随着海洋测绘新装备与新技术的不断发展,海洋测绘作为解决海洋工程建设与海洋科学研究等方向的重要手段,已经被越来越多的人们所认识并利用。作为细分的海洋测绘产业有着广泛的应用前景,多种测量方法的融合是未来一个趋势,下面就来罗列一下具体的部分应用领域。

⒈ 码头、航道、锚地等工程测量:包括码头前沿、码头后沿及底部、调头区、回旋水域、进出港航道、待泊锚地等,码头前沿、调头区、回旋水域、航道区域一般需要进行水深测量,确保船只在设计水深以上。对于一般水域测量可选择单波束水深测量,对于疏浚、炸礁等整治区域或重要水域需要进行多波束全覆盖水深测量。对于锚地区域除了进行水深测量外,还需要进行浅地层剖面测量和侧扫声呐扫海测量,以确保锚地区域底质符合锚抓力条件,无岩礁出露;对于海底底质环境复杂的锚地区域,还应该进行海洋磁力测量,并进行清障,以确保船只抛锚的绝对安全;码头后沿及底部采用单波束水深测量,其目的是研究海底不断淤积对码头承载力安全所产生的影响,确保码头的运行安全。

⒉ 航道整治工程测量:航道分不同的等级,有着不同的设计水深要求,为确保船只的通航安全,除天然深水航道外,一般需要进行航道整治。航道整治测量除进行多波束全覆盖水深测量外,还需要进行浅地层剖面测量、侧扫声纳扫海测量和工程地质钻孔,有条件下还建议进行海流测验,以保障施工期的施工安全。用浅地层剖面测量、侧扫声纳扫海测量和工程地质钻孔来确定设计水深以上的底质类型分布,对岩礁区确定下一步炸礁方案,对泥沙质底质区域则实施航道工程疏浚。

⒊ 码头等水下构建物的检测:出于对码头运行安全的考量,工程管理上要求对水下构建物进行检测,目前常用的方法包括侧扫声呐扫侧、多波束测深系统探测(调整探头角度为斜向)、三维声呐探测、水下激光扫描及水下机器人观察等,可以采用多种方法结合。

⒋ 海底管线路由调查:海底管线路由调查包括施工前调查及施工后检测,管线路由也包括光缆、电缆、光电缆、输油管线、输水管线等,一般需要进行水下地形测量、浅地层剖面测量、海底面状况侧扫、水文测验、海水腐蚀分析、表层底质采样和工程地质钻孔等项目,同时开展海洋环境、海洋相关利益者、海洋功能区划符合性及地震危险性等调查。

⒌ 滩涂演变分析:滩涂演变分析是海洋地质稳定性评价的重要依据,其中海港回淤测量也可列入其中,主要需进行周期性的水下地形测量和海流泥沙测验。通过周期性的水下地形测量来给出冲涮或淤积速率,并地质稳定性进行评价;通过海流泥沙测验,建立海区的海流泥沙数值模型,进行场区冲淤计算、评价和预测。

⒍ 海底声学特性探测:海底底质探测除了在海洋工程建设中应用广泛外,在海底声学特性研究上也颇有价值。海底声学特性是海洋地质、水下工程地质、海底矿产资源、海洋渔业和水下通讯等领域重要的研究内容, 通过海底声反射和声散射等手段可以进行海底底质的声学特征研究。

⒎ 海洋遥感应用:海洋遥感技术具有速度快、范围广等特点,可获取海洋的整体情况,能提供更多的实时信息,开展海冰、溢油、绿潮、赤潮、海温、水色、海洋渔业和风暴潮等方面的应用研究,将对我国海况预警报、海洋防灾减灾、海洋环境保护和海洋资源开发等领域产生积极影响。

⒏ 水下机器人在海洋领域的应用:水下机器人在海洋领域的应用广泛,可用于应急水下监测、海底观光旅游、码头等构建物观察等;随着我国海底管道保有量和使用年限的增加,海底管道在役检测和修复就变得十分重要,水下爬行机器人可用于海底油气管道的检测和维修;海洋污损生物附着船底、浮标和一切人工设施上,对于船只航行及设备使用寿命影响较大,需要及时清理,水下清洗机器人把水下机器人、智能定位技术以及空化射流技术结合,可以解决了吸附、定位、清理困难的问题,降低水下作业安全风险、提高作业效率;在深海区域,AUV搭载多波束声纳对深海地形进行测量,已经成为海洋科学考察的重要作业形式,适用于深海水下大面积探测与数据采集作业,将得到更高分辨率的多波束数据。

⒐ 水面无人艇在海洋领域的应用:近年来,我国参与水面无人艇研发的单位不断增加,伴随着智能装备的发展,水面无人艇已经实现从环境感知到目标识别再到数据融合和航线规划的能力,在海洋中的应用领域将日益广泛。水面无人艇能够在复杂、敏感海洋环境下开展作业,可以在海洋测绘、海洋调查、海上事故应急响应、海洋环境监测、油气管线和海洋牧场巡检、海洋军事活动等领域发挥重要作用。

10. 电子海图应用:e-航海已经成为海上出行更多人的选择,通过云数据中心获取最新海图、航行警通告、实时潮位、气象等信息,实现了船舶的智能导航。目前,国内相关单位已经着手进行e-航海航保信息标准化研究和应用技术研究,提供数字化海图改正、数字航标、数字动态潮汐等,解决了多种航海图书资料的在线发布与更新问题,探索出了应用新模式。


来源:武汉大学测绘学院

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