文/中國測繪地理信息學(xué)會海洋測繪專業(yè)委員會

編者按：本文來自于《中國測繪地理信息學(xué)會海洋測繪專業(yè)委員會第二十七屆海洋測繪綜合性學(xué)術(shù)研討會論文集》中的論文“近年來海洋測繪專業(yè)進(jìn)展與展望”，該文分七個方面詳細(xì)總結(jié)了2012～2015年度海洋測繪的發(fā)展?？紤]該文較長，為照顧讀者的閱讀方便，現(xiàn)分幾個章節(jié)單獨(dú)成篇發(fā)表，今天發(fā)表的文章依據(jù)該文的第三部分“國內(nèi)外比較”及第四部分“發(fā)展趨勢及發(fā)展策略”，就海洋測量、電子海圖與數(shù)字海洋地理信息技術(shù)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)與人才培養(yǎng)三個專題進(jìn)行國內(nèi)外比較與發(fā)展展望。本文刊發(fā)時對文章的編排進(jìn)行了調(diào)整，以期達(dá)到閱讀上更加連貫的目的，特此說明，現(xiàn)提供給朋友們學(xué)習(xí)了解。在此，特別感謝《海洋測繪》編輯部對我微信公眾平臺的幫助與支持！

第一作者簡介：歐陽永忠，1969出生，男，湖南雙峰人，高級工程師，博士，海軍海洋測繪研究所總工程師，兼任中國測繪地理信息學(xué)會海洋測繪專業(yè)委員會副主任，主要從事海洋測量理論與技術(shù)方法研究。參加本文編撰的其他成員還有：鄭義東、周興華、暴景陽、趙建虎、陸毅、唐秋華、張立華、陽凡林、桑金、楊鯤、張靚、黃謨濤、翟國君、任來平、黃辰虎、王克平和蔣紅燕，共計(jì)18人。在此，對他們?yōu)槲覈Ｑ鬁y繪事業(yè)的發(fā)展與繁榮所做出的努力，所奉獻(xiàn)的力作，表達(dá)我們最真摯的謝意！

海洋測繪是研究與海洋和陸地水域有關(guān)的地理空間信息采集、處理、表示、管理和應(yīng)用的科學(xué)與技術(shù)。既具測繪學(xué)科各分支的綜合性，又有其獨(dú)特性，海洋測繪主要為研究地球形狀、海底地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動和海洋環(huán)境等科學(xué)性任務(wù)提供基礎(chǔ)資料。為各種海洋資源開發(fā)和利用工程等實(shí)用性任務(wù)提供所需要的海洋測量服務(wù)工作，是一切水域活動的先導(dǎo)，具有國際性、全局性和基礎(chǔ)性等特征。本文就我國海洋測繪的發(fā)展現(xiàn)狀與國際同類水平進(jìn)行了比較，進(jìn)而展望了海洋測繪的發(fā)展趨勢。

一、海洋測量

⒈ 國內(nèi)外比較

在海底地形地貌測量方面，國內(nèi)所采用的觀測平臺、儀器設(shè)備和測量方法與國際保持同步，技術(shù)指標(biāo)要求則存在一定差別，國際海道測量組織的通用標(biāo)準(zhǔn)以及美國、加拿大、澳大利亞等國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不僅強(qiáng)調(diào)海底探測的不確定度或精度，同時關(guān)注探測的分辨率指標(biāo)。 我國的《海道測量規(guī)范》對測量分辨率指標(biāo)關(guān)注度不足，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)過程控制指標(biāo)，迄今為止，我國海底地形地貌測量仍停留在水深測量概念層面，與國際上以海底地貌形態(tài)和特征地物的精準(zhǔn)探測理念存在較大差距。美國利用藍(lán)鰭金槍魚水下機(jī)器人作為觀測平臺，通過水下微地形地貌探測技術(shù)搜尋馬航MH370失聯(lián)航班的實(shí)踐對我國海底地形地貌測量和技術(shù)發(fā)展無疑起到了積極的推動作用，其核心即是利用一切可能的平臺和設(shè)備，獲取對所關(guān)注海底區(qū)域盡量高精度和高分辨率的探測信息，以利于特征目標(biāo)識別。

在海洋重磁測量方面，我國船載海洋重力測量數(shù)據(jù)處理技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平保持一致，在高動態(tài)環(huán)境效應(yīng)補(bǔ)償理論與方法研究等方面處于領(lǐng)先地位，但海洋重力儀裝備的型號單一，與國際海洋重力儀型號多樣化存在差距。船載海洋磁力測量、海島礁三分量磁力測量數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)水平與國際水平存在差距。

海島礁陸海一體化測繪技術(shù)近年來在我國得到了高度重視，促進(jìn)了海洋測繪與其他測繪科學(xué)技術(shù)分支的融合，并加速了學(xué)科理論和技術(shù)水平的提升，航空攝影測量和遙感技術(shù)在海岸帶和海島礁地形測繪和海島礁識別定位中得到了廣泛應(yīng)用，無人水面測量船和船載陸海一體化地形測量技術(shù)集成取得明顯進(jìn)展，已進(jìn)入工程應(yīng)用測試階段，船載平臺的近景攝影測量技術(shù)和激光測距定位技術(shù)得以應(yīng)用。陸海大地水準(zhǔn)面精化、潮汐模型構(gòu)建與應(yīng)用、陸海垂直基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換、基于特征潮位的岸線綜合測定等技術(shù)都取得了實(shí)質(zhì)進(jìn)展，陸海一體化測繪理論技術(shù)體系基本建成，縮短了與美國為代表的發(fā)達(dá)海洋測繪國家的差距，在海洋測量數(shù)據(jù)處理技術(shù)的相關(guān)細(xì)節(jié)進(jìn)行了較為深入的研究、論證和試驗(yàn)，根據(jù)理論和技術(shù)研究成果所開展的自主知識產(chǎn)權(quán)軟件研發(fā)工作穩(wěn)步推進(jìn)。

⒉ 發(fā)展趨勢及發(fā)展策略

加強(qiáng)海底地形地貌測量理論和技術(shù)的系統(tǒng)研究，將其與以保障艦船航行安全為主要目標(biāo)的水深測量相分離，形成面向海洋地理空間信息獲取的獨(dú)立性基礎(chǔ)學(xué)科分支，以海底地形地貌的精細(xì)測繪為目標(biāo)，突出其基礎(chǔ)性測繪工作特征，開展相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和技術(shù)方法創(chuàng)新。

在陸海一體化測繪體系建設(shè)方面，重點(diǎn)加強(qiáng)海洋測繪基準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，系統(tǒng)建立海洋測繪基準(zhǔn)與大地測量基準(zhǔn)的聯(lián)系與維持，實(shí)現(xiàn)海洋測繪數(shù)據(jù)與陸地?cái)?shù)據(jù)的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換與無縫拼接，開展海島礁測繪一期工程系列基準(zhǔn)成果的測試與檢核，大力提高已有基準(zhǔn)成果的精度和工程化應(yīng)用水平，繼續(xù)完善陸海一體化水上水下地形測繪理論與技術(shù)方法，優(yōu)化改進(jìn)陸海一體化測繪軟硬件裝備，制訂相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)工程化應(yīng)用。

在海洋測量數(shù)據(jù)處理方面，進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理核心理論與方法的研究，完善自主知識產(chǎn)權(quán)的多波束數(shù)據(jù)、側(cè)掃聲納數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)，開展引進(jìn)GT-2M海洋重力儀自主數(shù)據(jù)處理理論與方法研究，進(jìn)一步優(yōu)化海洋磁力數(shù)據(jù)處理模型，開展海島礁三分量磁測數(shù)據(jù)的通化處理方法研究，突破海島礁磁測數(shù)據(jù)工程應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。

在海洋測繪高新技術(shù)發(fā)展方面，開展BDS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)在海洋測繪領(lǐng)域的應(yīng)用研究，持續(xù)推進(jìn)無人水面測量船、無人機(jī)海岸測繪系統(tǒng)、海島礁航空攝影測量和機(jī)載Lidar地形測量系統(tǒng)測試與生產(chǎn)，開展機(jī)載激光測深、機(jī)載海洋重磁測量等新型測量數(shù)據(jù)處理理論與方法研究，采取引進(jìn)、消化與集成創(chuàng)新相結(jié)合的方式，加速構(gòu)建機(jī)載海洋測繪技術(shù)體系。

二、電子海圖與數(shù)字海洋地理信息技術(shù)

⒈ 國內(nèi)外比較

電子海圖生產(chǎn)與應(yīng)用是一項(xiàng)涉及到多個領(lǐng)域和部門的系統(tǒng)工程。國內(nèi)現(xiàn)有電子海圖系統(tǒng)在保證艦艇航行安全、減輕航海長工作負(fù)擔(dān)等方面發(fā)揮了重要作用，但在總體協(xié)調(diào)規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)、數(shù)據(jù)可用性、系統(tǒng)功能、支持維護(hù)、決策功能開發(fā)等方面尚不盡完善，與國際先進(jìn)水平尚有差距，國外在此方面起步早、發(fā)展快、水平高，其先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。

數(shù)字海洋地理信息基礎(chǔ)框架建設(shè)完成了我國“數(shù)字海洋”從科學(xué)概念到工程實(shí)體建設(shè)的重要一步，我國數(shù)字海洋地理信息基礎(chǔ)框架建設(shè)已取得了豐碩的成果。但是，就數(shù)字海洋地理建設(shè)和應(yīng)用服務(wù)的整體水平來看，我國同國際上發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大的差距，主要體現(xiàn)在:數(shù)據(jù)獲取體系和能力建設(shè)仍明顯不足，還不能有效保障數(shù)字海洋的持續(xù)信息更新，我國自主的數(shù)字海洋地理技術(shù)體系仍不夠完善，亟須通過引進(jìn)和吸收加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，數(shù)字海洋地理應(yīng)用體系和服務(wù)模式尚不完善，尚未形成從技術(shù)研究、產(chǎn)品研發(fā)、系統(tǒng)建設(shè)到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用健全的社會化應(yīng)用服務(wù)模式。

⒉ 發(fā)展趨勢及發(fā)展策略

推進(jìn)電子海圖的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化和智能化仍將是較長時間內(nèi)電子海圖生產(chǎn)與應(yīng)用的主題。近年來，如何將電子海圖轉(zhuǎn)向更成熟的應(yīng)用，如國際標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善、全球電子海圖數(shù)據(jù)庫的建設(shè)、適應(yīng)船舶配備要求等，成為一種更明顯的趨勢。我國應(yīng)更積極、主動參與IHO的活動，在解決電子海圖應(yīng)用技術(shù)問題方面起引領(lǐng)作用。同時，要緊跟國際電子海圖技術(shù)發(fā)展前沿，結(jié)合我國自身特色，進(jìn)一步做好電子海圖生產(chǎn)、應(yīng)用的頂層設(shè)計(jì)，適應(yīng)海圖產(chǎn)品不斷多樣化的需求，加強(qiáng)海圖生產(chǎn)的質(zhì)量控制，進(jìn)一步完善海圖數(shù)字化生產(chǎn)技術(shù)，加快基于數(shù)據(jù)庫的一體化海圖生產(chǎn)體系建設(shè)。

基于三維虛擬地球的海洋時空數(shù)據(jù)多維動態(tài)可視化研究，不僅是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、地理信息科學(xué)、海洋科學(xué)技術(shù)等多門學(xué)科的結(jié)合，而且是對計(jì)算機(jī)圖形顯示技術(shù)的挑戰(zhàn)，更是時空數(shù)據(jù)表達(dá)與分析方法的理論突破。通過開展海洋環(huán)境時空數(shù)據(jù)的多維動態(tài)可視化技術(shù)的研究，不僅可以為海洋數(shù)據(jù)的展示和分析提供新思路，而且可為具有明顯時空特征的應(yīng)用提供借鑒，以期為不同用戶提供客觀科學(xué)的輔助決策支持。

數(shù)字海洋地理信息建設(shè)是一項(xiàng)長期的具有戰(zhàn)略性和前瞻性的系統(tǒng)工程，是當(dāng)前乃至今后一段時期我國海洋地理信息化領(lǐng)域的重要工作，在吸收和借鑒國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域工作經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，積極開展數(shù)字海洋地理發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃研究，謀劃具有中國特色的數(shù)字海洋建設(shè)之路，加大數(shù)字海洋地理信息關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)力量投入，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力，盡快建立自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字海洋地理信息基礎(chǔ)平臺，建立健全海洋地理信息更新能力和機(jī)制保障，建立權(quán)威的海洋地理信息基礎(chǔ)平臺，搭建起通暢的海洋地理信息交換共享服務(wù)渠道，全面啟動數(shù)字海洋地理系統(tǒng)工程，探索符合我國國情的海洋地理信息化建設(shè)與應(yīng)用服務(wù)模式。使之在為海洋地理信息各項(xiàng)工作和社會公眾提供信息服務(wù)方面發(fā)揮越來越重要的作用。

三、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)與人才培養(yǎng)

⒈ 國內(nèi)外比較

國外一些發(fā)達(dá)國家一般都設(shè)有海洋測繪相關(guān)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，知名的有加拿大New Brunswick大學(xué)海洋測繪研究組(OMG)、美國New Hampshire大學(xué)海岸與海洋成圖/海道測量聯(lián)合中心(CCOM/JHC)和美國woods hole海洋研究所海洋與海底觀測中心(COSMOS)。 上述三個機(jī)構(gòu)在國際海洋測繪領(lǐng)域享有較高的知名度，OMG主要發(fā)展海洋測繪關(guān)鍵技術(shù)及裝備，CCOM/JHC主要發(fā)展海洋測繪關(guān)鍵技術(shù)、培養(yǎng)海道測量和海圖制圖技術(shù)人才，COSMOS主要為全球海洋與海底觀測系統(tǒng)提供技術(shù)與設(shè)備，發(fā)展海洋觀測自治機(jī)器人及新型傳感器。相對于國外，我國的海洋測繪理論研究與國外差距不大，但在工程實(shí)用化方面尚需深入，在硬件設(shè)備研制方面，雖然已研制少量設(shè)備并實(shí)現(xiàn)了工程化，但主體仍處于引進(jìn)消化、集成創(chuàng)新階段，同國外同類機(jī)構(gòu)相比差距明顯。

國外開展海洋測繪人才培養(yǎng)的主要機(jī)構(gòu)有加拿大New Brunswick大學(xué)、美國New Hampshire大學(xué)、美國夏威夷大學(xué)等。通常設(shè)有海道測量或海底成圖專業(yè)，開設(shè)的主干課程有聲納成像、海洋學(xué)概論、海道測量、多波束聲納、海圖制圖、海洋地理信息系統(tǒng)等。整體與國內(nèi)大專院校海洋測繪學(xué)科設(shè)置的主干課程類似，在人才培養(yǎng)數(shù)量方面?無論是本科、碩士或博士，我國明顯多于國外，但在實(shí)踐環(huán)節(jié)，我國學(xué)生的軟硬件實(shí)驗(yàn)條件明顯落后于國外。

⒉ 發(fā)展趨勢及發(fā)展策略

目前，海軍大連艦艇學(xué)院主要為海軍培養(yǎng)海洋測繪專業(yè)人才，而地方高校因國務(wù)院學(xué)位委員會、教育部尚未設(shè)立海洋測繪專業(yè)，開辦海洋測繪專業(yè)的人才培養(yǎng)院校較少，無法滿足民用海洋測繪人才的迫切需求。根據(jù)對國家測繪地理信息、海洋調(diào)查、交通運(yùn)輸及涉海部門的大量調(diào)研，從事海洋測繪專業(yè)的技術(shù)人員主要來自于測繪工程、海洋地質(zhì)、海洋技術(shù)等專業(yè)，這種現(xiàn)狀與國家海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略和海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展對海洋測繪專業(yè)人才的需求極不相稱，為此有必要在我國設(shè)立海洋測繪專業(yè)，鼓勵更多的高校和科研院所開辦海洋測繪專業(yè)，設(shè)立國家級的海洋測繪學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)海洋測繪高層次人才，以適應(yīng)國家重大海洋測繪任務(wù)、海洋工程建設(shè)和海洋基礎(chǔ)科學(xué)研究的迫切需要。