深度，一個(gè)為表層深度，另一個(gè)為積巖深度，故只有用具有兩個(gè)不同探測(cè)頻率的雙頻測(cè)深儀才可實(shí)現(xiàn)。[3]

2.2.2 常規(guī)水下地形測(cè)量

常規(guī)水下地形測(cè)量的工作包括測(cè)深、定位和水位觀測(cè)三部分內(nèi)容。首先在河道兩岸建立一定密度的控制點(diǎn),布設(shè)一定數(shù)量的水位站,要考慮到水位站的控制范圍與測(cè)深精度、瞬時(shí)水位差、水位改正模型之間的關(guān)系,水位站的密度必須滿(mǎn)足控制范圍內(nèi)內(nèi)插后的水位精度。具體作業(yè)時(shí)運(yùn)用GPS和導(dǎo)航軟件對(duì)測(cè)深船進(jìn)行定位,并指導(dǎo)測(cè)深船在指定測(cè)量斷面上航行,導(dǎo)航軟件或測(cè)深系統(tǒng)每隔一個(gè)時(shí)間段自動(dòng)記錄觀測(cè)數(shù)據(jù)。測(cè)量數(shù)據(jù)處理主要包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、聲速改正、水位改正、時(shí)間同步改正、地形圖生成等。

2.2.3 無(wú)驗(yàn)潮模式下GPS-RTK水深測(cè)量

常規(guī)的水下地形測(cè)量是用GPS測(cè)定水底點(diǎn)的平面位置,利用測(cè)深儀測(cè)定水深,通過(guò)對(duì)潮位、測(cè)船吃水等參數(shù)的改正,得到定位點(diǎn)高程。但是由于水面比降、潮汐等影響,使驗(yàn)潮站之間與待測(cè)位置之間的距離受到一定的限制,必須設(shè)置驗(yàn)潮站測(cè)量水位,推算潮汐傳播規(guī)律。由于快速逼近整周模糊度技術(shù)的出現(xiàn)和不斷改進(jìn),整周未知數(shù)可以迅速確定,從而保證了GPS實(shí)時(shí)載波相位差分(RTK)可以在動(dòng)態(tài)環(huán)境下,實(shí)時(shí)地以厘米級(jí)的精度給出用戶(hù)站的三維坐標(biāo)。采用RTK技術(shù)可實(shí)時(shí)精確求得測(cè)定兩點(diǎn)之間的相對(duì)高差,通過(guò)該高差可反算出流動(dòng)站GPS相位中心的高程,該高程同基準(zhǔn)站具有相同的高程基準(zhǔn)面。但RTK得到的是WGS84坐標(biāo)系中的高程,屬于大地高程系統(tǒng)。如果能將該大地高轉(zhuǎn)換成正常高或正高,就可以直接確定水下地形點(diǎn)的高程而無(wú)需進(jìn)行驗(yàn)潮,因此稱(chēng)之為免驗(yàn)潮的水下地形測(cè)量。該測(cè)量方法擯棄了傳統(tǒng)水下地形測(cè)量對(duì)潮位觀測(cè)的嚴(yán)格需求,直接獲得水底點(diǎn)高程,操作和實(shí)施方便、快捷。但上述方法同傳統(tǒng)的測(cè)量方法一樣,存在著船體姿態(tài)對(duì)測(cè)量成果精度的影響。在水面條件平穩(wěn)情況下,姿態(tài)對(duì)測(cè)量精度影響較小；反之,影響較大時(shí),必須進(jìn)行測(cè)量和補(bǔ)償。[4]

3 結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，水下地形測(cè)量裝備正在朝著系統(tǒng)功能更加集成化，系統(tǒng)外觀更加小型化和輕便型方向發(fā)展。隨著測(cè)量理論研究和測(cè)量手段的變化，測(cè)量精度將明顯提高。具有面狀測(cè)量功能的多波速測(cè)量系統(tǒng)將被廣泛應(yīng)用，各種水聲校準(zhǔn)設(shè)備的使用也將提高聲納設(shè)備的測(cè)量精度。數(shù)據(jù)采集和處理軟件將得到進(jìn)一步的發(fā)展，功能將滿(mǎn)足不同用戶(hù)的特殊要求。整個(gè)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化和發(fā)展，使水下地形測(cè)量有著更加光明的未來(lái)。[5]

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁開(kāi)龍. 水下地形測(cè)量[J]. 測(cè)繪通報(bào), 2001,(06)：16.

[2]于岱峰,李良良,李登富. 新舊水下地形測(cè)量方法淺析[J]. 山東建材, 2008,(02)：63～65.

[3] 周軍根. 水下地形測(cè)量技術(shù)方案的探討[J]. 四川測(cè)繪, 2003,(03)：137～140.

[4] 路武生. 水下地形測(cè)量原理與方法研究[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào), 2009,(26)：191.

第9篇：海洋測(cè)繪發(fā)展范文

關(guān)鍵詞：信息化；測(cè)繪技術(shù)；信息化測(cè)繪

Abstract: with the development of economic society and the information technology rapid progress, people not only to the demand of information of surveying and mapping in rapid ascension, but also directly promote the surveying and mapping technology with the integration of information technology with the union. Therefore, in the current informationization background, discusses the application and development of surveying and mapping technology, have important practical significance.

Keywords: information; Surveying and mapping technology; Informatization surveying and mapping

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)

0引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和信息化技術(shù)的飛速進(jìn)步，不僅人們對(duì)測(cè)繪信息的需求在迅猛提升，而且也直接推動(dòng)了測(cè)繪技術(shù)同信息技術(shù)的接軌與結(jié)合。當(dāng)今世界各國(guó)都把加速信息化進(jìn)程視為新型發(fā)展戰(zhàn)略，因而測(cè)繪信息服務(wù)的方式和內(nèi)容在國(guó)家信息化的大環(huán)境下發(fā)生了深刻變化，由此促進(jìn)了測(cè)繪信息化的發(fā)展，推動(dòng)測(cè)繪事業(yè)優(yōu)化升級(jí)，充分發(fā)揮測(cè)繪在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中的作用，繼而催生了信息化測(cè)繪的新概念。信息化測(cè)繪體系建設(shè)是當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期我國(guó)測(cè)繪事業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略任務(wù)。因此，在當(dāng)前的信息化背景下，探討測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1信息化背景下測(cè)繪技術(shù)的具體應(yīng)用

1、電子政務(wù)中的測(cè)繪技術(shù)

電子政務(wù)的最終目標(biāo)是建立信息時(shí)代下的政府管理和服務(wù)機(jī)制。隨著信息化、網(wǎng)絡(luò)化的迅速發(fā)展，電子政務(wù)也迅速發(fā)展，并將因此簡(jiǎn)化政府與企業(yè)、政府與個(gè)人的互動(dòng)聯(lián)系，提高政府的服務(wù)效率，降低政府工作成本。目前使用的各種比例尺和地形數(shù)據(jù)庫(kù)還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到電子政務(wù)和國(guó)家宏觀決策分析使用的需要，但只要各級(jí)政府、各經(jīng)濟(jì)部門(mén)加強(qiáng)對(duì)電子政務(wù)的普及和發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)政府地理信息及其應(yīng)用系統(tǒng)的信息內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)、安全、運(yùn)行機(jī)制的培訓(xùn)和監(jiān)管，政府電子政務(wù)的建設(shè)與應(yīng)用將展現(xiàn)廣闊的前景。

2、電子商務(wù)中的測(cè)繪技術(shù)

近幾年，電子商務(wù)在互聯(lián)網(wǎng)的普及下形成并快速發(fā)展，逐漸形成了B2B（企業(yè)對(duì)企業(yè)）和B2C（企業(yè)對(duì)消費(fèi)者）兩種網(wǎng)上銷(xiāo)售模式，這兩種模式節(jié)省了企業(yè)和企業(yè)、客戶(hù)和企業(yè)的時(shí)間和空間，大大提高了交易效率。政府、企業(yè)、個(gè)人家庭之間完全可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)結(jié)起來(lái)，并通過(guò)網(wǎng)上購(gòu)物、電子銀行和物流派送等形式實(shí)現(xiàn)，人們的購(gòu)物和生活模式都有了全新的改變?？梢哉f(shuō)，電子商務(wù)加快了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化的進(jìn)程。但是，所有這些要想實(shí)現(xiàn)，都必須有一個(gè)覆蓋一個(gè)地域地理空間信息基礎(chǔ)平臺(tái)的支持。

2信息化背景下測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展

在如今,隨著各種信息化工具的誕生,工程測(cè)量更多的是以GPS、地理信息系統(tǒng)等信息化工具為依托,不斷地磨合、豐富與完善。目前信息化的工程測(cè)量也逐漸成為一種發(fā)展趨勢(shì)了。

2.1信息化測(cè)繪對(duì)于測(cè)繪技術(shù)來(lái)說(shuō),如今已是走向信息化時(shí)代了。信息化測(cè)繪實(shí)際上是多種測(cè)繪技術(shù)在多學(xué)科交叉、融合后所逐漸形成的。它采用數(shù)字化測(cè)繪,實(shí)行智能化處理、一體化管理。利用信息化工具來(lái)為社會(huì)提高多方面、多尺度的服務(wù)。信息化彩繪技術(shù)主要包括GNSS、SG、SA、RS、GIS、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等等。在這樣一個(gè)信息化時(shí)代信息測(cè)繪體系也必須建立在公共產(chǎn)品、公共服務(wù)、公共平臺(tái)等。

2.2 3S技術(shù)(GPS，RS，GIS)在測(cè)繪學(xué)中的出現(xiàn)和應(yīng)用，使測(cè)繪學(xué)從理論到手段都發(fā)生了根本的變化?！翱臻g技術(shù)，各類(lèi)對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星使人類(lèi)有了對(duì)地球整體進(jìn)行觀察和測(cè)繪的工具，好象可以把地球擺在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀察研究一樣方便”。

測(cè)繪生產(chǎn)任務(wù)也由傳統(tǒng)的紙上或類(lèi)似介質(zhì)的地圖編制、生產(chǎn)和更新發(fā)展到地理空間數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的采集、處理和管理。GPS的出現(xiàn)革新了傳統(tǒng)的定位方式；傳統(tǒng)的攝影測(cè)量數(shù)據(jù)采集技術(shù)已由遙感衛(wèi)星或數(shù)字?jǐn)z影獲得的影像所代替，測(cè)繪人員在室內(nèi)借助高速高容量計(jì)算機(jī)和專(zhuān)用配套設(shè)備對(duì)遙感影像或信號(hào)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行地表(甚至地殼淺層)幾何和物理信息的提取和變換，得出數(shù)字化地理信息產(chǎn)品，由此制作各類(lèi)可供社會(huì)使用的專(zhuān)用地圖等測(cè)繪產(chǎn)品。

2.3 目前發(fā)展起來(lái)的全數(shù)字化攝影測(cè)量就能夠利用功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或工作站，對(duì)數(shù)字化影像進(jìn)行處理，建立立體地形或地物虛擬模型。但如何將這一技術(shù)用在因特網(wǎng)上對(duì)多種測(cè)繪產(chǎn)品和普通用戶(hù)提供虛似模型甚或虛擬現(xiàn)實(shí)模型，則是要進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)功能強(qiáng)、效率高的因特網(wǎng)和GIS軟件。這表明還要大力發(fā)展支撐測(cè)繪產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它的技術(shù)基礎(chǔ)是寬帶、高速圖形圖像網(wǎng)絡(luò)，從全球來(lái)說(shuō)，目前海洋的精細(xì)測(cè)繪基本上還是空白，由于陸地高程基準(zhǔn)不能用水準(zhǔn)測(cè)量傳遞到海洋，在衛(wèi)星測(cè)高技術(shù)的支持下用某種去掉潮汐影響的平均海面作深度基準(zhǔn)，精度可達(dá)米級(jí)。但廣大的開(kāi)闊深海的海底地形測(cè)繪不可能用船載測(cè)深儀完成，用衛(wèi)星測(cè)高結(jié)合重力數(shù)據(jù)(低階或中階重力場(chǎng)模型)反演海底地形，目前試驗(yàn)精度可達(dá)10～100m。數(shù)字地球?qū)⒁蠛Ｑ鬁y(cè)繪技術(shù)有新的突破。

3 結(jié)束語(yǔ)