關于海洋測繪信息處理技術的分析

■陳造 鄭慶敏

（海南省海洋地質調查研究院海南海口570203）

關于海洋測繪信息處理技術的分析

■陳造 鄭慶敏

（海南省海洋地質調查研究院海南海口570203）

海洋測繪是測繪科學技術中非常重要的一門技術，科技水平的不斷革新帶來了更新更好的設備，同時也使得海洋測繪技術取得了更深層次的提高。隨著互聯網技術和衛星通信定位技術的全面普及和發展，以及海洋地理信息集成系統的數字化的普及，也為海洋測繪信息處理技術提供了更廣闊的發展空間。本文主要簡單介紹海洋測繪信息處理的一些技術方法，并對海洋測繪信息處理的相關技術研究及前景作簡要分析。

海洋測量測繪技術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

隨著科學技術的不斷改進和發展，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、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。由于這些新技術的出現，帶動了海洋測繪技術的全面發展，也使得測繪信息越來越豐富，而對這些大量而繁復的測繪信息的準確處理則是海洋測繪中關鍵的一環。因此需要提高海洋測繪信息處理技術的水平，推動海洋測繪方法理論的發展與充實。［1］

1.2海洋測繪研究現狀

（1）陸地上某點三維坐標的測量值即這點的高程，其主要測量方法為水準測量，一般來說根據條件不同采取不同的儀器設備和方法測量。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，始終處于持續運動狀態。故而，測量大多為動態作業，測量策略一般采用不間斷觀測，并且需隨時將觀測結果轉換成點位，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運動的特性，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（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確度，得到準確有效的測繪信息，則有必要深入研究這些因素，并積極糾正水深觀測結果。

2　海洋測繪信息處理相關技術

2.1海洋測繪信息網絡系統

海洋測繪信息網絡系統，主要指利用網絡上的專業海洋測繪數據庫，通過不同用戶對操作界面的設置，提供給不同需求用戶更方便快捷的海洋信息查詢服務。海洋測繪信息網絡系統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布、檢測信息WebGIS和在線視頻會議三個子系統構成；后者則包括監管用戶、數據、管理系統等。其中所包含的海洋測繪信息查詢，則指的是利用網絡對所查詢海域測繪數據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。

在用戶查詢某一區域定位地點和名稱時，若被查區域已經存在于系統中，用戶只需輸入所要查詢地區的準確地點、模糊字段或者區域名，系統則會針對所輸入信息進行及時搜索定位，即可定位到所查詢地點名；查詢某一區域周邊信息時，用戶只需根據相應距離構建相應的緩沖區，隨后逐步將查詢內容縮小到已經設定的緩沖區內，即可快速準確地查詢所需信息；查詢某一區域附近信息時，根據用戶輸入的地名可自動構建相應的緩沖區，系統便會將用戶所查詢的信息智能縮小到緩沖區內，為用戶提供最佳參考標準，實現對相關信息的準確查詢；此系統還可輸出地圖報表，系統課根據用戶在查詢過程中給出的數據和實際位置等查詢條件，自動輸出符合參考標準的地圖數據，并以報表形式呈現給用戶，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（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數據資料，且已有學者通過水文統計法改正了中國近海海域同聲測深聲速數。在減弱潮汐因素的影響方面，有學者提出時差解算法，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，有學者提出在海洋測繪數據處理技術中引入抗差估計理論，用以提高海洋測繪統計檢驗異常數據的能力。

對于系統誤差補償問題的解決，在初期研究階段我國就提出使用方差分析法，建立海洋測繪系統誤差的顯著性檢驗標準，并研究其特征規律，通過數學計算導出補償側線系統差及測區系統誤差的具體公式，并驗證公式的可靠性；隨著科學的發展，在第二研究階段，則從幾何場的角度出發，即先采取濾波處理所定位得數據，為測量船位提供最佳參考，然后再建立整體的側線平差膜型，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之上，提出具有更廣泛意義補償系統誤差的方法。即通過建立假定系統誤差模型，構建自檢校平差補償模型。［3］

3　小結與展望

綜上，伴隨著科學技術的不斷革新與發展，以及數字化海洋測繪系統的不斷完善，和人們更深層次的宣傳使用，大力推進了我國普通海洋測繪的信息化、數字化、自動化發展，而對于海洋測繪信息處理技術的進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、動態性，因而在其數據處理的過程中，還應考慮海洋測量時的環境因素，提高對多項環境影響的處理。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境效應深入研究。

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

［2］陸川.關于海洋測繪信息處理技術的探討 ［J］.科技與企業，2016，03：162.

［3］翟國君，黃謨濤.關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調查與測繪。