1、173海 岛 （ 礁 ） 测 绘 技 术 国 家 测 绘 地 理 信 息 局 重 点 实 验 室一 、 发 展综 述（2016 年度报告）随着卫星定位技术、 遥感技术、 声探测技术、 电子技术、 计算机等技术的发 展， 海岛礁与海洋测绘技术发生了巨大转变， 进入以数字式测量为主体 、 以自动 化及智能化技术为支撑、以 4S（ 3S+Acoustics） 技 术 为 典 型 代 表 的 新 阶 段 。 1.研究方向发展概述海岛礁和海岸带地形测图方面，常使用船载单波束回声测深仪、人工跑滩、航空摄影以及卫星遥感等技术手段。 目前尚缺乏一种高效的、 能同时解决海岸带 陆地和水下部分测图的技术手段。水深
2、与水下地形测量方面， 目前主要依靠单波束回声测深仪、 多波束测深系 统，采用船载测量方式进行；进口和自主研发的小型无人船测量方式开始出现， 但未广泛应用；国家海洋局部分研究单位租用机载 LiDAR 测深系统进行了初步 试验，在南海取得了较好的效果。在遥感测绘方面， 主要是利用航空航天遥感手段获取的多平台、 多波段、 多 视场、 多时相 、 多角度、 多极化的遥感数据进行， 特别是高分辨率的卫星遥感影 像及无人机低空摄影测量技术。海洋制图方面， 仍采用等值线、 流矢图、 剖面图等二维静态方法， 难以全面 完整、 直观生动地展现海洋现象的三维动态特征 。 以海陆一体化空间数据为基础， 多功能、综合
3、性、可互操作的大型海洋地理信息系统在国内还较为少见。海洋基础设施方面， 我国已完成了陆海平面基准的统一， 但深度基准未实现 统一。海洋基础地理信息建库、制图等方面的规范较少。海洋设备及检测方面， 单波束测深仪国产化程度较高， 其他主要的海洋测绘 设备和软件主要依赖进口。 目前我国并未实现对海洋测绘设备的强检要求 ， 除单 波束回声测深仪外， 对多波束测深仪 、 船载激光扫描系统等常用的测图设备并未 建立标准检测场及检测标准或规程。2.国内外发展现状与趋势 当前岛礁与海洋测绘技术已突破传统的时空局限， 综合利用空天地海及水下等多种测量技术， 以水下机器人、 船只、 飞机和卫星为平台的立体测量框架
4、将是未来海洋测量新构架； 小型化、 自动化、 数字化和智能化将是测量仪器转型升级 的重点； 随着测量要素越来越多样化， 综合要素的测量将会成为主要的需求， 当 前海岛礁与海洋测绘技术及未来发展，主要体现在以下方面：2.1 海洋测绘基础设施和标准体系不断完善 通 过 海 岛 （ 礁 ） 测 绘 工 程 一 期 ， 在 海 岛 （ 礁 ） 上 建 立 了 比 较 完 备 的 CORS站点， 部分区域实现了厘米级实时定位； 交通运输部海事局建设了无线指向标差 分系统， 在近海已能实现米级的实时定位； 已完成了陆海平面基准的统一， 但垂 直基准未实现统一。 深度基准面具有时变效应， 验潮站数据的历元不
5、同、 时段不 同， 计算方法的不同， 导致了目前深度基准面模型在各部门仍未统一， 给数据利 用造成困难。 随着高精度三维定位技术的发展， 同时我国当前大力开展的基础调 查和测绘工作也获取了大量与垂直基准有关的数据， 部分海区甚至完成了高精度潮汐模型的建立以及海洋大地水准面精化等工作， 给我国海域统一垂直基准面的 构建创造了条件。174海军海司航保部、 国家海洋局、 交通运输部水运行业等部门陆续牵头制定或 修订了 海道测量规范 （ 1998） 、 海洋调查规范 （ 2007） 、 水运工程测量规范（ 2012） ， 但适用 范围 和精度要 求不完 全符合 海洋基础 测绘工 作要求 ，而且海洋 基
6、础地理信息建库、 制图等方面的规范较少， 因此， 针对海洋基础地理信息的采 集、处理、加工、应用方面的标准和规程急需建立和完善。海洋测绘仪器设备的检测是保障海洋测绘成果质量的重要环节， 但目前我国 并未实现对海洋测绘设备的强检要求， 除单波束回声测深仪外 ， 对多波束测深仪、 船载激光扫描系统等常用的测量设备并未建立标准检测场及检测标准或规程， 几 乎所有海洋测绘设备的检测主要依靠各生产单位自行进行， 其测绘成果有较大的 质量隐患。国内部分单位开展了对单波束测深仪、多波束测深仪、姿态测量仪、侧扫声呐、 浅地层剖面仪等常用海底测量设备检测方法和标准的研究。 “十三五” 期间，海洋测绘仪器设备的检
7、测标准或规程将不断完善。当前， 各种型号的海洋测量船在海洋调查、 测量中得到了广泛使用； 轻型测 量飞机、 便携式测量船发展迅速， 在海岸带区域测量时大显身手 ； 无人机、 无人 船已陆续在近海岛礁测量中发挥了重要的作用； 水下滑翔机 、 水下机器人、 水下 载人潜器技术不断取得进步，在未来的海洋测量中将发挥更大的作用。2.2 多平台多传感器一体化测图技术迅速发展 海岛礁和大陆沿线海岸带的浅海地形测图， 多年来一直是测量难点， 单纯使用船载声呐、 人工跑滩、 航空摄影以及卫星遥感的方式， 均难以很好地达到快速 全覆盖测量的要求。 当前多平台多传感器水陆一体化测图技术得到广泛关注和迅 速发展，
8、为解决这一难题提供了新的技术手段。 相关发展将使得海岛礁和海岸带测图技术更加智能、精细和准确。2.3 水体及海底声学散射模型的逐步精化 声呐设备对海洋的探测和认知是通过声波与海水及海底交互完成的。 由于海水及海底环境的复杂性， 这种交互机理尚未完全了解。 声学测量数据的解释方法 严重滞后于测量手 段的快速发展， 研究重点主要集中在三个方面， 即不同海底底 质的准确声学散射模型， 声学测量数据精细处理， 以及准确、 客观的海底底质自 动分类方法。 而这三方面的工作， 重点而首要的工作是声学散射模型的精化。 目 前已有的声学散射模型， 或仅针对特定的海域或目标， 或仅针对单一设备。 针对 典型声学
9、设备在不同海域、 不同海洋环境、 不同底质或目标、 不同入射角的散射 模型还需进一步完善。 因此， 水体及海底声学散射模型的精化与完善， 仍需要不断持续与深化研究。2.4 海洋遥感传感器技术和功能不断加强 当前海洋遥感测绘技术已获得了巨大的进步， 各国争 相发射海洋卫星， 对认识海洋现象发挥了巨大作用， 但部分传感器的测量精度和空间分辨率还需要进一 步提高，穿透海水（水体）的能力需要加强，以便获得海洋次表层以下的信息。海 洋 声 学 遥 感 主 要 是 在 海 面 或 水 体 中 利 用 声 传 感 器 探 测 海 底 地 形 和 底 质 信 息， 当前利用多波束声呐 、 侧扫声呐、 浅地层剖
10、面仪等探测设备发展迅速 ， 成像 分辨率有较大提高， 但相比于空中传感器 ， 设备的测量精度和成像分辨率的提高 仍是不断追求的目标。3.国内外发展状况比较 相比于国外技术的发展， 当前我国海岛礁与海洋测绘技术存在的问题与差距主要有以下几个方面：1753.1 快速高效的测绘技术研发及应用程度不高机载 LiDAR 测图技术、船载多传感器水上水下一体化测图技术在近海、海 岸带及岛礁测绘应用中优势明显， 但这些新型测绘技术仍未在我国实际测绘生产 中应用。 全自动无人测量船可以满足在浅滩 、 暗礁等危险水域及特殊海况下的测 量工作等需要， 在海岸带及岛礁局部区域测绘工作中具有明显优势。 限于部分关 键技
11、术研究不够深入，这些测量方式并未在我国海洋测绘中得到实际应用。3.2 海洋测绘软硬件装备依赖进口 海洋测绘的主要工作有测深、 定位、 重力测量等， 但相应的仪器设备主要依赖 进 口 。 新 型 海 洋 测 量 载 体 （ 水 下 机 器 人 、 水 下 载 人 潜 器 、 无 人 船 、 便 携 式 测 量 船等） 实现了国产化， 但测量条件复杂， 其测量数据处理难度增加， 阻碍了其在实际生产的普遍应用。3.3 海洋遥感技术自主研发与国外存在差距 海洋遥感理论方面已经达到或接近国际水平， 但是在技术自主研发方面还有一定差距。 国内许多科研单位在硬件集成与软件开发方面做了大量工作， 但在硬 件装
12、备自 主研发 （特别 是高分辨 率卫星 方面） 、智能化 的遥感 测图处 理平台、国 际标准、测图规范等方面还有一定的差距。3.4 海洋专题制图技术不够完善 海洋测绘专题数据具有内容多元性、 格式异构性、 空间多维性、 时间多变性等显著特点，随着海图应用范围扩展，实现海图与地理信息融合成为现实需求， 当前国际上正在推动基于 s100 标准的电子海图制图，我国目前在这一方面尚处 于跟踪学习阶段。4.展望与建议“十 三 五 ”期 间 ， 伴 随 着 海 岛 （ 礁 ） 测 绘 二 期 工 程 及 近 海 海 洋 基 础 测 绘 工 程 的 展开， 研究相关的测绘标准 、 测绘仪器检测方法、 困难地
13、带快速测量方法 、 近海 空间信息系统建设关键技术等， 对相关专项和工程的实施提供技术支撑 ， 具有重 要的意义和应用价值。海岸带、 浅滩及岛礁等水陆结合部等， 一直是海洋测绘面对的困难地带和经 常性工作。 攻克相关的瓶颈问题， 形成快速高效一体化测图技术 ， 建立海岸带及 海底地形基本测绘机制，定期在不同区域进行不同基本比例尺的地形专项测绘， 是一项长期而重要的工作。针对海洋空间信息监测的国内外现状， 研究近海空间信息监测技术， 建设和整合国家和地方海洋空间信息系统资源， 建立相关共享制度， 使其更好地服务国 家和地方的海洋经济发展战略，已是当务之急。研究基准统一理论和转换方法，建立平均海面
14、、深度基准面、1985 国家高 程基准面、 大地水准面及椭球面的偏差模型， 建立基准维持技术与方法 ， 实现我 国陆海平面和高程基准的一致性、 我国高程基准和深度基准的一致性 、 我国垂直 基准与世界垂直基准的一致性，这是必须开展的基础性工作。针 对 海 洋 基 础 测 绘 工 作 ， “十 三 五 ”期 间 ， 需 要 建 立 近 海 及 海 岸 带 地 形 测 量 、 要素分类代码、 数据库建设等相关的规范、 标准或规程 ， 按专业技术领域建立船 载水上水下测图、机载 LiDAR 测深等相关的规范、标准或规程，指导海洋基础 测绘生产作业；建立测深声呐、LiDAR 测深系统等相关设备的技术标
15、准和检定 规范，为测量成果提供质量保障。在海岛礁遥感地形测绘方面， 需要采用 多平台、 多传感器、 多种手段联合作 业 ， 充 分 发 挥 航 空 航 天 摄 影 、 合 成 孔 径 雷 达 、 激 光 雷 达 、 无 人 机 、 飞 艇 等 先 进 技176术 的 优 势 ， 利 用 高 分 辨 率 遥 感 卫 星 数 据 进 行 不 宜 /不 易 到 达 的 海 岛 进 行 测 图 将 成 为主要的技术手段， 特别是国产高分辨率遥感卫星的不断发射 （如高分 2 号） 与 推广（资 源三号 ） ，将 会为海岛 礁的测 图提供 大量的数 据源， 研发新 型的遥感数 据处理平台， 实现天空地一体
16、化、 内外业一体化的海岛礁测图新模式。 海洋地理 信息系统应当发展自身的理论技术方法， 并同时吸纳计算科学、 信息科学、 物理 海洋学等理论技术方法以下从海洋时空数据模型、 海洋时空场特征分 析、 海洋信 息可视化和海洋信息服务四个方面来发展海洋 GIS。177二、2016 年工作总结2016 年，在国家测绘地理信息局的领导下，在海南测绘地理信息局和山东 科技大学的大力支持下， 在学术委员会的指导下， 海岛 （礁） 测绘技 术国家测绘 地 理 信 息 局 重 点 实 验 室 （ 以 下 简 称 “实 验 室 ”） 在 人 才 培 养 、 科 学 研 究 、 对 外 交 流 和合作等诸方面都取得
17、了显著的进展。1.人才培养实验室从 2012 年 开 始 自 设 海 洋 测 绘 二 级 学 科 博 士 点 ， 2014 年经国务院学位 委员会、 教育部批准正式在测绘科学与技术一级学科下设立海洋测绘二级学科博 士点；从 2010 年开始试办海洋测绘本科专业，至今已有三届本科毕业生奔赴全 国海洋测绘生产一线。 为弥补培养过程中海洋测绘的教材和参考书严重不足， 实 验室倡议 海洋测 绘界同 行专家， 联合编 著一套 海洋测 绘丛书 ，提 议得到了教 育部测绘教育指导委员会和国内外同行专家的肯定与支持。2016 年 4 月 23 日，海洋测绘丛书 编委会第三次会议在山东科技大学召开。 编委会副主
18、任、 武汉 大学副校长李建成院士， 编委会副主任、 海军海 洋测绘研究所高级工程师翟国君， 以及来自国家海洋局、 交通运输部、 长江水利委员会、 海军大连舰艇学院、 天津 大学等多家单位的编委会委员参加了会议。 会议明确了丛书编著的具体任务和计 划安排，确定了具体交稿时间，并当场与武汉大学出版社签订了出版协议书。实验室目前为止在读硕士研究生 94 名、 博士研究生 9 名， 博士后 1 名； 2016年硕士毕业 36 人 ， 博 士 1 人 。 为 进 一 步 增 强 实 验 室 学 术 研 究 氛 围 ， 深 化 研 究 生和导师之间的学术交流， 自 2015 年 11 月开始， 实验室正式
19、开展“ 天地蓝图论坛” 研究生学术交流活动，每周有研究骨干或研究生进行学术报告。 2.承担的科研任务2016 年， 实验室正在承担的科研项目达 18 项， 经费累计 1870 万元， 其中，国家自然科学基金 8 项， 国家科技支撑计划子课题 1 项， 测绘地理信息公益性行业科研专项项目 1 项， 海洋公益性行业科研专项项目 1 项， 国家重大仪器设备开发专项 1 项。178表 1 科研任务统计表序 负 责 经 费 /号 任 务名 称 任 务 来 源 人 起 止时 间 万 元南海重点区域基础地理数1 据精细化处理及三维表达 多波束声呐水柱影像在中2底层水域目标探测中的应基于粒子系统的海洋非结测绘
20、地理信息公 益性行业科研专项项目 国家自然科学基金国家自然科学基胡兴 2015.1-2016.树 12 394阳凡 2014.1-2017.林 12 902015.1-2017.3 构网格流场三维动态可视基于本体论的海洋流动场4时空数据建模与可视化金 艾波国家自然科学基金 季民12 252015.1-2018.12 90方向控制的最小二乘相位5 解缠方法研究 长时间序列遥感产品驱动国家自然科学基 金国家自然科学基刘国 2013.1-2016.林 12 702012.1-2015.6 的陆地气溶胶反演方法研金 孙林 12 607 DEM 构建的多面函数抗差 插值算法研究格陵兰以北海域卫星激光国家
21、自然科学基 金国家自然科学基陈传 2014.1-2017.法 12 752016.1-2018.8 测高的回波模型与地物分复杂底质环境下的多波束9海底底质分类方法研究金 马跃国家自然科学基金 张凯12 202016.1-2018.12 20机载雷达空间集成检校与10数据精度评估研究基于地理信息的智慧城镇11 规划设计技术集成与示范 利用激光测高卫星回波脉国家重大仪器设 备开发专项国家科技支撑计 划子课题中国博士后基金田茂 2013.10-2016义 .9 142胡兴 2015.4-2017.树 12 5292015.9-2017.12 冲宽度反演海洋表面风速的研究 面上项目马跃 8 5常用海底
22、声纳测量仪器剂13 量检测关键技术研究与示范应用 车载移动测量系统中传感海洋公益性行业科研专项经费项目 山东省高等学校卢秀 2013.1-2016.山 12 2352013.9-2016.14 器间空间关系精密检校方法研究 利用激光测高卫星数据反15演海洋表面风速的研究科技计划项目 石波青岛市博士后应 用研究项目 马跃12 52014.6-2016.3 5基于北斗卫星的海南连续16 运行卫星定位综合服务系 统升级改造应用研究国家测绘地理信 息局胡兴 2014.1-2015.树 12 10017 远 海 岛 （ 礁 ） 坐 标 框 架 传 递 海 岛 （ 礁 ） 测 绘 技 韩雪 2016.1-
23、2017. 2179实用技术试验 术国家测绘地理信 息局重点实验室华 1018 海岛礁地理信息变化分 析 及影响评估研究海 岛 （ 礁 ） 测 绘 技术 国家测绘地理信 息局重点实验室陈玉 莹2016.1-2017.4 3合计 1870序 号 成 果名 称 奖励名称和等级 主要完成人 获 奖 时 间1黄海绿潮灾害应急遥感信息获取与预测预警一体化业务系统关键测绘科技进步二 等奖 王瑞富（1）2016.092 中国近海动力参数长期预测及应 用系统研发 地理信息科技进 步二等奖 艾 波（1） 2016.093 SDCORS 数 据 自 动 化 处 理 及 分 析 系统 国家测绘科技进 步奖二等奖 郭
24、金运（1） 2016.093.获奖成果和荣誉2016 年，实验室共获得省部级科技奖励 3 项。表 2 成果统计表技术4.著作论文2016 年实验室出版海洋测绘丛书1 本，发表论文 29 篇，其中 SCI 检索25 篇，EI 检索 4 篇。表 3 论文专著统计表序 号成 果 类 型 成 果名 称主 要 完 成 人 刊 物、 出版 社名称年 、 卷 、 期1 编著 水下地形测量 阳凡林 武汉出版社1 SCIAn improved multi-resolution hierarchical classification method based on robust segmentation for
25、filtering ALS point clouds陈传法International Journal of Remote Sensing2016，37 卷 4 期2SCI A robust interpolation method for constructing digital elevation models from remote sensing data陈传法 Geomorphology 2016，268 卷1803SCI A total error-based multiquadric method for surface modeling of digital elevation
26、models陈传法 GIScience & Remote Sensing 2016，53 卷 5 期4SCI 不确定海洋环境中基于贝叶 斯理论的声源运动参数估计 方法李倩倩 物理学报2016，65 卷 16期5SCI Bayesian tracking in an uncertain shallow water environment李倩倩 CHIN. PHYS. LETT. 2016，33 卷 3 期6SCI Waveform model of a laser altimeter for an elliptical Gaussian beam马跃 Applied Optics 2016，55
27、 卷 8 期7SCI Using robust correlation matching to estimate sand-wave migration in Monterey bay张凯 Marine Geology 2016，3768SCI Robust Estimation Method of K Distribution Shape Parameter张凯 IEEE Journal of Oceanic Eng 2016，41 卷 2 期9SCI Underwater Navigation Based on Real-Time Simultaneous Sound Speed Prol
28、e Correction张凯 Marine Geodesy 2016，39 卷 1 期10SCI Horizontal wind velocity retrieval using a Levenberg Marquardt algorithm for an airborne wind lidar朱金山 Journal of Applied Remote Sensing 20160411 SCIA crossover adjustment for improving sea surface height mapping from in-situ high rate ship-borne GNSS
29、 data using PPP technique郭金运 Continental Shelf Research 2016，125 卷12 SCIAltimetric algorithm and errors of ocean altimetry using GNSS reflection signals郭金运 Earth Sciences Research Journal 2016，20 卷 2 期13 SCITotal electron content anomalies associated with global VEI4+ volcanic eruptions during 2002-
30、2015郭金运Journal of Volcanology and Geothermal Research2016，325 卷14 SCIContrastive research of ionospheric precursor anomalies between Calbuco郭金运 Advances in Space Research2016，57 卷 10期181volcanic eruption on April 23 and Nepal earthquake on April 25, 201515 SCIWater storage changes over the Tibetan P
31、lateau revealed by GRACE mission郭金运 Acta Geophysica 2016，64 卷 2 期16 SCIVertical land movement over China coasts determined by tide gauge and satellite altimetric data.郭金运 Arabian Journal of Geosciences 2016，9 卷 3 期17 SCIVariability of particle size distribution with respect to inherent optical prope
32、rties in Poyang Lake, China黄珏 Applied Optics2016，55 卷 22期18 SCIInformation Extraction of High Resolution Remote Sensing Images Based on the Calculation of Optimal Segmentation Parameters朱红春 PLOS ONE 2016，11 卷 6 期19 SCIImpact of land-use and land-cover change on urban air quality in representative ci
33、tiesof China孙林Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics2016，142 卷20 SCIA cloud detection algorithm-generating methodfor remote sensing data at visible toshort-wave infrared wavelengths孙林ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing2016，1221 SCIA universal dynamic threshold cloud dete
34、ction algorithm (UDTCDA) supported by a prior surface reflectance database孙林Journal of Geophysical Research：Atmospheres2016，121 卷 12期22 SCIAerosol Optical Depth Retrieval over Bright Areas Using Landsat 8 OLI Images孙林 Remote Sensing 2016，8 卷 1 期23 SCIComparison and evaluation of different MODIS aero
35、sol optical depth products over Beijing-Tianjin-Hebei region in China孙林IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing2016，99 期24 SCI Retrieval of Aerosol Optical Depth over Arid Areas from 孙林 Atmosphere 2016，7 卷 10 期182MODIS Data25 SCIAnalysis of thermal field distr
36、ibution in winter over Beijing from 1985 to 2015 using Landsat thermal data孙林 Spectroscopy and Spectral Analysis2016，36 卷 11期26 EI 结构函数法反演气溶胶光学 厚度中像元的间隔设置 孙林 遥感学报 2016，20 卷 4 期27 EI 基于 ASTER GED 产品的地 表发射率估算方法 孙林 遥感学报 2016，20 卷 3 期28 EI DEM 建模的多面函数Huber 抗差算法 陈传法 武汉大学学报信 息科学版 2016，41 卷 6 期29 EI 短基线集形变
37、模型反演的正 则化解算方法 刘国林 测绘学报 2016，45 卷 5 期5.开放合作情况1) 2016 年 4 月 22 日，中国工程院院士、现任武汉大学副校长李建成应邀 来 实 验 室 交 流 访 问 ， 并 做 了 题 为 “新 技 术 革 命 推 动 测 绘 科 技 发 展 ”的 学 术 报 告 。 2)2016 年 4 月 27 日，鲁东大学环渤海发展研究院院长孙峰华教授应邀来 实 验 室 交 流 访 问 ， 并 做 了 题 为 “中 国 新 型 城 镇 化 发 展 与 资 金 需 求 ： 2015-2030”的学术报告。3) 2016 年 5 月 5 日， 中山大学地理科学与规划学院
38、院长柳林教授应邀来实 验 室 交 流 访 问 ， 并 做 了 题 为 “实 时 GIS 和模拟系统 ”的学术报告。4) 2016 年 5 月 20 日，中国科学院院士、中国工程院院、国际欧亚科学院 院士、 摄影测量与遥感学家李德仁院士应邀来实验室交流访问 ， 并做了题为 “遥 感 大 数 据 及 应 用 ”的 学 术 报 告 。5) 2016 年 6 月 4 日 上 午 ， 中 南 大 学 教 授 、 博 士 生 导 师 邓 敏 教 授 应 邀 来 实 验 室 交 流 访 问 ， 并 为 做 了 题 为 “大 数 据 时 代 的 地 理 时 空 数 据 挖 掘 ”的 学 术 报 告 。6) 2
39、016 年 11 月 11 日 上 午 ， 中 科 院 、 工 程 院 院 士 李 德 仁 、 国 际 宇 航 科 学 院院士应邀来海南测绘地理信息局交流访问， 并做了“ 大数据与测绘地理信息学 术 研 讨 会 ”的 学 术 报 告6.主要阶段性工作成果6.1 船载多传感器水上水下一体化测量系统“船 载 多 传 感 器 水 上 水 下 一 体 化 测 量 系 统 ”集 成 了 多 波 束 测 深 系 统 和 激 光 三 维测量系统， 其中涉及到多种传感器 （包括激光扫描仪 、 多波束测深仪、 惯导等） 的通讯、同步和集成，在多传感器协同信息采集基础上，实时完成数据的解析、 显示与融合， 可同时
40、获取浅水区海底地形及近岸水上地形， 完成不易登陆的海岛 礁岸边和周边区域的地形和属性信息的快速提取。 课题来源于国家科技支撑课题 “远 海 岛 礁 地 理 信 息 监 测 关 键 技 术 研 究 与 示 范 ”和 测 绘 地 理 信 息 公 益 性 行 业 科 研 专 项 (201512034)。 主 要 进 行 了 如 下 工 作 ：183图 1 水上水下一体化测量系统 应用示范和工程测量成果展示 码头和跨海大桥的一体化测量：青岛胶州湾武船重工码头，使用一体化 测量系统对水上水下构筑物和地形进行同时测量。 上海市东海大桥 ， 对水中构 筑 物桥墩进行一体化测量，监测大桥桥墩受到海水冲刷后的影
41、响状况。图 2 武船重工码头和东海大桥水上下一体化点云 其中，水上下点云密度不同，上半部分密度较大的为激光扫描仪获取点云，下半部分密度较小的为多波束测深仪获取点云。 水库的一体化工程测量与成图： 库区面积 10 平方公里的滕州市马河水库184水上下一体化点云， 点云网格密度 1m， 可以用于制作 DEM、 地形图， 计算水库 库容、管理和疏通航道等。图 3 滕州市马河水库水上下一体化点云 水下古城测量和三维模型重建：对千岛湖水下千年古城狮城和贺城进行 测量，并使用 3Dmax 进行水下古城三维重建，对旅游开发、文物保护。图 4 位于水下 40m 深处的贺城东庙三维点云1图 5 位于水下 30m
42、 深处的狮城建筑三维建模 西沙群岛甘泉岛水上水下一体化测量：图 6 甘泉岛三维点云渲染图，左：俯视图，右：侧视图人 工码 头85连 接 处水上点 云水 下点 云186图 7 甘泉岛三维局部点云6.2 海岸带动态监测指标体系的研究 鉴于目前海岸带动态监测的指标体系还不完善， 本研究总结分析了不同时期我国的土地利用分类标准，以及国土资源部门，测绘地理信息部门、海洋部门、 环保部门、 农业部门等已有的土地利用分类， 并在此基础上， 针对海岸带的特殊 性， 提出了海岸带监测指标分类， 并从地理国情监测的角度出发， 从整体入手通 盘考虑，提出了海南海岸带动态监测指标体系（表 4） 。表 4 海南海岸带动
43、态监测指标体系动态监测指标 具 体指 标 重点研究区域海 岸 带 海 岸 带 建 设 用 地 、 围 填 海 、 三亚市海棠湾、 文昌市 高隆湾、 琼海市博土 地 利 重 点 对 用 海 项 目 （ 渔 业 、 盐 鳌、 万宁市石梅湾、 澄 迈县盈滨半岛、 陵用 监 测 业 、 港 口 、 旅 游 、 农 业 等 ） 水黎族自治县清水湾、 香水湾， 乐东黎族指标 的类型、面积、空间分布等 自治县龙沐湾海 防 监 测 标林 指 海防林面积、空间分布海 口 市 、 三 亚 市 、 儋 州 市 、 文 昌 市 、 琼 海市、万宁市、澄迈县、陵水黎族自治县、 昌江黎族自治县、 乐东 黎族自治县、 洋浦
44、 经济开发区红 树监 测 标林指 红树林面积、空间分布 海口市东寨港、 三亚市 三亚河、 文昌市清 澜、铺前，儋州市新村港海 岸评 价 标线指海岸线长度 （自然岸线长度、人工岸线长度） 、 自然岸线和 人工岸线分布海口市海口湾，儋州市洋浦湾、儋州湾， 文昌市清澜重 点 岸 亚龙湾,天涯海角三亚（500m 1km） 、段 海 岸 重 点 岸 段 海 岸 线 的 位 置 、 岸 亚 龙 湾 、 海 棠 湾 、 土 福 湾 、 清 水 湾 、 香 水线 位 置 滩 地 形 地 貌 特 征 的 变 化 、 海 湾 、 乌 场 湾 、 神 州 半 岛 外 、 玉 带 滩 、 铜 鼓与 岸 滩 岸 侵 蚀
45、 原 因 、 海 岸 侵 蚀 损 失 角 东 郊 灯 塔 、 海 南 角 抱 虎 角 铜 鼓剖 面 监 角、 南渡江口铺前湾、 假日海滩、 龙栖测状况湾、龙沐湾、棋子湾、大铲礁、邻昌礁领点地测海周 形基边 监领 海 基 点 周 边 的 地 形 要 素 监 测七 洲 列 岛 、 双 帆 、 大 洲 岛 、 双 帆 石 、 陵 水 角 、 东 洲 、 锦 母 角 、 深 石 礁 、 西 鼓 岛 、 莺 歌嘴、感恩角、四更沙角、峻壁角结合划定的实验区， 形成了基于海南海岸带土地利用、 海防林建设、 红树林保护的海岸线变迁的监测成果， 以及重点岸段海岸线位置与岸滩剖面监测和领海 基点周边地形监测的监测
46、方法。具体成果如下：187数据成果（海岸带土地利用、海防林建设、红树林保护、海岸线变迁） ；统计分析结果 （海岸带土地利用、 海防林建设、 红树林保护、 海岸线变迁） ；专题图（海岸带土地利用、海防林建设、红树林保护、海岸线变迁） ；结果评价（海岸带土地利用、海防林建设、红树林保护、海岸线变迁） ； 重 点 岸 段 海 岸 线 位 置 与 岸 滩 剖 面 监 测 和 领 海 基 点 周 边 地 形 监 测 的 监 测 方 法。6.3 三沙市地图集编制 利用三沙市基础资料、 遥感影像、 海岛海域调查成果、 收集的专题成果、 规划成果、 史料地图、 国外图件等资料， 通过分析、 整理、 解译、 地
47、图 制图等方式， 集 结 编 制 成 地 图 集 。 图 集 分 为 序 图 、 专 题 篇 、 地 图 影 像 篇 、 历 史 篇 、 国 际 篇 、 附录等篇章。三沙市地图集编制中集结了影像图集、史料图集、地图集各种元素， 不同于以往描绘三沙或南海的相关书籍均为单一学科性的特点， 是目前 较完整地 反映三沙现状、 历史的第一本地图集。 它不仅能彰显我国政治外交立场， 具有维 护主权的重要政治意义， 同时又面向政府机构、 各级领导、 研究部门、 规划管理 部门以及各行各业， 是掌握三沙情况、 开展管理、 研究经济布局、 开发利用资源、 制订发展规划等进行宏观决策参考和科学依据， 为推进三沙各
48、项建设项目提供测 绘保障。项目成果：编制的三沙市地图集成果数据*.CDR 格式一套。图 8 图集封面封底 图 9 海洋资源专题6.4 海上搜救应急漂移预测远程 GIS 系统海上搜救应急漂移预测远程 G IS 系统是以业务化运行的海洋动力环境预报 结 果 为 基 础 ， 以 搜 救 漂 移 预 测 模 型 的 重 点 ， 采 用 GIS、 ArcEngine、 Web Services188等计算机与网络技术， 实现远程漂移预测请求、 漂移预测、 结果动态展示和简报 生成等业务环节自动化的工作平台。本系统的建设吸收了国外先进搜救系统在业务化和应用方面的优点， 并与本 海区的业务化环境动力预报系统
49、自动衔接， 真正实现应急全过程的自动化和无人 工干预。图 10 海上搜救应急漂移预测远程 GIS 系 统189三、2017 年度工作计划1.主要建设目标与内容 围绕国家和地方海洋测绘需求， 针对海洋空间地理信息获取理论与技术、 海洋空间数据管理、 分析与表达技术、 海洋测绘装备研制与设备检测技术等研究方 向中的关键理论与方法， 从理论研究、 算法设计、 实验分析、 系统开发等方面系 统深入地开展研究， 在水下定位、 海岛礁测绘、 海洋信息可视化表达、 海洋重力 场建模等方面取得阶段性成果。具体内容包括：1）发展机载、船载的海岸带水 上下一体化数据快速获取技术， 解决礁盘、 浅滩、 海岸带的地理信息快速获取等 技术难题；2）研究水下高精度声学定位技术，提高水下定位导航技术水平；3） 研发海洋三维动态可视化技术系统， 提高海洋测绘数据的综合显示效果， 为沿海省市各级部门制定政策和科学决策提供依据；4）开展多波束测深及声学海底底 质分类方面的相关数据处理软件研发， 推动海洋测绘软硬件装备研究成果的产业 化，提高海洋测绘装备国产化水平；5）建设海洋测绘装备检测技术体系，保障 海洋测绘成果质量； 6） 开展海洋灾害应急监测与预报研究， 提高防灾减灾能力。 2.建设措施集中优势，协调发展 实验室将集中海洋测绘学科的研
