航道测量学1绪论讲述

1、第一章第一章 绪论绪论 航道测量学概述（绪论）航道测量学概述（绪论） 海洋环境基础海洋环境基础 航道控制测量航道控制测量 航道定位测量航道定位测量 海洋测深技术海洋测深技术 测深数据处理测深数据处理课程内容课程内容第一章第一章 绪论绪论 了解航道测绘的发展。了解航道测绘的发展。第二章第二章 海洋的环境基础海洋的环境基础 掌握海洋概况，光、电、声在海水中的传播，学习海流、海洋潮掌握海洋概况，光、电、声在海水中的传播，学习海流、海洋潮 汐机理。汐机理。第三章第三章 航道控制测量航道控制测量 掌握坐标系、航道测量控制网、高程基准。掌握坐标系、航道测量控制网、高程基准。第四章第四章 航道定位测量航道定

2、位测量 掌握航道定位的数学模型、光学定位测量、无线电定位测量、掌握航道定位的数学模型、光学定位测量、无线电定位测量、 GPSGPS定位系统、声学定位测量。定位系统、声学定位测量。第五章第五章 海洋测深技术海洋测深技术 掌握常规测深技术、海底地貌探测仪、多波束探测系统、水下测掌握常规测深技术、海底地貌探测仪、多波束探测系统、水下测量技术、机载激光测深。量技术、机载激光测深。第六章第六章 测深数据处理测深数据处理 掌握测深原理、测深的改正、波浪对测深的影响、船速对测深的掌握测深原理、测深的改正、波浪对测深的影响、船速对测深的影响、潮汐改正、测深值的综合改正和误差估计。影响、潮汐改正、测深值的综合改

3、正和误差估计。课程内容课程内容航道测量学航道测量学 航道测量学航道测量学是研究水域范围全面数据获是研究水域范围全面数据获取和处理的知识体系，取和处理的知识体系，是测量学科就空间区域的特殊性及由此决定的测量技术的特殊性而进行划分的分支学科，是以是以大地测量学、海洋学为基础的，顾及水大地测量学、海洋学为基础的，顾及水体状态和特性的，关于海洋几何空间地体状态和特性的，关于海洋几何空间地理信息、水文信息、地球物理场信息和理信息、水文信息、地球物理场信息和地质学信息探测的应用技术分支学科。地质学信息探测的应用技术分支学科。 服务于交通运输、水域开发与利用和军服务于交通运输、水域开发与利用和军事活动。事活

4、动。第一章第一章 绪论绪论什么是海洋测量?海洋测量的发展?海洋测量的研究内容?海洋与海洋技术海洋与海洋技术 海洋海洋: : 地球上广大而连续的咸水水体。地球上广大而连续的咸水水体。海洋海洋:占地球表面积占地球表面积71%. 5.1亿亿/3.6亿亿平方公里。平方公里。人类生命的摇篮现代社会的交通要道地球上的资源宝库海洋与海洋技术海洋与海洋技术认识海洋的立体监测技术认识海洋的立体监测技术海洋浮标海洋浮标 水声技术水声技术 海洋卫星海洋卫星开发利用海洋资源的技术开发利用海洋资源的技术海洋油气开发技术、深海采矿技术海洋油气开发技术、深海采矿技术海洋生物技术海洋生物技术海水淡化技术海水淡化技术海洋能源技

5、术海洋能源技术海洋空间利用海洋空间利用海洋的环境保护技术海洋的环境保护技术报警和追踪污染事故报警和追踪污染事故海洋技术是一门主要研究为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段与装备的新型科学，是当代最重大的新技术领域之一，几乎涉及当代所有的科学技术，实际上是各种通用技术和现代最新技术在海洋这个特殊的环境中的应用和发展。为了开发和探测海洋,出现了各种认识海洋的高科技技术,来了解和掌握海洋;我们所说的海洋测量,当然是属于探测和认识海洋的技术.海洋浮标海洋浮标 水声技术水声技术 海洋卫星海洋卫星从海面从海面, ,海中海中, ,海底以及宇宙空间不断地进行宏观的立体的检测海底以及宇宙空间不断地进行宏观的立体的

6、检测, ,了解和掌握海洋每时每刻的姿态了解和掌握海洋每时每刻的姿态. .海洋的监测技术海洋的监测技术遥测遥感遥测遥感海洋浮标海洋浮标海洋调查海洋调查海水采样海水采样水中拖网水中拖网海底采样海底采样深潜器深潜器一、海洋测量一、海洋测量 海洋测量学以地球表面水体及水下地貌为测绘目标，研究其测绘理论和方法的学科。是以海洋水体和海底为对象所进是以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制的理论和方法的一门基础学科行的测量和海图编制的理论和方法的一门基础学科 。Ocean Surveying 海洋测量是测绘学的分支海洋测量是测绘学的分支大地测量工程测量地图制图与遥感摄影测量海洋测量 测 绘 学测绘行业的

7、特有工种测绘行业的特有工种（职业资格）（职业资格） （一）大地测量大地测量：GPS测量、水准测量、天文测量、重力测量、大地测量数据处理。 （二）摄影测量与遥感摄影测量与遥感：摄影测量、摄影测量数据采集（内、外业）、遥感地理信息处理。 （三）工程测量工程测量：控制测量、地形测量、城镇规划定线与拨地测量、市政工程测量、管线测量、铁路工程测量、公路工程测量、电力工程测量、水利工程测量、桥梁测量、矿山测量、建筑工程测量、精密工程测量、隧道测量、变形观测、形变测量。 （四）地籍测绘与界线测绘地籍测绘与界线测绘：平面控制测量、地籍要素测量、地籍图、宗地测量、面积测量、建立地籍信息系统，界线测绘。 （五）房

8、产测绘房产测绘：房产平面控制测量、房产要素测量、房产图测绘、房产面积量算、变更测量、建立房产信息系统。 （六）地理信息系统工程地理信息系统工程：地图数字化、建立数据库、建立地理信息系统、测绘资料管理与分发。 （七）地图编制与地图印刷地图编制与地图印刷：地形图编制、电子地图（含电子导航地图）制作，地图制印。 （八）海洋测绘（含港口和内陆水域测量）海洋测绘（含港口和内陆水域测量）：控制测量、海岸滩涂地形测量、海洋工程测量、海底地形测量（含扫海测量）、水下地形测量、海洋航空摄影测量、海洋遥感测绘、海图编制、港口工程测量、海域界线测量。*海底制图海底制图海洋探测技术中一个主要的海洋探测技术中一个主要的

9、部分：水声技术，利用水声部分：水声技术，利用水声测深，进行地质探测，水声测深，进行地质探测，水声通讯，导航和定位。通讯，导航和定位。用最新的水声扫描声纳，可用最新的水声扫描声纳，可以一次成像，获得航迹经过以一次成像，获得航迹经过海域几十公里宽的海底立体海域几十公里宽的海底立体图形。图形。可以利用水深探测海底一定可以利用水深探测海底一定深度的海底地质构造。深度的海底地质构造。*航海图航海图*海底地貌仪海底地貌仪侧扫声纳侧扫声纳探测区域内的海底地形，等深线，经纬度，和重要探测区域内的海底地形，等深线，经纬度，和重要的海底目标的位置，大小和形状。的海底目标的位置，大小和形状。*卫星测高卫星测高海洋也

10、有地形（山、谷），即海底地形海洋也有地形（山、谷），即海底地形可以卫星来确定可以卫星来确定优势：全球覆盖，实时数据优势：全球覆盖，实时数据缺点：空间分辨率不高（漏掉很多细节）缺点：空间分辨率不高（漏掉很多细节）大多用于气候大多用于气候/天气，海洋现象的研究天气，海洋现象的研究托帕克斯卫星托帕克斯卫星 TOPEX POSEIDON 拖底扫海拖底扫海*水下摄影测量水下摄影测量A. 35mm 照相机B. 闪光灯C. CTD，电荷转移器件电荷转移器件D. 镜头E. 视距测量计海洋测量的主要研究内容？海洋测量的主要研究内容？海底制图海底制图侧扫声纳侧扫声纳卫星测高卫星测高水下摄影测量水下摄影测量 。水下

11、地形水下地形二、海洋测量的发展二、海洋测量的发展海洋研究的历史海洋研究的历史海洋测量的历史海洋测量的历史1、海洋研究的历史、海洋研究的历史 人类对海洋的开发历程人类对海洋的开发历程岸边原始开发阶段“兴渔盐之利，行舟楫之变”很长时期里，进行传统的海洋渔业，盐业，和海运业开发对海洋资源进行广泛调查阶段20世纪60年代以来，现代科学技术不断进步，新的海洋资源不断发现对海洋资源进行有计划的开发1）岸边原始开发阶段）岸边原始开发阶段主要开发的资源是渔盐主要开发的资源是渔盐开发范围：近岸浅水区域开发范围：近岸浅水区域生产手段：原始手工业生产手段：原始手工业早期的航海活动早期的航海活动四千余年前，腓尼基人开

12、始了沿非洲海上的谋生活动 ；v水手靠观测云情、洋流来探清航线；v水手可依据气味的方向判断陆地的位置和船所在的位置；v水手可以根据观测太阳和星辰确定方向；根据盛行风向确定方向；v挪威大探险家弗洛基维杰达尔森第一个驾驶维京船从挪威到达冰岛，他出航时总带上一笼乌鸦；最早的海洋测量技术最早的海洋测量技术v早期的航海家们通常沿着海岸航行，晚间则靠岸停泊；v他们已经懂得使用测深索选择航道。 早期的海图早期的海图2）对海洋资源进行广泛调查阶段）对海洋资源进行广泛调查阶段随着造船技术和航海技术的发展，人类开始了海上探险和商业活动14051433年，中国明朝郑和率领船队七次横渡印度洋；14921504年，意大利

13、航海家哥伦布四次横渡大西洋，并到达美洲；15191532年，葡萄牙航海家麦哲伦完成了人类历史上第一次环球航行；17681779年，英国人库克在海洋探险中开始了最早的科学考察；郑和下西洋郑和下西洋使用了罗盘，测深器，牵星板等当时世界的先使用了罗盘，测深器，牵星板等当时世界的先进（地文航海）技术。进（地文航海）技术。郑和航海图的内容丰富，有：大陆岸线、岛屿、浅滩、礁石、港口、江河口，沿海的城镇、山峰，陆地上的宝塔、寺庙、桥梁、旗杆等地标，还详细注记地理名称和地物，并包括了航海需要的诸如航线、针路、航道、牵星数据等各种要素，十分完备。六分仪六分仪英文名：sextant用来测量远方两个目标之间夹角的光

14、学仪器。通常用它测量某一时刻太阳或其他天体与海平线或地平线的夹角以便迅速得知海船或飞机所在位置的经纬度。六分仪的原理是牛顿首先提出的。六分仪具有扇状外形其组成部分包括一架小望远镜一个半透明半反射的固定平面镜即地平镜一个与指标相联的活动反射镜即指标镜。六分仪的刻度弧为圆周的1/6。使用时观测者手持六分仪转动指标镜使在视场里同时出现的天体与海平线重合。根据指标镜的转角可以读出天体的高度角其误差约为021。在航空六分仪的视场里有代替地平线的水准器。这种六分仪一般还有读数平均机构。六分仪的特点是轻便可以在摆动著的物体如船舶上观测。缺点是阴雨天不能使用。二十世纪四十年代以后虽然出现了各种无线电定位法但六

15、分仪仍在广泛应用。早期航海家在大海中沿航线航行时，需要不断确定航船所处的位置，即船所处的经度和纬度的交叉点。航海家为了弄清楚自己的船所处的纬度，需要有一种仪器，它能通过对地平线和中午的太阳之间的夹角的测量，或通过对地平线和某颗固定星之间的夹角的测量来确定纬度。最初，水手用星盘来测量太阳高度，但由于船的甲板是上下起伏的，这种仪器极难操作，而且不容易测算准确。后来人们用直角仪取代了星盘。航海图上的六分仪及两脚规、量角器、平行尺等早期航海仪器 早期的航海图早期的航海图测定船位的方法测定船位的方法测测航航板板2）对海洋资源进行广泛调查阶段）对海洋资源进行广泛调查阶段人类对海洋的大规模考察和研究开始于1

16、9世纪资本主义工业大发展以后18721876年，英国挑战者号航程12万公里，进行海洋考察：测量了海洋深层水温及其季节变化采集了大量海洋动植物标本和海水、海底底质样品测得了调查区域的水深情况3）对海洋资源进行有计划的开发）对海洋资源进行有计划的开发二战以后，全球经济迅猛发展，人口激增，环境恶化，人类面临着资源加速枯竭，食品短缺的巨大挑战，各海洋大国相继提出了海洋研究和开发计划，投入资金，发展海洋产业。目前，全世界1/3的石油来自海洋，初步探明的大陆架海底石油储量为陆地石油储量的3倍。中国国家海洋局发布的报告显示，2010年，中国海洋产业总产值将达到31620.7亿元人民币（3万亿 ）。海洋研究的

17、国际合作大大加强，目的是快速有效的获得海洋空间的各种信息。国际海洋间的合作研究国际海洋间的合作研究19571965，国际印度洋考察计划(IIOE)。19651977，黑潮及邻近水域合作研究计划（CSK）。19701976，加勒比海及邻近水域合作调查计划（CICAR）;19711980，国家海洋考察十年计划（IDOE）.19681983，深海钻探计划（DSDP）.80年代末提出的跨世纪（至2007年）全球海洋观测系统（GOOS）计划2、海洋测量的历史、海洋测量的历史早期阶段：维护航道的测量早期阶段：维护航道的测量航道图的测绘航道图的测绘扩展到海洋测量扩展到海洋测量*海洋测量历史海洋测量历史早在1

18、8世纪，欧洲许国国家就成立了海道测量机构，专事本国沿岸海区海道测量，提供航道图，保证航行安全 ；标有明确的航道标有明确的航道水下地形、近岸地貌、水下地形、近岸地貌、航行障碍物、航行障碍物、助航设备助航设备以及港口、岛屿等；以及港口、岛屿等；航海图是海洋地图的一种，是海上安全航行的指南。 世界上最早的海洋地图是14-17世纪的波特兰型海图，专门供航海用，图上布满放射状的方位线，航行者借助这些方位线和罗经仪，可以随时测定船在海洋上的方向。图上还详细绘出海岸线、海湾、岛屿、海角、浅滩、沿海山脉以及有助于航海的地物。 现在的航海图要比波特兰海图复杂得多，除了标有明确的航道外，海洋水文要素、海底地形、近

19、海陆地地貌、航行障碍物、助航设备以及港口、海峡、岛屿、风向、方位都用适当的图例在图上表示出来。海洋水文要素包括水深、潮汐、洋流、漩涡、冰山和结冰界线等。海底地形包括海底山脉、暗礁、海沟等。航行障碍物主要指礁石、浅滩、险恶地段以及沉船、捕鱼设备和布雷区。助航设备指的是航行标志，如灯塔、灯桩和立标等。 航海图有很多类型，如航海总图、远洋航海图、近海航海图以及海岸图、海湾图，都属于航海图。世界大洋地势图世界大洋地势图1903年，编制第一幅图开始，1905年完成第一版，比例尺为1:1000万，24幅图。最初的水深资料18400个。1955年，第三版时，已经有37万多个水深点。目前的普通世界海图18幅一

20、套；基本等深线：200米，500米， 1000米；覆盖世界海洋的小比例尺地形图海洋测量的历史海洋测量的历史1921年，国际海道测量组织（International Hydrographic Organization，IHO）成立，是协调国际海道测量及有关活动的国际政府间组织，常设机构为国际海道测量局（International Hydrographic Bureau，IHB），总部设在摩纳哥 （1899年，国际地理大会上，摩纳哥亲王提出制作世界大洋地势图）。海洋测量的历史海洋测量的历史20世纪以来，卫星技术、电子技术、计算机技术的应用，使海洋测量突破了传统的海道测量内容及范围：从以测量航海要素

21、为主发展到对整个海洋空间的测量，包括海面，水体，海底进行全方位、多要素的综合测量；获取包括大气（气温、风、云、雨、雾），水文（海水温度、盐度、密度、潮汐、波浪、海流）以及海水地形，地貌，底质，重力，磁力，海底扩张等各种信息和数据，并绘制成不同的专题图件。航道图航道图以以通航河段通航河段为描绘对为描绘对象的象的带状带状地图；地图；比例尺一般比例尺一般1 5万，万，多为多为1 2000至至1 5000。反映河底地形起伏，反映河底地形起伏，多以水深点、等深线表多以水深点、等深线表示示;标出礁石、急流、浅标出礁石、急流、浅滩、主航道线和各种助滩、主航道线和各种助航设备航设备;河岸线一般用深蓝色河岸线一

22、般用深蓝色线划。线划。水域用淡蓝色表水域用淡蓝色表示示航道图航道图图中详细表示枯水期有水河床的岸线。反映河底地形起伏，多以图中详细表示枯水期有水河床的岸线。反映河底地形起伏，多以水深点、等深线表示，并标出礁石、急流、浅滩、主航道线和各水深点、等深线表示，并标出礁石、急流、浅滩、主航道线和各种助航设备，同时绘出洪水期航行路线和有历年水位纪录的文字种助航设备，同时绘出洪水期航行路线和有历年水位纪录的文字资料，河岸线是指常水位时界线，一般用深蓝色线划。水域用淡资料，河岸线是指常水位时界线，一般用深蓝色线划。水域用淡蓝色表示。有的地区通航河流的主航道作为国界或其他行政区划蓝色表示。有的地区通航河流的主

23、航道作为国界或其他行政区划的境界，图中应准确标绘境界符号。的境界，图中应准确标绘境界符号。航道图上的地理要素航道图上的地理要素图名图名比例尺比例尺绘图基面绘图基面潮信表潮信表磁坐偏角磁坐偏角公里格网公里格网, 坐标格网坐标格网等深线，水深点等深线，水深点航道，助航设备，航行障碍物航道，助航设备，航行障碍物磁子午线：磁子午线方向是在地球磁场作用下，磁针在某点自由静止时其轴线所指的方向。磁子午线方向可用罗盘仪测定。 磁坐偏角：是磁子午线与坐标纵线间的夹角，常以m表示，并规定以坐标纵线北方向为准，磁子午线位于以东时称东偏、其角值为正，位于以西时称西偏、其角值为负；磁偏角: 是磁子午线与真子午线间的夹

24、角，通常以表示，并规定以真子午线北方向为准，磁子午线位于以东时称为东偏、其角值为正，位于以西时称西偏、其角值为负；地图中的坐标格网属于地图的三大要素之一，是重要的要素组成，反映地图的坐标系统或地图投影信息。 不同制图区域的大小，有着不同类型的坐标格网：小比例尺大区域的地图通常使用经纬线格网；中比例尺中区域地图通常使用投影坐标格网，又叫公里格网；大比例尺小区域地图，通常使用公里格网或索引参考格网。航标助航航标助航Aids to Navigation航标帮助引导船舶航行、定位和标示碍航物与表示警告的人工标志。设于通航水域或其近处，以标示航道、锚地、滩险及其他碍航物的位置，表示水深、风情，指挥狭窄水

25、道的交通。示位标示位标指路牌指路牌航标航标浮标浮标侧面标侧面标永久性航标载入各国出版的航标表和海图。 按设置处所分为海上航标和内河航标两类。海上航标。包括目视航标、音响航标和无线电航标。目视航标靠驾引人员视觉识别，最为方便。航标有一定颜色供白天识别，夜间发射闪光。灯塔、浮标、灯桩、灯船均属此种航标。音响航标按规定发出声响，可在能见度差的天气中助航，包括雾号、雾钟、雾笛和雾哨等。无线电航标是用无线电波为船舶助航，其设施包括无线电指向标、无线电导航台、雷达指向标、雷达应答标、雷达反射器和雷达指向标等。内河航标。用于江、河水域。用于标示航道范围和航线的，有过河标、接岸标、导标、过河导标、首尾导标、桥

26、涵标；用于标示障碍物的，有三角浮标、浮鼓、灯船、左右通航浮标、棒形浮标等；用于指示航道深度、架空与水下管线、预报风情和指挥狭窄航道交通的，有水深信号杆、通行信号台、鸣笛标、界限标、电缆标、横流浮标、风讯信号杆等，各国虽不尽相同，但大体类似。中国内河航标右岸的漆红色，夜发红光；左岸的漆白色，夜发白光或绿光。现代化航标多已实现自动化、电气化和电子化，并采用无线电遥控和监视代替人工现场作业当航道由一条分裂成两条时，推荐航道侧面标设立在航道分岔处，它标示推荐航道的所在，或标示特定航道的所在，推荐航道侧面标并不规定船舶必须沿推荐航道或特定航道行驶； *早期中国的海测记录（上海）早期中国的海测记录（上海）

27、万历三十六年（1608年） 华亭知县聂绍昌制定浚筑成规12条，规定：以画准丈杆沿河点水测记水深，按规划的河圩总图，逐段丈量定勘干河和支河。事毕以三桩法进行验收。疏浚工程的疏浚工程的主要目的是挖深河流或海湾的浅主要目的是挖深河流或海湾的浅段以提高航道通航或排洪能力；段以提高航道通航或排洪能力；开挖港池、进港航道等以兴建码开挖港池、进港航道等以兴建码头及港区。近百年来疏浚工程以头及港区。近百年来疏浚工程以进一步扩展到其它基础施工领域，进一步扩展到其它基础施工领域，其中最主要是造陆工程。其中最主要是造陆工程。疏浚工程疏浚工程浚前和浚后测量浚前和浚后测量 进行精确的土方量计算进行精确的土方量计算 观测

28、回填的进度观测回填的进度 疏浚中的测量疏浚中的测量 第一，现场调查：用来检查疏浚工程的疏浚量和水第一，现场调查：用来检查疏浚工程的疏浚量和水下障碍物、水下管道、缆线。下障碍物、水下管道、缆线。 第二，浚前测量：用来确定第二，浚前测量：用来确定即将疏浚的河床标高即将疏浚的河床标高，精确测定疏浚工程量。精确测定疏浚工程量。 第三，浚中测量：用来确保承包商按合同工期进行第三，浚中测量：用来确保承包商按合同工期进行施工，施工，估算阶段性的疏浚工程量估算阶段性的疏浚工程量，以便合理支付进度款。，以便合理支付进度款。 第四，浚后测量：用来检测施工第四，浚后测量：用来检测施工结束后的施工质量结束后的施工质量

29、，并作为质量评定的依据。并作为质量评定的依据。测量工作对工程质量的控制和提高有着重要的作用，尤其是航道测量工作对工程质量的控制和提高有着重要的作用，尤其是航道疏浚工程是水下工程，完全隐蔽，具有不可见性，疏浚工程是水下工程，完全隐蔽，具有不可见性，水下工程测量工具主要是回声测深仪和测深杆。回声测声仪主要水下工程测量工具主要是回声测深仪和测深杆。回声测声仪主要用于疏浚质量的定性分析，测深杆用于疏浚质量的定量分析。用于疏浚质量的定性分析，测深杆用于疏浚质量的定量分析。早期中国的海测记录（上海）早期中国的海测记录（上海）道光十二年(1832年)英国“阿美士德”号鸦片船，6月20日闯入黄浦江收集港口情报

30、，在上海停留19天，测量航道，绘制海图，并在吴淞刺探军情。道光二十二年（1842年）6月1415日，英军在吴淞进行测量，并设置进攻路线的浮标，翌日英军攻占吴淞炮台，占领上海县城。派3艘军舰从黄浦江驶向吴淞江，测量航道及沿岸地形。*我国的海测历史我国的海测历史1897年海河工程局（Hai-Ho Conservancy Commission）在天津诞生，负责海河和大沽口的测量工作。拉开了近代中国海道测量的序幕。*我国的海测历史我国的海测历史19291929年年1010月，国民政府海月，国民政府海军部成立军部成立海道测量局海道测量局。出版。出版了了中华民国东海岸套图中华民国东海岸套图；1953195

31、3年年7 7月，成立月，成立海军司令海军司令部海道测量部部海道测量部；海图测量业；海图测量业务由海道测量部接管；务由海道测量部接管；19591959年年1111月改称月改称海军司令海军司令部航海保证部部航海保证部；我国的海测历史我国的海测历史新中国成立之初新中国成立之初，我国海洋测绘领域是一片空白，竟，我国海洋测绘领域是一片空白，竟然没有一张自己的海图。为适应当时航海需要，海军于然没有一张自己的海图。为适应当时航海需要，海军于19491949至至19501950年根据外国出版的旧海图翻印了一套单色航年根据外国出版的旧海图翻印了一套单色航海图海图, ,共计一百二十九幅。在当时的历史条件下这套共计

32、一百二十九幅。在当时的历史条件下这套翻印翻印海图海图为新中国的建设发挥了积极作用；为新中国的建设发挥了积极作用；我国的海测历史我国的海测历史刚刚组建的海测部队冒着敌人刚刚组建的海测部队冒着敌人的炮火，乘坐小舢板，利用水铊、的炮火，乘坐小舢板，利用水铊、测杆等简易测量工具，编制出了新测杆等简易测量工具，编制出了新中国第一期中国第一期航海通告航海通告，为解放沿海，为解放沿海岛屿提供了必要保障岛屿提供了必要保障 ；航海通告航海通告（Notices to Mariners）是）是用以公布有关航行安全事项的定期用以公布有关航行安全事项的定期或不定期出版物。或不定期出版物。主要内容：主要内容：航标的设置、

33、变动和废除，各种危险物、障航标的设置、变动和废除，各种危险物、障碍物的发现和消除情况，港湾码头的扩建和变更情况，各种碍物的发现和消除情况，港湾码头的扩建和变更情况，各种界线、航行规章、航行警告、航行法规以及保证航行安全的界线、航行规章、航行警告、航行法规以及保证航行安全的其他规定。此外，还有航海图书的出版、改版和废止情况。其他规定。此外，还有航海图书的出版、改版和废止情况。它是改正海图和航路指南以及其他航海图书的依据。它是改正海图和航路指南以及其他航海图书的依据。我国的海测历史我国的海测历史19581958年，年，海军测绘部队从北起鸭绿江口、南海军测绘部队从北起鸭绿江口、南至广西北仑河口沿海海

34、区开始了基础测量；至广西北仑河口沿海海区开始了基础测量；7070年代年代完成了我国距岸完成了我国距岸100100海里海区的海洋基海里海区的海洋基础测绘工作；础测绘工作； 8080年代年代在没有精确海图的情况下，南海舰队在没有精确海图的情况下，南海舰队某测量船闯险滩、探暗礁、战狂风、斗恶浪，艰某测量船闯险滩、探暗礁、战狂风、斗恶浪，艰难地完成了难地完成了“南沙第一测南沙第一测”；9090年代年代蕴藏丰富石油资源的东海大陆架全面蕴藏丰富石油资源的东海大陆架全面测量完成；测量完成；20022002年年7 7月月南沙最后一幅新海图诞生南沙最后一幅新海图诞生 我国的海测历史我国的海测历史v中国海军中国海

35、军20022002年底年底宣布，经过宣布，经过5050多年的艰苦努力，多年的艰苦努力，中国全部中国全部300300万平方公里海洋国土的调查测量和海图万平方公里海洋国土的调查测量和海图绘制工作胜利完成。绘制工作胜利完成。v在此期间，在此期间，中国海军共测量岛屿中国海军共测量岛屿65006500余座，总测余座，总测线里程达线里程达290290多万公里，出版了多万公里，出版了23002300多幅多幅覆盖全部覆盖全部中国海区、拥有完全自主知识产权的各种比例尺海中国海区、拥有完全自主知识产权的各种比例尺海图。图。v意义意义：海洋国土调查测量的完成不仅具有重要的：海洋国土调查测量的完成不仅具有重要的军事和

36、政治意义，还为国家海洋开发、航运、科研、军事和政治意义，还为国家海洋开发、航运、科研、环保等提供了有力保障。环保等提供了有力保障。海测船航行在南中国海海测船航行在南中国海80年代专属经济区的划界问题年代专属经济区的划界问题联合国海洋法公约联合国海洋法公约：专属经济区是国家管辖海域，它的：专属经济区是国家管辖海域，它的范围是从领海基线量起范围是从领海基线量起向海向海200200海里的海域，包括其下面的海里的海域，包括其下面的海床和底土。海床和底土。中国的海洋国土：中国的海洋国土：领海和管辖海域领海和管辖海域v中国领海基线向陆地一侧的水域为中国领海基线向陆地一侧的水域为内水内水，包括渤海湾、，包括

37、渤海湾、琼州海峡等其他基线以内的水域。琼州海峡等其他基线以内的水域。v中国中国领海领海为邻接其陆地领土和内水的一带海域，宽度从为邻接其陆地领土和内水的一带海域，宽度从领海基线量起为领海基线量起为1212海里。海里。v中国中国毗连区毗连区为领海以外邻接领海的一带海域，其宽度为为领海以外邻接领海的一带海域，其宽度为1212海里。海里。v中国享有中国享有200200海里海里专属经济区和大陆架专属经济区和大陆架的主权权利和管的主权权利和管辖权，它的范围是从领海基线量起向海辖权，它的范围是从领海基线量起向海200200海里的海域。海里的海域。大陆架与专属经济区大陆架与专属经济区领海的宽度从领海基线起不大

38、于领海的宽度从领海基线起不大于12海里海里 毗连区从领海基线起不超过毗连区从领海基线起不超过24海里海里-沿海国在此区域对海关沿海国在此区域对海关财政财政移民移民卫生特定事项形式管制权卫生特定事项形式管制权(只限于海上只限于海上)专属经济区从领海基线起不超过专属经济区从领海基线起不超过200海里海里-沿海国在此区域沿海国在此区域内可开发自然资源内可开发自然资源大陆架大陆架从领海基线起到大陆边缘底土不超过从领海基线起到大陆边缘底土不超过200海里的海里的,扩展到扩展到200海里海里超过超过200海里的海里的,则大陆架从基线起量不超过则大陆架从基线起量不超过350海里海里,或或,不超过不超过250

39、0米等深线米等深线100海里海里-底土超过底土超过200海里的海里的2种大陆架范围确种大陆架范围确定定在别国大陆架上铺设电缆管道在别国大陆架上铺设电缆管道,其路线需经沿海国同意其路线需经沿海国同意沿海国开发沿海国开发200海里以外大陆架海里以外大陆架(第种情况第种情况)的的-非生物资源非生物资源-应通过国际海底管理局并缴费或物应通过国际海底管理局并缴费或物领海基线领海基线 中华人民共和国领海及毗连区法： 大陆领海的部分基线为下列各相邻基点之间的直线连线：山东高角（）北纬3724.0东经12242.3山东高角（）北纬3723.7东经12242.3镆耶岛（）北纬3657.8东经12234.2镆耶岛

40、（）北纬3655.1东经12232.7镆耶岛（）北纬3653.7东经12231.1 .领海基线领海基线陆地和海洋的分界线，也是测算领海、毗陆地和海洋的分界线，也是测算领海、毗连区、专属经济区和大陆架宽度的起点线连区、专属经济区和大陆架宽度的起点线、正常基线：、正常基线：是落潮时海水退到离海岸最远的潮位线是落潮时海水退到离海岸最远的潮位线. . 、直线基线：、直线基线：是指在大陆海岸和海岸外岛屿最外缘上是指在大陆海岸和海岸外岛屿最外缘上选定适当的点，用直线连接起来，形成一条沿着沿海国选定适当的点，用直线连接起来，形成一条沿着沿海国的折线的折线. .海洋划界促进了海洋测量海洋划界促进了海洋测量v美

41、国，前苏联，日本，英国等，美国，前苏联，日本，英国等，70年代就开始有年代就开始有计划的计划的 出版了大量不同比例尺的海底地形图。出版了大量不同比例尺的海底地形图。v前苏联前苏联1974年制定了年制定了大陆架与专属经济区测图大陆架与专属经济区测图计划计划，1975年开始全面施测，已出版的图件主要年开始全面施测，已出版的图件主要是是海底地形图海底地形图。v美国在美国在1988年年11月统计，已完成本国的月统计，已完成本国的350万平万平方公里专属经济区近一半面积的海底测量任务。方公里专属经济区近一半面积的海底测量任务。v日本在日本在200海里综合调查计划海里综合调查计划里，预计测制里，预计测制海

42、底地形图和海底地质构造图共海底地形图和海底地质构造图共500多幅，可覆盖多幅，可覆盖日本沿海全部海域。日本沿海全部海域。1978年已完成年已完成1:1万海底地形万海底地形图图24幅，幅，1984年，出版了年，出版了1:50万海底地形图等专题万海底地形图等专题图。图。海洋划界促进了海洋测量海洋划界促进了海洋测量中国认为，依据中国认为，依据联合国海洋法公约联合国海洋法公约有关规定，东海海底的地形和地貌结构决有关规定，东海海底的地形和地貌结构决定了中国大陆领土的大陆架自然延伸至冲绳海槽，该海槽是中国大陆自然延伸的定了中国大陆领土的大陆架自然延伸至冲绳海槽，该海槽是中国大陆自然延伸的陆架和日本琉球群岛

43、的岛架之间的天然分界线。日本则主张采用等距离中间线陆架和日本琉球群岛的岛架之间的天然分界线。日本则主张采用等距离中间线（大陆架公约大陆架公约）来划分中日两国之间的东海大陆架。）来划分中日两国之间的东海大陆架。1956年大陆架公约第6条第1、2款规定：“同一大陆架邻接两个或两个以上海岸相对的国家时，则分属各有关国家的大陆架的界限由这些国家协商决定。如无决定，除根据特殊情况可以另定界线外，分界线应采用每点均与划定各国领海宽度的基线最近点距离相等的中线”；“同一大陆架邻接两个领土相邻的国家时，其界线应采用每点均与划定两国中领海宽度的基线最近点距离相等的中线。”（中国未加入该公约）1982年联合国海洋

44、法公约第76条第1款规定：“沿海国的大陆架包括其领海以外依其陆地领土的全部自然延伸,扩展到大陆边外缘的海底区域的海床和底土,如果从测算领海宽度的基线量起到大陆边的外缘的距离不到二百海里,则扩展到二百海里的距离。”第83条第1款规定：“海岸相向或相邻国家间大陆架的界限,应在国际法院规约第三十八条所指国际法的基础上以协议划定,以便得到公平解决。”（这其实是一种折衷与模糊的规定）大陆架划界的原则，在国际上所提到的有三个：自然延伸原则、等距离-中间线原则和公平原则。问题的争点在于：一、82年公约中，自然延伸和200海里规则有没有谁优先的问题（可以说，200海里规则是后来日本主张中间线原则的基础）；二、

45、等距离-中间线的习惯法规则是否存在，即使存在，是否合理，可否适用于中日东海争端 钓鱼岛属于中国还是日本，这个问题的答案很简单。外交部表示，钓鱼岛及其附属岛屿自古以来就是中国的固有领土，中国对此拥有充分的历史和法律依据。根据国际法中先占先得的原则，早在明代，中国人就已经发现并命名了钓鱼岛；而根据实际管辖原则，自那时起，中央政府就已将钓鱼岛纳入海防范围，并建港泊船；而从大陆架公约来看，钓鱼岛毫无疑问属于中国。 测量与定界测量与定界联合国海洋法公约联合国海洋法公约规定，规定，沿海国只要能在沿海国只要能在地壳性质等方面提供足够论据，大陆架范围最远地壳性质等方面提供足够论据，大陆架范围最远可以扩张至可以

46、扩张至350350海里海里。大陆架界线委员会制定的技术指南，按自然延大陆架界线委员会制定的技术指南，按自然延伸原则提出大陆架要求，必须找到大陆边缘，包伸原则提出大陆架要求，必须找到大陆边缘，包括大陆坡坡脚转折点、大陆坡坡底区域、括大陆坡坡脚转折点、大陆坡坡底区域、25002500米米等深线、等深线、1%1%沉积岩厚度等，至少需要沉积岩厚度等，至少需要5 5种证据种证据: :单单波束回声测深数据、多波束回声测深数据、测深波束回声测深数据、多波束回声测深数据、测深侧扫声纳测量数据、相干侧扫声纳测量数据和地侧扫声纳测量数据、相干侧扫声纳测量数据和地震反射得出的测深数据震反射得出的测深数据。海洋测量的

47、发展海洋测量的发展近十多年来近十多年来，高新技术在海洋测量中的应用，高新技术在海洋测量中的应用，克服了由于海洋的时空瞬变性带来的困难，使海克服了由于海洋的时空瞬变性带来的困难，使海洋测量的洋测量的技术水平有了迅速的提高技术水平有了迅速的提高： 1 1、卫星定位技术、卫星定位技术 2 2、水深测量技术、水深测量技术 3 3、卫星测高技术、卫星测高技术 4 4、地理信息系统技术、地理信息系统技术 5 5、船载海洋测绘高智能自动化技术、船载海洋测绘高智能自动化技术 6 6、现代验潮技术、现代验潮技术 7 7、数字海图的生产技术、数字海图的生产技术海洋测量的发展海洋测量的发展在发展的过程中，海洋测量从

48、原理，技术和方法上，形成了多个学科的分支： 1、海洋大地测量学 2、海道测量学海道测量学 3、海洋重力、磁力测量学 4、海洋水文测量学 5、海底地形测量学 6、海洋工程测量学 7、海图学海洋测量的意义海洋测量的意义海洋测量是伴随着海洋探险和航海事业的海洋测量是伴随着海洋探险和航海事业的兴起而诞生的；兴起而诞生的；一切海洋活动，无论是经济、军事或科学一切海洋活动，无论是经济、军事或科学研究活动，都需要海洋测量提供不同种类的研究活动，都需要海洋测量提供不同种类的海洋地理信息要素，数据和基础图件；海洋地理信息要素，数据和基础图件；海洋测量的意义海洋测量的意义海洋测绘是人类认识、研究和开发海洋的基础性

49、工作： 1、海上交通 2、海洋地质调查和资源开发 3、海洋工程建设 4、海洋疆界勘测 5、海洋环境保护 6、海底地壳、板块运动与陆地一样，在海洋上与江河湖泊上进行开发的第一阶段的工作就是测图，与陆地一样，在海洋上与江河湖泊上进行开发的第一阶段的工作就是测图，不同的是，在水域是测水下地形图。不同的是，在水域是测水下地形图。1)海上交通海上交通v一个国家的海运实力关系到国一个国家的海运实力关系到国家的政治，军事地位和经济利益。家的政治，军事地位和经济利益。v海洋运输成本低，海洋运输成本低，80以上的以上的对外贸易通过海路。对外贸易通过海路。v我国目前海运状况突出矛盾是我国目前海运状况突出矛盾是港口

50、紧张。港口紧张。v建设现代化的深水港，开发国建设现代化的深水港，开发国家深水岸段和沿海，河口及内河家深水岸段和沿海，河口及内河航段，已建设港口回淤研究和防航段，已建设港口回淤研究和防治等都需要高精度的水下地形图。治等都需要高精度的水下地形图。 海洋也是国家安全的屏障，现在海洋也是国家安全的屏障，现在对国家安全造成的威胁主要来自对国家安全造成的威胁主要来自海洋，最可能发生冲突的也是海海洋，最可能发生冲突的也是海洋。洋。航海图是航海中重要的物资保障航海图是航海中重要的物资保障在航海准备工作阶段，首先要在航海图上划出计划在航海准备工作阶段，首先要在航海图上划出计划航线航线，这条航线应是既安全又经济的

51、航线，要避免走不安全的航路，这条航线应是既安全又经济的航线，要避免走不安全的航路、走冤枉路。也就是说，计划航线选择恰当，可以保证航行安全，、走冤枉路。也就是说，计划航线选择恰当，可以保证航行安全，选择捷径航路，还可以节省航行时间和经费。选择捷径航路，还可以节省航行时间和经费。在航行过程中，要及时利用定位仪器确定船位，并在航行过程中，要及时利用定位仪器确定船位，并将船位标入航海图，在航海图上画出航迹线，如果船在将船位标入航海图，在航海图上画出航迹线，如果船在风、海流影响下偏离计划航线，就要及时修正航向。风、海流影响下偏离计划航线，就要及时修正航向。海海洋虽然广阔，但水下礁石等障碍物难以用肉眼通视

52、。洋虽然广阔，但水下礁石等障碍物难以用肉眼通视。航行结束后，标有航迹线航行结束后，标有航迹线的航海图还是航行的档案材料的航海图还是航行的档案材料，对以后的航行是重要的参考，对以后的航行是重要的参考资料资料；如果发生航行事故，则这种；如果发生航行事故，则这种航海图又是查找事故原因的重要资航海图又是查找事故原因的重要资料。料。海洋测绘是一项基础性超前工作海洋测绘是一项基础性超前工作19631963年，年，我国自行建造的万吨巨轮我国自行建造的万吨巨轮“跃进号跃进号”去日本途中，在东海北部广阔的海域中触苏岩去日本途中，在东海北部广阔的海域中触苏岩礁失事，就是没有利用航海图及时地修正航线礁失事，就是没有

53、利用航海图及时地修正航线引起的。引起的。海南洋浦开发区洋浦港通航海南洋浦开发区洋浦港通航前夕，急请海测前夕，急请海测部队某部清扫航道，两艘海测船进行拉网式清部队某部清扫航道，两艘海测船进行拉网式清扫时竟然发现，主航道上耸立着体积达扫时竟然发现，主航道上耸立着体积达3 3立方立方米的暗礁，要不是海测部队拔掉港口咽喉上的米的暗礁，要不是海测部队拔掉港口咽喉上的钉子，后果将不堪设想。钉子，后果将不堪设想。20052005年年1 1月，月，美国海军美国海军“旧金山旧金山”号核潜艇号核潜艇在位于美国关岛基地南约在位于美国关岛基地南约560560公里处的南太平公里处的南太平洋海域隐蔽航行。当时，这艘潜艇的

54、潜航深度洋海域隐蔽航行。当时，这艘潜艇的潜航深度为水下大约为水下大约160160米。触礁事故发生时，米。触礁事故发生时，“旧金旧金山山”号的航行指南仍然是号的航行指南仍然是19891989年版的老航海年版的老航海图图. .2)矿产资源开采矿产资源开采为了为了查明海底石油和天然查明海底石油和天然气的储量气的储量，首要的任务是，首要的任务是测量海底地形图，海洋重测量海底地形图，海洋重磁图，即判断地质构造的磁图，即判断地质构造的地质图。地质图。在以后的石油开采中，在在以后的石油开采中，在海底海底敷设输油管道以及海敷设输油管道以及海底电缆等底电缆等工程时，也必须工程时，也必须了解海底地形。了解海底地形

55、。矿产资源开发矿产资源开发观测海底矿床在海底的位观测海底矿床在海底的位置；置；探明海底是否存在火山岩；探明海底是否存在火山岩；3)生物资源生物资源海洋渔业资源是一种具有再海洋渔业资源是一种具有再生能力的生物资源，要生能力的生物资源，要规划和规划和发展我国的海洋渔业发展我国的海洋渔业，需要了，需要了解各地，包括远洋海域的渔场解各地，包括远洋海域的渔场的详细的海底地形和水文。的详细的海底地形和水文。同时，同时，沿海地区养殖业沿海地区养殖业的发的发展也都需要滩涂地区的海洋地展也都需要滩涂地区的海洋地形，底质，潮汐和水文等测量形，底质，潮汐和水文等测量资料。资料。4)海洋工程测量海洋工程测量金门跨海大

56、桥港口工程建设港口工程建设港口工程建设前，需要进行选址、总体规划和技术设计等工作。港口工程建设前，需要进行选址、总体规划和技术设计等工作。码头打桩或开挖填筑基础，需要码头打桩或开挖填筑基础，需要水深、底质、地质构造、地震水深、底质、地质构造、地震等资料；等资料；为了减轻建成后海浪冲击和泥沙淤积，需要有为了减轻建成后海浪冲击和泥沙淤积，需要有海流、波浪海流、波浪等水文资料；等水文资料；为确定码头高度，还要为确定码头高度，还要潮汐潮汐、甚至于历史上的大潮和风暴潮的资料；、甚至于历史上的大潮和风暴潮的资料；进出港航道、泊地的选址，船坞、防波堤的建设，助航标志、系船浮筒的进出港航道、泊地的选址，船坞、

57、防波堤的建设，助航标志、系船浮筒的设置等都需要有大比例尺的水深测量资料。设置等都需要有大比例尺的水深测量资料。港口建成后的测量有两种：港口建成后的测量有两种：一是新港建成了，需要有一是新港建成了，需要有新的港新的港湾图湾图，以备船舶进出港时使用；，以备船舶进出港时使用；另一种是对码头等建筑物进行另一种是对码头等建筑物进行变变形观测形观测，即平面位移和沉降观测。，即平面位移和沉降观测。海底隧道海底隧道5）军事）军事人们预测，未来高科技条人们预测，未来高科技条件下的局部战争，将主要是件下的局部战争，将主要是在海洋环境条件下的作战。在海洋环境条件下的作战。充分地地理信息准备充分地地理信息准备，对，对

58、于取得战争的主动权，直至于取得战争的主动权，直至取得胜利至关重要。海洋测取得胜利至关重要。海洋测绘是完成这一信息保障的主绘是完成这一信息保障的主要支柱。要支柱。海洋测绘与军事海洋测绘与军事海洋测绘技术研究成果直接应用于海战场建设、作战指挥自动化系统和新装备研制试验： 1 1、导弹发射：利用水下的、导弹发射：利用水下的隐蔽隐蔽性；性； 2 2、潜艇定位：、潜艇定位：隐藏隐藏； 3 3、水雷：海底地貌探测仪（障碍物探测）、水雷：海底地貌探测仪（障碍物探测） 4 4、浅层剖面测量：布雷封锁、浅层剖面测量：布雷封锁海洋重力、磁场和海水温度、盐度会影响水中武器的发射精度；海水密度的突然改变可使声波发生折

59、射，形成探潜声纳的“盲区”，潜艇隐身其间犹如钻进了“青纱帐”。6)科研科研为了为了研究板块运动，探讨海底火研究板块运动，探讨海底火山爆发与地震以及矿产分布形成山爆发与地震以及矿产分布形成的地球物理现象，的地球物理现象，需要在地壳断需要在地壳断裂带，垂线偏差异常区，海底盆裂带，垂线偏差异常区，海底盆地与峡谷，海底山脊地区进行详地与峡谷，海底山脊地区进行详细的海底地形测量。细的海底地形测量。全球板块绝大部分在海底，随着全球板块绝大部分在海底，随着板块运动，海底地壳不断更新，板块运动，海底地壳不断更新，新的海底矿藏不断形成。因此，新的海底矿藏不断形成。因此，海底是石油和战略矿物的潜在来海底是石油和战

60、略矿物的潜在来源。源。关于海底金属集结与板块生成边关于海底金属集结与板块生成边界（海岭）和板块消减边界（海界（海岭）和板块消减边界（海沟）之间的关系，是海洋大地测沟）之间的关系，是海洋大地测量学，地质学和地球物理学共同量学，地质学和地球物理学共同关心的问题。关心的问题。四、海洋测量的研究内容四、海洋测量的研究内容海洋物理基础知识 ；海洋定位测量；海洋测深；潮位观测海洋大地测量；海道测量海洋工程测量核心：水下地形核心：水下地形其他工作其他工作此外海洋测绘的工作还包括此外海洋测绘的工作还包括1 1、海洋划界；、海洋划界；2 2、海洋资源勘探、海洋资源勘探 与开采（如海洋渔业、海上石油与开采（如海洋