GIS在海洋测绘中的应用

GIS在海洋测绘中的应用

扈利钊崔召华王行德

大连华信理化检测中心有限公司辽宁大连116000

摘要：２１世纪是人类开发和利用海洋的世纪，海洋地理信息系统（ＭＧＩＳ）作为空间信息数据收集、存储、快速访问、综合管理、智能分析和解决实际空间问题的有力工具，具有强大的时空处理能力，已开始在海洋诸多领域进行应用。概述了ＧＩＳ的发展概况、基本功能，分析其在海洋研究各领域的应用现状及应用过程中面临的问题，并对ＧＩＳ的未来发展趋势进行了探讨。

关键词：GIS；海洋测绘；应用

1前言

随着计算机科学、数学和空间技术的发展，地理信息系统已经超出了“地理学”的应用范畴而应用于整个空间信息的处理领域。随着社会的发展、环境的破坏和陆地资源的消耗，人类将目光转向了海洋这个自然资源宝库。掌握海洋的活动规律、调查海洋资源及促进海洋合理开发利用，已经成为当前高科技发展的迫切任务。海洋地质学是以海水覆盖下的广大岩石圈为研究对象，主要包括海岸和海滩、大陆架和陆坡以及广阔的深海海底。它是地质学的一个分支，是针对海洋区域的地质学研究科学。近年来，全球变化研究已经成为热门话题，而全球尺度海洋学的研究在全球变化研究中的地位举足轻重。全球变化的原因和影响的研究必须建立在大量观测资料基础上，海洋地质调查新资料的获取已成为当务之急。这些观测资料必须具有全球性、实时性、动态性，因此，遥感数据特别是卫星遥感数据满足了这种需要。同时海量的海洋地质数据科学管理与共享、海洋地质数据处理需要地理信息系统技术的支持。随着遥感与地理信息系统的日益结合，它们在海洋地质研究中的前景更加广阔。

2ＧＩＳ

经过多年的研究应用发现，如果说ＧＩＳ是在计算机硬件和软件系统支持下对整个或部分地球表面与空间分布的各类空间数据进行采集、存储、管理、检索、分析和可视化表达的技术系统，那么，ＭＧＩＳ则不仅仅是ＧＩＳ在海洋环境中的直接应用，而是适应海洋科学发展趋势和海洋数据环境特征的信息系统。ＭＧＩＳ是海洋科学、信息科学、计算机科学与测绘科学的交叉学科，与数据库技术、ＧＩＳ、ＲＳ、ＧＰＳ等技术息息相关。ＭＧＩＳ是在计算机硬件条件和软件系统的支持下，以海底、海面、水体、海岸带及大气的自然环境与人类活动为研究对象，对各种来源的空间数据进行处理、存储、集成、显示和管理，进而作为平台为用户提供综合制图、可视化表达、空间分析、模拟预测及决策辅助等服务，并且结合Ｗｅｂ技术可以实现海洋数据和相关ＭＧＩＳ功能的实时共享，其在海洋科学上的使用将改善现有的海洋数据的管理方式，大大提高海洋数据的使用率和工作效率，为海洋科学各领域的研究深化开展提供了有力的技术支持。ＭＧＩＳ是先进的ＧＩＳ技术与海洋科学的有机结合，它的发展离不开ＧＩＳ技术的发展和海洋科学研究的深入。ＧＩＳ技术脱胎于地图，自１９６３年加拿大测量学家ＲＦＴｏｍｌｉｎｓｏｎ首先提出“地理信息系统”概念后发展至今已趋成熟，ＥＳＲＩ等专业ＧＩＳ软件公司相继成立。国内ＧＩＳ技术起步较晚，但发展迅速，目前我国已陆续完成地形图数据库生产与建库，并且在诸多领域得到应用，还研制推出了ＳｕｐｅｒＭＡＰ、ＭａｐＧＩＳ等具有自主版权的ＧＩＳ软件。ＧＩＳ作为对空间信息数据进行收集、存储、快速访问、综合管理、智能分析和解决实际空间问题的有力工具，得到了海洋各领域专家的广泛关注。

3海洋测绘过程中存在的问题

3.1与陆地测绘方法不同

海洋测绘方法与陆地测绘方法不同，陆地测绘主要是测量某点的三维坐标，而海洋测绘主要是测绘海水的深度，因此，在进行海洋测绘时很难借鉴陆地的测绘方法。

3.2测绘控制点之间的距离较大

一般情况下，在进行海洋测绘时，工作人员应将测绘点定在海岛上，但是由于海岛之间的距离比较远，因此，海洋测绘的难度要比陆地测绘难度大。例如，陆地上的测绘控制点之间的距离一般是5~30km，但是海洋测绘控制点之间的距离则达到50~500km，有些甚至更远。测绘控制点距离过大也会对海洋测绘造成一定的影响，从而导致海洋测绘信息的准确度不高。

3.3影响测绘的因素较多

由于海洋的不稳定性，并且容易受到气候的影响，比如潮汐，因此，海洋测绘是一个动态的测量过程，也正是如此，给海洋信息测绘造成了很大的困难。其次，在进行海洋测绘的过程中，其信息的准确性也会受到海水本身性质的影响，比如海水的盐度和温度，都会对测绘结果产生影响。因此，要进一步提高海洋测绘信息的准确性，工作人员在测绘过程中应加强对影响因素的研究，并加强对测绘误差的纠正，以提高测绘数据的准确度。

4GIS在海洋测绘中应用的技术分析

4.1加强海洋测绘信息网络体系的建设

要加强对海洋测绘信息的处理，首先要加强海洋测绘信息网络体系的建设。通过加强海洋测绘信息网络体系的建设，可以为用户提供查询功能，以满足客户查询信息的需求。海洋测绘信息网络体系主要由2部分组成，分别是前台管理平台和后台管理平台。前台管理平台主要是实现对信息的处理、发布和沟通功能；而后台管理平台主要是实现对信息的监控和管理功能。对用户开放的海洋信息查询服务平台属于前台管理平台的管理内容之一。在进行海洋信息的查询时，用户可以根据相关信息进行搜索，如在查询部分海洋地名时，用户可以借助该地点所在的区域名称或地点所在的经纬度。相反，用户可以通过地名查询到该海洋地点的相关信息，如所在的海洋区域和经纬度等。除此之外，用户还能查询地点周边的信息，从而更好地满足用户对信息的需求。查询完成后，用户还能结合自己的信息需求输出自己需要的资料，如将地名的实际位置以报表的形式输出并打印出来。

4.2加强信息偏差处理技术在海洋测绘信息中的应用

（1）由于海水的盐度和温度会对海水的声速产生影响，进而影响海洋测绘信息的准确性，针对这个影响因素，工作人员可以借鉴部分学者研究出来的借助水文统计的方法证实中国近海海域回声测深声速改正数。另外，海洋的潮汐对海洋的测绘影响较大，针对这个影响因素，工作人员可以使用时差解算法纠正潮汐对海洋测绘信息造成的误差。（2）海洋信息的测绘过程中使用的各种仪器和系统都会对测绘信息造成误差，工作人员在测绘过程中要解决系统造成的误差补偿问题。针对这个问题，我国学者很早就研究出了相应的系统误差检验标准。随着海洋测绘技术的发展，部分学者也研究出以几何为出发点，通过滤波处理的方式对海洋的定位数据进行误差补偿；随着海洋测绘技术的继续发展，部分学者研究出在以武力场为出发点，通过设定相关的系统误差模型来实现误差补偿。（3）由于海洋信息在测绘过程中是动态变化的，因此，海洋测绘信息具有一定的时效性。因此，要提高海洋测绘信息的准确性，加强对测绘信息的误差处理，在进行测绘信息处理的过程中，还应加强对环境效应的处理。也正是因为海洋地点所处中可以对三维模块的信息修改、编辑和统计。

5结束语

广阔的海洋，拥有丰富的各项资源，是现在和未来世界各国经济发展的重点区域和争夺的焦点。由于ＧＩＳ技术的迅速发展、强大的空间处理能力及其在各领域的广泛应用，ＧＩＳ也必将在海洋各领域的研究、管理、应用和决策等各层面中起到重要的作用。

参考文献：

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