全球海洋观测进展

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1、海洋测量研究与展望阳凡林山东科技大学测绘学院海岛（礁）测绘技术国家测绘局重点实验室二○一一年五月海洋测绘研究生课程——第八讲——摘自海军海洋测绘研究所翟国君副所长和国家海洋局一所于卫东研究员报告主要内容1概述2海洋测量数据获取技术3海洋测量数据处理技术4海洋测量信息管理技术海洋测量信息应用技术全球海洋观测进展7展望一、概述海洋测量作为测绘科学研究的一个重要组成部分，它的主要任务是对海洋几何场和物理场参数进行精密测定和描述。最近十几年，海洋测量学科发生了深刻的变化，已经使海洋测量从过去的点线测量模式转变为带状测量模式。海洋测量正在突破传统的时空局限，进入以数

2、字式测量为主体、以计算机技术为支撑、以3S（GPS，GIS，RS）技术为代表的现代海洋测量新阶段。一、概述（1）测量平台和测量设备呈多元化趋势；（2）测量信息采集实现了由模拟记录到数字化和自动化作业模式的飞跃；（3）测量信息处理由粗加工、半手工作业模式向细加工、全自动化方向转变；（4）测量信息管理和服务趋向规范化和网络化；（5）测量基础理论研究更注重工程化应用。具体体现：二、海洋测量数据获取技术-------海洋环境观测设备研制与开发1、多波束测深系统与传统的单波束测深仪相比较，多波束测深系统具有测量范围大、速度快、精度高、记录数字化以及成图自动化等诸多优

3、点，它把测深技术从原先的离散点线状扩展到面状，并进一步发展到立体测图和自动成图，从而使海底地形测量技术发展到一个较高的水平。二、海洋测量数据获取技术-------海洋环境观测设备研制与开发1、多波束测深系统历史我国从20世纪90年代开始陆续从国外引进多套多波束测深系统。80年代自己研制。一种称之为H/HCS-017型多波束测深系统已于1997年研制成功，继H/HCS-017系统后，哈尔滨工程大学于2007年又研制成功了我国首台便携式高分辨浅水多波束测深系统，该成果具有突出的先进性、创新性和适用性，填补了国内空白。工作频率为45kHz，具有48个波束，波束角

4、为：2°×3°，其测深范围为：10~1000m，扇区开角为：120°，测深覆盖范围最大可达4倍水深。二、海洋测量数据获取技术-------海洋环境观测设备研制与开发1、多波束测深系统发展动态设备已经成熟。随着多波束测深技术的普及应用及其海量观测数据的不断积累，对多波束测深数据如何实施高效的处理和管理，以及如何评估多波束测量成果的可靠性，是当前特别值得重视和急待研究解决的主要问题。我国自行研制的多波束测深系统仍处于试用阶段，在许多方面可望作进一步的改进和完善。二、海洋测量数据获取技术-------海洋环境观测设备研制与开发2、机载激光测深系统利用蓝绿激光穿透

5、海水的特性，从飞机上发射激光脉冲测量水深的系统。二、海洋测量数据获取技术-------海洋环境观测设备研制与开发2、机载激光测深系统机载激光测深的思想产生于20世纪60年代中期，80年代出现了诸如美国的机载海洋测深雷达AOL，加拿大的Larsen500，澳大利亚的WRELADS，瑞典的FLASH等科研样机。特点：灵活机动、高效、浅水我国在20世纪80年代中期就进行过机载激光测深原理性试验，但直到90年代中期才进入实质性研制阶段。2001年，在国家“863”计划资助下，我国首台“机载海洋测深系统”研制成功。系统主要由激光测深子系统、动态定位子系统、数据采集与

6、控制子系统、地面数据分析处理子系统以及飞行保障子系统等五大部分组成。(1)激光器重复频率200Hz；(2)测量航高500m；(3)飞行速度60~70m/s；(4)测深点网格密度10m×10m(5)测线带宽240m；(6)测深能力2~50m；(7)测深精度±0.3m；(8)测量效率优于50km2/h。Shoals-200Shoals-1000Shoals-3000二、海洋测量数据获取技术-------海洋环境观测设备研制与开发2、机载激光测深系统开展的工作主要包括：载体姿态动态效应改正、海洋潮汐及涌浪改正、测深数据质量控制、条带测深数据融合处理、测深数据自动

7、成图和海量测深数据管理等，成功突破了理论建模、数据处理和参数计算中的一系列技术难题，取得了比较理想的计算效果。未来努力方向提高激光器发射频率和最浅测深能力，力争使激光器重复频率提高到1000Hz，最浅测深能力提高到0.5m。二、海洋测量数据获取技术-------海洋环境观测设备研制与开发3、无验潮测深系统海洋测量是在动态环境里进行测量的，存在明显的动态效应，因此其数据归算过程比较复杂。海洋潮汐高度归算是海洋测量最重要的动态效应改正。试验海区无验潮作业系统采集的原始水深三维立体图二、海洋测量数据获取技术-------海洋环境观测设备研制与开发3、无验潮测深系

8、统试验海区部队现有装备采集的原始水深三维立体图二、海洋测量数据获取