海洋测绘技术在海洋环境监测中的应用研究

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2宁波数绘信息科技有限公司浙江省宁波市 315100

摘要：随着中国各行业的发展和进步,海洋测绘对我国经济社会发展以及国防设施建设有着不容忽视的作用。随着当今计算机信息网络技术的快速发展，海洋测绘技术也得到了长足发展，并且对海洋测绘事业发展的影响越来越大。海洋资源调查和环境监测不仅对于海洋的可持续发展具有重要意义，也对于国家经济的发展和安全具有重大影响。测绘工程作为有关地理空间数据的收集、处理、整理和应用的技术方法，在海洋资源调查和环境监测中发挥着不可替代的作用。

关键词：海洋测绘；海洋环境监测；测绘工程；应用与研究

引言

近几年我国投入了大量的人力、物力来不断地研究和提升海洋测绘技术的水平，并取得了不错的成果。海洋测绘技术是当前我国进行海底测量的主要方式，其科学化、精准化的特点，为我们探秘深海提供了有力的保障。海洋测绘作为重要的手段和方法，可以帮助更好地了解海洋中的资源分布情况，还能对海洋环境进行有效监测与评估。研究海洋资源调查与海洋环境监测技术在测绘工程中的应用，具有重要的理论意义和实践价值。

1、海洋测绘技术与海洋环境监测概述

1.1海洋测绘技术概述与特点

海洋测绘是一项针对海洋的测量技术，通过先进的设备和专业的技术来对深海的物质特征、分布情况等进行详细的探测。因探测要求和绘制比例的不同，包括整体图和局部图；因探测需求和目的的不同，包括航海路线图、海洋生物分布图和海底地形图。

海洋测绘工作的特点主要包括三方面：首先海水会因光线的变化出现不同的反射和折射情况，因此一些光学测量设备不能应用于海洋测绘工作中。海洋测绘设备要选择声学仪器，他们具有穿透性好、穿透力强的特点，能够出色地完成相关测量任务。其次海洋深不可测，想要完成深海探测任务，就必须选用先进的多波束测深系统，但是这种设备的造价高、探测周期长，因此需要投入更多的资金保障。最后根据海水挥发性的特征，海洋测量的精准性得不到有效保障，因此需要在海洋工程建设前和完成后不间断对相关数据的记录，来保证海洋工程的安全稳定使用。

1.2海洋环境监测概述

海洋环境监测是指对海洋环境进行系统、全面、持续的监测和评估，以确保海洋的生态环境良好和资源的可持续利用。海洋资源调查与海洋环境监测技术在测绘工程中的应用，可以为测绘工程提供更加准确、全面的数据支持，有助于提高测绘成果的质量和精度。使得海洋资源调查与海洋环境监测能够更加科学、高效地进行，将为海洋开发利用和生态环境保护提供有力支持。

2、海洋测绘技术在海洋环境监测中的应用

2.1声纳技术在海洋生态调查中的应用

声纳技术是利用声波进行探测和定位的技术。通过发射声波信号并侦测回声，可以获得海洋中的物理和生物特征。这些声纳反射信号可以用于确定海洋底部的地形、水体的温度和盐度分布等重要参数。声纳技术还能够检测和定位海洋生物群体，如鱼群、海豚和鲸鱼等。在海洋生态调查中，通过声纳技术可以帮助确定海洋生态系统中的各种生物群落的分布和密度。声纳技术也可以用于监测海洋环境的变化。可以利用声纳技术追踪海洋中的底层水体运动和水文特征，掌握海洋环境中的污染物输运和分布。有助于保护和管理海洋生物多样性，维护海洋生态系统的稳定性。

2.2卫星遥感技术在海洋资源调查中的应用

卫星遥感技术通过利用卫星对海洋进行远程观测和数据获取，实现了广域、动态、实时的海洋信息获取。卫星遥感技术具有高效、精准、全面的特点，能够提供海洋温度、盐度、表面风场、海流、水色等多种海洋参数的数据。在海洋资源调查中，卫星遥感技术可以用于海洋环境和生态系统的监测与评估。通过卫星遥感技术，可以获取海洋中的浮游植物、海洋藻类、海洋生物分布等信息，了解海洋生态系统的状态和变化，为生态环境保护和海洋生物资源管理提供科学依据。卫星遥感技术还可以用于海洋资源勘探与评估。在测绘工程中，通过卫星遥感技术获取的海洋地形和海底地貌数据，可以用于航海安全、海洋工程建设等方面。

2.3无人机技术在海洋环境监测中的应用

无人机技术在海洋资源调查中发挥着重要的作用。无人机可以携带多种专业设备，如多光谱相机和热红外传感器，用于监测海洋中的生物多样性、植被覆盖和水质状况等关键参数。无人机技术在测绘工程中的应用，通过无人机的高空摄影和激光测量技术，可以实现快速、准确的海洋地形和水深测绘。这些测绘数据对海洋工程建设、航海导航和海洋环境保护都具有重要意义。

3、海洋测绘技术的发展策略

3.1加快提高测深技术

在水深测量上，海洋测绘虽然在近些年的发展中，取得了很大进展，但由于受先进的测量仪器价格昂贵，以及海洋测绘较之陆地测绘起步晚，在技术上相对较弱等原因的影响，在当前我国的水深测绘中，仍然主要使用单波束测深仪，对于多波束测深仪的研制还有待提高，如果主要依靠单波束测深仪，将会降低我国测深效率以及测量结果的精准性，对于我国海洋测绘业的发展是不利的。另外，虽然采用了空间遥感技术，但使用的范围还较小，目前主要在我国的浅海区域，在深海区域的使用范围以及技术的精确度均有待提高。

3.2水下综合定位与导航相融合

电磁波在大陆定位系统中发挥着极为明显的作用，它传播速度快、定位准确，但是并不适合海洋探测系统，因为电磁波在海水中衰变明显，传播极短的路程能量就会衰减殆尽。与电磁波相对应的是声波比较适合海洋探测，其在海洋中传播的能量损失微乎其微，因此它能很精准地进行海洋定位。为更好地将声学系统进行分类，可以将声基线距离作为分类的指标，根据其距离的大小分为超短基线系统（USBL/SSBL）、长基线系统（LBL）以及短基线系统（SBL）。USBL/SSBL定位较为精准，其精度可达二到三米，其构造为三个以上距离为两厘米的单元组成水听器基阵，通过处理信号传播到单元之间的相位差及斜矩来进行定位。SBL与测量船相结合，将水听器布置在船的下方，通过处理信号在水听器之间传播的时间差来定位，其精度为五米；LBL通过分析安放在海底的声信号源与测量设备的距离来定位，精度可达两米。

3.3统一坐标系，提高海洋测绘精确度

当前在海洋测绘中，发达国家在一般使用地心坐标系进行测绘。地心坐标系因以地球质心为原点，较之参心坐标系在测量结果上更为精确，而鉴于各种原因，我国当前在坐标系的使用上，地方坐标系、国家坐标系以及施工坐标系的参照坐标还存在差异，且主要以参心坐标系为主，应尽快予以统一，并逐渐选择使用地心坐标系，以不断提高海洋测绘的精确度。

为推进海洋测绘技术发展，首先应当加大海洋测绘技术的关注力度。在“一带一路”发展背景下强化地方和军队测绘领域的融合。加强多学科间的沟通与整合，极力打造集海洋水文测量、海洋地形测量、海洋大地测量及地理信息学等于一体的海洋测绘知识体系，理顺不同分支体系的逻辑关系，为海洋测绘技术的发展奠定坚实基础。

结语：随着社会经济发展对水下地形测量要求的提高，传统单波测深仪已经无法满足日益增长的新需求，有关工作人员必须高度重视，更新传统测绘观念，加强技术创新和研究，提高海洋测绘工程的能力和水平，探索和利用海洋资源，促进海洋经济的健康发展。注重海洋环境的监测与评估，科学合理地利用海洋资源，保护海洋生态环境。

参考文献：

[1]李明,王磊,张云等.海洋资源调查技术在海洋环境监测中的应用研究[J].海洋科学论坛,2022,43(2):45-52.

[2]龚强.我国海洋测绘市场、海洋测绘技术综述[J].信息技术,2021(01):12-17+22.DOI:10.13274/j.cnki.hdzj.2021.01.003.

[3]赵建虎.海洋测量的进展及发展趋势[J].测绘信息与工程，2021，34（4）：25-27.

[4] 申锐. 海洋测绘中遥感技术的运用研究[J]. 地矿测绘,2022,5(4):13-15.

[5] 林祥伟. GPS测量技术在海洋测绘中的运用分析[J]. 数字通信世界,2021(9):184-185.