海洋測(cè)繪中信息化應(yīng)用初探

肇 斌

（天津路航船務(wù)有限公司，天津 300222）

傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)對(duì)于人工繪圖的依賴較大，不僅會(huì)耗費(fèi)大量的繪圖時(shí)間，還無(wú)法保證繪圖質(zhì)量。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的海洋測(cè)繪信息化建設(shè)取得了較大的進(jìn)步，而社會(huì)也對(duì)海洋測(cè)繪提出了更為嚴(yán)格的要求。數(shù)字化測(cè)繪的典型特征就是海洋的信息化測(cè)繪，可以向用戶提供更加高效、便捷的網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)，幫助用戶實(shí)時(shí)獲取所需的地理信息。需要注意的是，海洋測(cè)繪技術(shù)水平與海洋國(guó)防建設(shè)的發(fā)展息息相關(guān)，如果海洋測(cè)繪技術(shù)出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)對(duì)國(guó)防事業(yè)產(chǎn)生極大的負(fù)面影響。與陸地測(cè)繪信息化相比，海洋測(cè)繪信息化的難度更大，對(duì)測(cè)繪人員的要求更高。所以非常有必要針對(duì)海洋測(cè)繪中的信息化進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1 海洋測(cè)繪的重要性分析

目前，周邊國(guó)家對(duì)于海洋資源的爭(zhēng)奪形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。為了保障我國(guó)的利益不受損失，對(duì)于海洋測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展也提出了更加苛刻的要求。而信息技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步給海洋測(cè)繪的發(fā)展指明了方向，優(yōu)化了與海洋測(cè)繪相關(guān)的一系列學(xué)科內(nèi)容。而海洋測(cè)繪工作的重要性也越來(lái)越突出。

首先，海洋測(cè)繪使得測(cè)繪學(xué)趨于完整。地球中有十分之三是陸地，十分之七是海洋，海洋測(cè)繪涉及的海洋以及毗鄰的陸地面積非常大，缺乏海洋測(cè)繪的測(cè)繪學(xué)體系是不完整的。其次，海洋測(cè)繪同樣使得海洋學(xué)趨于完整。海洋測(cè)繪為人類勾勒了整個(gè)海洋的框架，加強(qiáng)了對(duì)海洋地貌以及變化趨勢(shì)的關(guān)注，尤其在海洋調(diào)查工作中，海洋測(cè)繪尤其發(fā)揮了極為重要的作用。沒有海洋測(cè)繪的海洋學(xué)將發(fā)展緩慢。最后，海洋測(cè)繪為國(guó)家的安全提供了保障。海洋測(cè)繪可以為相關(guān)國(guó)防部門提供更加全面、詳細(xì)的電子海地圖，為人類進(jìn)行海洋活動(dòng)提供了極大的便利。而在國(guó)家海洋戰(zhàn)略的實(shí)施過(guò)程中，無(wú)論是海洋管理，還是海上資源勘探，海洋測(cè)繪都是必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以，海洋測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)了海洋測(cè)繪的變革。而信息化技術(shù)與海洋測(cè)繪的融合，必將進(jìn)一步擴(kuò)大海洋測(cè)繪的影響力，進(jìn)一步突出海洋測(cè)繪的重要性，促進(jìn)國(guó)家海洋戰(zhàn)略的發(fā)展。

2 海洋測(cè)繪信息化的應(yīng)用要點(diǎn)

2017年中國(guó)土地礦產(chǎn)海洋資源統(tǒng)計(jì)公報(bào)發(fā)布數(shù)據(jù)如表1所示。將海洋測(cè)試信息化技術(shù)應(yīng)用到海洋測(cè)試中，可以將更多真實(shí)、有效、客觀的數(shù)據(jù)信息提供給海洋測(cè)繪工程項(xiàng)目，從而促進(jìn)海洋測(cè)試工程的發(fā)展，而常用的海洋測(cè)繪信息化技術(shù)主要包含以下三種：第一縱向分離技術(shù)；第二橫向融合技術(shù)；第三水下三維系統(tǒng)技術(shù)。

2.1 縱向分離技術(shù)

表1 2017年中國(guó)土地礦產(chǎn)海洋資源統(tǒng)計(jì)公報(bào)發(fā)布數(shù)據(jù)

通常情況下，海洋測(cè)繪信息化的目標(biāo)是突破傳統(tǒng)紙質(zhì)海洋圖紙的局限性，實(shí)現(xiàn)了測(cè)繪數(shù)字化信息數(shù)據(jù)的共享與融合，減少或者避免了一系列不必要的問(wèn)題產(chǎn)生。按照流程環(huán)節(jié)進(jìn)行劃分，海洋測(cè)繪技術(shù)主要包含以下幾步：第一技術(shù)服務(wù)，第二數(shù)據(jù)加工，第三數(shù)據(jù)整合，第四前期測(cè)量。同時(shí)將信息化流程測(cè)量貫穿于海洋測(cè)繪的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)一對(duì)一或者多對(duì)一的服務(wù)。

不同于其他技術(shù)手段，縱向分離技術(shù)突破了傳統(tǒng)的單一技術(shù)模式，實(shí)現(xiàn)了多對(duì)一或者一對(duì)多的目標(biāo)，保證了產(chǎn)品與數(shù)據(jù)的分離要求，促進(jìn)了陸地、海洋、天空之間信息數(shù)據(jù)的融合與共享?？傊雽?shí)現(xiàn)海洋測(cè)繪的信息化，必須要實(shí)現(xiàn)信息間的融合與共享。

2.2 橫向融合技術(shù)

海洋測(cè)繪的信息化發(fā)展不僅需要縱向分離技術(shù)的支持，進(jìn)行技術(shù)、裝備以及專業(yè)理論的變革，更加需要通過(guò)橫向融合技術(shù)將海洋測(cè)繪與其他學(xué)科進(jìn)行有機(jī)地整合。橫向融合技術(shù)已經(jīng)成為海洋測(cè)繪信息化中不可或缺的一種技術(shù)。但是橫向融合技術(shù)不能面向單一產(chǎn)品，需要進(jìn)行產(chǎn)品與服務(wù)、數(shù)據(jù)與裝備的融合。首先，裝備與數(shù)據(jù)的融合，因?yàn)橛^測(cè)對(duì)象的共同性特點(diǎn)，使得橫向融合技術(shù)的應(yīng)用更加靈活，不僅突破了業(yè)務(wù)體系的局限與制約，實(shí)現(xiàn)了各種海洋測(cè)試設(shè)備在同一個(gè)觀測(cè)平臺(tái)上的融合，還可以加強(qiáng)海洋觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制與評(píng)估，實(shí)現(xiàn)綜合性海洋測(cè)繪數(shù)據(jù)庫(kù)的搭建，提升了海洋測(cè)繪的精確度。其次是產(chǎn)品與服務(wù)的融合。信息技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步使得人們對(duì)于海洋的需求越來(lái)越多樣化。而海洋測(cè)繪的最終目的就是保證航海的安全和效率。而將各種方法與人們的需求結(jié)合起來(lái)，可以形成一套具有個(gè)性化特點(diǎn)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。最后，在服務(wù)上加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用，可以有效控制海洋環(huán)境的服務(wù)時(shí)間。也就是說(shuō)，橫向融合技術(shù)的進(jìn)行一個(gè)特殊網(wǎng)絡(luò)體系的規(guī)范化建立，滿足地面、空中等多種形式的數(shù)據(jù)需求和技術(shù)服務(wù)。

2.3 水下三維系統(tǒng)技術(shù)

在三維可視化技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，數(shù)字地球技術(shù)是現(xiàn)階段最具代表性的子技術(shù)。將三維系統(tǒng)技術(shù)與海洋測(cè)繪信息化建設(shè)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，可以對(duì)陸地、水面以及海水下面進(jìn)行全面細(xì)致的漫游測(cè)繪，從而對(duì)空間、光照等三維信息進(jìn)行綜合性分析。水下三維系統(tǒng)主要依靠SOA架構(gòu)，而SOA架構(gòu)可以應(yīng)用與任何平臺(tái)，具有粗粒度的特點(diǎn)，通過(guò)Web服務(wù)接口的定義就可以進(jìn)行各種數(shù)據(jù)以及信息的接收和發(fā)送，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)功能的應(yīng)用。另外，HTTP是一種傳輸訪問(wèn)協(xié)議，信息交換格式是XML，將每一個(gè)基礎(chǔ)服務(wù)轉(zhuǎn)化成單獨(dú)的接口，就可以實(shí)現(xiàn)三維數(shù)據(jù)服務(wù)。同時(shí)，水下三維系統(tǒng)技術(shù)還可以加強(qiáng)3D分析服務(wù)，從而將更多的有用信息以及數(shù)據(jù)提供給海洋測(cè)繪。也就是說(shuō)，根據(jù)實(shí)際情況，合理利用水下三維技術(shù)，可以有效提升海洋測(cè)繪的工作效率。

3 海洋測(cè)繪信息化的應(yīng)用對(duì)策

3.1 創(chuàng)新海洋探深技術(shù)

為了促進(jìn)海洋測(cè)試信息化的發(fā)展，加強(qiáng)海洋測(cè)繪信息化的應(yīng)用，非常有必要對(duì)海洋探深技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。對(duì)此，建議從以下幾方面入手。第一，從運(yùn)用測(cè)量設(shè)備方面分析，我國(guó)的海洋測(cè)繪發(fā)展速度還相對(duì)緩慢，目前我國(guó)的海洋測(cè)繪技術(shù)依然以單波束形式為主。在測(cè)量過(guò)程中，多波束的深儀器測(cè)量技術(shù)還比較落后，還有很大的提升空間。而大多數(shù)的海洋測(cè)繪中，也都使用單波束儀器。這種測(cè)定技術(shù)相對(duì)多波束的深儀器測(cè)量技術(shù)來(lái)說(shuō)，已經(jīng)相對(duì)完善，廣泛應(yīng)用于我國(guó)各類型海洋測(cè)繪工作中，并且具有測(cè)量成本低、設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)平穩(wěn)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。但是在實(shí)際的測(cè)量工作中，還存在著很多問(wèn)題。例如在具體的實(shí)施環(huán)節(jié)，單波束儀器的測(cè)定深度以及測(cè)量質(zhì)量都遠(yuǎn)不如多波束的測(cè)定深度以及測(cè)量質(zhì)量。隨著我國(guó)對(duì)于海洋測(cè)繪的需求不斷地提高，單波束的測(cè)算技術(shù)已經(jīng)不再適應(yīng)我國(guó)現(xiàn)階段海洋測(cè)繪工作的實(shí)際要求，必須要加強(qiáng)多波束測(cè)算技術(shù)的應(yīng)用，借助空間遙感的模式來(lái)展開海洋測(cè)繪工作。而空間遙感測(cè)量技術(shù)在應(yīng)用范圍方面局限性較大，主要適合與淺海地區(qū)的測(cè)繪工作。而深海地區(qū)的測(cè)繪，還需要在具體的實(shí)踐工作中不斷地提升海洋測(cè)繪技術(shù)的準(zhǔn)確度。

3.2 培育海洋測(cè)繪信息化專業(yè)人才

與國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)手段相比，我國(guó)的海洋測(cè)繪信息化技術(shù)相對(duì)落后，還處于初步發(fā)展階段。而要想加快海洋測(cè)繪信息化的發(fā)展，縮短與國(guó)外相關(guān)技術(shù)的差距，就必須要充分分析我國(guó)現(xiàn)階段海洋測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展需求，制定針對(duì)性地人才培養(yǎng)計(jì)劃，同時(shí)積極與各大高等院校進(jìn)行合作，加強(qiáng)高素質(zhì)專業(yè)化人才的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)項(xiàng)目與科學(xué)研究所的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的融合，從而有效促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新，加強(qiáng)專業(yè)人才的培養(yǎng)。通過(guò)海洋測(cè)繪信息化專業(yè)人才的培養(yǎng)，提升測(cè)繪人員的專業(yè)技術(shù)水平，促進(jìn)我國(guó)海洋測(cè)試信息化的高速發(fā)展。

3.3 創(chuàng)建海洋信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

要想實(shí)現(xiàn)海洋測(cè)繪的信息化發(fā)展，創(chuàng)建海洋信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有非常重要的意義，可以實(shí)現(xiàn)海洋信息服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化。對(duì)此，建議從以下幾方面入手。第一，對(duì)海洋測(cè)繪機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)以及相關(guān)管理機(jī)構(gòu)現(xiàn)有的局域網(wǎng)進(jìn)行重組、規(guī)劃、健全，加強(qiáng)海洋信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操控平臺(tái)的建設(shè)，并與各個(gè)層級(jí)海洋海事的相關(guān)機(jī)構(gòu)的局域網(wǎng)進(jìn)行有效的連接。第二，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)安全體制的制定，加強(qiáng)國(guó)家通信網(wǎng)和海洋信息組織的融合，加強(qiáng)海洋信息與互聯(lián)網(wǎng)的融合。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，將測(cè)繪結(jié)果分布到全國(guó)各地，實(shí)現(xiàn)海洋信息的共享與融合，實(shí)現(xiàn)地理信息一體化服務(wù)體系的建立與創(chuàng)新。第三，搭建集成化的海洋信息門戶網(wǎng)站。使用人員想要對(duì)相關(guān)海區(qū)的信息進(jìn)行檢索、訪問(wèn)、查詢以及瀏覽，那么他可以直接訪問(wèn)門戶網(wǎng)站，直接享受全方位的海洋網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，海洋測(cè)繪信息化是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，海洋測(cè)繪的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)海洋強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)，具有十分重要的作用。充分發(fā)揮海洋測(cè)繪信息化的作用，根據(jù)海洋管理組織的統(tǒng)籌安排，可以快速搭建信息分享服務(wù)體系，提高海洋信息的利用效率以及利用范圍，促進(jìn)海洋測(cè)繪信息化的普及與發(fā)展。而要想加強(qiáng)海洋測(cè)試信息化的應(yīng)用，就必須要?jiǎng)?chuàng)新海洋探深技術(shù)、培育海洋測(cè)繪信息化專業(yè)人才、創(chuàng)建海洋信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。