海洋及海洋測繪課件

1、現代海洋測繪現代海洋測繪趙趙 建建 虎虎|海洋與海洋測繪海洋與海洋測繪z海洋海洋z海洋概述海洋概述z世界海洋新格局世界海洋新格局z中國近海概況中國近海概況z我國海洋開發(fā)的歷史及現代海洋開發(fā)的現狀我國海洋開發(fā)的歷史及現代海洋開發(fā)的現狀 |海洋測繪海洋測繪z涵義、地位及作用涵義、地位及作用z特點及精度要求特點及精度要求z海洋測量與其它學科的關系海洋測量與其它學科的關系z海洋測繪任務、內容及技術要求海洋測繪任務、內容及技術要求z海洋測量的發(fā)展及現狀海洋測量的發(fā)展及現狀z二十一世紀建設海洋強國的內涵及其對測繪二十一世紀建設海洋強國的內涵及其對測繪保障的需求保障的需求 |本書的結構體系本書的結構體系 |

2、思考題思考題 海洋是地球表面包圍大陸和島嶼的廣大連海洋是地球表面包圍大陸和島嶼的廣大連續(xù)的含鹽水域續(xù)的含鹽水域。由作為海洋主體的海水水體、。由作為海洋主體的海水水體、溶解和懸浮其中的物質、生活于其中的海洋生溶解和懸浮其中的物質、生活于其中的海洋生物、鄰近海面上空的大氣、圍繞海洋周緣的海物、鄰近海面上空的大氣、圍繞海洋周緣的海岸和海底等部分組成的統(tǒng)一體。但通常人們所岸和海底等部分組成的統(tǒng)一體。但通常人們所稱的海洋，僅是指作為海洋主體的廣大連續(xù)水稱的海洋，僅是指作為海洋主體的廣大連續(xù)水體。海洋的中心部分稱為體。海洋的中心部分稱為“洋洋”，邊緣部分稱，邊緣部分稱為為“海海”。1 .1 海海 洋洋 海

3、洋面積占地球總面積的70%，海洋是人類的生命搖籃、現代社會的交通要道，也是地球上的資源寶庫。 地球表面海陸分布極不平衡： 地球表面總面積= 5108km2 海洋面積= 3.61108km2比例=70.8% 陸地面積= 1.49108km2比例=29.2% 海陸面積之比=2.5：1南北半球海洋和陸地占全球面積的比例見下表。海洋比例%陸地比例%北半球60.7（42.1）39.3（66.1）南半球80.9（57.9）19.1（33.9）1）括號內數字為南、北半球的海洋和陸地分別占其總面積的比例 2）無論如何劃分地球，任一半球海洋比例均大于陸地比例 3）海洋是相通的，而陸地則是相互分離的 地球上的海陸

4、分布海洋的分布特征海洋的分布特征海洋面積是陸地面積的2.5倍；海水體積是地球體積的 1/800；海洋平均深度是地球半徑的1/1600；北半球海洋面積占60.7%，南半球占80.9%；北半球45-70N之間，陸地面積大于海洋面積；南半球只有80S以南為大陸，其余絕大部分為洋；北半球以北冰洋位為中心，大陸環(huán)形分布，南半球以南極洲為中心，海洋環(huán)形展布。海洋的中心部分稱為“洋”邊緣部分稱為“海”。 海洋中心主體叫洋，邊緣附屬部分稱海海洋中心主體叫洋，邊緣附屬部分稱海海洋海洋海的面積小得多，只占海洋總面積的11%；海的水深平均較淺，平均水深一般小于3000米，有的甚至只有幾十米深海受大洋流系和潮汐的支配

5、；海與陸地接邊，受大陸影響大，海洋要素隨季節(jié)變化大，海水透明度較差。海底地殼為陸殼性質；大洋的面積大；約占海洋總面積的89，大洋深度大，平均水深一般都在3000米以上，大洋有獨立的洋流和潮汐系統(tǒng)，大洋離陸地較遠，受陸地影響小，水溫、鹽度等要素比較穩(wěn)定，海水的透明度大；洋底地殼為洋殼性質；海的分類海的分類海邊緣海邊緣海：一邊以大陸為界，一邊以島嶼、半島為界與大洋分開。陸間海陸間海：界于大陸之間，有海峽與外?；虼笱笙噙B。內陸海內陸海：深入大陸內部的海，海洋狀況受大陸影響。邊緣海邊緣海陸間海與內陸海陸間海與內陸海全球四大洋太平洋大西洋印度洋北冰洋四大洋及其分布四大洋及其分布四大洋的分布圖與海洋相關的

6、概念與海洋相關的概念海灣海灣海灣是指洋或海延伸進入大陸部分的水域。其深度逐漸減小。海灣中海水的性質與其相近的洋或海中水的狀況相似。由于海灣不斷變窄、變淺，因此容易發(fā)生最大的潮汐。海峽海峽海峽是指海洋中相鄰海區(qū)之間寬度較窄的水道。海峽地區(qū)海洋狀況的最大特點是潮流速度很大。海峽有深有淺、有寬有窄，它們是連接洋與洋、洋與海、海與海的咽喉。 是陸地與海洋相互作用、相互交界的地帶。海岸可分為海、陸之間現今正在相互作用著的現代海岸，和過去曾經相互作用過的古代海岸兩種。 海岸，海岸帶，海岸線海岸，海岸帶，海岸線海陸交互的地帶，其外界應在1520米等深淺一帶，這里既是波浪、潮流對海底作用有明顯影響的范圍，也是

7、人們活動頻繁的區(qū)域。海岸帶的內界，海岸部分為特大潮汐（包括風暴潮）影響的范圍。河口部分則為鹽水入侵的上界 。海岸線：近似于平均大潮、高潮的痕跡所形成的水陸分界線。海岸線可根據海岸植物的邊線、土壤、植物的顏色、濕度、硬度以及流木、水草、貝殼等沖積物來確定。在地圖上，人們?yōu)榱嗣黠@起見，把海洋和陸地用一條界線截然分開，并亦把這條海水和陸地相交的界線稱之為“海岸線”。 海洋概貌海洋概貌海底兩個主要組成部分圖大陸與大洋連接的邊緣地帶。 大陸周圍被海水淹沒的淺水地帶，是大陸向海洋底的自然延伸。 陸架外緣陡傾的全球性巨大斜坡，其下限為坡度突然變小的地方 從大陸坡下界向大洋底緩慢傾斜的地帶。 海洋地形通常分為

8、海岸帶、大陸邊緣和大洋底三個部分。海洋地形通常分為海岸帶、大陸邊緣和大洋底三個部分。 海岸帶海岸帶海岸：海灘：水下岸坡：高潮線以上狹窄的陸上地帶，大部分時間里裸露于海水面之上，僅在特大風暴潮時才被淹沒，故又稱為潮上帶 。高低潮之間的地帶，高潮時被水淹沒，低潮時露出水面，故又稱為潮間帶 。低潮線以下直到波浪作用所能到達的海底部分，又稱為潮下帶。 大陸邊緣是大陸與大洋連接的邊緣地帶也是是大陸與大洋之間的過渡帶，通常由大陸架、大陸坡、大陸隆及海溝等組成 。大陸邊緣大陸邊緣海溝深度通常大于6000米，多數海溝分布在太平洋四周 海溝：大陸邊緣底部狹長的海底陷落帶 。大洋底是大陸邊緣之間的大洋全部部分，由

9、大洋中脊和大洋盆地構成 。大洋底大洋底大洋中脊大洋中脊：是貫穿世界四大洋、成因相同、特征相似的巨大海底山脈系列 。大洋盆地：大洋中脊和大陸邊緣之間的寬廣洋底。 海洋資源以及與人類生存和發(fā)展的關系 海水是一種密度比空氣大得多，且有較大熱容量、流動性和反射率很低的物質、因此地球上的海洋，實際上起到了巨大的太陽能“吸收器”、“分配器”和地理外殼的“調節(jié)器”的作用 。海洋中儲存了豐富的海洋能、礦物資源和生物資源。比高出海平面的陸地的體積大14倍的海水，它控制著自然界的水循環(huán)，對地球上的生態(tài)環(huán)境產生絕對的影響。 海洋潮汐發(fā)電 海潮的漲落、潮流和由風引起的波浪中都蘊藏著巨大的能量 。海洋能指海水中包含的礦

10、物資源、海底表面沉積的礦物資源和海底各種地質構造中埋藏的礦物資源的總稱 。海洋礦物資源海底石油的儲藏量可能和陸上石油的儲藏量相等 ，且近年來在增加。除石油之外，值得注意的是在大洋底廣泛蘊藏著錳結核礦，其埋藏量大于陸上的埋藏量若干數量級，況且其埋藏量還逐年在增長 。元素名埋藏量（噸）與陸地埋藏量之（倍）結核生長量（噸/年）Mn358101240001.3104Fe207101241.4104Co5.2101250000.36104Ni14.7101215000.102104Cu7.910121500.105104海底錳結核礦蘊藏量 海洋生物資源海洋中有大量的魚類和海藻類植物可供人類食用，而水產生

11、物資源的一大特點是即使進行高效率的捕獲，也不致于導致資源的枯竭，因為魚種是一種自新生的資源。 海藻類植物的繁殖速度也是相當快的，它們也可以為人類提供數量可觀的食品 。綜上所述，海洋的存在對人類的生存產生著巨大的影響，尤其是隨著世界人口不斷的增長，陸上資源日漸枯竭，因此人類必須到大陸以外尋求新的資源來源。 世界海洋新格局世界海洋新格局隨著人類文明、科學技術的發(fā)展，人們逐漸認識到在海洋中儲藏著無數的海洋生物資源、海洋礦產資源和海洋中可被利用的各種能源。一些沿海國家紛紛提出擴大領海范圍的要求。即使些內陸國家也提出了海洋資源的共有問題，鑒于上述情況，有關海洋法的制訂工作，就成為當今世界上一項嚴重的政治

12、任務。 自第二次世界大戰(zhàn)以來，經歷了將近30年的時間，終于在1982年11月由聯合國組織有關國家和組織，起草的海洋法公約已在牙買加蒙得哥灣開放簽字，自此，世界海洋的新格局已經形成。 內海：內海：亦稱內水，指領?；€以內的水域。 領海：領海：為沿海國的主權及于其陸地領土及其內水以外鄰接的一帶海域，在群島國情形下則及于群島水域以外鄰接的一帶海域。 毗連區(qū)：毗連區(qū)：為一種毗連國家領海并在領海外一定寬度的、供沿海國行使關于海關、財政、衛(wèi)生和移民等方面管制權的一個特定區(qū)域。 大陸專屬經濟區(qū)：大陸專屬經濟區(qū)：為領海以外并鄰接領海，介于領海與公海之間，具有特定法律制度的國家管轄水域。 公海：公海：指沿海國內

13、水、領海、專屬經濟區(qū)和群島國的群島水域以外不受任何國家主權管轄和支配的全部海域。 國際海底區(qū)域：國際海底區(qū)域：國家管轄海域范圍以外的海底、洋底及其底土。 大陸架：大陸架：指沿海國陸地向海的自然延伸部分，又稱陸架、陸棚、大陸棚。 我國海洋開發(fā)的現狀n 在世界航運界，不單有萬噸級的遠洋海輪，現在已發(fā)展到具有幾十萬噸甚至上百萬噸級的超級遠洋海輪。n 深潛的潛艇研制成功并投入使用。n 深水鉆探的能力和提取海底石油的能力在迅速的提高。n 已有精確定位的技術。 n 海底電視、水下相機、多波束技術和高精度測深側掃聲納技術的發(fā)展和應用 這些新技術，極大的促進了我國海洋勘測和調查事業(yè)的發(fā)展 。 一切海洋活動，無

14、論是經濟、軍事或科學研究，像海上交通、海洋地質調查和資源開發(fā)、海洋工程建設、海洋疆界勘定、海洋環(huán)境保護、海底地殼和板塊運動研究等，都需要海洋測繪提供不同種類的海洋地理信息要素、數據和基礎圖件。因此，可以說，海洋測繪在人類開發(fā)和利用海洋活動中扮演著“先頭兵”的角色，是一項基礎而非常重要的工作。12 海洋測繪海洋測繪海洋測繪是海洋測量和海圖繪制的總稱，其任務是對海洋及其鄰近陸地和江河湖泊進行測量和調查，獲取海洋基礎地理信息，編制各種海圖和航海資料，為航海、國防建設、海洋開發(fā)和海洋研究服務。 l 海洋大地測量、水深測量l 海洋工程測量l 海底地形測量l 障礙物探測l 水文要素調查l 海洋重l 磁力測

15、量l 海洋專題測量和海區(qū)資料調查l 各種海圖、海圖集、海洋資料的編制和出版，l 海洋地理信息的分析、處理及應用。 現代海洋測繪 與已有海洋測繪相比，其特色主要體現在： 測繪內容更加廣泛。突出了如海洋水文要素調查、海底地貌調查以及海水中聲速測量等與海洋測繪關系密切的、以及與其它學科存在交叉的內容；同時，電子海圖和海洋地理信息系統(tǒng)也成為了現代海洋測繪研究的重要內容。 采用的技術手段更加先進主要表現為在繼承傳統(tǒng)測量方法和手段的基礎上，更加突出現代“立體”海洋測繪的概念，即衛(wèi)星定位技術、衛(wèi)星遙感技術、機載激光測深技術、多波束測量技術、高精度測深側掃聲納技術和基于AUV/ROV等水下載體的水下測繪技術和

16、手段。 海洋測繪的特點垂直坐標和平面位置同步測定；海底控制點的距離相隔較遠；動態(tài)測量；采用低頻電磁波信號；測深并進行測深改正；無法進行重復觀測，須同步觀測。海洋測繪與其他學科的關系根據海洋測量工作的目的不同，可把海洋測量任務劃分為科學性任務和實用性任務兩大類：科學性任務一是為研究地球形狀提供更多的數據資料。 二是為研究海底地質的構造運動提供必要的資料。 三是為海洋環(huán)境研究工作提供測繪保障。 實用性任務 關于海洋測量的實用性任務，主要指的是對各種不同的海洋開發(fā)工程，提供它們所需要的海洋測量服務工作。 主要包括：海洋自然資源的勘探和離岸工程；航運、救援與航道；近岸工程；漁業(yè)捕撈；其它海底工程 。根

17、據不同的工作內容，可將海洋測量分成如下8種：n 海洋重力測量；n 海洋磁力測量；n 大地控制與海底控制測量；n 定位；n 測深；n 海底地形勘測和制圖等 。海洋重力測量海洋重力測量的目的在于研究地球的形狀和內部構造、勘測海洋礦產資源和保證遠程導彈發(fā)射提供海洋重力數據。海洋重力測量可分為：u 海底重力測量；u 航海重力測量；u 衛(wèi)星重力測量。 海洋磁力測量 海洋磁力測量是測定海上地磁要素的工作，是研究地球物理現象，海洋資源勘探以及海底宏觀地質構造的有力手段之一。 海洋磁力測量的主要目的在于尋找與石油、天然氣有關的地質構造和研究海底的大地構造。 海水面的測定 海水面的測定包括海面形態(tài)的測定和平均海

18、水面的確定。前者對海洋測量和海洋科學的研究有著重要意義，而后者卻對大地測量有著重要的意義。大地控制和海底控制測量 大地控制測量與以往所用的理論和原理相同，而海底控制點的布設一般使用3個或4個一組的應答器通過聲學測距的辦法來建立海底控制。定位 精確地確定海洋表面，海水中和海底各種標志的位置稱為海洋定位。 在海洋中對航行中的船舶的定位 主要采用GPS衛(wèi)星定位的方法。測深 一般采用回聲測深儀測水體的深度。目前所用方法有：航空攝影測量 ；機載激光系統(tǒng)；衛(wèi)星水深測量 。海底地形地貌及地質測量 海底地形測量是測量海底起伏形態(tài)和地物的工作。特點是測量內容多，精度要求高，顯示海底地物、地貌詳細。 海底地質探測是對海底表面及淺層沉積物性質進行的測量。 海圖繪制 海圖以海洋及其毗鄰的陸地為描繪對象的地圖，其描繪對象的主體是海洋，海圖的主要要素為海岸，海底地貌，航行障礙物，助航標