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海洋测绘信息处理新技术张胜伟、马克波、史德杰、何冬晓张华荣

发表时间：2021/7/2 来源：《中国电力企业管理》2021年3月作者：张胜伟、马克波、史德杰、何冬晓张华荣

[导读] 近年来，随着科学技术的进步，我国海洋测绘技术也有了极大的提升，海洋权益在实际生产和生活中越来越重要，越来越受到重视。海洋测绘是测绘科学的重要领域。随着海洋测绘技术人员科学技术水平的提高，以及对技术的掌握和发展，我国在海洋测绘领域已越来越成熟。

日照市海洋与渔业研究院张胜伟、马克波、史德杰、何冬晓
山东水利职业学院张华荣

摘要近年来，随着科学技术的进步，我国海洋测绘技术也有了极大的提升，海洋权益在实际生产和生活中越来越重要，越来越受到重视。海洋测绘是测绘科学的重要领域。随着海洋测绘技术人员科学技术水平的提高，以及对技术的掌握和发展，我国在海洋测绘领域已越来越成熟。当前，北斗卫星导航系统和信息处理技术的普及和发展，海事地理信息集成系统的数字化和智能化，为海洋测绘信息处理技术的发展奠定了坚实的基础。本文对海洋测绘信息处理新技术进行了详细的分析。
关键词：海洋测绘，信息处理，分析
        引言
        海洋测绘是对海洋水体和海床、海洋位置研究、海洋大地水准面和平均海平面确定、海底和海面地形、海洋引力、海洋磁学、海洋环境以及其他自然和社会信息地理分布等进行总结、记录、绘制图表的总称。单波束声纳技术、多波声速声纳技术和侧扫声纳技术的发展，以及现场生产活动的推广和应用，增加了海洋测绘信息的来源，使海上测绘成为可能，不再局限于平面。新的海洋测绘技术的发展和信息处理技术的相应改进将促进海洋测绘信息处理技术的发展和加强。
        一、海上测绘的特点
        首先，使用不同的工具和方法分别测量地面上一个点的三维坐标，即高程。离岸测量的垂直坐标，需要与船体的平面同时进行测量。其次，在海上建立控制点并不容易，因此应该尽可能选择一个岛屿或在远海床上设置一个控制点。因此，海事测量的测量范围比陆地测量的测量范围长得多，通常陆地测量范围通常为5km至30km，最长为50km或更短，但是对于一般的海上测量而言，其距离为50km至500km，还有的会超过1000公里。第三，与陆地观测站不同，海平面的观测站位置是不固定的，会处于连续运动的状态，因此在测量过程中使需要连续不能间断的，同一地点的观测结果也是不一样的。但是土地测量不必这样做。由于海洋测量的连续运动性质，其观测精度低于陆地测量的精度。第四，由于工作距离不同，选择用于海面和地面测量的无线电信号也不同。通常，低频电磁波信号已广泛用于海洋测量中，并且不能简单地以恒定速度简单地处理传播速度，在海水中声波作为信号源，因此海水的盐度、深度以及温度对会对声波的传播速度产生影响。第五，在陆地测量中，测量的位置需要高于地平面，而海洋测量则是海底位置的深度，即低于海平面。但是，海平面会受到温度、潮汐和洋流的影响，这会影响所测量的深度。为了提高深度调查的准确性，有必要对这些因素进行深入研究，并积极修改深度观测结果。
        二、海洋测绘过程中存在的问题
        （1）与土地测绘方法不同
        海洋测绘方法不同于土地测绘方法。土地测量和制图主要测量特定点的三维坐标，而海洋测量和制图则比较困难，因为主要测量和绘制海深。在进行海上测绘时会用到土地测绘的方法。
        （2）测量与测绘控制点之间的距离较大
        通常情况下，在进行离岸测绘时，工作人员需要以岛屿为测绘点，但是海岛之间的距离都比较远，因此海洋测绘比陆地测绘的难度更大。例如，在陆地上，勘测点与地图测绘基准点之间的距离通常为5至30公里，但离岸勘测点与地图测绘基准点之间的距离通常为100至800公里，甚至距离更远。测绘控制点的距离越大，对海上测绘信息的准确性越不利。
        （3）影响测绘的因素较多
        由于海洋的不稳定性和对潮汐等气候的敏感性，海洋调查和制图是一个动态的调查过程，在这种情况下，海洋信息的调查和制图提出了巨大的挑战。其次，海洋测绘的过程中，信息的准确性会受到海水自身特点的制约，例如海水的盐度以及温度，都会对测绘结果产生影响。因此，为了有效提高海上测绘信息的准确性，需要加强对测绘过程中影响因素的分析，及时修正测绘误差，以提高测绘的准确性和映射数据。

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        三、海洋测绘信息处理新技术分析
        （1）海陆基准的统一
        海洋和陆地基准的整合是当前海洋测绘信息处理过程中亟待解决的问题，并且随着当前科学技术的不断进步，海洋测绘技术也有力极大的发展。多年来，在海洋测量师和制图人员的工作中，已经积累了许多海洋测量和制图，但是由于所使用的不同测量对象、测量深度、高程数据和坐标系，出现了一些问题。在相互信息共享和统一的过程中，同时用于陆地地图和海图的地图投影也有所不同。与海拔基准相比，深度基准非常复杂。当前，我们的国家没有统一的定义，因为水深基准取决于海域和海洋地形。基准不仅因国家而异，而且每个海域中的同一国家也有所不同。同样，对于同一海域，在不同的时间段，相应的标准也是不一样的。在正常情况下，海图上的深度标准基于潮汐水平。但是起始表面不是。由于时间的流逝和变化，我国的平均海平面是从南部到北部，有0.6m的高度差，某些海域和大地水准面的差是1.8m。
        当前对深度基准分析的关注不仅影响有效信息的收集、积累和使用，而且还影响国际水域中航行的安全性。改善海平面基准并将其纳入非常重要。海底边界经常有连续性。有必要确保将沿海地区的大中型海底地形图与陆地地形图有效地结合起来。还必须确保可以连接海域之间的海图，这是一个需要重点解决的问题，以实现平滑的连接。
        （2）海上测绘信息偏差处理技术
        关于当前的声速校正问题，多年来，我国已经积累了海水温度和盐度数据，相关学者利用水文统计学来分析校正后的回声在中国沿海水域的声速。相信可以使用基于潮汐校正的许多学者的信号处理的视差解算法，其在潮汐校正过程中发挥了作用。同时，在处理错误的过程中，许多学者认为，在海洋测绘和数据处理技术中使用强大的估计理论可以进一步提高海洋测绘的准确性，并根据位置总数对异常数据进行统计检查。
        通过这种系统误差补偿问题分析，在我国，一开始主要使用方差分析方法，分析其特征，建立了有意义的海洋测绘系统误差测试标准，并导入了相关数据。通过计算，形成了补偿壁板系统误差和测量区域系统误差的特定公式。在随后的实践中，主要通过几何视场角和滤波来执行分析。在提取处理后的定位数据以用于稍后的船舶位置测量之后，建立了整个测量线调整模型，最后，构建了具有广泛应用范围的补偿系统。为了建立误差模型，建立了检验调整补偿模型，同时，根据检验后的误差形成补偿理论，对自检调整补偿模型进行了求解。
分析海上测绘过程的动态，实时和许多其他特征。在数据处理过程中，需要多次添加该环境验证测试，并修复每个环境中任何过多或不足的问题。随着系统偏差的出现，这也是一个需要在当前的测绘作业中进行分析和研究的问题。需要对各种社会和环境影响有更深入的了解，并且还需要加强对测绘环境变化的研究。
        （3）将遥感技术应用于海洋测绘和信息处理
        在海洋遥感过程中，有两种类型的遥感技术，主要使用声波作为信息介质，而将光电作为信息介质。在海洋勘探过程中，远程海洋声波传感技术是一种非常普遍的方法。遥感技术检测海洋的地形和海洋的动态现象，并研究海床的地形轮廓，从而为避免水下碰撞、导航和跟踪海床轮廓提供了便利。在监视海洋和海洋带的过程中，遥感监视已成为一种常用的方法，通过传感器进行的非接触式海洋观测可以获取有关海洋要素和海洋地点的数据。海洋中的能量辐射能够散射并反射太阳光以及辐射源，因此可以使用某些专用传感器来加载飞机、航天器、卫星和其他平台，以记录和接收这些电磁辐射，经过处理以获得该数据图。在海上进行各种军事和经济活动的过程中，有必要及时、准确地获取海平面数据。高频地面雷达具有探测范围大、射程远等特点。在海洋环境中，潮汐、海浪和风是主要驱动力。可以通过GPS和其他观测技术直接获取海洋动力学信息。在观测海风场的过程中，遥感技术可以获得相关的海风数据。所有这些数据都方便进行海浪警报、台风和强风预报，并且可以使用动态模型来解决海浪观测期间的表面波问题。
        结语
        总体而言，随着当前信息技术的发展，数字化海洋测绘系统正在逐步完善，这进一步加快了我国测绘技术的信息化和数字化。
参考文献
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[2]苗庆忠.海洋测绘信息处理新技术[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（20）：5621-5622.
[3]陈伟刚.海洋测绘信息处理技术的新思考[J].华东科技：学术版，2015，（9）：6-6.