【科普】军事海洋测绘
军事海洋测绘（military hydrographic surveying and charting） 为满足海上军事活动的需要，测定和描述海洋、江河、湖泊和沿岸地带自然地理要素和人工设施的形状、大小、位置及其属性的理论和技术。军事测绘的组成部分。主要用途是为海上作战、训练、航行安全、武器装备、军事工程等提供海洋测绘理论、技术、数据保障，也可广泛应用于海上交通、港口航道、科学研究、环境保护、海洋工程等国民经济建设的各个领域。形成与发展：军事海洋测绘始于舰船安全航行等海上军事活动的需要。公元前12世纪，英国海军驾驶平底桨橹船，按照岸标定位、测杆、水铊等测深的方法，开展了沿岸水深的测量，到了前2世纪，波希多尼尔斯已测量到了1 000拓（约1 829米）的水深。公元3世纪，中国魏晋时期刘徽所著《海岛算经》一书中，记载了海岛距离和高度的测量方法。此后的近千年中，海洋测绘发展缓慢。13世纪，波特兰海图 在欧洲出现，是国际上公认的、最早由地图分离出来的航海图。这种图的海岸绘制近乎实际，港口、目标相当详细、精确，并绘有方位圈和许多方位线。15世纪，欧洲改善了罗盘、测星盘技术，又由中国引进了刻版印刷术，海图的范围扩大，已由地中海、黑海沿岸扩展到了太平洋。1405～1433年，中国明代的郑和率领船队7次在南海和印度洋航行，留下了著名的《郑和航海图》。15～16世纪，航海探险空前活跃，殖民战争相继爆发，殖民帝国的战略极大提高了海军在战争中的地位，也加速了海洋测绘的发展。1504年，葡萄牙编制海图时，采用逐点注记的方法表示水深，这是现代航海图表示海底地貌方法的开端。1569年，G.墨卡托编绘了第一幅等角正圆柱投影的航海图，奠定了现代航海图的数学基础。17世纪，格林尼治天文台建立，天文观测、三角测量、水深测量等技术不断改进，航海图的精度提高，图上内容增加，表示方法更加丰富，现代航海图开始形成。18世纪，欧洲许多国家成立了海洋测绘机构，开始了有组织、系统化的海洋测绘，编制了不同系列的航海图。19世纪，海洋测绘开始了由沿岸向大洋的扩展，大洋测量资料积累增多。1881年，俄国的P.A.雷卡切夫绘制了第一幅全球大洋水深图。20世纪20年代，回声测深仪出现，使水深测量技术发生一次重大变革。1921年，国际海道测量局成立，加快了国际海洋测绘技术的交流和发展。40年代，回声测深仪的自动化程度增强，海上中程无线电定位系统研制成功。50年代，解析空中三角测量技术出现，海岸地形测量开始大量采用航空摄影测量技术。60年代，加拿大等国开始研制机载激光测深系统。1967年，美国发射了第一颗海上定位试验卫星。70年代，侧扫声呐和多波束测深技术出现。同时，许多国家开展了海洋重力和磁力测量。80年代，航天摄影测量与遥感等技术出现，计算机技术已广泛应用于海洋测量和海图制图。海图制图水平有了较大提高，除普通航海图的内容更加完善外，还编制了各种专用航海图、海底地形图、海洋专题图和海洋图集。90年代，美国建立了全球卫星定位系统（GPS），提高了海洋测量的定位精度和效率，海洋测量、海图制图和摄影测量全面进入了数字化时代。20世纪末，电子海图开始装备到水面舰艇，美国军事测绘部门制作的数千幅数字航海图，也已陆续装备海军部队。国际海道测量组织和许多临海国家已把军事海洋测绘列入教学科目。 中国军事海洋测绘始于20世纪20年代。1922年，中国海军成立了海道测量机构，测制了部分海岸、港湾、航道的海图。1949年中华人民共和国建立后，组建了中国人民解放军海军测绘部队、科研、教学和管理等机构。70年代，除了沿岸水深测量以外，陆续开展了海洋重力、磁力、潮汐、潮流、海冰等要素的观测和调查，实施了雷区扫海、军港锚地、训练区和海岸阵地、观通站等军事工程测量。80年代，开始了海洋测量自动化和海图制图数字化的技术改造，围绕战略导弹发射试验的需要，进行了水深、重力、底质和障碍物的测量，编制了发射区、航渡区、溅落区的海图。21世纪初，已基本完成了中国水域和海岸的基本测量，并对沿岸海域进行过多次复测，对远离大陆的岛屿开展大地坐标联测，编制出版了覆盖近海海域不同比例尺系列的军用航海图、港湾图、海岸图和各种专用图；数字海图等海洋测绘的数字产品已用于军队指挥自动化系统、舰船导航系统等；完成了中国海洋测绘数据库的阶段建设；装备有各类先进测量系统的大型海洋综合测量调查船投入使用；数字化的海洋测绘体系基本形成。
主要内容：军事海洋测绘主要包括海洋测量、海图制图、海军测绘保障等内容。①海洋测量。内容主要有海洋大地测量、海道测量、海洋重力测量、海洋磁力测量、海洋军事工程测量和海洋遥感测量 等。海洋大地测量是以确定海洋测量控制基准为目的，为海洋测绘建立平面和高程基准体系与维持框架的大地测量技术。包括在海洋区域布设大地控制网，确定平均海面、海面地形和海洋大地水准面，为军用海图测绘、海洋军事工程测量、武器装备使用等提供平面、高程控制数据；海道测量主要是为获取海洋的水深、底质、岸线、助航物、障碍物、水文等航行安全、海图编制等必需的资料和数据；海洋重力测量是测定海域重力加速度值的技术；海洋磁力测量是利用海洋磁力仪测定海洋表面以及附近空间地磁要素的技术；海洋军事工程测量是通过勘察测量、施工测量、变形观测、海上与水下精确定位等方法，为海洋军事工程的建设和管理提供控制或测绘数据；海洋遥感测量是用飞机、卫星搭载传感器获取和更新海洋地理空间数据。②海图制图。对航海图等海洋测绘产品的编制。包括数据收集、数据评价、数据管理、海图设计、海图编绘和海图出版等。为海上作战训练、舰船航行安全、武器装备使用、军队信息化建设等提供纸质或数字的海洋测绘产品。③海军测绘保障。为海军作战及执行其他任务提供地理空间信息和应用措施的专业活动。主要包括航海测绘保障、指挥与武器系统测绘保障、登陆抗登陆测绘保障、海军工程建设测绘保障和各种专题测绘保障。为海洋战场环境的认知、海上军事战略的制定、武器装备的使用，海上军事行动的准备和实施等及时提供海洋测绘产品和技术的支持。军事海洋测绘的实施是一项复杂的技术活动，除了技术方法之外，必须有海洋测绘装备的保障。为实施海洋测绘所编配的船艇、测量设备、制图设备和软件系统均属于海洋测绘装备的范畴。其中，海洋测量装备种类多，技术最为复杂。
主要特点：军事海洋测绘的主要对象是海洋及毗邻陆地，具有下列特点：大多在测量船上作业，装备种类多，技术复杂，测量成本高；测量船稳定性差，测区广大，远离海岸，测量误差较大；由于海水的阻隔，获取水下地形信息的难度较大。海洋测量中的位置测定，主要采取光学仪器、无线电定位、卫星定位、惯性导航和水声定位等方式，为了提高定位精度，也会采取由若干设备组成的组合式定位技术。水深测量主要使用回声测深设备，机载激光测深技术已用于沿岸水域的水深测量；水深测量已由点状、线状测量向面状测量发展，测深精度和效率有很大提高。障碍物探测主要采取侧扫声呐扫测的方式。为了提高海洋测量的效率，一个航次中，会同时完成水深、底质、重力、磁力、水文、气象等多类海洋要素的测量和调查。与地图相比，海图投影、表示方式、综合原则、比例尺、分幅编号、图廓整饰等方面存在明显的差异，特别是由于海图不仅要突出海部要素的表示，同时，又要表示与航行安全相关的陆部和水文等要素，因而，除了海道测量的数据以外，海图制图也需要收集陆地测绘、水文观测等资料和数据，增大了海图制图的技术难度。为保证海图的现势性，需要按时进行航海通告的改正。为保障舰船航行安全，需要编制出版航路指南、航标表等航海书表，与海图配合使用。
发展趋势：面对现代海上战争和多样化军事任务的要求，军事海洋测绘的覆盖范围将进一步扩大，实时性和机动性增强，数据精度提高，产品类型增多，分发和更新时间缩短，与武器装备的结合会更加紧密，军事海洋测绘的整体能力不断提高。海洋测量由单一要素向多要素的综合性测量方式转变，卫星定位、电子定位和水声定位将更加广泛使用。海图制图将向立体化、数字化、网络化、标准化、融合共享的方向发展。
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