福建省海洋测绘学科发展研究报告

福建省海洋测绘学科发展研究报告　福建省测绘学会　ｌ；ｔｌ￣］　海洋测绘是发展海洋经济的前期・性、￣ｔｉｌｔｌ性工作。该报告对海洋测绘学科内涵进行了定义，详细介绍了福建省海洋　测绘学科发展现状和存在的差距，分析了海洋测绘新方法及其应用，并展望我省海洋测绘工作需求，为加强海洋测绘工作、　建设海洋经济强省提出了对策建议。　［关键词］　福建省海洋测绘海陆基准信息处理学科报告　

０引言　１　学科定义及发展概述　海洋测绘作为测绘科学技术的一个重要分支，在科学研　究、国民经济建设和国防建设等方面起着重要的作用。随着　卫星技术、通讯技术、计算机技术、数据处理技术等现代科　学技术的发展，海洋测绘经历了一次跨越性的转变，突破了　传统海洋测绘的时空局限，进入以信息化测绘为主体、以计　算机技术为支撑、以“３Ｓ”（ＯＰＳ、ＧＩＳ、ＲＳ）技术为代表的现　代海洋测绘的新阶段【ｌ。】。进入２１世纪以来，海洋测绘出现　了重大变化，服务对象逐步由主要为水面船只航海安全服务　向全方位、多层次服务转化，信息获取和表示的方式逐步由　积木组合式向集成综合式转化，信息服务形式逐步由三维静　态向四维动态转化。这些变化对海洋测绘工作提出了新的要　求。　福建省地处台湾海峡西侧，海域广阔，海岸线长３０００　多千米，居全国第二位，海域面积达１３多万ｋｍ　，是我国重　要的海洋大省之一。海洋是福建发展的优势所在、潜力所在、　未来所在。２０１２年１　１月，《福建海峡蓝色经济试验区发展　规划》获国务院正式批准Ｌ３】，提出“到２０２０年，福建全面建　成海洋经济强省”。福建海洋经济发展上升为国家战略，面临　新的重大历史机遇。作为一个有着漫长海岸线的沿海省份，　福建省在发展海洋经济方面具有得天独厚的区位和资源优　势，在推进实施国家海洋发展战略、建设海洋强国中肩负重　要历史使命。２０１３年以来，随着“一带一路”国家战略的提出　和实施，福建在“丝绸之路经济带”和“２１世纪海上丝绸之路”　建设中有着独特的优势。发挥海洋测绘在海洋经济发展中的　前期性、基础性作用，为发展海洋经济、开展海洋科学研究、　构建数字海洋和防灾减灾提供完整、即时的海洋基础地理信　息数据，是我省建设海洋经济强省的必由之路，具有广泛而　深远的现实意义。　海洋测绘是研究海洋定位，测定海洋大地水准面和平均　海面、海底和海面地形、海洋重力、磁力、海洋环境等自然　和社会信息的地理分布及编制各种海图的理论和技术【４】。海　洋测绘是测绘学的一个分支学科，它的对象是海洋。海洋测　绘是海洋测量和海图绘制的总称，其任务是对海洋和海岛及　其邻近陆地和江河湖泊进行测量和调查，获取海洋基础地理　信息，编制各种海图和航海资料，为航海、国防建设、海洋　开发和海洋研究服务。海洋测绘的主要内容有：海洋大地测　量、水深测量、海洋工程测量、海底地形测量、障碍物探测、　水文要素调查、海洋重力测量、海洋磁力测量、海洋专题测　量和海区资料调查以及各种海图、海图集、海洋资料的编制　和出版，海洋地理信息的分析、处理及应用ｌ５Ｉ。　海洋测绘横跨了海洋学和测绘学两大学科［６】，形成了一　个相对独立的学科体系。面对不同的需求，海洋测绘与海洋　学、测绘学相互独立，相互影响，平行发展。海洋测绘与多　种学科紧密联系，海洋测绘与（陆地）测绘的有关理论和方法　有密切关系，但它是根据海上工作条件的特点，对测绘理论　和方法进行创造性的运用，尤其是海洋测绘所用的仪器设备　与陆地测绘有明显区别。现代海洋测绘技术的基础是无线电　电子学和计算机科学，航海技术和导航技术是海洋测绘工作　中的重要组成部分。此外，对海洋学特别是海洋环境的了解　成为海洋测绘工作者必须掌握的知识。　海洋测绘经过长期的发展，已从开始的单一水深测量和　编制航海图发展到海岸地形测量、滩涂地形测量、水深测量、　底质探测、扫海测量、水文测量、重力测量、磁力测量、工　程测量及航海图、专题图、航海书表编制等。随着信息化时　代的到来，测绘数字化、智能化、自动化的发展目标得以实　现。与科学技术变革相一致，海洋测绘信息化将是必然的【　。　水深测量由逐点测定发展到线连续测定，推进多波束测深系　

２０１５年第１期（总第９７期）　３　福建省海洋测绘学科发展研究报告　统的应用，将测深发展到面连续测定，能够大幅度提高工作　效率和水深测量密度。同时，数据采集由模拟型向数字型转　变，实现信息获取实时化、规范化，信息采集平台多元化，　信息管理与使用正规化，数字型信息产品多样化。海图生产　由手工绘制向计算机辅助制图和计算机自动制图转变，海图　载体改变单一的纸质状态，海图使用向电子化方向发展，推　动基于海洋地理信息系统的各种海图应用系统广泛应用。陆　海一体化现代高精度三维测绘基准系统的建立，改变了传统　的平面与高程控制测量方法，为趋向动态化和实时化的海洋　测量技术发展提供了最基础的空间基准支持，为“数字海洋”　建设提供统一的数据基准。　

２福建省海洋测绘发展现状　２．１海洋测绘工作现状　福建省海洋测绘发展与国家同步，经历了开创与起步、　发展与提高、开拓与改革、创新与跨越的发展历程，从最初　简陋的测绘操作到今天的智能化操作，测绘产品从纸质发展　为信息化数字产品，内容格式从简单到复杂，精度从粗略到　精细，产品应用从单－－Ｎ多样。在当前信息化发展时代，海　洋测绘行业取得了不菲的成绩，但还需要采取积极工作方式，　以不断促进海洋测绘业的全面信息化发展。近年来，我省已　取得的海洋测绘和海洋调查成果主要有：　２．１．１测绘基准方面　福建已建成的较为完整的陆域测绘基准框架已延伸到沿　岸部分海岛。现有的大地测量基准成果是整个陆海统一基准　框架的组成部分，也是海洋基础测绘基准建设的基础。福建　省陆域测绘基准框架包括了平面定位和高程基准等方面。福　建省沿海部分控制测量成果包括沿海水准路线、ＧＮＳＳ控制　点和连续运行卫星定位服务系统（ＣＯＲＳ）站。沿海验潮站　维持了福建省沿海深度基准的稳定性。　国家测绘局于１９９２年～２００４年施测的国家Ａ、Ｂ级ＧＰＳ　网，在福建境内有ＧＰＳ　Ａ级网点３０个，Ｂ级网点２５个。２００３　年福建省测绘局组织完成的福建省Ｃ级ＧＰＳ网由４７５个控制　点组成，提供了网点的ＷＧＳ．８４大地坐标系和１９８０西安坐　标系及１９５４年北京坐标系坐标，同时分别确定了福建省准　确、可靠的ＷＧＳ　８４坐标系统至１９５４年北京坐标系统及　ＷＧＳ．８４坐标系统至１９８０西安坐标系统的坐标转换参数。　２００８年～２０１３年，福建省测绘地理信息局组织完成的福　建省连续运行卫星定位服务系统（ＦＪＣＯＲＳ）共建有基准站　点７１个，提供了各站点的高精度地心坐标和高精度实时定位　数据。　国家测绘局在福建省沿国道和部分省道布设的水准线路　方面，１９９２年～１９９８年施测的一等水准布设８条路线，路线　４　２０１５年第１期（总第９７期）　总长度约１４３０ｋｍ，共５８３个水准点；２００３年～２００４年施测　的二等水准布设２１条路线，路线总长度１８００ｋｍ，共４５０个　水准点。　２０１０年～２０１３年，福建省海洋与渔业厅新建了１３个长　期验潮站，使用二、三等水准测量连测了验潮站基本水准点、　校核水准点。新建的验潮站弥补了现有验潮站不足的缺点，　基本可以代表福建沿海重要岸段的海域特征，使得全省验潮　站实现合理化布局。　２００９年～２０１２年，国家重大测绘专项“海岛（礁）测绘工　程”一期工程在福建省境内建立沿岸陆地和海岛卫星定位连　续运行站４座，大地控制点埋石７４个，水准连测标石埋设　１４３个，水准路线３０条，陆地水准联测数据成果１９６个，９　处海岛（礁）跨海高程传递，５个长期验潮站调试数据处理　与分析，１　１９个大地控制点卫星定位点数据处理，９个海岛　（礁）三角点卫星定位联测数据处理。　目前，福建省连续运行卫星定位服务系统部分基准站与　国家、省级长期验潮站并置，总数达到６个。　２．１．２基础地理信息成果方面　２００２年起，福建省陆续开展了省、市、县三级海域行政　界线勘测、全省海岸线修测，以及福建省近海海洋综合调查　与评价专项等研究项目，包括福建省海岛与海岸综合调查、　海岛与海岸带遥感调查、海域使用现状调查、主要港湾海洋　环境调查等专题调查研究。　２００７年～２００９年，国家近海海洋综合调查与评价专项在　福建近海（领海基线以内水域）进行１：２５００００比例尺的单波　束地形勘测。其中，在闽江河口区一罗源湾一线、厦门湾外　

一泉州湾一线进行了ｌ：５００００比例尺的多波束地形勘测，覆　盖面积约２６００ｋｍ２，有效多波束测线近３００００ｋｍ。　２００９年～２０１２年，国家重大测绘专项“海岛（礁）测绘工　程”一期工程在福建省管辖海域获取了部分海洋基础测绘成　果：９个海岛周边１０ｍ以浅水深测量成果，海岛测图成果　（１：１００００图幅１７６幅，１：５０００图幅３９０幅，１：２０００图幅６０　幅）以及部分船测重力测量成果和航空摄影影像数据及文档　资料。　２００５年及之后，海军航保部出版和改版福建各海湾　ｌ：５０００～１：２５００００比例尺海图计４０余幅。　２０１０年　２０１２年，全省海岛（礁）地名普查工作提供了　全省海岛（礁）的标准名称及分布位置。　２０１２年　２０１４年，我省测绘地理信息部门实施激光雷达　（ＬＩＤＡＲ）航空摄影测量，获取了约１００００ｋｍ￣滩涂地形数据，　并制作１：１００００比例尺数字高程模型。采用单波束地形测绘　获取了福清湾和海坛海峡、闽江口等２个主要港湾约１０００ｋｍｚ　１：１００００比例尺水下地形ＤＬＧ数据和水深图数据。　２．１．３工程测量方面　２０００年以来，我省航道勘测队伍完成的海洋测绘工程测　量项目主要有：兴化湾岸线利用规划控制测量，宁德港区岸　线利用规划控制测量，福州港（宁德、福州）、湄洲湾港（莆　田、泉州）、厦门港（厦门、漳州）三大港航道维护测量，　溪南半岛水深测量和三维高程模型制作，宁德港沙埕港区开　放航道水深扫测，罗源湾３０万吨级进港航道测量，闽江南港　航道整治工程测量，闽江口航道增深工程测量，福清湾航道　扫测，江阴航道扫测，９０８专项ＤＸ３０区块多波束海底地形　勘测，湄洲湾一期和二期深水航道扫海、福炼青兰山３０万吨　级原油码头进港航道疏浚工程扫海，湄洲湾深水航道满足　ＬＮＧ通航安全需要扫海测量，泉州湾深水航道扫测，晋江围　头湾填海造地工程测量，厦门至金门航道扫测，厦门港三期　和四期航道工程扫测，古雷港区航道扫测。　２．１．４水文要素测量方面　２００４年以来，我省航道、水利、海洋研究单位完成的水　文测验项目有：沙埕港水文测验，三都港水文测验，福州港　大规模水文泥沙调查及深水港址选择水文测验，兴化湾（全　湾）数值模拟和物理模型试验研究水文测验；围头湾整体物　理模型水文泥沙测验，厦门港水文泥沙测验，厦门港航道相　关潮位特征及主航道乘潮水位研究工程，连江定海湾浮式防　波堤消波效果观测与波浪数据分析研究等工程。　２．１．５应急保障测绘方面　近年来，由于物流量的增加，航道繁忙，不时有交通事　故发生，我省海洋测绘单位及时进行应急抢险救灾测绘，确　保港口航道通航安全。测绘单位在主管部门配合下，对事故　现场进行扫测、定位，在确定沉船、水下集装箱等障碍物位　置后，解除航道警戒，保障了船舶正常通航与安全。　以上海洋测绘成果和活动推动了我省海洋经济发展，应　用于海洋产业（如港口工程建设、海上航运、滨海旅游、修造　船业、海上风电、海洋矿产等）、沿海工业园区建设（如临海　工业园区、平潭综合实验区、台商投资区等）、海洋管理和国　防建设等领域。　虽然近年来我省海洋测绘取得～系列成果，但我省海洋　测绘工作与海洋经济发展需求之间还存在较大差距，由于历　史原因，福建省海洋测绘资料不齐全，严重影响着我省沿海　的经济社会发展。福建省陆域基础地理信息数据较为丰富，　已基本建立现代化测绘基准体系，多源、多分辨率３Ｄ测绘　地理信息数字产品已覆盖全省陆域。但全省未建立海洋测绘　规划体系，至今尚未开展系统的海洋基础测绘工作，全省海　洋测绘统一协调不够，未建海洋测绘成果共建共享体制机制。　海域未建立统一的大地基准体系，平面控制网、高程控制网　尚未全面覆盖海岛（礁）。在以往涉及福建海域所做的测量和　调查工作中，除了我国近海海洋综合调查与评价专项中地形　地貌调查进行的多波束调查之外，大多数调查工作存在调查　范围小、调查比例尺偏小等问题，特别是在海岛（礁）、潮间　带和近岸水下地形等方面的基础地理信息缺乏，已造成海洋　基础地理信息资源的结构性短缺。全省海洋基础地理信息数　据库及海域地理信息公共服务平台尚未建立，海洋地理信息　资源匮乏，无法满足福建海洋经济发展及海洋管理的需求，　严重制约了我省对海洋资源的规划、管理和开发利用。　２．２海洋测绘队伍建设现状　目前，我省从事海洋测绘的队伍不多，海洋测绘资质总　数４６家，其中甲级３家、乙级７家、丙级２２家、丁级１４　家，分布在测绘、交通、水利水电、城乡勘测、海洋研究等　行业。当前，我省海洋测绘队伍之间技术力量差异很大，相　对来说，甲级和大部分乙级资质测绘单位人才结构比较合理，　一般拥有享受教授（研究员）待遇的高级工程师、高级工程　师、工程师、助理工程师、技术员等各层次专业技术人员及　注册测绘师，能够承担海洋测绘专业各子项的大部分内容。　丙、丁级海洋测绘受测绘资质分级标准的限制，承担海洋测　绘业务范围小，大多数只能承担海域权属测绘和江河湖海等　内陆水域简单的水下地形测绘。　福建省内高校尚未开设海洋测绘专业教育，也没有开设　海洋测绘的职业培训。海洋测绘从业人员一般由测绘单位组　织进行短期培训，采用师徒形式的实地作业方式培训。院校　与企事业单位针对海洋测绘的学术交流和技术沟通渠道缺　乏。测绘单位引进的省外海洋测绘专业技术人员由于种种原　因并非全部从事海洋测绘事务。各种因素综合导致了我省海　洋测绘高端技术人才缺乏，能够熟练应用、掌握现代测绘高　新技术的人才不多，能从事测绘理论指导生产实践的人才尤　其稀缺。　２．３海洋测绘生产技术成果　随着海洋测绘的手段和获取的信息越来越丰富，海洋测　绘信息处理技术水平不断提高、海洋测绘成果精度不断提升、　新理论和新方法也在不断充实和发展。新技术、新设备及时　应用在我省海洋测绘生产中，更为方便地获取信息化成果，　应用范围广泛。　我省海洋测绘生产活动新设备、新技术主要应用成果综　述如下：　２．３．１多波束测深系统　与传统的单波束回声测深仪相比，多波速测深系统具有　水深全覆盖无遗漏扫测，测量范围大、速度快，测深精度和　分辨率高等优点，适用于２ｍ　５００ｍ海域的海底地形地貌测　绘。多波束测深系统在高桩码头扫测中具有单波束无法比拟　的优势，采用垂直地形模式波束导向技术解决高桩码头等类