海洋测绘信息处理技术的探讨胡志强

胡志强邱亚文

摘要：随着我国海洋测绘技术近十年的飞速发展，海洋测绘在国家海洋权益和国防建设中备受重视。北斗卫星导航系统的不断完善，海洋测绘设备的不断更新换代，以及信息化及地理信息技术等新技术的持续融入，海洋测绘实现了自动化、数字化和智能化。本文简要的从多方面概述了数字化海洋信息的管理与提供，分析了海洋测绘信息处理技术，探讨了海洋测绘未来的信息化发展策略。

关键词：信息化；海洋测绘；处理技术

引言

在当下我国的海洋开发和国防建设中，海洋测绘发挥着它至关重要的作用，近十年海洋测绘的发展取得了长足的进步。随着单波束测深声呐技术、多波速测深声呐技术、侧扫声纳技术、浅地层剖面仪探测技术及磁力仪探测技术及在海洋测绘中不断普及应用，海洋测绘信息的来源更加丰富，数据采集效率大幅提升，数据产品的种类也更加丰富多样。如何保证海洋测绘信息的准确性，是我们海洋测绘工作者应该研究和探索的重要方向。

一、海洋测绘的特点及现状分析

海洋测绘的对象是海洋，而海洋时时刻刻在发生变化，与陆地的存在着很大的差别，使得其在测量理论、测量仪器和测量方法上与陆地测量有很大的不同，有自身独特的特点。

（1）海洋测绘为动态实时测绘。与陆地上可以对目标物进行静态观测直接采集其三维坐标不同，海洋测绘的工作环境是在起伏不定的海面上，通过同时分别采集水底点的二维坐标和船体与水底点的垂直距离，从而间接获取水底点的三维坐标。由于海平面在不断变化中，无法进行独立的二次检测，相对陆地测量而言，海洋测绘的精度和可靠性更低一些。

（2）海底地形的不可视性。由于海底地形被海水覆盖，作业人员无法通过眼睛观察测量海底，通常采用超声波声呐技术采集某一时刻的海水深度，因此无法完整的显示海底地形地貌，达不到陆地测量一样的完整性和直观性。

（3）海洋测绘基准面的变化性。目前我国海图基准面是基于当地最低海面的理论深度基准面，各地的1985国家高程基准面与理论基准面之间的差值不一样，具有区域性特征，目前在我国范围内没用形成统一的陆海基准。

（4）海洋测绘控制测量相对陆地测量，难度更大，尽可能利用既有海岛，或设置海底控制点，相邻间距难以达到陆地测量的要求。因此海洋测绘采集的信息虽然精度偏低，但得来更加不易。

（5）海洋测绘作业的综合性。海洋测绘需要同时完成多种观测项目，需要定位设备、测深设备和潮位观测设备等多设备同时施测，与陆地测量相比具有综合性特点。定位设备（信标机等）由于路途远受干扰因素变多，测深设备受到海洋声速变化、海底噪音和复杂的水流变化等多方面因素影响，潮位站的设置难以覆盖测区，这些因素会对测量结果带来一定的干扰。

二、海洋测绘信息处理技术

1、海洋测绘信息网络保障体系

通常所指的海洋测绘信息网络保障体系，是给予地理信息系统技术的基础上建立起来的一个专属的海洋测绘信息管理系统，结合原有的海洋测绘数据库，开发的一套涵盖海洋信息采集与录入、海洋信息管理与监管、海洋信息查询与检索、海洋信息分析与决策、应急保障的信息管理系统。

海洋测绘信息网络保障体系分为前台管理和后台管理。前台管理主要包括海洋信息发布与监管、地图服务系统、查询服务系统和分析服务系统；后台管理包括用户数据监管、维护运营管理、数据录入更新管理等。其中海洋测绘数据的录入，将多源信息的海洋测绘空间数据和统计数据进行整理分类，加以标准化，使其格式适应系统的输入输出，偏于进行对比和相关分析；海洋信息查询，通过对相关海域内的指定对象的位置定位和属性查询，包括地理位置的获取、对象的各类属性、对象的四周信息和对象不同时间的信息等定位和查询。海洋信息的分析，是用户从数据库查询获取的海洋测绘信息，在二维空间编码基础上实现与第三维信息的结构组合，为保障决策部门提供实时信息展示和深层次的分析服务。

2、海洋测绘信息偏差处理

（1）声速偏差处理。我国收集了大量近海海水温度和海水盐度的相关资料，利用水文统计法，得到我国近海海域回声测深声速改正值。

（2）潮汐改正处理，目前时差解算法应用到我国的部分区域，在处理潮汐影响方面起到了一定的作用。

（3）相差处理。关于相差处理，目前在海洋测绘数据处理技术中引入了抗差估计理论，提高了海洋测绘统计检验异常数据的抗差能力。

（4）系统误差处理。我国早期采取方差分析的方法，建立了海洋测绘系统误差检验标准，针对其特征规律，并分别导出测区系统误差和计算补偿侧线系统差的公式；随着科学技术的发展，更换了思路，以几何场角度为出发，采取滤波处理技术获取了船体的最佳位置，然后提出整体的侧线平差模型，该模型集间接或直接观测位置误差影响和参量观测噪声为一体；在最近阶段，系统误差的处理基于物理场的研究基础上，依靠假定系统误差模型的建立，提出更为广泛意义补偿系统差的方法，从而构建自检校平差补偿模型。

（5）针对海洋测绘的动态性和实时性的特点，海洋测绘从业人员在处理数据过程当中，应当注意改正多项环境效应的处理方法。

三、海洋测绘的信息化发展未来展望

海洋测绘近些年取得了巨大的成就，为促进海洋测绘业的持续发展，还要采取更为有效的措施和办法。

1、建立统一的测量坐标系，提高海洋测绘精度

目前大多数国家在海洋测绘中使用地心坐标系。以地球质心为原点，地心坐标系的测量结果较之参心坐标系更精确，但是由于各种各样的因素，我国测量坐标系没有完全统一，国家坐标系、地方坐标系和施工坐标系依然存在，且大部分为参心坐标系，导致我国海洋测绘水平整体的落后，应尽快使用地心坐标系作为统一的测量依据，从而提高我国海洋测绘的精度。

2、提高GPS在海洋测绘中的精度

使用GPS定位系统，在大地高的测量中历史较长应用较广，GPS定位系统的准确度较高，但大地高转化为正常高的精度并不理想。因为海洋理论深度基准面不稳定和跳跃变化的显著特点，在测绘工作中，如何将大地高作为无缝垂直参考基准应用到水对水深的测量中，还需进行更多的研究以加强对于数据处理准确性的提高，最终做到使用大地高的测量对海图高的数值准确测定，尤其应加大我国的远海领域对GPS精确使用范围，并加快相应的设备和技术研究，从而提高我国海洋测绘技术水平。

结束语

科学技术的不断发展和创新，使得数字化的海洋测绘体系不断完善，并在海洋测绘中得到使用与推广。海洋测绘信息化不但要告别传统测绘，更要满足数字化测绘的需求，从而适应当今社会信息化发展的趋势。不断的加强信息网络系统建设以提升保障能力及测绘服务水平，已经成为现代海洋测绘工作的迫切需要。

信息化测绘作为我国由传统测绘向数字化、现代信息化测绘发展的关键时期，发挥着重要的作用。

参考文献：

[1]马兰，孔毅.信息化海洋测绘的构想[J].现代测绘，2010（1）.

[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）.

[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）.