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海洋测绘技术及主要内容分析
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  • 2021-08-17

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。以下是海洋测绘技术及主要内容分析。

海洋测绘


海洋测绘的主要内容
水深测量:测定水底点至水面的高度和点的平面位置。是海道测量和海底地形测量的中心环节,目的是确定礁石、沉船等各种航行障碍物的准确位置,探清最浅水深及其延伸范围。
水文观测:为了解海洋水文要素分布状况和变化规律进行的观测。观测项目随调查任务而定,一般包括:水深、水温、海流、等观测。
海洋工程测量:对实施海洋工程的海域进行地形地貌测量及障碍物的探测。
扫海测量:目的是查明海区航行障碍物的情况,并确定船只安全航行的深度。是指对港口、航道、锚地范围内的最浅水深、水下障碍物位置的测量工作。
海岸地形测量:确定海岸线位置和海岸性质以及对沿海陆地地形的测量和调查。
海域权属测绘:包括宗海权属核查、宗海界址界定、海籍测量、面积量算,以及宗海图绘制、竣工海域使用验收测绘等。
海洋测绘技术发展趋势
1、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。
2、海洋遥感信息技术
海洋遥感信息技术是电磁波与信息科技的有机结合,通过人造的特殊传感器接受和分析海洋散发出的电磁波,来进行海洋相关参数的测量,其中传感器可以安设在不同的设备上,如人造卫星、飞机等现代化的设施上。按传感器的工作形式可以分成主动和被动两种形式,主动式的传感器工作较为复杂,它是信息双向传达的过程,首先需要遥感器向海洋发射电磁波,然后由专门的接收系统海洋的反射,通过一系列的信息处理来获得海洋相关参数;被动式传递方式是单向的,传感器只是接受海洋辐射和散发的电磁波,通过分析这些信息,来获得海洋的探测数据。传感器是海洋遥感技术的核心,目前广泛采用的是陆地卫星装载多光谱扫描仪TM以及ETM,它造价较低、操作方便,同时分辨率也较为理想,可以达到三十米左右。随着海洋探测技术的成熟和相关信息科技的进步,高度信息化和智能化的传感器会被逐步应用到海洋探测行业。
3、多源多传感器信息融合
传统的海洋探测经常会采用单波束测深仪,但是其探测的准确性亟待提高,于是经过海洋技术人员的技术革新,将其进行升级和改造,逐渐发展成为目前广泛采用的探测技术——多源多传感器技术。发射阵是多源多传感器的核心构造,其一般安置在测量船的前端。基于声波系统的优越性,多源多传感器技术也采用声波系统作为信息传递的媒介,其通过发射阵向海洋发射一系列声波束,然后通过专门安置在船下端的接收系统进行发射声波的接受。再通过分析声波束的变化,来获取海洋信息。多源多传感器系统中可以采用振幅检测法,还可以使用相位检测法,通过相干原理比较换能器的两个接收单元间相位差,来分析波束到达角,为后续计算提供数据。
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