文/中國(guó)測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)海洋測(cè)繪專業(yè)委員會(huì)

編者按：本文來(lái)自于《中國(guó)測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)海洋測(cè)繪專業(yè)委員會(huì)第二十七屆海洋測(cè)繪綜合性學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集》中的論文“近年來(lái)海洋測(cè)繪專業(yè)進(jìn)展與展望”，該文分七個(gè)方面詳細(xì)總結(jié)了2012～2015年度海洋測(cè)繪的發(fā)展。考慮該文較長(zhǎng)，為照顧讀者的閱讀方便，現(xiàn)分幾個(gè)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(guó)內(nèi)外比較”及第四部分“發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展策略”，就海洋測(cè)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(gè)專題進(jìn)行國(guó)內(nèi)外比較與發(fā)展展望。本文刊發(fā)時(shí)對(duì)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(shuō)明，現(xiàn)提供給朋友們學(xué)習(xí)了解。在此，特別感謝《海洋測(cè)繪》編輯部對(duì)我微信公眾平臺(tái)的幫助與支持！

第一作者簡(jiǎn)介：歐陽(yáng)永忠，1969出生，男，湖南雙峰人，高級(jí)工程師，博士，海軍海洋測(cè)繪研究所總工程師，兼任中國(guó)測(cè)繪地理信息學(xué)會(huì)海洋測(cè)繪專業(yè)委員會(huì)副主任，主要從事海洋測(cè)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(yáng)、趙建虎、陸毅、唐秋華、張立華、陽(yáng)凡林、桑金、楊鯤、張靚、黃謨濤、翟國(guó)君、任來(lái)平、黃辰虎、王克平和蔣紅燕，共計(jì)18人。在此，對(duì)他們?yōu)槲覈?guó)海洋測(cè)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(cè)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(cè)繪學(xué)科各分支的綜合性，又有其獨(dú)特性，海洋測(cè)繪主要為研究地球形狀、海底地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)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(cè)量服務(wù)工作，是一切水域活動(dòng)的先導(dǎo)，具有國(guó)際性、全局性和基礎(chǔ)性等特征。本文就我國(guó)海洋測(cè)繪的發(fā)展現(xiàn)狀與國(guó)際同類水平進(jìn)行了比較，進(jìn)而展望了海洋測(cè)繪的發(fā)展趨勢(shì)。

一、海洋測(cè)量

⒈ 國(guó)內(nèi)外比較

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

在海洋重磁測(cè)量方面，我國(guó)船載海洋重力測(cè)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(dòng)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(hào)單一，與國(guó)際海洋重力儀型號(hào)多樣化存在差距。船載海洋磁力測(cè)量、海島礁三分量磁力測(cè)量數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用技術(shù)水平與國(guó)際水平存在差距。

海島礁陸海一體化測(cè)繪技術(shù)近年來(lái)在我國(guó)得到了高度重視，促進(jìn)了海洋測(cè)繪與其他測(cè)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(cè)量和遙感技術(shù)在海岸帶和海島礁地形測(cè)繪和海島礁識(shí)別定位中得到了廣泛應(yīng)用，無(wú)人水面測(cè)量船和船載陸海一體化地形測(cè)量技術(shù)集成取得明顯進(jìn)展，已進(jìn)入工程應(yīng)用測(cè)試階段，船載平臺(tái)的近景攝影測(cè)量技術(shù)和激光測(cè)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(cè)定等技術(shù)都取得了實(shí)質(zhì)進(jìn)展，陸海一體化測(cè)繪理論技術(shù)體系基本建成，縮短了與美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)海洋測(cè)繪國(guó)家的差距，在海洋測(cè)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(shí)產(chǎn)權(quán)軟件研發(fā)工作穩(wěn)步推進(jìn)。

⒉ 發(fā)展趨勢(shì)及發(fā)展策略

加強(qiáng)海底地形地貌測(cè)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(cè)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(cè)繪為目標(biāo)，突出其基礎(chǔ)性測(cè)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(cè)繪體系建設(shè)方面，重點(diǎn)加強(qiáng)海洋測(cè)繪基準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，系統(tǒng)建立海洋測(cè)繪基準(zhǔn)與大地測(cè)量基準(zhǔn)的聯(lián)系與維持，實(shí)現(xiàn)海洋測(cè)繪數(shù)據(jù)與陸地?cái)?shù)據(jù)的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換與無(wú)縫拼接，開展海島礁測(cè)繪一期工程系列基準(zhǔn)成果的測(cè)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(cè)繪理論與技術(shù)方法，優(yōu)化改進(jìn)陸海一體化測(cè)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(cè)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(shí)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(cè)數(shù)據(jù)的通化處理方法研究，突破海島礁磁測(cè)數(shù)據(jù)工程應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。

在海洋測(cè)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(cè)繪領(lǐng)域的應(yīng)用研究，持續(xù)推進(jìn)無(wú)人水面測(cè)量船、無(wú)人機(jī)海岸測(cè)繪系統(tǒng)、海島礁航空攝影測(cè)量和機(jī)載Lidar地形測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試與生產(chǎn)，開展機(jī)載激光測(cè)深、機(jī)載海洋重磁測(cè)量等新型測(cè)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(cè)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(guó)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(gè)領(lǐng)域和部門的系統(tǒng)工程。國(guó)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(zhǎng)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(guó)際先進(jìn)水平尚有差距，國(guó)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(guó)“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(guó)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(lái)看，我國(guó)同國(guó)際上發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)自主的數(shù)字海洋地理技術(shù)體系仍不夠完善，亟須通過(guò)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(huì)化應(yīng)用服務(wù)模式。

⒉ 發(fā)展趨勢(shì)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(zhǎng)時(shí)間內(nèi)電子海圖生產(chǎn)與應(yīng)用的主題。近年來(lái)，如何將電子海圖轉(zhuǎn)向更成熟的應(yīng)用，如國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善、全球電子海圖數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)、適應(yīng)船舶配備要求等，成為一種更明顯的趨勢(shì)。我國(guó)應(yīng)更積極、主動(dòng)參與IHO的活動(dòng)，在解決電子海圖應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題方面起引領(lǐng)作用。同時(shí)，要緊跟國(guó)際電子海圖技術(shù)發(fā)展前沿，結(jié)合我國(guó)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(kù)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(shí)空數(shù)據(jù)多維動(dòng)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(duì)計(jì)算機(jī)圖形顯示技術(shù)的挑戰(zhàn)，更是時(shí)空數(shù)據(jù)表達(dá)與分析方法的理論突破。通過(guò)開展海洋環(huán)境時(shí)空數(shù)據(jù)的多維動(dòng)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(shí)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(zhǎng)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(shí)期我國(guó)海洋地理信息化領(lǐng)域的重要工作，在吸收和借鑒國(guó)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(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字海洋地理信息基礎(chǔ)平臺(tái)，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(tái)，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(dòng)數(shù)字海洋地理系統(tǒng)工程，探索符合我國(guó)國(guó)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(huì)公眾提供信息服務(wù)方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

三、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)與人才培養(yǎng)

⒈ 國(guó)內(nèi)外比較

國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家一般都設(shè)有海洋測(cè)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(cè)繪研究組(OMG)、美國(guó)New Hampshire大學(xué)海岸與海洋成圖/海道測(cè)量聯(lián)合中心(CCOM/JHC)和美國(guó)woods hole海洋研究所海洋與海底觀測(cè)中心(COSMOS)。 上述三個(gè)機(jī)構(gòu)在國(guó)際海洋測(cè)繪領(lǐng)域享有較高的知名度，OMG主要發(fā)展海洋測(cè)繪關(guān)鍵技術(shù)及裝備，CCOM/JHC主要發(fā)展海洋測(cè)繪關(guān)鍵技術(shù)、培養(yǎng)海道測(cè)量和海圖制圖技術(shù)人才，COSMOS主要為全球海洋與海底觀測(cè)系統(tǒng)提供技術(shù)與設(shè)備，發(fā)展海洋觀測(cè)自治機(jī)器人及新型傳感器。相對(duì)于國(guó)外，我國(guó)的海洋測(cè)繪理論研究與國(guó)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(guó)外同類機(jī)構(gòu)相比差距明顯。

國(guó)外開展海洋測(cè)繪人才培養(yǎng)的主要機(jī)構(gòu)有加拿大New Brunswick大學(xué)、美國(guó)New Hampshire大學(xué)、美國(guó)夏威夷大學(xué)等。通常設(shè)有海道測(cè)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(cè)量、多波束聲納、海圖制圖、海洋地理信息系統(tǒng)等。整體與國(guó)內(nèi)大專院校海洋測(cè)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(wú)論是本科、碩士或博士，我國(guó)明顯多于國(guó)外，但在實(shí)踐環(huán)節(jié)，我國(guó)學(xué)生的軟硬件實(shí)驗(yàn)條件明顯落后于國(guó)外。

⒉ 發(fā)展趨勢(shì)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(cè)繪專業(yè)人才，而地方高校因國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)、教育部尚未設(shè)立海洋測(cè)繪專業(yè)，開辦海洋測(cè)繪專業(yè)的人才培養(yǎng)院校較少，無(wú)法滿足民用海洋測(cè)繪人才的迫切需求。根據(jù)對(duì)國(guó)家測(cè)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(cè)繪專業(yè)的技術(shù)人員主要來(lái)自于測(cè)繪工程、海洋地質(zhì)、海洋技術(shù)等專業(yè)，這種現(xiàn)狀與國(guó)家海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略和海洋經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展對(duì)海洋測(cè)繪專業(yè)人才的需求極不相稱，為此有必要在我國(guó)設(shè)立海洋測(cè)繪專業(yè)，鼓勵(lì)更多的高校和科研院所開辦海洋測(cè)繪專業(yè)，設(shè)立國(guó)家級(jí)的海洋測(cè)繪學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)海洋測(cè)繪高層次人才，以適應(yīng)國(guó)家重大海洋測(cè)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。