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海岛（礁）测绘技术 国家测绘地理信息局重点实验室 科技发展 2013 年度综述 一、所属学科及研究领域发展概述 我国拥有多达 18000 千米的海岸线、广阔的大陆架和 300 多万平 方千米的海洋疆土，合理开发和利用海洋资源、科学保护海洋环境是 实现我国经济可持续发展战略的重要基础。我国已经制定并逐步实施 蓝色经济战略，沿海各省市区也加大海洋投入，也是经济转型的重要 一环。海岛（礁）测绘不仅统一陆海测绘基准，为陆海地理信息共享 和应用奠定基础，而且开展海岛（礁）基础测绘工作，提供海岛（礁） 位臵、地形地貌等基础地理信息，这对海岛（礁）开发利用、海洋经 济发展、国防建设等具有举足轻重的作用。 随着 3S（GNSS、RS 和 GIS）技术、卫星通讯技术、信息技术、数 据处理技术、地球科学等领域的发展,包括海岛（礁）的海洋测绘逐 步进入以数字式测量为主体、以信息化技术为支撑、以智能化技术为 代表的现代海洋测绘的新阶段。 二、国内外发展现状及趋势 1.海洋测绘基准研究 海洋测绘基准理论研究不仅包括全球、区域和局部基准的建立、 维持和更新，而且包括数据采集的方法和数据处理与分析，建立无缝 海洋测绘基准，实现陆海基准统一，提供不同基准之间的转换和传递。 为此，国际上重点对数据采集方法和技术进行研究，尽可能多的高精 度采集相关数据，如验潮、船载重力、航空重力、卫星重力、卫星测 高、地形测量、海洋测深、GNSS、水准测量等，研究多源数据融合处 理方法，将传统的大地测量边值问题进行拓展。 我国于 2011 年 8 月发射了首颗测高卫星 HY-2A，已经采集了丰富 的海洋数据，其研究主要集中在：（1）HY-2A 卫星精密定轨，集成星 载 GPS、DORIS 和 SLR 等技术实现了厘米量级的精密径向轨道；（2） 对 0 级数据进行处理，获得了高精度的 GDR 数据，构建了我国 HY-2A 测高数据的精确处理系统；（3）建立了 HY-2A 校标系统，初步形成了 我国的卫星测高检校技术；（4）开展了我国 HY-2A 数据在物理海洋等 领域的应用。国际上目前在轨的测高卫星主要有美国 Jason-1/2、ESA 的 EnviSat、CRYOSAT-2 等。2013 年 2 月，印度与法国合作发射了 SARAL 测高卫星。 2.海底探测 由于海底范围广袤，依靠水下摄影、拖网、抓斗取样等方式获得 大面积的海底底质和地层结构分布情况，效率极低，借助声学调查手 段实现海底参数反演和自动分类是目前国际上最为有效的方法。 重磁震等地球物理勘探成果的联合反演是解决复杂地质问题所用 的综合地球物理解释方法，是目前可信的定量的综合地球物理解释技 术。自上世纪 80 年代以来，地球物理场联合反演技术已经取得了长 足发展，发展了两两地球物理参数之间互为约束的反演技术及更高精 度的联合反演计算方法。随着重磁三维技术的发展，现已发展到三维 基础上的联合反演综合研究。 在我国，海底声学特性的研究比较薄弱，在海底参数的数据收集 和分类理论模型的建立等方面与国外的差距仍然很大。由于实验设备、 实验方法等限制，国内对海底沉积物声学分类技术的研究大都仅限于 基础方面，或是针对特定的海域，或是针对特定的沉积物类型，或仅 针对一至二种设备，实用性不太高。由于海底环境的复杂性，基于单 一声学设备或技术进行参数反演和分类很难达到理想效果。 近十多年以来，多波束声纳技术得到迅速发展，设备波束数已达 到上千个，测深精度和成像分辨率逐渐提高，硬件体积逐渐减小，浅 水多波束已推出便携式产品，已逐渐成为大范围海底地形地貌、底质 分类、目标探测广泛采用的声探测设备。 3.GNSS 在海岛（礁）测绘中的应用 目前，GNSS 在海岛（礁）测绘方面的应用，主要体现于海岛（礁） 区域的大地控制网布设、空间信息采集技术、海底地形信息采集的手 段、大地基准面的精化和深度基准的确定。 目前，我国已经利用 GP