海测论坛▏浙江省基础性海洋测绘综述与展望 - 海洋测绘成果展示

瘦竹 · 发表于行业交流 2024-10-10 06:48:17

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文/王小飞1，许家琨2 3 ，王双喜3

（1.浙江省海洋港口发展委员会；2.宁波市测绘与地理信息学会；3.92899部队）

【摘要】

“十二五”期间浙江省组织开展了基础性海洋测绘。通过实施，摸清了全省海洋地理信息资源家底，相关成果较好的服务了海洋、交通、水利等政府部门，为实现科学的海洋管理、合理开发各类海洋资源提供了海洋地理信息资源保障。本文梳理了现阶段海洋测绘工作中存在的问题分析，提出了对策与建议，展望未来，为全国海洋测绘事业的发展提供“浙江经验”。

一、引言

“十二五”期间浙江省启动了当时国内大规模的基础性海洋测绘项目，在项目启动前期，浙江测绘部门专门对全省海洋测绘行政管理、测绘市场、技术投入进行了较为全面的摸底调研，结果发现全省海洋测绘底子较为薄弱，主要体现在三个方面：⑴现有成果匮乏。全省海洋测绘没有建立统一的陆海测绘基准；成果种类较少和现势性不强；水下地形、水深成果资料以及深水岸线专题地理信息资源储备能力不足；⑵尚未形成统一规划。全省未曾编制海洋测绘规则，同时缺少重大海洋基础测绘项目的牵引，海洋基础地理信息的采集和更新得不到保障；⑶测绘装备、人才、技术体系建设滞后。海洋测绘技术队伍少，规模普遍偏小，国家及地方尚未形成统一的技术标准。

借助海洋强国发展战略的东风，国家测绘主管部门牵头由多部门参与的国家927一期工程（以下简称927工程），其中在浙江海区实施了海岛（礁）测绘基准建设与高精度测量、海岛（礁）测图、海岛（礁）基础地理空间数据库建设等任务，为浙江海洋测绘的系统开展奠定了基础、积累了经验。在927专项工程经验和成果应用的基础上，经省政府批准由浙江测绘主管部门统一组织全省海洋测绘任务。计划完成建立、完善全省陆海三维测绘基准建设、海岛地形测绘、近海水下地形测量和全省深水岸线调查测绘、滩涂地形测绘、海洋资源地图集编制以及省海洋地理信息系统建设六大任务。项目正式开始于2011年，2016年完成整体验收。浙江基础性海洋测绘项目是对927专项工程的完善和补充，两大项目成果相辅相成，有效的服务了浙江沿海经济和社会陆海联动式发展。

二、浙江省基础性海洋测绘成果与成效

2011～2015年期间，浙江海洋测绘项目在11家省级涉海管理部门，5个沿海地级市，22个沿海县（市、区）测绘管理部门和20家项目承担单位的共同努力下，完成了陆海三维测绘基准建设，通过新建系列海洋CORS站和若干GPS卫星控制点及水准点，初步建成了覆盖全省海域大地控制网，经与陆域并网解算后建成了省级测绘基准；完成了全省海岛（礁）3D数字地形测量；完成了浙江近海约2.4万平方千米海底地形、水深测量和深水岸线资源调查，1677平方千米的滩涂地形测量和1.1万平方千米的海岸带正射影像图制作。上述成果全部完成建库、入库并与陆域无缝衔接，开发建成省海洋地理信息系统，完成了《浙江省海洋地图集》编制和出版。

浙江省基础性海洋测绘建设成效明显，主要体现在：

⒈摸清了全省海洋地理信息资源家底

通过完成六大方面任务，全面、系统的分析、掌握了全省最新的海洋地理空间信息资源情况，初步摸清全省海洋资源家底。

⒉建成了全省陆海统一的测绘基准

通过几年基准建设，建立了以浙江省CORS系统为三维坐标基准框架、以精密水准高程网为高程基准框架的坐标与高程基准框架；通过GNSS/水准网测量、海洋重力测量、跨海水准高程传递以及海洋似大地水准面精化等项目的实施，构建了陆海大地测量基准框架体系。成果的取得填补了全省海洋与陆地大地基准建设的多项空白，在全国沿海省、市中处于领先地位。

⒊搭建了“陆海统一”的海洋地理空间信息平台

该平台针对海洋地理信息资源管理、开发、利用、研究与保护的需求特点，同已建成的省级陆域基础地理信息数据库进行了集成，并以突出海洋地理空间特性为要求进行了系统应用服务功能的开发完善。系统数据库层，在统一了测绘基准的前提下，海洋地理空间数据与陆域部分在海岸带区域实现了无缝衔接，最终形成数据“陆海一张图”和统一的海洋地理信息系统，为海洋测绘管理和服务的高效化提供了信息化的平台。

⒋加强了海洋测绘人才、技术队伍建设

经过全省海洋测绘任务的实施和锻炼，全省初步建立了一整套海洋测绘管理实施、技术应用、成功质量、成果检验等项目管理制度与技术标准体系；明确了省测绘主管部门具体的管理职能和相应体制机制。为进一步推进全省海洋测绘工作奠定了基础。全省海洋测绘队伍不断壮大、技术力量不断增强，具有甲级海洋测绘资质单位从初期的3家，现增加到了8家。这些单位的专业技术力量雄厚，人才队伍和仪器装备建设也得到了显著提高。

⒌提升了海洋测绘地理信息保障服务能力

海洋测绘成果在保障服务政府科学决策、涉海规划编制、科学管海、资源开发利用、海洋防灾减灾、军队国防建设、海洋科学研究等方面发挥着重要作用。主要有以下几个方面：①为政府涉海管理决策和建设提供基础数据依据；②有利于开发保护海洋资源，发展海洋经济；③为地区海洋规划提供现势性很强的数据，填补了浙江海区的空白；④通过共建共享避免海洋测绘重复建设与测量；⑤为浙江省海洋测绘可持续发展奠定了基础；⑥丰富了地理国情监测内容，提高了地理省情监测水平；⑦完善了省级基础地理信息系统，健全省交换平台服务能力。

⒍落实了国家军民大融合大战略

海洋测绘从法律角度上，实施主体明确为军方主管，但海洋测绘开展过程中保持与军方经常进行沟通，互通有无，共建共享，建立相应的联络机制，充分听取军方的意见建议。在成果上、技术支持方面都得到了海军方面的大力支持和配合，同时相关成果及时服务军队国防建设，较为深入的贯彻了军民融合的国家战略，共同促进了海洋测绘工作的不断向前发展。

三、关键技术应用

除了常规测量技术和装备的应用，还通过引进先进技术、自主创新等形成了一批具有专业性、实用性、可操作性强的海洋测绘生产技术及作业流程。

⑴提出了地形凝聚法和顾及地形影响的严密球面积分模型，同时自主研制了相配套的同步对向观测与连续接力式超长距离水准测量仪器装备，解决了复杂多源数据的海岸带、近海海域大地水准面精化与超长距离海岛礁高程传递技术等难题，在我国率先形成了超长距离的海域高程传递测量体系，建成了长距离的海域高程传递测量体系，建成了首个省级高精度“陆海统一”的海洋测绘基准，为全国海洋测绘基准的建立提供了示范。

⑵发展了POS辅助的机载LiDAR和数字推扫式ADS40航摄影像处理技术，在海域、海岛稀少控制点空三加密的数字航测方法，高效解决了滩涂和海岛礁地形测量技术难题，率先在全国实现了省级大比例尺海岛礁地形成果数据的全覆盖；创新性的提出无缝垂直基准支持下的水下水下地理信息数据无缝采集和处理技术，突破了大比例尺滩涂、岸线和近岸水下地形一体化测量的技术难题，填补了省级近海大中比例尺水下数字地形和深水岸线测绘成果的空白。以上技术成果可以为当前我国提出的陆海统筹、海陆无缝衔接、大中比例尺海洋测绘提供重要和实用的技术支撑。

⑶发展了多源、多尺度、海量的陆海一体数据融合处理技术，结合成果应用示范提出了基于粒子追踪算法的海洋三维动态推演模型，建立了陆海一体的地理信息成果入库管理和应用服务的完整体系，首次建成了省级“陆海统一”的海洋地理空间信息平台。

四、问题与对策

“十三五”期间浙江海洋测绘工作从单个项目变成了目前年度经常性任务在开展，尽管“十二五”期间积累了不少宝贵的项目经验，同时仍要看到目前存在的问题并积极思考解决途径和对策，争取作为样版省份，推广基础性海洋测绘的“浙江经验”。

⒈财政保障薄弱、更新机制不成熟

虽然目前海洋测绘已经作为经常性项目每年开展，且已纳入基础性测绘预算体系，但经费额度显然不能满足更新的需求，对更新机制的合理性和必要性有待进一步论证和评估后仍需积极争取适当提高财政资金保障额度，同时坚持做到按需测绘，保证财政资金的使用效率。

⒉海测技术、装备建设能力不强

通过近多年的积累和锻炼，全省海洋测绘队伍得到了加强，海洋测绘项目的实施力量有所提升，但与海洋强省，打造海上浙江的需求仍存在较大的差距，与发达省份相比仍有“比学赶超”的空间和动力。下一步的实践和任务中应更加重视海洋测绘专业人才培养和先进仪器装备建设，积极引入先进的海测技术和装备来保障海洋测绘的可持续发展。

⒊成果应用不均衡，主动服务意识不够

海洋测绘成果在省级涉海部门的应用情况较好，沿海地市则有待进一步加强，其中海岛县市又明显好于其他大陆沿岸地市。因此年度海洋测绘成果更新后，需要进一步加强成果目录的公开、相关内容的宣传力度，并加强成果的应用示范建设，拓宽和加深沿海地市开展成果应用，促使海洋测绘成果在更多行业、地区“生根发芽”。

⒋成果种类、规格、丰富程度有待提高

从成果种类来看。测绘基准成果方面，如何提供高精准的基准成果服务水平是下一步需要进一步依靠技术手段去提升的，向陆域的服务水平看齐，实现实时的垂直基准高精度转换以实现大地高成果向正常高的转换[1-2]；水下地形成果方面，目前水下地形图、水深图种类还只有基本的DLG成果，而水下地形数字模型（DEM）和数字水深模型（DTM）成果还未形成，对成果应用带来了较多不便，因此下一步因思考和论证增加相应成果种类。

从成果规格来看。目前覆盖浙江海区的成果以1:10000为主，部分为1:25000，还有少部分为1:2000，与实际对1:10000及更大比例尺的需求在一定程度上不相适应。从传统角度看，作为基础性的测绘任务，更多考虑保障全社会的共性需求，但作为海洋领域的应用，经济活动频繁区域一般在大陆沿岸及海岛周边附近，更趋于对比例尺的成果需求，如1:5000或者1:2000，因此现有成果也有不适应实际的情况，因此要实现这种较大比例尺成果覆盖，还需要国家、省、市、县等层面做好协调统一，否则基础海洋测绘仍在现行的管理模式下开展。

从成果丰富度和可靠性来看。在成果图面表达的丰富性看，主要看海洋测绘独有的水下地形图和水深图两类成果（岛礁、滩涂区域同陆域），图面的采集要素相对海图资料，较为单薄，丰富程度也不及海图资料（当然全海区完整、同规格的覆盖以及现势性也是海图不能比拟）。因此，要想让海洋测绘成果发挥更大的作用，则要求在现有经费框架下对海洋地理信息要素的采集和表达采取详尽适中，测绘要素不断丰富的循序渐进的思路，以适应实际需求；

从成果的可靠性方面看。海测基准建设中形成的海域精化大地水准面成果由于模型所需实测数据的分布密度和均匀性因素，对于海区外边缘区域由于实测数据的匮乏，以及近岸区域卫星测高数据的质量问题，导致在海区边缘区域的基准转换精度有所损失，是下一步仍需需要不断完善、提高精度才能更好的应用。理论深度基准面确定问题，目前是按规范先通过长、短期站的短期同步验潮，再采用潮差比法推算获得的，因此海洋测绘成果作为特定时间段内的成果有着较高可靠性。但考虑到不同的方案、不同的方法下推算的深度基准面模型的精度会有差异，因此精确的求取一个稳定的深度基准模型的方案方法是关系到今后众多成果应用项目质量的重要因素，而且以深度基准面作为深度基准的成果应当得到军方的确认和认同，才能保证成果的可靠性。

⒌国家以及省级层面的海洋测绘技术标准仍然空白

常见的海洋测绘相关部门如交通、海军等部门以航行保障为中心，水运工程测量规范、海道测量规范是最基础的技术执行范本具有一定的技术参考价值，而其他的如数据处理过程采用的数据格式和模型，系统开发的框架设计思路与地方实际需求差异较大[5]，通用性不强，难以民用化，甚至建库、系统开发、信息服务等还都没有明确发布过具体的技术规范。其他国家重大专项如908、927项目的标准体系有一定参考价值，但也因是项目级别的成果，不具备广泛的适用性，因此可以说目前更为通用的海洋测绘国标、行标及地标都尚未形成，难以支撑今后海洋测绘实施、成果管理与使用的规范化和高效化。

浙江省海洋测绘作为地方性海洋测绘项目，本着服务地方海洋经济和社会发展，在参考国标及相应部委技术规范的基础上积累了一定的经验，形成了一些项目内的技术规定和技术要求（其效力只限定于项目内使用和施行），贯穿了数据采集、数据处理、图件绘制、成果入库建库和系统开发等环节。因此，希望能在现有的实践基础上进一步完善各类项目技术标准和规定，尽早完成省级海洋测绘技术和成果规范标准化工作，并在时机成熟积极向行业或者国标层次提升，为全国海洋测绘技术、成果管理和使用贡献“浙江经验”。

五、结语

当前各沿海省份都乘国家海洋发展战略的东风，开展了规模不等的海洋测绘工作，但在开展过程中会遇到如何处理好与《测绘法》的关系问题。《测绘法》作为上位法，明确了军方主管海洋基础测绘但对其内容和范畴进行界定导致管理职能的界定也不能明确[6]，那么各级测绘主管部门是否可以在不违背上位法的原则下以何种形式正常组织实施，以保障地区实际需求。在这方面浙江做了不少努力，抓住了国家军民融合战略的契机，在此问题上做了诸多有益的尝试，得到了军方的大力支持，主要体现在：①双方建立了一个常态化的不定期的交流机制。在规划、计划编制方面互通有无，争取合作共赢；②测绘基础设施建设共建共管，保证成果资料共享共用；③建立了技术交流、成果推广、人才培养、应急保障、平战结合的合作机制。

回顾“十二五”，可以看出浙江作为最先启动并实现常态化开展海洋测绘的沿海省份，在国家战略、区位优势、资源禀赋等方面催化下，加上多年努力实践，在项目管理、技术标准和资金落实和更新机制等方面都取得了一定的成果和经验，为浙江海洋资源开发、海洋资源调查、湾区经济建设和“一带一路”的实施中发挥了重要作用，经济和社会效益明显，具有推广的意义。下一步浙江的海洋测绘工作重点仍需坚持以需求为导向，围绕新一届省委省政府提出的大海洋、大港口、大湾区建设的决策部署，坚持按需测绘为导向，着力构建新型、全面的海洋测绘技术体系，努力为全省海洋经济发展和社会发展提供更加全面、精准、高效的海洋测绘服务保障。