什么是海洋测量工具 -海洋测量的定义是什么

地球表面71%的面积是海洋，目前人类已探索的海洋只有5%，还有95%的海洋是未知的，但从古至今人类对海洋的探索从未停止过。我们要认识海洋、探索海洋，首先就要从海底的地形测量入手。

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那么，什么是海底地形测量呢？简单的来讲就是利用仪器设备来获取海底点位的三维坐标，进而确定海底形态及其分布的过程。根据海底地形的基本特征和所处位置，海洋地形地貌大致可分为大陆边缘、大洋盆地、大洋中脊这三种基本类型。

海底地形测量有哪些作用呢？我们大家都知道，海洋从表面看上去就是一个一望无际的平面，但在海平面以下，则是高低起伏、千变万化的凸起和凹陷，有深不见底的海沟，也有跌宕起伏的山脊，海底地形变化其实是非常复杂的。通过对海底地形的测量，可以了解海洋的深度，知道哪里水深、哪里水浅，就可以有效避免船只搁浅或触礁；对航道码头进行长期的水深监测，可以了解海底的淤积情况，定期对航道码头进行淤泥清理，确保通航安全；在海底活动的潜艇，可以利用海底地形作为天然屏障，快速布置战术，有效规避敌方搜索和进行反击；海底输油管线、光缆电缆的铺设也都离不开对海底地形的了解。由此可见，对海底地形进行精密的测量是十分必要的。

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海底地形测量经历了哪些发展呢？早期的测深技术主要是测深绳法，早在公元前两千年前古埃及就已经出现，我国在郑和下西洋时代也运用了这种方法测深，但当海水很深时，需要的绳索就越来越长、越来越粗，这样就很难感知绳索是否触及海底，加之水下有很强的海流，致使绳索变弯，测量的结果不够准确，而且收放绳索比较耗时，导致此种方法效率低下，逐渐被淘汰。近代随着大航海和资本主义国家殖民扩张，出现了机械扫海水深测量方法，利用测量船拖曳扫海工具于预定深度，扫床能通过，说明该深度内可以安全航行，这种方法相比绳索法效率高了许多，但测量精度不高。随着声学理论的成熟，十九世纪出现了利用声学理论进行水深测量的回声测深技术，此方法使测深效率和精度得到了大幅提高。

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我们都知道电磁波、光波的传播速度很快，远大于声波的传播速度，但在海底水深测量中为什么不用电磁波、光波呢？主要原因在于电磁波、光波在海水中的衰减非常大，即便是在非常清澈的海水中也只能穿透100米左右的深度，但声波在海水中传播被吸收的部分只是电磁波、光波的千分之一，因此声波成为能在海水中实现远距离信息传播、探测等目的的有效载体。

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回声探测一般采用信号单程旅行时间乘以声波在水中的速度得到水深距离。回声探测设备按照波束数量分类可以分为单波束测深仪和多波束测深仪。单波束测深属于线状测量，当船在航行时，通过向下垂直发射和接受声波信号进而测得一条连续的剖面线。单波束根据频段的不同又可分为单频和双频测深：单频测深仪只发射一个频段的信号，仪器简单轻巧；双频测深仪可以发射高频、低频两种信号，高低频信号都可以轻易穿透水体，但是高频信号在浮泥表面发生反射，低频信号可以穿透浮泥继续向下，遇到更致密的介质时，再反射回来，此种方法不仅可以获得水深值，还可以利用两个频段的距离差获得水底淤泥层的厚度。多波束测量属于面状测量，它能一次给出与航迹线相垂直的平面内成百上千个测深点的水深值，因此它能准确高效地测量出沿航迹线一定宽度内水下目标的形态，实现了条带全覆盖测量。

近年来又出现了机载激光测深系统，通过飞机向下发射红外、绿激光，红外光因无法穿透海水而被海面反射，而绿激光穿透海面到达海底被反射，通过检测海表和海底回波实现测深，同多波束测深技术一样，可以实现全覆盖测量，其工作效率更高，但穿透能力和测量精度受海水浊度影响较大，有些区域难以进行测量。为了提高海底地形地貌信息获取的分辨率和精度，以深拖系统为平台，携带多种测深仪器于一体的潜基海底地形地貌测量系统已经面世，并在一些水域和工程中得到了应用。

相信在不久的将来，随着科技的进步，测深系统的覆盖面会越来越广，精度和分辨率也会越来越高，我们终将会揭开海洋神秘的面纱，对海洋进行更加深入和详细的探索。

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