近年來,經(jīng)過海洋測繪部門的全力協(xié)作,中國海洋測繪工作取得了很多至關(guān)重要成果,推動了國防安全和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的規(guī)劃,從而為海洋測繪提供重要保障。
中國海洋測繪人才團(tuán)隊經(jīng)過長時間的發(fā)展和累積,逐步完善科學(xué)研究和生產(chǎn)制造的一整套管理體系,中國海洋測繪技術(shù)發(fā)展的全過程十分迅速,原先技術(shù)性不成熟僅僅是單一化的開展海洋數(shù)據(jù)獲得,如今則將海洋數(shù)據(jù)檢測與物理學(xué),智能科技等課程相結(jié)合,原先獲得海洋數(shù)據(jù)的機器設(shè)備主要配置在貨輪上,如今則運用潛水艇,航天科技等為深層檢測帶來較好的數(shù)據(jù)測量平臺。
伴隨著數(shù)據(jù)科技的發(fā)展和我國工業(yè)技術(shù)進(jìn)程的推動,中國的海洋檢測機器設(shè)備水準(zhǔn)得到了非常大的提升,而且配置了大量具有自主知識產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代化海洋檢測信息設(shè)備,基本實現(xiàn)了由人工檢測到數(shù)據(jù)自動化的轉(zhuǎn)變。
1、20世紀(jì)30~50年代中期,開始對海洋進(jìn)行地球物理測量,包括海洋地震測量、海洋重力測量等。這階段利用回聲探測數(shù)據(jù)繪制海底地形圖,揭示了海洋底部的地形地貌;利用雙折射地震法獲取大洋地殼的各種地球物理性質(zhì),證明大洋地殼與大陸地殼有顯著的差異。
2、1957~1970年,實施了國際地球物理年(1957~1958)、國際印度洋考察(1959~1965)、上地幔計劃(1962~1970)等國際科學(xué)考察活動,發(fā)現(xiàn)了大洋中條帶磁異常,為海底擴張說提供了強有力的證據(jù),揭示了大洋地殼向大陸地殼下面俯沖的現(xiàn)象,觀測了島弧海溝系地震震源機制。
3、70年代以后,廣泛應(yīng)用電子技術(shù)和計算機技術(shù)于海洋測繪中。
1、碼頭、航道、錨地等工程測量。
包括碼頭前沿、碼頭后沿及底部、調(diào)頭區(qū)、回旋水域、進(jìn)出港航道、待泊錨地等,碼頭前沿、調(diào)頭區(qū)、回旋水域、航道區(qū)域一般需要進(jìn)行水深測量,確保船只在設(shè)計水深以上。對于一般水域測量可選擇單波束水深測量,對于疏浚、炸礁等整治區(qū)域或重要水域需要進(jìn)行多波束全覆蓋水深測量。對于錨地區(qū)域除了進(jìn)行水深測量外,還需要進(jìn)行淺地層剖面測量和側(cè)掃聲吶掃海測量,以確保錨地區(qū)域底質(zhì)符合錨抓力條件,無巖礁出露;對于海底底質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的錨地區(qū)域,還應(yīng)該進(jìn)行海洋磁力測量,并進(jìn)行清障,以確保船只拋錨的絕對安全;碼頭后沿及底部采用單波束水深測量,其目的是研究海底不斷淤積對碼頭承載力安全所產(chǎn)生的影響,確保碼頭的運行安全。
2、航道整治工程測量。
不同的航道等級對水深設(shè)計有著要求,為確保船只的通航安全,除天然深水航道外,通常需要進(jìn)行航道整治。航道整治測量除進(jìn)行多波束全覆蓋水深測量外,還需要進(jìn)行淺地層剖面測量、側(cè)掃聲納掃海測量和工程地質(zhì)鉆孔,有條件下還建議進(jìn)行海流測驗,以保障施工期的施工安全。用淺地層剖面測量、側(cè)掃聲納掃海測量和工程地質(zhì)鉆孔來確定設(shè)計水深以上的底質(zhì)類型分布,對巖礁區(qū)確定下一步炸礁方案,對泥沙質(zhì)底質(zhì)區(qū)域則實施航道工程疏浚。
3、碼頭等水下構(gòu)建物的檢測。
出于對碼頭運行安全的考量,工程管理上要求對水下構(gòu)建物進(jìn)行檢測,目前常用的方法包括側(cè)掃聲吶掃側(cè)、多波束測深系統(tǒng)探測(調(diào)整探頭角度為斜向)、三維聲吶探測、水下激光掃描及水下機器人觀察等,可以采用多種方法結(jié)合。
4、海底管線路由調(diào)查。
海底管線路由調(diào)查包括施工前調(diào)查及施工后檢測,管線路由也包括光纜、電纜、光電纜、輸油管線、輸水管線等,一般需要進(jìn)行水下地形測量、淺地層剖面測量、海底面狀況側(cè)掃、水文測驗、海水腐蝕分析、表層底質(zhì)采樣和工程地質(zhì)鉆孔等項目,同時開展海洋環(huán)境、海洋相關(guān)利益者、海洋功能區(qū)劃符合性及地震危險性等調(diào)查。
5、灘涂演變分析。
灘涂演變分析是海洋地質(zhì)穩(wěn)定性評價的重要依據(jù),其中海港回淤測量也可列入其中,主要需進(jìn)行周期性的水下地形測量和海流泥沙測驗。通過周期性的水下地形測量來給出沖涮或淤積速率,并地質(zhì)穩(wěn)定性進(jìn)行評價;通過海流泥沙測驗,建立海區(qū)的海流泥沙數(shù)值模型,進(jìn)行場區(qū)沖淤計算、評價和預(yù)測。
6、海底聲學(xué)特性探測。
海底底質(zhì)探測除了在海洋工程建設(shè)中應(yīng)用廣泛外,在海底聲學(xué)特性研究上也頗有價值。海底聲學(xué)特性是海洋地質(zhì)、水下工程地質(zhì)、海底礦產(chǎn)資源、海洋漁業(yè)和水下通訊等領(lǐng)域重要的研究內(nèi)容, 通過海底聲反射和聲散射等手段可以進(jìn)行海底底質(zhì)的聲學(xué)特征研究。
7、海洋遙感應(yīng)用。
海洋遙感技術(shù)具有速度快、范圍廣等特點,能夠獲取海洋的整體情況,提供更多的實時信息,開展海冰、溢油、綠潮、赤潮、海溫、水色、海洋漁業(yè)和風(fēng)暴潮等方面的應(yīng)用研究,將對我國海況預(yù)警報、海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋環(huán)境保護(hù)和海洋資源開發(fā)等領(lǐng)域產(chǎn)生積極影響。
8、水下機器人在海洋領(lǐng)域的應(yīng)用。
水下機器人在海洋領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛,可用于應(yīng)急水下監(jiān)測、海底觀光旅游、碼頭等構(gòu)建物觀察等;隨著我國海底管道保有量和使用年限的增加,海底管道在役檢測和修復(fù)就變得十分重要,水下爬行機器人可用于海底油氣管道的檢測和維修;海洋污損生物附著船底、浮標(biāo)和一切人工設(shè)施上,對于船只航行及設(shè)備使用壽命影響較大,需要及時清理,水下清洗機器人把水下機器人、智能定位技術(shù)以及空化射流技術(shù)結(jié)合,可以解決了吸附、定位、清理困難的問題,降低水下作業(yè)安全風(fēng)險、提高作業(yè)效率;在深海區(qū)域,AUV搭載多波束聲納對深海地形進(jìn)行測量,已經(jīng)成為海洋科學(xué)考察的重要作業(yè)形式,適用于深海水下大面積探測與數(shù)據(jù)采集作業(yè),將得到更高分辨率的多波束數(shù)據(jù)。
9、水面無人艇在海洋領(lǐng)域的應(yīng)用。
隨著我國參與水面無人艇研發(fā)的單位不斷增加以及智能裝備的發(fā)展,水面無人艇已經(jīng)實現(xiàn)從環(huán)境感知到目標(biāo)識別再到數(shù)據(jù)融合和航線規(guī)劃的能力,在海洋中的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑷找鎻V泛。水面無人艇能夠在復(fù)雜、敏感海洋環(huán)境下開展作業(yè),能夠在海洋測繪、海洋調(diào)查、海上事故應(yīng)急響應(yīng)、海洋環(huán)境監(jiān)測、油氣管線和海洋牧場巡檢、海洋軍事活動等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
10、電子海圖應(yīng)用。
e-航海已經(jīng)成為海上出行更多人的選擇,通過云數(shù)據(jù)中心獲取最新海圖、航行警通告、實時潮位、氣象等信息,實現(xiàn)了船舶的智能導(dǎo)航。目前,國內(nèi)相關(guān)單位已經(jīng)著手進(jìn)行e-航海航保信息標(biāo)準(zhǔn)化研究和應(yīng)用技術(shù)研究,提供數(shù)字化海圖改正、數(shù)字航標(biāo)、數(shù)字動態(tài)潮汐等,解決了多種航海圖書資料的在線發(fā)布與更新問題,探索出了應(yīng)用新模式。
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