海洋测绘的主要内容范例(12篇)

daniel 0 2024-03-19

海洋测绘的主要内容范文篇1

浙江省基础测绘管理办法全文第一章总则

第一条为了加强基础测绘管理,规范基础测绘活动,保障基础测绘事业为经济建设、国防建设和社会发展服务,根据《中华人民共和国测绘法》、《基础测绘条例》、《中华人民共和国测绘成果管理条例》等有关法律、法规的规定,结合本省实际,制定本办法。

第二条本省行政区域内基础测绘活动及其管理,应当遵守本办法。

第三条基础测绘是公益性事业。

基础测绘应当遵循统筹规划、分级管理、定期更新、保障安全、促进应用的原则。

第四条县级以上人民政府应当加强对基础测绘工作的领导,组织制定并实施基础测绘规划,将基础测绘纳入本级国民经济和社会发展规划,所需经费列入本级财政预算。

第五条县级以上人民政府测绘与地理信息管理部门负责本行政区域内基础测绘工作的统一监督管理。

第六条县级以上人民政府及其有关部门应当加强基础测绘科学研究、设施建设和信息化测绘体系建设,建立统一的基础地理信息公共服务平台,实现基础地理信息资源共享,提高基础测绘保障服务能力。

基础测绘设施建设应当遵循科学规划、合理布局、有效利用、兼顾当前与长远需要的原则,避免重复投资。

第七条基础测绘必须采用国家统一的测绘基准和测绘系统,执行国家和省规定的测绘技术规范和标准。

第二章基础测绘规划与计划

第八条测绘与地理信息管理部门应当会同同级发展和改革、财政、国土资源、民政、住房和城乡建设、交通运输、水利、林业、海洋与渔业、人民防空、电力等有关部门和单位,根据上一级人民政府的基础测绘规划和本行政区域的实际情况,编制本地区基础测绘规划,报本级人民政府批准,并报上一级测绘与地理信息管理部门备案后组织实施。

第九条基础测绘规划报送审批前,组织编制机关应当组织专家进行论证,并征求有关部门和单位的意见。涉及军事禁区、军事管理区或者作战工程的,还应当征求有关军事机关的意见。

基础测绘规划报送审批文件应当附具征求意见采纳情况说明。

第十条组织编制机关应当依法公布经批准的基础测绘规划。其中涉及保密的内容不得公布;确需公布的,应当按照国家规定进行保密处理并经依法审定后方可公布。

经批准的基础测绘规划不得擅自修改;确需修改的,应当按照原组织编制和审批程序执行。

第十一条基础测绘规划的规划期为5年。测绘与地理信息管理部门应当定期组织专家、有关部门和单位对规划实施情况进行评估,提出规划实施评估意见。

规划实施评估意见应当作为修改规划和制定新规划的重要依据。

第十二条发展和改革部门应当会同同级测绘与地理信息管理部门,根据基础测绘规划、当地经济建设和社会发展需要,在征求有关部门和单位意见的基础上,编制本行政区域的基础测绘年度计划,并分别报上一级主管部门备案。

接受备案的主管部门应当对报备案的基础测绘年度计划进行审核。对成果可以共享的测绘项目,应当统筹协调,避免重复投入。

第三章基础测绘项目的组织实施

第十三条基础测绘项目由测绘与地理信息管理部门负责组织实施,其他任何单位和个人不得组织实施。

第十四条省测绘与地理信息管理部门负责下列基础测绘项目的组织实施:

(一)建立和复测全省统一的平面控制网、高程控制网和空间定位网;

(二)测制和更新全省1∶10000、城市规划区1∶5000国家基本比例尺地图、影像图及其数字化产品;

(三)组织实施省基础航空摄影;

(四)取得省基础地理信息的卫星遥感资料;

(五)建立、维护和更新省基础地理信息系统;

(六)收集、采集和更新全省地名地址数据,建立和更新数据库;

(七)组织实施省海洋测绘,建立和更新海洋地理信息系统;

(八)建立和维护省地理空间数据交换和共享平台;

(九)编制省综合地图集、普通地图集;

(十)国家和省规定的其他基础测绘项目。

第十五条设区的市、县(市、区)测绘与地理信息管理部门负责本行政区域内下列基础测绘项目的组织实施:

(一)建立和复测基础平面控制网、高程控制网和空间定位网;

(二)测制和更新1∶20xx、1∶1000、1∶500国家基本比例尺地图、影像图及其数字化产品;

(三)组织实施基础航空摄影;

(四)取得基础地理信息的卫星遥感资料;

(五)建设和维护数字城市地理空间框架;

(六)收集、采集和更新地名地址数据,建立和更新数据库;

(七)建立和更新城市三维模型及三维地理信息系统;

(八)测绘城市地下空间的管线、轨道交通等设施,建立和更新城市地下管线信息系统;

(九)建立和维护地理空间数据交换和共享平台;

(十)编制综合地图集、普通地图集;

(十一)国家和省规定的其他基础测绘项目。

第十六条财政部门应当会同同级测绘与地理信息管理部门,根据基础测绘规划和年度计划以及国家、省规定的测绘成本定额,确定基础测绘年度预算经费,保障基础测绘项目的实施。对经济欠发达地区基础测绘经费的财政支持,按照国家和省有关规定执行。

省测绘与地理信息管理部门组织实施的基础测绘项目,按照国家和省有关财政规定需由设区的市承担有关经费的,从其规定。

第十七条基础测绘经费实行专款专用,不得截留、挤占和挪用。

财政和测绘与地理信息管理部门应当按照职责加强基础测绘经费管理和使用情况的监督检查,开展基础测绘项目绩效评价。

第十八条组织实施基础测绘项目,应当依照《中华人民共和国政府采购法》、《中华人民共和国招标投标法》等法律、法规的规定,确定基础测绘项目承担单位。

基础测绘项目承担单位应当具有《中华人民共和国测绘法》规定的测绘资质,并不得超越资质等级许可的范围从事基础测绘活动。

第十九条测绘与地理信息管理部门应当与基础测绘项目承担单位订立书面合同,明确基础测绘项目的内容及其完成时间、经费支付进度、成果验收标准、成果归属与汇交要求、保密规定、违约责任和争议解决等内容,依法约定合同双方的权利和义务。

第二十条基础测绘项目承担单位应当建立健全基础测绘成果质量管理制度,对完成的基础测绘成果质量负责。

第二十一条基础测绘项目承担单位应当依照《中华人民共和国保守国家秘密法》等有关法律、法规的规定,建立健全保密制度,完善保密措施,加强对从业人员的保密知识教育和管理。

第二十二条任何单位和个人不得侵占、损毁、拆除或者擅自移动基础测绘设施。

基础测绘设施遭受破坏的,测绘与地理信息管理部门应当及时采取措施,组织力量修复,确保基础测绘活动正常进行。

第二十三条测绘与地理信息管理部门应当根据应对自然灾害等突发事件的需要,按照《基础测绘条例》和突发事件应对有关法律、法规的规定,制定基础测绘应急保障预案。

自然灾害等突发事件发生后,测绘与地理信息管理部门应当立即启动基础测绘应急保障预案,采取有效措施,开展基础地理信息数据的应急测制和更新工作。

第四章基础测绘成果的更新与利用

第二十四条基础测绘成果应当根据当地国民经济和社会发展的需要、基础地理信息变化情况等因素确定更新周期。自然灾害多发地区以及国民经济、国防建设和社会发展急需的基础测绘成果应当及时更新。

下列基础测绘成果实行定期更新:

(一)1∶10000、1∶5000国家基本比例尺地图、影像图及其数字化产品每3年更新一次;

(二)1∶20xx、1∶1000、1∶500国家基本比例尺地图、影像图及其数字化产品每2年更新一次。

有条件的地方,可以对基础测绘成果实行动态更新。

第二十五条测绘与地理信息管理部门更新基础测绘成果,应当及时收集有关行政区域界线、地名、水系、交通运输、居民点、植被等地理信息的变化情况。民政、住房和城乡建设、交通运输、水利、林业、海洋与渔业、人民防空、电力等有关部门和单位应当予以支持和配合。

第二十六条基础测绘成果应当实行共享。测绘与地理信息管理部门应当及时公布基础测绘成果目录。有关部门和单位进行其他测绘活动时,应当充分利用已有的基础测绘成果。

使用财政资金的除基础测绘以外的其他测绘项目和使用财政资金的建设工程测绘项目,有关部门在批准项目立项前或者财政部门在审核项目预算支出时,应当书面征求同级测绘与地理信息管理部门的意见。测绘与地理信息管理部门应当自收到征求意见材料之日起10日内反馈意见。测绘与地理信息管理部门认为已有基础测绘成果可供利用的,应当提供相应的基础测绘成果。

确属重复测绘的,有关部门不得批准立项和预算支出。

第二十七条测绘与地理信息管理部门应当会同有关部门,利用基础测绘成果和相关地理信息,对一定区域内重要的自然、经济、社会要素进行定量化、空间化的动态监测和分析,为政府管理决策和经济社会发展服务。

第二十八条基础测绘成果的检验、汇交、保管、提供、利用等,按照《中华人民共和国测绘法》、《中华人民共和国测绘成果管理条例》、《浙江省测绘管理条例》、《浙江省测绘成果管理办法》的有关规定执行。

第五章法律责任

第二十九条违反本办法规定的行为,《中华人民共和国测绘法》、《基础测绘条例》、《中华人民共和国测绘成果管理条例》、《浙江省测绘管理条例》等法律、法规已有法律责任规定的,从其规定。

第三十条违反本办法规定,县级以上人民政府、测绘与地理信息管理部门和其他有关部门及其工作人员有下列行为之一的,由有权机关责令限期改正,通报批评;情节严重的,对负有直接责任的主管人员和其他直接责任人员依法给予处分:

(一)未按照规定程序、要求编制基础测绘规划的;

(二)未按照规定使用基础测绘财政经费的;

(三)未按照保密规定对涉密人员、涉密项目进行管理,或者发生失泄密事件的;

(四)未及时采取措施、组织力量修复基础测绘设施,影响基础测绘活动正常进行的;

(五)有其他滥用职权、徇私舞弊、玩忽职守行为的。

第六章附则

第三十一条本办法自20xx年3月1日起施行。

国家基础测绘重力基本网、高程控制网、国家平面控制网、国家GPS控制网国家重力基本网是确定我国重力加速度数值的坐标体系。重力成果在研究地球形状、精确处理大地测量观测数据、发展空间技术、地球物理、地质勘探、地震、天文、计量和高能物理等方面有着广泛的应用。目前提供使用的20xx国家重力基本网包括21个重力基准点和126个重力基本点。

海洋测绘的主要内容范文篇2

关键词:测绘地理信息系统;系统设计;系统开发

中图分类号:P208文献标识码:A文章编号:1674-7712(2012)12-0088-01

测绘是地理信息系统的基础,与我国地理信息系统应用的开展有着密不可分的联系,为了能够使我国地理信息系统得到更加广泛的应用,就要对地理信息系统进行充分的掌握,从而对其系统的设计进行不断的创新工作,使其系统的功能能够紧紧跟随市场经济的发展需求,从而使地理信息系统的作用充分的发挥出来。

一、测绘地理信息系统的定义

地理信息系统,简称GIS,同时又称为“地学信息系统”或者是“资源与环境信息系统”。是一种特定的十分重要的空间信息系统,主要是在计算机硬、软件系统的支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述等一系列工作的技术系统。是目前我国在分析和处理海量地理数据方面通用的一种技术。其主要特征是具有动态性和空间性,并且能够实现区域空间分析以及多种动态要素的预测。

测绘是以计算机技术、光电技术、网络通讯技术、空间科学、信息科学为基础,以全球定位系统、遥感、地理信息系统为技术核心,将地面已经存在的特征点和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息。测绘是地理信息系统的基础,建立测绘信息管理系统可以有效的管理测绘数据,使地理信息系统得到广泛的发展和应用。

二、测绘地理信息系统的设计与开发

(一)测绘地理信息系统的功能

因为地理信息系统的使用范围较广,所以在对其系统的设计与开发上,也要从地理信息系统所涉及的领域进行多方面的考虑,整个系统根据不同应用领域可以分为以下三个基础类别:

1.大地测量数据系统

大地测量数据系统中存在的数据,主要是国家大地测量的基础数据,这些数据中主要包括大地水准网和控制网的数据资料,在很大程度上满足了国家对大地测量成果资料管理和对外提供数据的需要。

2.城市测绘数据系统

城市测绘数据系统的功能主要是为城市规划、市政建设以及其他的相关部门提供直观、准确的相关信息。所存储数据主要包括某个城市的大比例尺地图、地籍图、遥感影像图、人口绿化等专题图,以进行叠加、统计等操作,以为空间决策提供支持。

3.海洋测绘数据系统

海洋测绘数据系统是为了给导航和变化监测等应用提供相应的数据支持,其中所存放的数据主要包括海洋测量的控制网、水深测量、海洋重力测量情况等,同时还应该包括洋流、潮汐、海洋气象等专题信息。

(二)测绘地理信息系统的设计与开发

为了能够使测绘地理信息系统所具备的功能得到充分的发挥,在系统的开发上就要进行严格的要求,在对地理信息系统的设计与开发的过程中,应该遵循实用、先进、高效、可靠的原则,在此原则的基础上进行科学合理的规划设计。

1.开发平台和工具的选择

开发平台和工具的选择与系统建设效率的成败存在着直接的关系,这就要求在系统设计与开发的过程中,要根据系统的要求选择合理的开发工具。随着我国地理信息系统应用的不断发展,其开发工具软件也得到了基本的完善,国内的开发工具软件主要包括MAPGIS、GeoStar、SuperMap等软件。而对这些开发工具软件的选择应该根据地理信息系统具体的使用领域以及其具体的要求来进行选择,通常情况下,其主要的功能应该包括输入和管理地理信息系统数据的基本功能,应该具备良好的特性,尤其是在常用的功能方面;其次,系统应该具有较好的效率;并且应该具备接收处理汉字的功能;最后,系统应该具体提供较好的用户界面和联机帮助信息的功能,并且根据地理信息系统的不断发展,系统还应该具有良好的扩充性且具有进一步的升级能力。鉴于以上所提到的基础功能来看,选择MAPGIS开发工具软件是比较科学的选择。

对于系统集成应用开发方面和系统硬件方面应该采用VisualC++作为开发工具语言,硬件的配置应该具备快速、灵活等特点,以此来保证我国不同领域的测绘地理信息系统的作用能够得到充分的发挥。

2.数据库设计

数据库是构成地理信息系统的核心,因此,在数据库的设计上一定要予以重视。构成数据库体系的内容主要包括图形的拼接和附加、不同数据格式之间的相互转换以及图库的建立等等方面,地理信息系统数据库中除了属性数据库外,还包括空间数据库,对于空间数据库的管理通常采用拓扑数据模型来实现,地理信息系统在两种数据之间建立的某种联系以实现图形与属性之间的相互之间的操作。随着地理信息系统的不断发展,对于这两种数据库的应用也出现了一定程度的改变,许多地理信息系统可以提供两种数据库结构的混合处理能力,是两种数据结构共同存在,相互补充。

3.配备和系统管理制度

在整个地理信息系统中,为了能够对系统进行全面的管理和维护工作,系统应该具有合理的人员配备和严格的系统管理制度,其中人员配备应该形成整套的行政管理体系,并严格遵照系统管理制度。以此来提高协作、管理的效率。

三、结束语

综上所述,测绘地理信息系统的产生与发展,是我国地理信息系统技术发展的必然结果,测绘地理信息系统也为我国经济效果和社会效益的发展起到了重大的推动作用,正确认识测绘地理信息系统,并且对其进行科学合理的设计与开发,对我国的经济发展起到了重要的意义。

参考文献:

[1]马平华,路文科,刘永宏.论测绘地理信息系统的建设[J].安徽地质,2009(12)

[2]薛萍,赵建辉.民政地理信息系统的设计与开发[J].测绘与空间地理信息.2011(6)

海洋测绘的主要内容范文1篇3

关键词:江户日本;地图;国境;世界观

DOI:10.16758/ki.1004-9371.2016.02.010

日本的“国境”问题在近年来正成为日本历史学界关注的一个热点。如2014年10月,日本史研究会在京都举办了一场以“支配和地域――俯瞰社会空间”为主题的年度总会,主题是“重读‘境界’”,将日本“国境”问题的讨论起点直接拉回到江户时期。1这也是因为,延续至近代的日本“国境”问题,起源在于江户时代。因而,澄清江户日本的“国境”,对于后续日本“国境”问题的理解、讨论和判定具有十分重要的基础意义。地图是观察“国境”最直观的工具,本文结合对江户地图产生背景的分析,通过考察江户日本地图中“国境”的变化,呈现江户日本“国境”的基本形态,以及地图变化背后涌动的社会思潮变化。2

江户日本地图大致可以分为两类:一类是政府主导制作的地图――官制图,既包括幕府面向全国大名征集各国绘图(地方行政区域的地图)并籍以制作的“日本总图”,即“宽永日本图”、“正保日本图”和“元禄日本图”等,3也包括幕府主导下基于地方探检形成的地图,如《r夷舆地之全图》,以及幕府下令制作的《新订万国全图》和幕府下令在全国实地测量的基础上制作的“伊能日本图”;最后还包括幕末时期,在幕府命令下以“伊能日本图”为基础结合西洋图作成的《官板实测日本地图》。另一类是私人绘制出版并对江户日本产生过极大影响的地图――民间图,如森幸安的《日本分野图》、长久保赤水的《日本舆地路程全图》,以及林子平的《三国通览图说》附图等。

一、“锁国”规制下的近世日本主体范围

江户初期,幕府主导下的“幕藩体制”逐渐形成并稳固,构成了江户日本的基本政治形态。而“锁国”政策则是包裹这一体制的外壳。

“锁国”政策起始于1612年德川家康在其直辖领地内颁布了“禁教令”,随后施及全国。从1633年到1639年,幕府先后颁发了5次“锁国令”。1日本走向“锁国”主要有两方面的原因:一方面,由于天主教势力在日本的迅速蔓延,以及隐藏在其后的西班牙、葡萄牙势力,德川家康与其继任者意识到,“在面对西洋政治势力的情况下,按照现在这样开国的情况发展下去,日本无法与之正面抗衡。”2另一方面,“壬辰战争”后日本对外关系的构建中,“最大的课题就是建立起朝鲜侵略后的外交关系”――重新恢复和稳定与朝鲜及明朝的外交关系,3然而进行得颇不顺利,一时难有效果。“锁国”的基本内容,包括天主教禁令、禁止日本人海外渡航、终结朱印船贸易,以及建立长崎贸易管理体制等。“锁国”成为幕藩体制下的“内向型”整合政策,江户日本在地理空间上的主体形态因此成型和稳固。

随着“锁国”政策的形成,显示幕府对日本统治力的庆长国绘图事业也在进行之中。起始于1605年的庆长国绘图事业持续了30余年。前期的国绘图等资料在火灾中被烧毁。1633年起,幕府首次在全国范围征集各国绘图,由大目付井上政重负责,以之为基础,于1639年(宽永16年)完成总图,被称作“宽永日本图”。

图1-1即为“宽永日本图”的一种,被收藏文库标注为“日本大绘图国别知行高有之”。4此

份图据日本地图学者川村博忠考证,大约是1644

至1645年(正保元年至二年)制成。5此图总体反映了江户日本列岛的基本布局,但由于缺乏充足的地理知识和实地测量,地图图形和布局上误差颇多。值得重视的是,此地图所呈现的日本国境,北方仅至本州岛北端、津轻海峡南岸为止,西南方向至萨摩外海的大隅诸岛(种子岛、屋久岛)为止,伊豆诸岛未纳入图中。

1638年,天主教徒武力反抗幕府的“岛原之乱”被镇压,第一份“宽永日本图”第二年即完成。川村博忠认为,“在岛原之乱发生的情况下,很容易推测出幕府开始有了向各国大名征集能够如实反映当地情况的详细地图的必要”;“此图绘成之时对交通关系的重视,应该是其有军事用途的原因。”6即认为幕府此举意在以镇压“岛原之乱”为锲机,通过地图的绘制掌握全国情况,以巩固幕府对日本全国的控制。但“宽永日本图”绘成的意义远不止此,该图明晰了幕藩体制之下的江户日本在地理空间上的主体范围,是江户日本在幕府组织下绘制的第一种“官制图”,象征着幕府的权力对中央――地方两极权力结构的深度介入。

“宽永日本图”所呈现的江户日本国土形态,在“官制图”中一直保持着相对的稳定状态,及至幕府后期制成的在日本地图制作史上具有里程碑意义的“伊能日本图”,其所示日本地理范围与之相比也无太大变化。“伊能日本图”是江户时代后期日本著名地理学家伊能忠敬在长达十数年的全日本实地测量资料基础上绘制而成的一系列日本地图,是江户时代日本第一种利用近代地理科学理论并通过精确实地测量而绘制的地图,在日本后来历史上产生了深远影响。

18世纪末,俄国势力开始从远东南下,迫近日本北方,加上从荷兰传来的西洋情报,敏感的日本社会从幕府到民间都产生了对日本安全的强烈危机感。为了应对北方俄国势力的南下,维持“锁国”体制,幕府于1800年任命伊能忠敬开展对北方“r夷地”(主要指今日本北海道)的测量,由此开启了伊能忠敬与其测量队截止1816年的全国测量事业。期间,伊能忠敬一共经历了9次全国测量,测量队全部旅程达43708公里。1伊能测量队1800年第一次测量所达之处为本州岛东北地方和r夷地东北太平洋沿岸。1811年第八次测量所达之处包括种子岛、屋久岛、隐岐和对马等地方。1815年第九次和第十次测量所达之处包括伊豆诸岛等地方。2测量队所历之地,也可认为是“幕藩体制”之下的近世日本政令所及、实际辖制的最大范围。

图1-2所示为“伊能日本图”的一种,题为《日本国地理测量之图》,3亦称“伊能特别小图”,有人认为是1809年(文化六年)制作的日本舆地图图稿,4但最终修订成图时间不明,“有此图完全是(幕末)新图的说法。”5该图反映了伊能测量队在日本的测量范围,四方所至基本与“宽永日本图”保持了一致,西南至萨摩外海的种子岛和屋久岛为止,本州岛北部日本海沿岸包括佐渡岛、隐歧岛和对马岛,本州岛中南部外海新纳入了伊豆诸岛,而最大的变化在于北方松前藩领地和“r夷地”东部沿海的纳入。

综上,在“锁国”体制的规制下,江户日本在地理空间上的布局和范围,从以上两幅江户日本重要的“官制图”中可以清晰地辨明。“宽永日本图”成图于“锁国”完成之时,“伊能日本图”的制作则是起于江户幕府“锁国”体制遭受冲击的多事之秋,初始目的也在于清晰北方r夷地的情势,以巩固“锁国”体制。“内向型”对内整合的江户“日本形态”浮现于纸面,其国境即为此二图所呈现的状态,江户日本主体范围是稳定、持续的。然而,源自江户时代的日本“国境”问题,又是如何发展而来?

二、西南国境的终点

(1)江户地图中的日本西南国境

江户日本构建的“幕藩体制”国家在元禄时代达到鼎盛,基于国家形势的新变化,幕府于1697年(元禄10年)命令诸国大名在各国修订地图,并标注石高(土地产量),以备幕府绘制新的日本总图。各国绘图搜集和总图制作的负责人为大目付安腾重玄等,总图绘制由幕府御用画师狩野良信负责。1701年7月(元禄14年),幕府将各国绘图搜集完毕,并于“本乡绘图小屋”开始新日本总图的绘制,最终于1702年12月(元禄15年)绘制完成《日本御绘图》。1此图原图遗失,现知有副本两份,分别是收藏于久能文库的《皇国沿海里程全图》2和J田文库的《元禄日本总图》,3皆属于“元禄日本图”。

从图2-1J田文库的《元禄日本总图》图示信息来看,该图图面简洁清晰,最为重要的是在国名的旁边备注了“国高”(该地区总产量),在图形和布局上颇多不足。需要注意的是在图示范围上,西南区域在“正保日本图”绘入“吐噶喇群岛”之后首次纳入“琉球国”,在北方则继承了“正保日本图”出现的部分“r夷地”(松前藩部分)。琉球国的纳入,日本学者的解释是“从萨摩藩征集的国绘图中,包括了琉球国的大岛、冲绳岛、八重山岛三幅详细的地图”。4“官制图”中,琉球被绘入日本总图的情况极少。在随后幕府于1725年(享保10年)组织绘制的“享保日本图”中,北方部分“r夷地”和西南的吐噶喇群岛、琉球国等区域都从地图中消失。其原因是,此次绘图采用的是“望视实测”的编成方法,在北方和南方的边境,从本土出发,一切眺望不及的离岛都未能绘入图中。5如上文所示,绘制于19世纪初的实测日本的“伊能日本图”中亦无琉球国。1830年代的天保国绘图事业是江户时代幕府最后一次组织搜集各国绘图和各地乡账,但由于伊能图制成的缘故,此次并未绘制日本总图,而是在同时制成的《天保乡账册》中记录了“琉球国”各岛各地方石高数目,6从而“琉球国”被纳入了日本的数据统计之中。

“官制图”中琉球的情况虽有异例,但是在“民间图”中,日本社会对琉球的认识却是一贯的。《日本舆地路程全图》由水户藩儒学者、地理学者长久保赤水于1774年(安永3年)绘成。此图在日本人出版的日本地图之中,首次引入了经纬线而备受瞩目,通称“赤水图”。“赤水图”在搜集、参照各种西洋式海图的基础上对日本的地形和方位做了修正,因此成为日本最初的最符合实际地形的地图。后来的“伊能日本图”由于地图精度极高,被江户幕府严格管理,因而“赤水图”在整个江户后期流传甚广。“赤水图”从首次出版印刷,到明治初期为止,在大约100年的时间里共出版了8版,“赤水图倍受好评,常常被日本人引作他用,成为民间制作地图中的异例”。7

图2-2所示“赤水图”,题《新刻日本舆地路程全图》,8安永4年(1775年)序。图示范围,西南国境至种子岛、屋久岛为止,并于永良部岛旁注“从此向南百二十里有琉球国”。由于对江户日本社会的深远影响,“赤水图”所呈现的江户日本国境的情况,也基本可以代表日本“民间”社会对日本西南国境所至的总体认识。如1852年复刻版“赤水图”附言中所体现,《日本舆地路程全图》一直被作为“本邦舆地之图”和“本邦全图”。1此外,在森幸安的《日本分野图》(图4-1)中,西南国境至奄美群岛为止,且奄美群岛着色与萨摩一致,表示该群岛为萨摩领属。而在林子平的《三国通览舆地路程全图》(图3-2)中,琉球与日本国境被置于吐噶喇群岛与奄美群岛(大岛)之间,注“以此向南为琉球之地”。二图差异明显。

围绕西南国境中“琉球国”的有无,“官制图”和“民间图”这两型江户日本地图中都展现出了差别;在“民间图”中,日本西南国境的状况也不尽相同。这都有其特殊的历史根源。

(2)“异国”琉球

“元禄日本图”中首次纳入“琉球国”,源起是1609年萨摩藩对琉球的侵略。萨摩侵略琉球有两方面的原因:一是幕府层面,江户初期的幕府面临与中、朝重建外交关系的重任,因此德川家康意图“以琉球为中介,重新打开对明外交的局面”,2使琉球居中为日本和明朝恢复勘合贸易斡旋,但遭琉球拒绝。这一意图在1609年侵攻琉球前夕,岛津氏致尚宁王的信中显露无疑:“获命于将军家康,诛罚琉球,若改前非,为日、明之间中介,方可保国之安泰。”3二是萨摩的处境,当时“藩内领主财政恶化”,4同时还存在着岛津家内部“家督”权力之争的困境,5藩主岛津家久遂迫切需要以武力吞并大岛,解决其财政问题并树立藩内权威。随后,萨摩藩出动3000余兵力攻打琉球,俘虏尚宁王及三司官等众臣返回鹿儿岛。

1610年,屈从于日本的尚宁王至江户谒见幕府将军德川秀忠。其后德川秀忠以“琉球代代以中山王为国王,未免他姓乘机窃国,宜尽早归国以承祖业”为辞释放尚宁王归国,但同时岛津氏收取“琉球贡税”的权利得到幕府认可。61611年9月,萨摩开始在琉球进行以《鹗五条》7为主要内容的所谓“琉球仕置(处理)”,8深度介入琉球内政。在此之前的1609―1611年,萨摩藩在琉球实施了所谓的“庆长检地”,9检地囊括由奄美群岛、冲绳诸岛和先岛诸岛构成的琉球全国。琉球国总计石高113041石,其中检定石高23955石的奄美群岛割让萨摩藩直辖。石高的检定,或许是成为琉球国被纳入日本国绘图的最主要因素。

此后的近20年中,萨摩携侵攻之余威保持着对琉球的强力控制。如,1616年岛津家久在致“吕宋国司”的书简中,声称琉球是“我萨摩州的附庸之国”,将其国王称作“琉球国司”,明示琉球在萨摩的支配下。10但是随着幕府的“锁国”

体制逐渐形成,到了1630年代,萨摩藩独自的对外贸易权利丧失。岛津氏无法再进行以琉球为中介的日(萨)、明贸易,转而寻求通过扩大琉、明贸易的利润而获益,“为重振不断恶化的藩财政,岛津氏决定采取借琉球对明贸易、暗自走私生丝并获取利润的方针”。11“锁国”带来的变化,使得萨摩对琉球的控制逐渐弱化。1634年,应岛津家久之请,幕府在最终认可将琉球国总石高编入萨摩之时,也在正式文书别将琉球置于与萨摩、日向、大隅所不同的“此外”地位,1区别于“日本”本身。

明清交替,对琉球的局势产生更深的影响。1644年清朝入关后,多次命琉球遣使归附。1650年代,清琉宗藩关系确立。1683年,康熙帝平定台湾郑氏,彻底荡清东亚海洋局势,琉球入贡清朝的海路畅通,清琉关系迅速稳固。2以此为背景,日本慑于清朝之威,使萨摩在琉球的势力迅速隐退,萨摩派遣至琉球监视琉球动向的官员也被禁止干涉琉球内政。为了避免与清朝产生摩擦,萨摩在琉球采取了“隐蔽政策”――“清朝册封使到达琉球时,派驻那霸的日本官员转移至地方隐蔽,侵攻之后割让的奄美诸岛在面对清朝时也坚持为琉球领有。”而琉球在面对萨摩时,受迫于琉球侵攻以来的“附庸国论”,已逐渐被替换为“琉球的安泰,得之于萨摩的荫蔽”;及至18世纪初,萨、琉关系中琉球国王的“王号”重新开始使用。3

此时日本国内,“幕藩体制”国家进入鼎盛,幕府对内的控制达到顶点,对外“日本型华夷秩序”4构建的思想日盛。面对琉球,幕府的态度呈现出相悖的两面:一面是将琉球纳入江户日本国家内的意图,这既表现在“元禄国绘图”中纳入琉球国,也表现在1707年富士山喷发后为灾后恢复而征课的“国役金”和“禁里造营”费用中萨摩藩的部分计入了琉球。5另一方面是,琉球使节出使江户,皆应幕府要求穿着中国风服饰,使用中国风器具,乐器亦演奏中国风乐曲,让琉球使节以“异国”身份展示于日本民众和江户市民,6借此显示幕府将军武威远及“异国”,在日本国内营造“万邦来朝”的幻境。无论内外,琉球之于日本,始终是被置于“利益”的算计之中。

也正是这相悖的两面,造就了琉球一面因石高记载而纳入“元禄日本图”和《天保乡账册》;另一面,虽经萨摩短暂武力挟持,当中国局势稳定之后,琉球亦逐渐复归“异国”,因而在反复刻印的“赤水图”中,乃至实测日本而成的“伊能日本图”中,琉球皆不在日本之列。而奄美群岛的差别,则是由于萨摩的“隐匿”在“强占”和“异国”认知之间制造的模糊。如上,甚至可以想象,在近世日本的社会认知中,琉球从来都是国境之外的“异国”。

三、北方国境的拓进

由于松前藩的成立,北方虾夷地被首次绘入了绘成于1669年的日本总图中,即“正保日本图”。7图中只绘出了r夷地的南端――松前藩领地,“这一北方边境图是基于从松前藩征集的正保国绘图绘制,只是图形稚拙、方位不准的概念图;但是,首次显示出了江户幕府对北方边境的重视。”8松前藩独占与r夷地原住民阿依努人的贸易。宽永时期(1624―1644年)松前藩在r夷地各地逐渐建立起贸易据点――“商场”,此后松前藩与阿依努人的贸易开始进入“商场知行制”时代。9同时期,随着“锁国”体制的建立,松前藩负责的北方贸易和对外关系就成为了其中的重要一环,r夷地南端的松前藩领地因此也具有了“日本”身份,被纳入了“正保日本图”之中。18世纪中期,日本社会承平未久,随即由于北方局势的异动――俄国势力自远东南下而风潮迭起。北方的日本国境,也在“外压”和“应对”的交互中开始向北拓进。

(1)北方危局与《三国通览图说》

1759年,松前藩知悉了俄国势力接近的情况。1771年,在反对俄国的战争中失败后被俘并流放到西伯利亚的匈牙利贵族莫利斯・别纽夫斯基(MóricBenyovszky)流亡到日本,警告日本政府俄国人要从千岛南下对松前藩及其附近岛屿进行攻击。1778、1779年,俄国使者伊万・安吉庇(Ива?нМ.Анти?пин)派人航行至松前,要求与松前藩开展贸易被拒绝。虽然幕府和松前藩对这些情报严加保密,但一时间仍流言四起,俄国将南下侵攻日本的说法也盛嚣尘上。

安永年中(1772―1781年),经世论家林子平在肥前遇见荷兰人时曾被警告:“俄国有远涉北海,侵吞r夷地的野心。”1林子平为了介绍日本所面临的世界情势,呼吁幕府积极应对北方威胁,在搜集本国、西洋等资料的基础上写了《三国通览图说》和《海国兵谈》两书。在《三国通览图说》中,他将朝鲜、琉球、r夷三者并列为皆受“本朝”(日本)支配的“异国”,展现出“日本型华夷秩序”下的东亚世界观。在《海国兵谈》中,林子平以“从江户日本桥到中国、荷兰之间,一条水路即通”2之语警醒世人,唤起江户日本社会对海防的重视,并建议幕府设立海军、引进西洋技术加强江户、相模湾的防御。但是,幕府因其主张有违“锁国”体制,以百姓非议幕政之名将林子平治罪,禁足家中,后病亡。

在《三国通览图说》中,林子平用了很大篇幅介绍“r夷国”的物产、风土和局势,体现了江户中期日本人对北方r夷地的认识增多,并明确指出日本与r夷国之间的国境在“熊石”即今北海道南端渡岛半岛西部的熊石町一带,强调“日本与r夷是唇齿之国”,“今不取,必为俄国所占”。3在强调唇亡齿寒的危机感之下,林子平主张在北方积极进取,开境拓土。

图3-1为《三国通览图说》的附图之一《三国通览舆地路程全图》。如图所示,r夷地仅有南端与日本同着一色。图中日本北方情势,包括津轻、r夷地、国后岛、择捉岛、桦太(今库页岛)、萨哈林岛(库页岛别称)、阿穆尔河、加模西葛杜加(今勘察加半岛)等地理要素,展现出此时期日本人对北方异境形势有了大致的认识。然而,图中所显示的各要素的地理形态、大小比例和方位都非常不准确,r夷地方位相对正确,但南北走向过于狭长;国后岛、择捉岛相对于r夷地的方位大致正确,但自身方位走向却与实际严重不符;桦太与大陆连接,且萨哈林岛与桦太实指同一岛屿。阿穆尔、萨哈林、加模西葛杜加等名词的出现,则显示出俄国势力对这一区域的影响。

(2)幕府介入与北方国境的拓进

成图于1809年的《r夷地图式(二)r夷及桦太之图》(图3-2),制作者为北方开拓幕吏近藤重i。4如图所示,北方各岛屿的地理形态、大小比例和方位绘制都有了长足进步,与实际情况相差不大。不足也有两点:一是,择捉岛、得抚岛图形面积过大;二是,桦太北部与大陆是否相连的情况还不明晰。值得注意的是,此图所示幕府在r夷及以北区域的势力范围――幕府直辖下的商业据点分布的区域,除桦太东部沿海和北部不明地域之外,皆有标注,桦太西部据点北限界附注“此处分界、享和元年(1801年)”。与林子平所绘地图相较,在短短的20余年时间里日本对北方情势的认识有了质的飞跃,触角迅速北进。需要注意的是,《r夷及桦太之图》所示范围,尚不完全成为日本北方国境,越往北日本势力越淡薄,与中、俄两国势力交互存在。还要补充的是,最终探明桦太北部与大陆相离的人是伊能忠敬的弟子间宫林藏。1808、1809年,幕府任命其北上探测桦太。该次实测在世界上首次确认了桦太是与大陆相离的岛屿,因此桦太与大陆之间最狭窄处的海峡被命名为“间宫海峡”,以此纪念间宫林藏的地理测量功绩。测量结果的最后确认是在1810年,因此也就造成了此地图中左上角贴纸覆图的情况。间宫林藏据实测结果绘制了详细的桦太地图,现藏日本国立公文书馆。

18世纪中后期,俄国势力的迫近已难以回避,其严重程度被形容为“俄国是一个凌驾于中国之上的巨大国家,现在已是有将r夷地裹挟进去的近在咫尺的存在”。11784年,幕府首次直接介入r夷地事务,老中田沼意次指示勘定奉行松本秀持进行r夷调查,随后试行幕府直辖的交易模式――“御试交易”。21785年,幕府第一次派遣r夷地调查团,对在北方与俄国和中国贸易的可行性进行调查,调查团成员最上德内最远抵达择捉岛。1789年,r夷地发生了江户时代最后一次阿依努人起义――国后木梨事件,随后幕府对r夷地实行了新的政策――“r夷地改正”:第一,促使“r夷人归服”,东西r夷地据点之外未被商人负责的郊远区域的贸易活动由松前藩直接监管;第二,r夷地中的重要地区如宗谷、厚岸等地设置“番所”,派遣执勤官员监视“r夷人行迹”任务以及警戒“外国”的“武备专要”任务。此次r夷地的动荡成为了幕政史上一次重要事件,可以视作近世后期“海防和北方问题”的起点。3

1792年,俄国使节拉克斯曼(АдамКирилл-

овичЛаксман)率船队抵达根室,要求建立国交关系。老中松平定信拒绝接受俄国的国书和赠品,拒绝俄船队返航时途经江户,要求贸易事宜至长崎交涉,并授予允许俄国使节进入长崎港的信牌。北方危局进一步加重,幕府内部开始出现直领r夷地的意向。1799年,东r夷地幕领,由此开启了幕府直领r夷地的进程;至1807年,松前和r夷地统一归幕府直辖,幕府直领完成。1804年,俄国使节列查诺夫(Никола?йПетро?вичРеза?нов)抵达长崎,再次要求日本开国通商,幕府大学头林述斋基于“锁国祖法观”,再次拒绝俄国要求。41806、1807年,发生“文化露寇事件”,俄国军队为报复幕府不允开国通商要求,劫掠了择捉岛、桦太等地区。

r夷地在幕领期间由于幕府直接经营不善陷入赤字困境,迫于经济压力,幕府直辖和开发r夷地的宏大构想破产,从1807年开始,在r夷地逐步重新采取松前藩治时代“场所请负制”。同时,由于负责应对日俄纷争和r夷地警备的南部、津轻两藩陷入困境,加之松前藩要求复领的请愿,幕府于1821年将r夷地全地返还松前藩辖制。至此,宽政至文化时期幕府投入巨大精力的宏大事业――r夷地直领政策谢幕,但是择捉岛和桦太的内国化――日本领土化的认识对于后来的领土争端具有重大意义。1近藤重藏的r夷地图《r夷及桦太之图》,正是在幕府直领r夷地的进程中形成的,清晰呈现了日本在北方的拓进情况。

1855年,日俄间签署《日露和亲条约》,条约内容第二条就两国境界问题达成协议,“择捉岛与得抚岛之间是为日俄两国国境,择捉岛全部归属日本,得抚岛及以北岛屿归属俄国。至于桦太岛,置于日俄两国之间,国境未分。”2此后,清、日、俄三方势力交错存在于桦太,国境划分问题遗留至明治时期解决。

俄国势力迫近北方之时,日本社会产生了强烈的危机感,民间思潮涌动,不断要求幕府开放北方“国禁”,开发r夷地以抵御外压,对r夷地的认识,也从“异境”开始转变为国境。幕府在面对r夷地危局之时,一开始试图坚持“锁国”体制下r夷地为“异国”的旧法,不介入松前对r夷地的影响。随着俄国势力的不断进入,幕府不得不打破这一旧有结构,在幕府直领r夷地的前提下设置箱馆奉行,3将与长崎奉行类似的既有制度建筑于北方,将r夷地纳入日本的北方“锁国”体制,因而江户日本的北方国境呈现出向北推进的态势。

四、江户地图中的日本国境最终形态

(1)近世的小笠原诸岛与“竹岛”

小笠原诸岛,初称“无人岛”。最早传说发现无人岛的是一艘在远州滩遭遇海难的日本船,船主勘左卫门,难船向南漂流到一座无人岛,难员一行6名后来得幸返回日本。1675年4月,幕府为了调查这座无人岛,派遣了一艘由岛谷市左卫门率领的探检船,于29日抵达无人岛二见湾,“岛谷一行在探检完成后绘制了地图,并测量了纬度明确了具置,这一系列成果获得了国际的认可。”4

图4-1为1754年森幸安绘制的《日本分野图》,5无人岛被绘入了整体日本图中,但是图示群岛无论大小比例还是方位形制都与实际严重不符,应是根据传说虚构。该图出现无人岛的原因是,当时日本社会还流传着关于小笠原诸岛被发现的另一个传说,一个名叫小笠原贞赖的人在1593年就已经发现了该岛屿。而传说的起源是一名叫小笠原贞任的浪人在1722年伪造了一份发现该岛的文书,详细描绘了该岛的情况,后被幕府发现伪造而被流放。但是该伪造的传说却在日本社会广为流传,并成为了后世日本政府以最先发现并主张该群岛的证据。1752年,在日本地图考证家森幸安绘制的无人岛地图中,附录的即是这份伪造文书描绘的内容。6关于此无人岛,林子平的《三国通览图说》中附录了其从长崎岛谷家获得的信息,并复制了岛谷家流传的地图,图中注:“从八丈岛出发(向南)二百余里,无人岛本名小笠原岛,据云有八十余岛;北岛周围十五里,多奇木、大木;南岛周围十里,多大木。”《图说》并建言:“建立村落,起业于山海,以一州之物产而立国”,“通商路,此业一兴,巨万之利”,呼吁开发无人岛。1

进入19世纪,不断有欧美探险船和捕鲸船航行至此,欧美势力相继进入小笠原诸岛。尽管日本国内有“锁国”体制的限制,还是不断有人主张移民开发小笠原诸岛,但最终引发了处于内忧外患中的幕府的反制,导致了1839年的“蛮社之狱”,兰学者、画家渡边华山等人被治罪。幕末开国后,小笠原诸岛主要成了日、美两国的角力场,最终日本获得了小笠原诸岛。

在江户日本“锁国”和日、朝交涉的历史背景中看,“竹岛”海域在江户时代的状况相对简明。此“竹岛”指今郁陵岛,而非今日本与韩国争议的日本称为“竹岛”而韩国称为“独岛”的岛屿――该争议岛屿当时日本称之为“松岛”。1625年(宽永2年),幕府对“竹岛”“渡海免许”,该岛及附近海域是日、朝两国海民共同进入的区域。1696年(元禄9年),幕府发出“渡海禁令”,禁止日本人渡海至“竹岛”海域,幕府承认朝鲜对竹岛的领有,双方政府间达成协议的文书于1698年(元禄11年)最终确认。其后,仍有日本海民渡海至“竹岛”的情况发生。1837年(天保8年),幕府再度发出“渡海禁令”,禁止日本人渡海至“竹岛”。2在江户日本地图中,《日本分野图》中首次出现“竹岛”。“赤水图”中也绘入了该“竹岛”,其东南方向不远处绘有“松岛”。但在此二图中出现的“竹岛”,皆未展现出领土的归属性。而在《三国通览舆地路程全图》中,所绘“竹岛”旁明确附注“朝鲜领有,从此岛出发可远望隐州,又可见朝鲜。”此一提法与江户幕府的态度也相吻合。正因为幕府的明确态度,在历次“官制图”中也无“竹岛”的任何信息。在日本学者的研究结果中,整个江户时期,今日韩两国争议的岛屿即当时日本所称松岛也不在日本国境之内。3

(2)幕末日本国境的最终形态

1854年佩里(MatthewC.Perry)来航后,日本开国,与西洋诸国交往频繁,产生了面向国际社会明确日本国境的必要性。因而,1861年,幕府下令选调西洋制作的详细地图,在伊能图的基础上补充制作新地图,即《官板实测日本地图》(图4-2)。4如下图所示,该图除了日本主体(Ⅰ、Ⅱ)之外,囊括了r夷诸岛(Ⅲ)和北r夷(Ⅳ:桦太),在Ⅰ、Ⅱ两部分的右下角分别附有琉球群岛和小笠原群岛的插图。但是,该地图所示的范围并非全部被认为是日本的领土。制图之时,幕府即明白在当时的国际情势中,桦太、千岛列岛、小笠原诸岛乃至琉球的所属,并未获得国际的公认。所以,在地图的制作中除自明的“日本”领土之外,其余区域都附加了“内题”,整体绘成一图只是表明日本对这些地区有支配和纳入的意向。地图中没有绘入明确表示国境的界线,可能也是因为幕府有意回避了这一问题。该图的制成,被形容为“日本历史中,中央政权首次有了将自己支配下的领域制成地图呈现出来并将其对外宣布的明确意识”。5

在幕末最后的“官制图”中,可以清晰地看到出标注“内题”以外的“自明”日本部分,与江户时代所有的官制日本图所呈现的日本是基本一致的,四方所至皆由“松前”、“对马”和“萨摩”所定,成为明确的日本“国境”之至。而内题部分北r夷、r夷诸岛所构成的r夷世界与小笠原诸岛、琉球诸岛的绘入,使整个图示的世界构造与林子平的《三国通览舆地路程全图》所展示的日本周边世界构造极其相似,显示了幕末日本明确的对外扩张意识,“异境”中,r夷国、琉球国被日本单方面置于“国境”的模糊地带,“异国”朝鲜最终也未能幸免,在近代之初也被日本政府提上纳入“国境”的议程。从江户日本地图中“异境”向“国境”的转化倾向中,可以明显地感知到,从学者至幕府,江户日本对日本自身和对外部世界的认识已然产生了转变。

五、余论

综上,江户日本的国境及各个方向的国境所指,都在全文所示的江户日本地图中清晰地呈现出来。

从《三国通览舆地路程全图》到《官板实测日本地图》所展示的日本及周边构造,并非一蹴而就。19世纪初,由于俄国势力的不断冲击,幕府有了更清晰了解世界形势的必要。因此,1809年幕府命令天文官高桥景保制作世界全图,在汇集西洋、日本资料的基础上,先后绘制了《新撰总界全图・日本边界略图》(1809年、图5-1)1

和《新订万国全图》(1810年、图5-2),2日本与周边世界的位置关系有了大致的定位。

如下附图所示,两图在境界着色上,均将“内题”北r夷、千岛、r夷、琉球的部分与日本同着一色,显示相同着色区皆为日本势力所及。然而与《官板实测日本地图》不同的是,在江户日本的主体范围内,题注了“大日本”三字以示与周围同色区域相区别。因此,着色所展现的境界也不该被视为“国境”,而仅指在江户日本的对外认识中,环日本世界被作为一个“日本秩序”的整体呈现在更广阔的世界图景中。

这些状况的递进呈现,是存在于江户日本的三种层面的世界观构造――三层空间认识构造混杂、演进的结果,而前提是江户日本世界认识的扩大和清晰。一层是日本的“自认识”,包括由17、18世纪的“官制图”以及“赤水图”等呈现的内向型日本,国境清晰,异境明确。一层是林子平《三国通览图说》中呈现的“日本型华夷秩序”,展现出日本在东亚的传统区域意识。另一层则是以上二图所示,日本在北方与俄国的对立中将r夷“异境”转化为“国境”前沿的背景下,呈现出的近代式的新世界观――全新的世界地图的绘制意味着对世界地理知识的了解、理解和认可。三层空间认识构造的演进理路,简单而言就将一层、二层世界合为一体,整体来面对第三层近代以来的宏大世界。

海洋测绘的主要内容范文篇4

关键词:工程测绘;GPS测量;基本特点;技术应用;分析研究

GPS也即是全球定位系统,主要包括接收装置以及环球通讯卫星两部分硬件组成,以卫星无线电精确的导航定位系统为基本工作原理,可以为使用者提供精确的时间、导航以及三维坐标,最先开始主要应用于军事方面。近年来随着GPS技术的不断创新与发展,凭借其高效率、高精确、高智能化等特点被广泛应用于社会生产以及人们的日常生活的边边角角。工程测绘中GPS测量技术的引入为我国的工程测绘领域创造了新的发展平台,极大的提高了工程测绘技术水平,在工程变形的监测、水下工程测绘、大地控制网点测定以及房地产测绘中均发挥了重要作用。

1GPS测量技术的基本特点

GPS测量技术在传统的测量技术基础上引进了大量的现代化先进电子技术,在测量功能以及测量技术方面都有明显的提高,具有应用范围广,定位精确,操作简便,智能化、自动化及集成化程度高等优点,测量效率以及测量精度极高。

1.1功能多样化,应用范围较广

GPS技术不仅可以为用户提供精确的三维置坐标,具有测量以及位置导航功能,同时还可以为用户提供精确的时间和速度方面的完整信息,具有测时、测速的功能。随着GPS技术的不断发展与完善,这些功能也被逐渐应用到工程测量、海洋测绘、大地测量以及航空摄影测量等领域,应用范围有了很大的扩展。

1.2定位精确

经大量的工程测绘实践证明,GPS的定位精度较传统定位方式有了显著提高。(1)在静态相对定位模式测量中:若基线

1.3操作简便

现代化的GPS测量技术不断的引进各种先进科学技术手段,极大的提高了GPS技术的智能化、自动化及集成化程度,操作方法也非常的简便。在实际的工程测量过程中,只需要工作人员了解仪器的安装、基本的连线、气象数据收集以及天线高度的量取等简单内容即可,GPS仪器会自动进行卫星定位、跟踪观测并及时记录等内容,工作人员只需要负责维护监测仪器的正常运行。因此对工作人员的专业要求并不会太高,也可以减少由人为失误造成的误差。

1.4测量速度快

现代的GPS测量技术在15-20min内可测量20km范围内的相对静态定位;在快速测量静态定位时,在2min内即可观测到15km内每个基准站和流动站的定位,同时在初始化的流动站观测后可马上进行实时定位跟踪,只需要几秒钟就可以观测到每个流动站的位置。

1.5全天候测量

外太空中存在不计其数的由地球发射的卫星,并且各卫星之间呈现均匀分布状态,基本上地球的每一个角落都被覆盖在内,因此GPS这种全球定位系统不限制时间和地点都可以进行测量。而且除了会偶尔受到雷雨天气等极其恶劣的气象影响,测量工作在其他气象环境条件下均可正常。

2工程测绘中GPS测量技术的应用研究

2.1在工程变形监测中的GPS测量技术应用

在工程施工建设以及人们使用的过程中,常常会由于一些人为因素或者自然的外界因素导致地基发生变形甚至是位移,刚开始人们很难通过肉眼直接观察到这些轻微的变形或者位移变化,当人们肉眼可观察到时说明工程变形的程度已经极其严重,需要进行大范围的维护、修补,不仅需要大量的资金投入,同时也会消耗大量的人力资源。在日常生活中,最常见的工程变形包括建筑物的变形和沉降、大坝变形、因资源开采引起的地面沉降等,GPS测量技术具有高精度的三维定位功能,可作为各种工程变形及建筑物位移的重要监测手段。比如在大坝变形的监测工作中,大坝变形主要是由于水负荷的重压所致,一旦出现大坝变形现象,会造成严重的后果,因此必须采取连续、精密的实时监控。GPS测量技术的精密定位可实现高程度的智能化和自动化监控,可以快速、精确的收集大坝变形的数据,测绘的精确度可控制在1.0-0.1PPm,从而确保测量结果的安全性和准确性。

2.2在水下工程测绘中的GPS测量技术应用

在码头和海岸的施工设计、海洋资源的开发利用、航道的整治以及海港建设等多种海洋工程建设过程中都需要定位极其精确的水下地形测绘图,在水下地形图的测绘过程中,必须对平面位置的三维坐标和具体的水深程度进行精密测量。传统的测量技术主要采用三应答器、经外侧距仪以及经纬仪等设备来测量平面位置的三维坐标,采用测探仪来测量具体的水深程度,测探仪的工作原理主要是利用超声波进行测定,因此必须借用潮位移来测量潮位来校正水深测量值,最后再得到水下地形的高度。这些操作设备、步骤和方法对操作人员的专业要求极高,且非常的复杂,使用极为麻烦。在水下工程测绘中应用GPS测量技术,平面位置的三维坐标定位测量即快速,又精确,同时可利用实时定位以及实时分差定位功能进行大比例尺下的工程进行地形测绘。在实际的测绘过程中,可将潮位移、差分GPS接收设备以及测探仪共同组合成水下测绘的完整系统,工作者即可通过导航监视器来实时监测航向并进行及时的修正,操作简便,可提高测绘的工作效率。

2.3大地控制网点测定中GPS测量技术应用

我国大地控制网点的测定中最早便在1991年开始应用GPS测量技术,当时的主要作用是采用GPS的高精度三维坐标定位技术对我国的基础控制网进行重新测量,常用的大地控制网点测定工具还包括测角及测距等常规手段。随着GPS技术的不断发展,目前传统的常规测量建立的大地控制网点已经完全被GPS测量技术所取代。通常情况下,大地控制网点测量包括城市控制网点测量以及全国性的大地控制网点两种类型。(1)城市控制网点测量:通常这种工程测绘的长度在几十公里左右,一般面积较大,使用频率较高,对测量的精度要求极高,常规的测角、测距测量的精度并不匀质,且控制点会经常被破坏,从而使测量进度缓慢,工作效率极低。(2)全国性的大地控制网点测量:通常这种测量工程的距离较长,一般在几千公里甚至几万公里以上,常规的测角、测距不仅需要大量的人工劳动,而且测量误差较大,工作效率较低。GPS测量技术的测量快速、精度高、定位范围广等优点可完全克服这些缺陷。

2.4房地产测绘中GPS测量技术应用

在实际的工程测绘过程中,较为常用的是实时动态差分的GPS测量技术,尤其是在房地产的工程测绘中尤为适用,这种全新的先进技术可以在观测户外位置后进行跟踪定位,随即取得精度较高的定位。在实际的房地产以及地籍测绘过程中,只需要一位技术操作人员、一台监测仪器,利用GPS测量技术来测定每种土地的权属界点,由于实时动态差分技术并不需要测量测定点之间的通视,因此每一个测定点的定位只需要几秒钟的时间即可,借用计算机软件将获得测量数据进行运算、处理,可直接输入GPS系统中就可以获得相应的所需的房地产测绘图或者地籍测绘图,可以减少人员的劳动量,提高工程测绘的工作效率。

综上所述,随着我国科学技术的不断发展,GPS技术也有很大的创新与发展,在传统的测量技术上引进了很多先进的电子技术,具有功能多样化、应用范围广、高效率、高精度以及自动化程度高优点,目前已经被广泛应用于现代各种工程变形的监测、水下工程测绘、大地控制网点测定以及房地产测绘等工程测绘工作中。在实际的GPS测量工作中,相关的操作人员应认真对待每一个工作环节,减少失误率,定期组织员工进行安全教育以及知识更新教育,使GPS测量技术的应用发挥到极致。

参考文献

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[2]常文智,韩小波.GPS测量技术在工程测绘中的应用[J].商品与质量:建筑与发展,2011(10).

海洋测绘的主要内容范文篇5

关键词:海洋地理信息系统现状发展趋势空间地理信息问题

中图分类号:P208文献标识码:A文章编号:1674-098X(2017)04(a)-0139-02

海洋地理信息学科理论的不断丰富,为世界各国了解海洋地理环境提供了参考信息,确保地理信息相关问题的高效处理。提高对海洋地理信息的采集、分析与处理的正确认识,可以为海洋地理环境研究工作开展提供科学的参考资料。实现这样的发展目标,应构建功能强大的海洋地理信息系统,促使海洋地理环境相关工作中存在的问题得以快速处理,为海洋地理环境研究工作推进注入活力。同时,地理信息系统(GIS)经过多年的发展,在海洋渔业、资源开发等方面取得了许多重要的成果,也为海洋地理信息系统(MGIS)发展奠定了坚实的基础。因此,需要从以下不同方面对该系统应用现状及发展趋势进行探讨。

1海洋地理信息系统概述

海洋地理信息系统研究是在20世纪60年代由美国国家海洋测量局在航海自动化制图中提出的,随着时间的推移,对海洋数据管理及数据库系统的显示功能进行了深入研究,对海洋地理信息三维空间建模分析展开了讨论。随后,美国、英国等国家的海洋地理科学家实现了数据模型系统构建,为海洋地理信息空间分析提供了参考依据。

我国在20世纪90年代初开始了海洋地理信息系统研究,并提出了“以海岸链为基线的全球数据库”的构想。资源与环境信息系统也逐渐成为了国家的重点研究项目。自90年代中期开始,在全球地位及遥感技术的支持下,开展了海洋带空间研究,并对海洋地理数据进行了分析与管理。当前“海洋渔业遥感信息服务系统技术和示范试验”专题活动的开展,对渔业方面海洋地理信息系统研究产生了较大影响。

在长期的实践活动总结分析中,发现计算机硬件与软件系统共同支持下的GIS能够对空间地理信息进行高效采集、存储、分析与处理等,可以进行三维空间内的可视化研究。因此,构建海洋地理信息系统(MarineGeographicInformationSystem,简称MGIS)中可借助GIS的优势,加强对海洋环境的深入分析,获取丰富的海洋数据,以便适应海洋科学的发展要求。海洋地理信息系统构建融合了海洋科学、计算机科学、测绘学等多种学科,并借助GIS、数据库等技术的作用,扩大了其实际的应用范围。

MGIS是在计算机硬件条件和软件系统的支持下,以海底、海面、水体、海岸带及大气的自然环境与人类活动为研究对象,对各种来源的空间数据进行处理、存储、集成、显示和管理,进而作为平台为用户提供综合制图、可视化表达、空间分析、模拟预测及决策辅助等服务,并且结合Web技术可以实现海洋数据和相关MGIS功能的实时共享,逐渐优化了海洋科学发展中各类数据的管理方式。

2当前MGIS的应用现状分析

2.1海洋渔业方面的应用分析

在可靠的MGIS系统及软件的支持下,海洋渔业的发展速度正在加快。一些发达国家通过建立海洋环境模拟实验室,结合海洋地理信息系统(MGIS)的优势,促进了海洋渔业发展。相对而言,我国在这方面的研究起步较晚,在国家专项资金的大力扶持下,构建了性能可靠的GIS平台,并采取设置数据库的方式,实现了海洋渔业的生产调度指挥,并在渔业渔政综合管理系统的作用下提高了海洋渔业信息采集效率。这些方面的内容,都与MGIS密切相关。

2.2海洋资源开发与管理方面的应用

为了提高海洋资源的开发和利用效率,获取更多的矿产资源,应注重MGIS空间分析功能与虚拟现实技术的合理运用,全面提升海洋资源开发中的综合管理水平。灵活运用MGIS,可以为海洋资源综合评估提供可靠的参考依据,构建出科学的海洋油气评价模型,确保海洋资源开发作业高效性。同时,结合MGIS的作用注重海洋地理空间遥感信息的合理使用,有利于构建出可靠的海洋数据库,全面提高海洋资源开发与管理工作质量。

2.3海洋环境评价与保护方面的应用

海洋地理环境复杂,各种环境因素的客观存在影响着海洋环境评价结果准确性。因此,需要注重海洋地理信息系统的构建与应用,以动态化、可视化的方式增强海洋环境评价结果的合理科学性,并为海洋环境保护提供策略。在MGIS的作用下,可以为海洋环境质量评价、保护提供科学的参考依据,并通过设置基础平台的方式实现海洋环境动态分析、三维空间动态模拟分析、流场动态显示等,为灾害预测、海洋环境保护等提供参考信息。

2.4区域海洋综合管理方面的应用

作为地球表面最为活跃的自然区域,海洋带的存在丰富了海洋科学的研究内容。针对海洋中包含的丰富矿产及生物资源,运用MGIS可以对蕴藏这些资源的专属经济区进行科学的考察、监测、规划与管理。有利于提升区域海洋综合管理水平。同时,在海洋地理信息系统的作用下可以对海域海图及相应功能的划分、海上石油平台、遥感影像等进行综合管理,为区域海洋综合管理提供了强大的信息系统支撑。

3海洋地理信息系统应用中所面临的问题

3.1缺乏有效的数据,数据异构性突出

虽然海洋探测技术和相关信息技术飞速发展,环境、生物、地质、地球物理、地球化学等数据资料呈指数增长,但是由于海洋面积广阔,这些数据资料往往分布离散,而且由于信息技术更新速度快,以往调查获得的许多数据由于精度不够、存储格式不统一、数据字段不足等种种原因无法使用于MGIS,需要挖掘与提取所需的信息,M一步开展大范围的海洋科学调查,同时注意海洋科考数据精度的进一步提高。与此同时,由于海洋科学考察工作开展中需要多种专业设备、多个部门的协调配合,实际的工作开展中往往存在着数据结构标准、存储格式、空间参考标准等不统一,加上海洋数据采集精度、图像分辨率等有所差异,致使海洋数据异构性对MGIS的实际应用造成了影响。

3.2数据难以进行有效表达,缺乏专业MGIS软件

海洋环境复杂,与其相关的数据和事物难以进行直观、形象的表达,加深陆地测绘中获取的地理信息数据、比例图等难以应用到海洋研究中,影响着相关研究工作的顺利开展。加上海洋科学在处理实际问题中对其中的要素场未进行合理的组织表达,致使海洋数据表达难以达到预期的效果,同r,当前构建海洋地理信息系统中经常采用的是传统的GIS软件处理模式,为充分地考虑海洋数据的离散型,加大了海洋三维甚至四维空间数据处理难度,客观地决定了重视专业MGIS软件开发必要性。

3.3开放性有待增强

由于海洋调查通常都耗了大量的人力物力,部分数据在军事、国防建设上也具有重要价值和意义,海洋数据通常保密性较高,但是大部分非保密海洋数据由于所在系统开放性不足及不同系统间构建标准不一等原因无法实现数据和服务的共享,影响了实际的研究工作效率,降低了海洋数据利用效率,造成了相关信息资源浪费。这些内容客观地说明了MGIS系统未来建设中开放性有待增强。

4未来MGIS的发展趋势分析

4.1Web技术与MGIS技术的有效结合

由于当前我国拟在MGIS研究中主要依赖于科研机构及政府的相关部门,难以实现资源共享,造成了海洋信息资源浪费。因此,需要注重Web技术与MGIS技术的有效结合,通过在Web上各类空间数据,确保用户能够通过计算机网络浏览到这些数据,从而为空间数据高效利用、各类决策制定等提供参考信息,减少MGIS重复建设,保持信息资源利用高效性的同时全面提升MGIS研究水平。

4.2不同维度MGIS与虚拟现实技术的结合,实现MGIS产业化

相对而言,海洋环境更为特殊,在开展研究工作时需要注重三维空间、四维空间数据使用,并保持这些数据的表达效果良好性。因此,需要注重虚拟现实技术与不同维度MGIS的有效结合,实现虚拟环境中海洋环境的模拟分析,增强海洋数据表达效果,提升对海洋环境研究过程中的整体感知水平,促进MGIS的快速发展。同时,需要结合MGIS产业化的发展趋势,重视其产业化发展,开发出更多的专业MGIS软件,运用各种技术手段及科学决策,实现MGIS产业化。

4.3多学科融合,全球尺度MGIS的有效把握

作为一种多学科交叉的综合科学,MGIS建设中需要充分地考虑多学科的优势,确保其在测绘、遥感、地理空间分析、管理等方面应用中具有良好的效果。因此,未来MGIS建设中应注重自然科学、社会科学、管理科学等多学科融合,最大限度地满足使用者的实际需求,推动海洋科学的稳定发展。

5结语

丰富的海洋资源,对世界各国经济的可持续发展产生了深远的影响。在强大的GIS技术支持下,MGIS的发展速度正在加快,逐渐应用于海洋各领域。与此同时,当前我国在海洋地理信息系统(MGIS)应用方面面临着较大的挑战,需要不断加大对这种先进技术的研究力度,促进海洋科学的持续发展。

参考文献

[1]徐海龙,马志华.我国海洋渔业地理信息系统发展现状[J].海洋通报,2012(1):113-119.

[2]王会平,王知.海洋地理信息在航运中的运用与发展趋势[J].水运管理,2010(8):4-6.

海洋测绘的主要内容范文1篇6

材料与方法

大柑山,隶属于福建省漳州市东山县,位于台湾海峡西南部,东山岛东南方海域,距东山岛苏尖角约25.9km,与位于它西北方的弟屿”遥遥相望,两个岛屿共同组成兄弟屿”。大柑山是中国领海基点岛之一,根据《中华人民共和国政府关于中华人民共和国领海基线的声明》,大柑山岛(23°31.9′N,117°41.3′E)是东海区最南端的领海基点。本项调查工作开展的依据为《东海区领海基点岛调查工作手册》。调查内容主要包括:①领海基点所在岛屿的名称、位置、范围、坐标和最高点高程;②领海基点岛地形、地貌、植被及岛上动物等情况;③领海基点岛屿上主要建筑物、构筑物和基础设施等;④海岛名称标志、领海基点标志、领海基点基准点标志及其方位碑的设置情况、地理坐标、使用状态和周边环境描述等;⑤领海基点保护范围;⑥领海基点所在岛屿的主要社会活动和开发利用状况等;⑦在领海基点所在岛屿周边海域采集样品进行环境质量分析;⑧在领海基点岛上采集土壤样品进行常规分析。

结果与分析

1.海岛名称:调查人员走访了漳州市、东山县多家相关单位,收集了有关大柑山岛的历史资料,根据《东山县城乡地名全录》中记载,该岛标准名称为兄屿”(兄岛”),大柑山”只是其别名。

2.海岛地形:大柑山领海基点岛外观如马头状,呈长条形,近南北走向,离岸距离25.9km。最长处0.31km,最宽处0.113km,最高点海拔62m,岸线长817m,总面积24301m2。岛屿基部到处是高大陡峭的岩石,整个岛屿地形分两部分:南部高低落差很大,形成峭壁;北部落差相对较小,形成一个平缓的坡。

3.海岛地质:大柑山领海基点岛基本由岩石构成,其中大部分为沉积岩。岸线基部为破碎岩石,顶部为风化岩石。沿岸岩石巨大、陡峭,登岛相对困难。岛上有一条人工开辟的简陋小路,直通岛上的直升机停机坪。岛屿顶部覆盖泥土,这些泥土为岩石风化形成,经过长久的生物、地理作用,成为岛上植物生长的温床。

4.海岛地貌:大柑山领海基点岛属于山地地貌,下部是大块的沉积岩岩石,顶部由于风化作用等外力因素,岩石较破碎,部分地区已经形成土壤,土壤厚度不超过50cm。

5.海岛植被:大柑山领海基点岛的植被覆盖约为整个岛面积的1/10,以亚热带一年生草本植物为主,无灌木、乔木,分布于岛的顶部。岛屿被东-西连线分成截然不同的两部分,其中,北部分为斜坡,坡度相对平缓,坡上覆盖稀疏的植被;南部分为峭壁,落差很大,并且没有植被覆盖。大柑山领海基点岛的东北坡存在少量的植被覆盖。植被绝大多数为一年生的草本植物,无灌木、乔木,且植被长势良好。西南部也长有少量的杂草,但是由于太阳暴晒,水分过量蒸发,多数杂草已经枯萎或死亡。

6.海岛土壤:在大柑山领海基点岛上采集表层土壤样品,对其进行土壤pH、土壤水溶性盐总量、土壤氯离子含量和土壤硫酸根离子含量等4项要素的测定。结果显示,岛上的土壤呈弱酸性,水溶性盐总量体现出大柑山上土壤肥力中等,没有出现土壤盐碱化现象。氯离子含量处于正常水平(100~1000×10-6),但大柑山领海基点岛土壤样品中的硫酸根离子的含量偏高。

7.海岛动物:大柑山的动物主要分为昆虫和鸟类两大类。昆虫多分布在草丛中,如蚂蚱、苍蝇等。鸟类主要是海鸥,岛上生态环境良好,比较适宜岛上生物群落的繁衍生息。

8.海岛周边环境:对大柑山领海基点岛附近海域采集海水样品进行检测得知,大柑山领海基点岛附近海域海水透明度较高,水体较为清澈,溶解氧、化学需氧量、营养盐和石油类等监测指标均符合《海水水质标准》(GB3097-1997)第一类标准。

9.海岛开发利用现状:大柑山领海基点岛属于无人岛屿,登岛调查期间,岛上无任何人为活动。海岛周围有很多渔船停泊,为周边渔民在此进行海钓活动。岛上现有的主要构筑物(仪器、设施)有:海事局所立灯塔1座、废弃移动基站1座、漳州市气象局气象仪器两套、国家测绘局设立的大地水准点和直升机停机坪1座。此外,根据资料显示,中国人民于2006年在岛上设立领海基点石碑,但调查人员在登岛期间未发现,可能已损毁;2012年漳州市完成大柑山”领海基点海岛立碑工作。

建议

1.实现领海基点岛的区划性保护:近些年来,我国海洋经济发展迅速,海洋渔业捕捞、海洋工程建设和海岛资源开发等人类对海洋资源的利用不断增多,活动范围也不断外延,影响也越来越剧烈,造成不同程度上海洋环境的污染、海岛生态环境的破坏和海洋资源的损失等。建议尽快设立领海基点范围,在海洋功能区划或特殊保护区划中予以明确,健全管理制度,加快法规建设,针对性地对领海基点岛进行范围性依法保护,进而采取强有力措施保护海岛及其周围海域,严格限制任何形式的开发利用活动,注重岛屿及周边海域生态环境的保护,避免造成这些岛屿的消失或形态破坏,使国家海洋权益受到损害。

2.加强对领海基点标志的长期维保:领海基点石碑是维护我国海洋权益和宣誓的重要标志。加强对领海基点标志的维护和保养,对于维护我国海洋权益、巩固海防建设、保护海洋环境和加强海洋管理等具有长远的战略意义和重大的现实意义。领海基点都地处偏远,缺乏必要的监管与保护,长期下去容易出现领海基点石碑受自然因素影响而损坏,甚至可能遭到人为破坏的情况。建议有关管理部门成立专业的监察与维保队伍,定期对领海基点标志进行巡查、维护和保养,确保国家海洋权益和国防安全得到基本保障。

3.建立领海基点岛信息化管理系统:在我国已公布的领海基点中,有50%以上位于无居民海岛上,并且大多数处于缺乏管理的状态[9-10]。但随着《无居民海岛保护与利用管理规定》和《海岛保护法》等的相继实施,国家对无居民海岛的管理力度逐渐加强,其开发与保护基本能有序进行,海洋行政主管部门应联合军事、外交等有关部门逐步建立领海基点岛的管理信息系统,将领海基点岛的历史资料、调查数据、生态环境状况和开发利用现状与规划等信息纳入其中,从而以更为科学、规范、现代的方式来加强对领海基点岛的管理。

海洋测绘的主要内容范文篇7

关键词:计算机;编程;学习兴趣

中图分类号:G424文献标识码:A文章编号:1009-3044(2014)34-8262-02

1概述

当前,电脑在大学生中普及率非常高,但学生对电脑的利用情况并不乐观。互联统计大学平均每天利用电脑的时间分配显示:男生中打游戏比例最高、其次是聊天,利用电脑进行知识学习的约有25%,女生聊天的时间最多,其次是听音乐、看电视电影等,利用电脑进行知识学习的时间约有35%。大学生的首要任务是学习,大学生对电脑的利用时间应该超过50%在学习方面,才是较好的情况。从统计情况来看,当前大学生电脑的利用情况不容乐观。

从另外一个角度来讲,这种情况说明当前大学生对电脑的使用有一定的基础,大学生也比较喜欢电脑、比较认可电脑。如果指导大学生利用电脑进行专业学习应该是存在可行性的,如果指导内容事关就业,那么大学生的兴趣可以进一步提高。

海洋测绘专业学生毕业就业的招聘信息内容与计算机相关的较多,说明海洋测绘专业毕业生应该多利用电脑学习点知识,在学习过程中充分利用电脑,面向就业的学习更多知识。

大学课堂教学改革在不断摸索中,其中面向就业的教学探索也比较多。结合海洋测绘专业课堂教学实践,探索面向就业的教学内容穿插,推动教学,提高学习的兴趣,促进就业。教学的最终目的是让学生掌握更多的知识。

2教学中举措

课堂中讲到了很多知识,用到的软件都是学生曾经学过的,也都是学生计算机上能够实现的。但是在《工程测量》中知识将会新用,即新的应用,又可达到“温故而知新”,学而时习之,不亦说乎”的目标。工程测量不只需要放样,同时还需要数据助理,求解放样数据,这也是最关键的部分。基于这些原因采取了以下举措。

Excel是微软办公套装软件广泛地应用于管理、统计财经、金融、行业数据处理图标制作等众多领域。在工程测量的数据处理中,excel软件是经常被用到制作图表的,非常实用方便。学生将来工作中也会用到,或者将来读研撰写科研论文时,也可以利用Excel进行画图。

Matlab和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。Matlab可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

在《工程测量》中,经常会遇到拟合各种曲线、曲面的问题。例如,天文台并址过程中,需要拟合圆心坐标;在隧道建设中,需要通过拟合圆柱面,来控制盾构机的施工导向。这些都可以采用Matlab进行模拟计算。

在解决拟合圆并求解圆心的问题时,首先讲解模型,然后根据模型,一行一行的代码书写,限于文章篇幅,代码省去。中间穿插Matlab的基础知识,比如矩阵的各种技巧,讲解循环控制语句等。最终达到学生掌握Matlab,可以应用到以后的毕业设计中,工作中,读研中。

例如讲到工程测量第5章断面图绘制、第7章变形观测数据整理、成果表达时都要面对一系列的数据,通过使用Excel可以绘制断面图,直观表达地形的起伏状况。另外,可以将变形观测数据整理成报表,很容易找到建筑物变形量累积的关键时间节点;如果使用Excel表格的绘图功能,则可以很容易生成变形图表,直观表达建筑变形随时间的变化情况。下一组渔船的轨迹坐标,通过Excel绘制轨迹图,如图1所示,方便快捷,容易掌握。

其他应用还有利用Excel、Matlab绘制断面图;利用C#语言进行坐标转换,实现高斯投影的正反算。

3课程设计

教学中认真做好教学设计也很重要。首先会在第一次授课中,讲一些课程的相关的考勤、考核方式、答疑等,同时为了后面做准备,请同学在课下安装matlab、visualstudio开发工具等软件,方面以后的课程讲授使用。

做好案例的准备工作,讲解案例的应用意义,应用的地方。以文字图片、录像等方式来解释;然后准备相关数据,通过模拟数据,或者通过其它途径获得数据,模拟数据学生可以参与测量采集。最后是讲解过程,讲解原理、讲解模型、讲解代码的书写,最后是执行。布置作业,达到强化训练的目的。

4实施效果

课程教学中,这些方法都得到了学生的认可。丰富了教学手段,丰富了课堂内容,学生的积极性被调动起来,课堂的教学质量提高很多。目前已经实施两届学生,效果较明显,每一届都有多个学生对编程产生浓厚的兴趣。一个同学在实习阶段运用编程解决了工作中的一些问题,从而得到了公司认可,最后成功入职,还有一个同学目前正在一家IT公司从事专业领域的研发任务,并表现出很大的热情。他们都是课堂中,产生的浓厚兴趣。编程和自己专业背景相结合,可以对就业产生积极的影响。大家在找工作的时候,简历中编程的能力也可以成为亮点。

5总结

通过这些教学手段,很多同学都掌握一些实用工具;并通过这些工具学习,增加学习兴趣,同时也达到温故而知新的效果。同时掌握编程,有利于就业。今后的将围绕着教学内容不断丰富知识点,实用工具则紧紧围绕Matlab和C#编程语言,为学生打造生动课堂内容,面向就业的课堂内容。需要注意的是课程的核心内容是不能改变,教学结束时,达到教学大纲的要求。

参考文献:

[1]陆国栋.于大学教学中若干要素的思考[J].中国大学教学,2009(11):11-13.

[2]谢远成,李友瑾.利用MicrosoftExcel解决工程测量数据处理的分析与探讨[J].中国市政工程,2003(4):62-64,73.

海洋测绘的主要内容范文篇8

关键词:船舶与海洋工程工程图学课程

船舶工业是浙江省先进制造业基地建设的重点产业,但在船舶的设计建造中,支撑先进造船模式的一些关键技术尚未取得突破,造船模式相对落后,主要是因为工程技术的应用型人才和创新型人才的不足[1]。作为培养船舶与海洋工程专业高等技术人才的高等院校--浙江海洋学院,肩负着历史的重任。在船舶与海洋工程专业的课程教学中如何加强培养学生的工程应用与创新能力,以适应我国船舶工业转型升级的发展形势,以及对创新科技人才的需求,是一个相当迫切的现实问题。

现代船舶工业中,无论是设计还是建造,都离不开工程图样。工程图样是“工程界的交流语言”,是设计者表达船舶的设计思想和意图的主要工具,也是进行船舶建造和施工的重要技术文件。工程图学是船舶与海洋工程专业必修的第一门专业基础课,是一门启蒙性和实践性很强的技术专业课,要求学生运用各种绘图手段来构思、分析和表达工程问题,培养学生的空间想象能力、产品构型设计能力、创新能力和综合设计制图能力等,是每个工科学生所必须具备。如何在该课程的教学中加强学生的创新意识,提高学生的工程素质,培养学生的综合能力是本课程的主要目标[2]。

浙江海洋学院船舶与海洋工程专业,是部级第一类特色专业建设点、浙江省普通高校重点专业,通过优化教学资源、深化教学内容、更新教学手段等,进行教学改革,在学科建设上取得了巨大的进步。作为一直从事船舶与海洋工程专业《工程图学》课程教学的专业教师,非常希望学生以良好的心态开启船舶与海洋工程专业课程的学习,为后续的课程学习打下扎实的基础。本文将对船舶与海洋工程专业《工程图学》的课程教学进行思考,根据专业的特点、学生的特点,以及课程的特点,结合多年的实际教学经验,在该课程的绪论课讲解、教学内容、教学手段等方面进行探讨和改进。更有效地完成课程的教学任务,帮助学生掌握课程的理论知识,运用图学知识来表达设计思想,培养船舶设计的基础能力,为浙江省的船舶工业培养出能在船舶与海洋结构物设计、研究、制造、检验、使用和管理等部门从事技术和管理方面的高等应用性、创新型工程技术人才。

一、上好绪论课,做好专业引导

工程图学作为第一门船舶与海洋工程专业必修的专业基础课,教学计划在第一个学期,其重要性不言而喻,因此对该课程的绪论课教学安排尤为突出。要做好学生的专业引导,围绕学生自主获取专业知识、创新能力,培养工程素质,为大学本科生由浅入深地学习专业课程奠定基础。教师要将传授知识的思维方法和发展创新能力为己任,用正确的思维方法来指导课程的“教什么”和“如何教”[3]。

绪论课为该课程的内容、学习的要求和目的、学习的方法、该课程研究对象的未来发展等。课程内容的讲解,使学生全面了解工程图学课程,了解其在船舶与海洋工程专业课程中的基础地位,方便学生进行整体的学习安排。课程的学习要求和目的,培养学生的图形表达能力,通过形象思维能力提高学生的创新意识能力,可以促使学生建立一个明确的学习计划、目标,并且分阶段地进行检验。课程的学习方法,是绪论课的关键内容之一,要引导学生改变高中时的“强制学习”方式,而变为大学生的主动学习方式,并能享受到学习的快乐。课程研究对象的未来发展,可以帮助学生了解课程的发展趋势,专业的前沿知识,主动地去探求更多更远的知识。

另外,要考虑到授课对象是刚进入大学的一年级的新生,学生的问题往往是针对某个具体问题的“不懂”,很少有经过自身反复思考后的提问,所以“不懂就问”的方法是不可取的,可以通过教师指定适当的内容,引导学生自学,“百思而不得其解”后的提问与答疑才是教学双方受益的一个互动过程[1]。大一的新生,往往有“大学是轻松的”、“只要高中时努力了,到了大学就好了”等思想,这是高中老师和家长一直在诱导高中生的话,从而造成不少学生学习的独立性、主动性较差,容易导致学生对学习的有所松懈;其实“梅花香自苦寒来”,大学的生活也并不轻松。所以在进行大一工程图学课程教学时,在绪论课上就要做好的学生专业导向工作,建立专业的概念;引导学生主动学习,养成良好的自主学习的习惯。

二、合理取舍授课内容,强化专业特色

根据船舶行业发展对船舶与海洋工程专业的要求,教研室经常会修订新的教学计划,工程图学课程要构建一个宽口径、重基础的统一的图形表达、图形思维平台。但由于该课程总课时的删减,目前课程的总学时仅是40+8,40个是理论教学,8个是实验教学。船舶与海洋工程专业是近机类专业,后续有表示船体结构和形状的船海工程构造与制图等专业课程,所以在工程图学的课程教学时,在授课过程中要根据学生专业的特点对内容进行适当的调整,做好课程的内容组织,以及与后续课程的关联知识。

如何根据船舶专业的发展,对课程的教学内容进行适当的取舍、确定合理的比例,增补反映船舶及海洋工程研发现状的新内容,是对教学内容进行改革的主要矛盾[3]。如果在教学中加入反映专业的、现代的、前沿的知识,必然对传统的教学内容进行压缩,所以就要求我们对学生有能力自学的内容,不应占用有限的课堂时间,可作必要的提示,要求学生自学。在减少教学时数的前提下,保证基础知识的教学质量,这就对教师提出了更高的要求。

工程图学课程的教学内容包括:画法几何、机械制图、计算机绘图等三部分内容。画法几何部分学习用正投影法来表达空间形体和图解空间几何问题的基本理论和方法,要求学生掌握投影基础,是看图和画图的基础;机械制图部分学习想象物体的空间形状,建立图形和物体之间的对应关系,介绍国家标准对机件图样表达的规定,介绍与产品相关的零件图和装配图,要求学生掌握绘制和阅读工程图样的基本能力;计算机绘图学习用计算机绘图软件CAD来完成图形,要求学生掌握计算机的图形处理技术。

对画法几何部分的内容,除了讲解教材上的正投影法和中心投影法以外,还要补充标高投影法的知识,为学生以后学习船体知识做个铺垫,因为这是表示船体线型的一种投影方法,是绘制船体型线图的基础,但是现在的图学教材往往被精简掉了。可以把点、线、面的内容融入基本体的投影理论知识中去,利于内容的完整和连续性;简化降低截交线和相贯线的教学内容,采用近似绘制的直线或曲线代替;把轴测图与基本体、组合体的表达相结合,建立空间模型,帮助学生读图和绘图;去掉一些在实际工程中应用很少的内容,如投影变换的换面法等。

在机械制图部分的内容,在讲解了机械制图的国家标准、机件常用的表达方法、常用件和标准件等内容,可以适当地删减零件图、装配图等内容,适当地补充船体结构中的节点视图的一些内容,引导学生对船舶工程相关理论知识的探讨。虽然计算机绘图已经普及,但在教学过程中,一定要培养学生利用图板和丁字尺进行尺规作图的训练,锻炼学生掌握制图规范,强化学生对机械制图国家标准的正确运用,培养学生绘图技能。实践证明,只有掌握制图基础知识的人,才能更好地掌握和使用计算机绘图[4]。

计算机绘图目前是学习AutoCAD的软件,虽然在本课程中所占的课时不多,有时也不作为期末考试的内容,但却是学生必须掌握的绘图基本能力,在后续的船体设计、螺旋桨图设计、船舶设计原理等课程设计中将直接应用。在现代船舶工程设计中,计算机图形的快速生成,可以缩短船舶设计的周期,同时计算机生成的三维形体具有较强的立体感,更容易让学生建立起船体的立体空间结构,掌握船体结构的特点。为了让学生更好地掌握CAD技术,CAD的理论教学也放到机房,要求学生在本课程中用CAD的绘图软件完成平面图形、投影图的绘制,并在课余时间通过大量的图形练习来锻炼其熟练程度,掌握计算机绘图的基本技能,利用计算机进行船体设计,表达船体结构的特点。

三、采用适当的多媒体教学手段,提升课堂教学质量

多媒体教学是现在教学过程中主要的教学手段,体现了它无比优越的性能,它可以传递大量的信息,特别是一些图片类的,节约教师的画图时间,加快课程的授课进度,动态的教学效果可以激发学生的学习兴趣和积极性等优点。但从船舶与海洋工程的工程图学教学经历来看,多媒体教学虽然可以有效地弥补传统教学手段的不足,但不宜作为主要、甚至唯一的教学手段。要结合专业的特点、课程的特点,注意适当地与传统的板书教学相结合,处理好传统教学手段与现代化教学手段的关系。

从工程图学的课程特点来看,运用多媒体技术,可以向学生展示大量的图片,分析各种不同图形的特点,从而掌握不同的绘图技能,特别是对船舶与海洋工程专业而言,通过PPT可以把船体的一些结构立体地展示给学生,把复杂繁琐的船体结构问题简单化。但如果在课堂上过分依赖幻灯片,即使是动态的,也会让学生产生视觉疲劳,而且学生也只是看到很多线条的投影而不了解其绘图规律,特别是现在很多新的老师,基本上一节课下来,板书是空白的。

从《工程图学》课程的内容来讲,特别是在讲解点、线、面、组合体等作图方式时,教师最好把作图方式用板书演示一下,用作图工具(三角尺、圆规等)在黑板上进行线的从一端点连接到另一端点、三视图的投影连线等,让学生看到作图工具的正确使用,掌握正确的作图方式和步骤,再结合幻灯片,加深学生对几何线条的理解能力。学生只有在掌握了基本图形的绘图知识,才能更好地进行复杂的船体结构图的阅读和绘制。所以,在进行船舶与海洋工程专业的《工程图学》教学中,要以传统教学手段为主,多媒体教学手段为辅是最好的选择。

四、做好因材施教,强调个性创新

培养学生的创新能力要求在课程的教学过程中强调个性,提倡八仙过海。在工程图学课程的教学过程中,要结合学生的船舶专业和个性特点,做到因材施教,特别是做好相关的课后作业检查和辅导工作。我们不要把大一、大二变成高四、高五,要帮助学生树立自觉的学习方式,适应大学的学习生活。

在工程图学的课程教学中,要避免只注重图学知识的完整性和系统性,越讲越细,而导致给学生留下的思维空间越来越小。目前,在少学时的课堂教学中,讨论式教学一般难以实现,而要采用启发式教学,引导学生深入思考问题,调动学生的积极性。工程图学课程特别强调启发学生的空间想象能力,如何能完成这一点呢?要完成大量的课后作业。对船舶工程专业的学生来讲,因为后续又更复杂的船体结构要表达,所以在该课程的学习中,教师要随时掌握学生的学习进程、绘图能力的掌握程度,适当地调整教学方法和内容。结合三视图等概念培养学生主动设计的能力,并结合口头+书面的方式启发学生的表达能力。

从以往的船舶专业的学生对工程图学课程的学习情况来看,有些同学的空间思维能力很好,可以较短时间地完成三视图等较难的作业题;但确实也有部分同学的空间想象能力很差,有时一个晚自习做不了几题作业,其实这就是个技巧问题和时间问题,对这些同学,不能急于求成,要多提供一些图形和物体之间的对比图,先从比较直观的物体到图形来完成,然后在进行图形到物体的空间想象。同时,要让学生知道,课程的学习并不是为了最后的一个分数,而是要掌握课程的知识点,并能在后续的课程中做到灵活运用。教师采用合理有效的考核形式,调动学生学习课程的主动性,更能反映课程教学效果,可作为实现教学目标的辅助手段[5]。“淡化分数,注重考核”,避免成为分数课堂。老师布置的作业学生要及时认真的完成,作为老师也要及时认真地批改,发现问题,解决问题。

大学教师基本上都是“上课来,下课走”的模式,为了更好地加强与学生的沟通,在工程图学课程教学之余,要充分利用课程的网络平台。把图学的教学大纲、教学日历、多媒体电子教案和课件放到平台上,方便学生对课程的掌握、巩固和提高,开通习题解答、在线测试等,实现教师与学生的沟通与交流,也充分发挥学生的个人能动性。

船舶与海洋工程专业的课程教学改革是以培养工程实践能力、工程设计能力为主线的教学体系而展开的,在《工程图学》课程的教学中,强调结合船舶专业的专业特点,强调形象思维与创造性思维相结合,培养想象构形和设计能力,培养学生具有熟练运用计算机进行船体图样的设计和绘制能力,掌握船舶与海洋结构物的设计方法,较好地适应社会的需求。通过多年的教学实践证明,学生通过掌握最基本的工程图形的表达技巧,结合后续的船舶专业课程,对培养学生的绘图能力、创新能力、工程意识具有着重要的意义。在目前严峻的就业形势下,浙江海洋学院船舶与海洋工程专业的毕业生仍是供不应求。最后,希望学生能在工程图学课程的学习过程中不仅仅是对课程知识的掌握,更是对他大学学习生活的一种指导。

参考文献:

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[2]王秀英,白海英,张秀芝.面向创新人才培养的工程图学综合实践[J].工程图学学报,2009(5):148-152.

[3]童秉枢,高树峰.谈工程图学教学中学生创新能力的培养[J].工程图学学报,2008(6):1-6

海洋测绘的主要内容范文篇9

关键词:多波束;水深测量;海洋测绘;Imagenex浅水型便携式多波束

中图分类号:P716+.11文献标识码:A文章编号:

引言

多波束测深系统出现于20世纪60年代,伴随着电子技术的发展而成熟。使用多波束测量具有全覆盖、数据密度大、精度高、测量效率高的优势,因而在我国海洋测绘及水下地形测量领域多波束测深系统正得到越来越广泛的应用。多波束测深系统构成复杂,影响测量质量的因素较多,技术含量较高,价格昂贵,以目前应用较广的、测深范围在200米左右的多波束测深系统为例,大多在200万~300万元之间,这比起单波束测深仪与陆地测量仪器,价格高出很多,影响了多波束测深系统在测绘行业的普及程度,很大一部分测绘资质单位没有该系统。

2000年后,国内外多波束厂家针对市场需求,开发出了测深范围在200米以内,价格低于100万元的浅水型便携式多波束测深系统,本文介绍了一套此类系统,并对其应用情况进行了研究。

1.多波束测深系统的原理与特点

1.1多波束测深原理

其工作原理是通过声波发射与接收换能器阵进行声波广角度定向发射、接收,通过各种传感器(卫星定位系统、运动传感器、电罗经、声速剖面仪等)对各个波束测点的空间位置归算,从而获取在与航向垂直的条带式高密度水深数据。

多波束测深系统实质上是条带覆盖测深系统,它有N条同步波束,构成一个扇面,同时获得数十个相邻窄波束的回声测深系统。测深时,载有多波束测深系统的船,每发射一个声脉冲,不仅可以获得船下方的垂直深度,而且可以同时获得与船的航迹相垂直的面内的几十个水深值。多波束测深系统一般由窄波束回声测深设备(换能器、测量船摇摆的传感装置、收发机等)和回声处理设备(计算机、数字磁带机、数字打印机、横向深度剖面显示器、实时等深线数字绘图仪、系统控制键盘等)两大部分组成。

测深系统的换能器基阵,由发射声信号的发射器和接收海底反射回声信号的水听器组成。发射器发出一个扇形波束,其面垂直于航迹,一般开角为60°~120°,航迹方向的开角约为3°~5°。水听器接收海底回波信号,经延时和相加,形成几十个相邻的波束。航迹方向的波束开角一般为10°~30°,垂直于航迹的开角为3°~5°。组合发射和接收波束可得到几十个窄的测深波束。换能器基阵可以直接装在船底或在双体船上拖曳。为了保证测量精度,必须消除船在航行时纵横摇摆的影响,一般采用伺服机构校正或由计算机处理。

多波束测深系统同单个宽波束的回声测深仪相比,具有横向覆盖范围大(为深度的几倍),波束窄(约为3°~5°),效率高等优点。

1.2Imagenex便携式浅水多波束测深系统的特点

Imagenex便携式浅水多波束测深系统除了具备普通多波束的特点外,最大的特点,一是“便携”,二是“价廉”。一般来说,多波束测深系统的测深精度与覆盖面与波束紧密相关,为保证一定数量的波束数,较大的测深扇面开角,及较强的声脉冲能量,多波束测深换能器体积较大,造成重量在10~30千克不等,比单波束换能器重了很多倍。换能器较大的重量给测深外业造成了诸多不便——测量船舶不能太小,安装校准必须考虑船舶倾斜,为了使得换能器重量减小,使得多波束系统外业更加便捷,各厂商纷纷投入研究,在保证测深精度的情况下,推动多波束小型化,加拿大Imagenex便携式浅水多波束测深系统就是其中较为出色的代表。

Imagenex便携式浅水多波束测深系统换能器在空气中的重量仅2.25kg,体积只有16cm×11cm×9cm,真正做到了便携。

引言中提到,Imagenex便携式浅水多波束测深系统价格在100万元以内,相对于其它动辄数百万元的多波束系统而言,无疑是“价廉”了。

1.3Imagenex便携式浅水多波束测深系统的组成

一套完整的Imagenex便携式浅水多波束测深系统配置如表2-1所示。

表1-1:Imagenex便携式浅水多波束测深系统配置表

表中,笔记本电脑的作用是安装数据采集处理软件,并提供测量导航界面给测量船指引。

1.4Imagenex便携式浅水多波束测深系统主要参数

表1-2:Imagenex便携式浅水多波束测深系统主要参数

表中,测深最大操作深度虽然在300米,但厂家与销售商均建议实际操作时,在100米以内较为理想。

2.应用案例

2.1测前准备

多波束测深前,最主要的准备工作是系统安装与校准。安装时应保证换能器稳固,校准内容与方法如表2-1所示。

表2-1:多波束校准内容与方法

2.2与单波束比对情况

在本案例中,测区位于广州市南沙区大虎山附近水域,总面积约1.4平方千米,测图比例尺为1:2000,测量全程Imagenex多波束与无锡海鹰HY1600单波束测深仪同步测深,测量重合点比对如图2-1、2-2所示,重合点较差在±0.4米的超过90%,证明了此多波束测深系统的精度是可靠的。

图2-1:多波束与单波束测深比对图一

图2-2:多波束与单波束测深比对图二

3.结束语

Imagenex便携式浅水多波束测深系统真正做到价廉便捷,而且测深精度可靠,其缺点在于测深扇面开角120°,较一般多波束150°的开角要小,在大面积、水深较深的水域测量方面效率要低,但其便携易安装,而且价格相对低廉的特点为多波束的应用推广起到了不可忽视的作用,必将引起越来越多的关注。

参考文献:

[1]刘经南,赵建虎.多波束测深系统的现状和发展趋势[J].海洋测绘,2002,22(5):3-6.

[2]郑庆涛.多波束与单频测深技术应用比较[J].水利水文自动化,2007,(1):25-29.

[3]刘忠臣,周兴华,陈义兰等.浅水多波束系统及其最新技术发展[J].海洋测绘,2005,25(6):67-70.

海洋测绘的主要内容范文

[关键词]近岸海洋;水深测量;研究

中图分类号:P229文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)36-0337-01

海洋勘察测绘是建设海洋强国的基础性工作,也是开发利用海洋自然资源与空间资源的根本保障工作。尽管相关的规范对于水深测量数据误差规定可以0.2m范围内,但水深测量的误差控制直接影响近海工程尤其是疏浚工程的经济效益,控制水深测量误差对于减少工程建设时的人力物力浪费现象进而达到提高工程效益的目的是相当重要的。

一、水深测量误差的原因分析及措施

1、水深测量误差原因分析

测量数据的误差一般由系统误差和人为误差共同影响而成的。对于改正水深测量误差,主要是关注其系统误差,系统误差影响因素一般包括仪器因素、声速因素、海况因素和船只因素等;而人为误差则是由不同的操作人员的技术水平及职业道德所决定的。

仪器因素主要指的是测深仪的相关的性能以及与其相配套的系统所造成的误差引起的水深测量误差,往往是引起水深测量误差的主要因素。某些型号的测深仪接受自身反射声波的精度不一样,当测深船在航行过程中,水中存在的障碍物会影响声波的反射情况,而测深仪对这类假声波不能做出正确的区分,从而影响水深测量的数据结果;另外测深仪可能由于使用时间超过其额定使用寿命导致其内部的元器件松动或老化,从而造成发出的波束以及仪器运转速度出现不规则的变化,从而对水深测量数据的精度造成直接影响。

通常采用的走航式水深测量方法,对声波的灵敏度依赖较大,因此,声波因素也是影响水深测量误差大小的重要因素。对于不同情况的海水环境、气候条件,水深测量之前声速设置精度对测量结果的影响是直接的。声速的设置准确与否需考虑海水盐度大小、含例、气压以及海水的温度等因素。一般认为当海水温度升高一摄氏度时,声波的传播速度增加约4.5m/s。例如所测水深为10米时,其声速按1490m/s和1500m/s两种情况设置,所得水深结果一般相差达10厘米,误差达1%,声速对水深测量的精度影响较为明显。

影响水深测量数据精度的海况因素包括海浪的大小和潮位观测的精度。海浪的起伏对于水深测量结果影响一般在10cm-20cm之间。潮位观测的精度受潮位站的位置条件和观测者的技术水平有关,应选择在风浪较小的区域进行潮位观测,观测读数应取波峰、波谷读数的平均值。

船只因素主要指的是船只的型号和测深仪换能器的安装使用对水深测量误差的影响。在海洋工程水深测量工作时选择合适的船只型号很重要。一般在水深较浅、风浪较小的海域进行水深测量时,建议选用船体较短小、活动灵活的船只;在水深较深,风浪较大海域进行水深测量工作时,建议选择吃水较深,稳性较好的船只。测深仪换能器安装于测深船只上时,需保证其处于垂直状态,建议用重锤进行检查,否则影响水深测量数据结果,倾斜角度越大,水深测量数据误差也越大。

2、减少水深测量误差的措施

要减少水深测量过程中的误差应注意以下几个方面:选择对测量工作有利的气象条件,尽量选择风力小、无浪的天气;需尽量选用精度高、耐用性好、稳定性能好的水深测量仪器;根据测区环境选择合适的测量船,测深仪换能器尽量安置测量船重心位置,如使用大型测量船应在测量前对船舶动吃水值进行测定。

二、无验潮模式与潮位改正模式的优缺点与误差分析

随着全球定位技术以及RTK技术的发展,RTK测量技术在沿海近岸以及内河航道的水深测量中的优越性日益凸显。RTK高程信号和Heave信号融合还可以提高最终测量成果的精度。RTK用于海洋测绘有两种方式:架设基站方法和网络RTK方法,架设基站发射功率高、信号强,一般不会发生信号中断的情况,但是需要多一台GPS接收机作为基准站,还需要有专人看守,比较麻烦;CORS网络RTK高程测量的中误差为0.022米,只需要一张手机卡,在手机有信号的地方就可以实现测量,缺点是:有时会因为网络原因导致信号中断,信号一旦中断就会造成数据的丢失,必须及时发现,测量船掉头重新测量,这样严重影响了施测效率。

潮位改正模式一般是用信标机定位,用验潮仪采集水面高程或直接读取潮位数据。信标机定位精度较低但对于海洋测绘精度足够,网络稳定。

测量船在海上受涌浪的影响会发生倾斜,由于无验潮模式用来计算水下高程的测量值是GPS椭球高经过似大地水准面精化后推算的85高程,而潮位改正模式使用的是海水面,二者受测船倾斜影响而产生的高程误差不同,如图1所示:测船受涌浪的影响而倾斜,图上三角形的斜边是声线,根据相似三角形原理有:

(1)

其中H水:水面到海底的垂直高度,S水:测量水深记录值,HG:GPS接收机到海底的高度,SG:GPS接收机到海底的测量记录值。接收机为了得到良好的信号需要离开测船一定高度,所以SG>S水。

(SG―HG)>(S水―H水)(2)

从以上分析可知:记录值与真实值的差距(误差),无验潮模式大于潮位改正模式,船舶横摇纵摇对无验潮模式测深精度影响更大。

三、验证潮位改正精度的一种方法

海洋测绘是测量船在海面上测量海底相对于海水面的深度,而海水面由于日月引力的影响周而复始地做固定周期的升降运动,因此必须确定一个固定的深度基准作为参考(如85高程基准),一般选择当地理论深度基准面,将瞬时测量的水深值归算到当地理论深度基准面就需要设立验潮站测量海面的瞬时高程值进行潮位改正。潮位改正的目的是尽可能地消除测深数据中的海洋潮汐影响,将测深数据转化为以当地理论深度基准面为基准的水深数据。在实际测量中不可能观测测区内每一时刻的潮汐变化值,所以,水位观测通常以“点”代“面”的改正方法。潮位改正方法主要有单站潮位改正法、线性内插法、水位分带法、时差法和参数法等,每种方法都有自己的假设条件,所以在水位改正时存在一定的误差。

目前,我国对于水位改正的精度还没有给出具体的规定,但是GB12327―1998《海道测量规范》给出了“相邻验潮站之间的距离应满足最大潮高差不大于1m,最大潮时差不大于2h,且潮汐性质基本相同”的规定。考虑到现在高速发展的海洋测绘技术以及仪器条件比颁布《海道测量规范》时要高许多,可以用外推法或者内插法对潮位数据的精度进行一定的评估,具体方法是:在确立验潮站布设方案之后,在呈三角形设置的验潮站中间位置投放一自容式验潮仪(或者人工在测区内的几个小岛上不同时间不同位置分别观测7h)与水位分带法计算的该位置的潮位值比较,以确定分带法潮位改正的精度。

结论

海洋测绘是一门多传感器协同作业的数据采集与处理技术,集GPS空间定位、海洋声学测深、声速测量、潮位测量等于一体,要提高海洋测绘数据精度必须从施测的每一个环节入手分析。换能器船舷安装时测线方向应该尽量设计与波向涌向一致;测船横摇纵摇对无验潮测深模式的影响较验潮模式更大;潮位的内插改正精度是可以通过多余观测来实现评定的。

参考文献

海洋测绘的主要内容范文篇11

我们有必要进一步认识和理解太阳电磁辐射是如何影响地球环境包括气候的。这需要对太阳光辐射进行持续和长期的监测,并对大气层、海洋和陆地表面特征变化进行连续观测。然后,对这些信息加以汇总,从而提高气候变化的建模效果,需要特别注意的是臭氧层变化问题,有必要对此进行连续观测,以确定由此造成的对环境以及人类健康的影响。自然资源的可持续管理也需要对地表变化的机理加以掌握和理解.我们必须能够对全球环境进行评估,并能知道其如何变化,这非常重要因为只有基于这样的坚实基础才能制定程序,从而实现对环境的保护,确保粮食安全以及带来因气候变化带来的人道主义后果。

卫星遥感工具

作为全球无线电通信系统的一部分,卫星在收集全球气候数据和气候变化数据前面发挥了重要作用,目前卫星主要用于监测碳排放、极盖和冰河存储的冰量的改变,以及大气温度的变化方式通过遥感,能够获知陆地覆盖和较大范围发生的任何变化的最准确和最新信息,还能提供除遥感外其他途径无法获得的偏远地区数据。重复测量使得有可能为跨越若千年代的遥感数据创建档案,这些数据可用于创建陆地覆盖和陆地使用方面的时问序列数据。

国际电联的职能

国际电联无线电通信部门(ITU—R)在气候变化领域开展了重要工作。特别值得一提的是,ITU-R研究成果作为基础资料,多次在及时处理气候变化紧迫问题方面发挥了重要作用。例如,题为“用于地球观测应用的无线电通信的使用”的第673号决议(WRC-07)指出,90%以上的由然灾害与气候或天气有关,根据该决议,有了地球观测数据,将更容易理解气候变化问题,从而更容易建立气候变化各方面的模型,并对之进行验证。这显然有利于政策制定工作的开展。第672号决议(WRC-07)“在7750-7850MHz频段为H星气象业务静展划分”队为,在全球火预报以及气候变化和气候有关的灾害危险预测方面,气象卫星数据发挥着重要作用。

规则性标准和技术标准

ITU-R为卫星和地面,气候监测及数据分配系统的正常运行建立了规则性基础和技术基础(见框)。其做法如1、划分必要的无线电频谱和p景轨道资源;分析新的和已有卫星系统之问的兼样性;开展研究并制定审问及其他无线电通信系统和Ⅲ络的国际标准;提供卫星和地面系统使用的指南及支持,以开展环境监测及冈气候变化引起的灾害预测和减灾工作。《无线电规则》中纳入的标准具有条约地位,属强制性质。其他标准采用国际电联建议书方式,属自愿性质。各种不同标准涉及不同的系统运行,如:

•监测陆地、海洋和人气参数变化(如植被生物量,海洋盐度,淡水地下储量以及云气驱散等),跟踪飓风和台风态势及火山和森林火蔓延情况。

“跟踪海啸、龙卷风和雷暴的气象。

基于无线技术的天气数据收集和处明!气象辅助系统。

用于传送自然和人为灾害信息的各种不同无线电通信系统(卫星和地面)。

助力主管部门实施气候监测

在环境观测、气候控制、天气预报以及帮助预测、探测和减缓自然和人为灾害等方面,很有必要采用无线电通信技术那么,各主管部门从何处能获得帮助,以便使用这此技术,并实施频道规划和卫星、地面技术的工程部署?答案就是ITU-R建议书、报告以及手册,这些材料提供了有关空间研究、地球探测l卫星、气象辅助、气象卫星和无线电定位业务无线电通信系统和无线电应用的信息。

即将展开的WRC-12辩论

世界无线电通信大会(WRC—12)将于2012年1月23日至2月17日在内瓦举行,其中大会第2次筹备会议(CPM11-2)考虑了有关气候变化的一些问题。特别是这次会议提议对《无线电规则》进行一项修改,用于保护20kHz频道以下长距离雷电探测系统的操作和研发。基TCPM11-2的讨论,WRC-12也将考虑以下问题:1)为卫星气象系统新增7750-7850MHz频段划分,以提高现有气象预测特别是数值天气预报的性能。2)275GHz3000GHz之为卫星地球探测业务划分附加频带,以提高对水循环成分的测量效果。3)第673号决议(WRC-07)进行修订,呼吁ITU—R研究“加强对地球观测无线电通信应用关键作用和全球重要意义的认识”,并在“无线电规则”中纳入新的一款,敦促全国主管部门认识到地球观测工作的重要意义。4)在3-50MHz范围内为无线电定位业务做出划分,用于海洋测绘雷达对海洋表面波高和海流的检测以及对九型物体的跟踪,这主要是考虑到在灾害应对、海洋测绘、气候和气象操作等方面越来越多地依赖这些系统.从而有必要进一步提高海洋测绘雷达所用频谱的规制地位。

海洋测绘的主要内容范文

关键词:非计算机专业;程序设计;对策

中图分类号:G424文献标识码:A文章编号:1009-3044(2013)34-7824-02

随着计算机技术的发展,随着信息化技术的发展,高等院校非计算机专业对计算机程序设计课程的需求非常强烈。需求可以分为三个方面:一是课程教育中的需求,比如一些课程中出现的部分内容可以用计算机编写程序进行相关的计算,即加深课程教学的深度,又锻炼学生的变成能力,比如《大地测量学》课程中,高斯正反算公式较为复杂,人工计算比较繁琐,容易出错,但是如果能够使用能够编写程序计算,那么就可以避免这些问题;另外一个是科研需求,目前高校教师都拥有较大的科研压力和科研任务,教师也比较喜欢具有编程功底的学生,这样很多教师的科研模型、算法,就可以通过计算机编程得到实现,取得良好科研成果;学生工作的需求:IT行业需要大量的程序设计开发人员,这些程序设计开发人员如果同时具备一定的专业背景,那么是非常受相关的软件公司欢迎的,比如基于GIS应用的行业软件系统在各行各业发挥着很大的作用,具有GIS专业知识背景的学生,如果有较深的编程功底,那么这些学生在求职时就会受到热烈的欢迎,无论是政府的国土、规划、交通等,还是IT软件公司都能够胜任工作。

1海洋测绘专业本科生对计算机程序设计课程需求状况分析

具有良好专业背景、同时具有良好计算机程序开发能力的学生非常受欢迎,同样我们培养的海洋测绘专业学生,也是要具有相应的素质。

海洋测绘专业本科培养目标:本专业培养具备工程测量、大地测量、海道测量、地理信息系统、卫星定位、遥感以及海图编制等方面的基本知识,能在海洋测绘、海洋导航与定位、港口与海岸工程建设、海洋资源勘察、调查与管理、海洋制图与地理信息系统等领域从事工程、研究、管理等方面工作的高素质海洋测绘人才。海洋测绘专业的特色是需求迫切而供给量很少;实践性较强,学生需掌握较多的实践知识和动手能力,毕业生的就业方向有:国土、规划、电力勘察、资源勘察、海洋、测绘、海事、水利、交通、海军部队等部门及涉海类工程、设备、销售公司。海洋测绘专业包括的主要课程有:工程测量学、测量平差基础、大地测量学、海道测量学、空间测量与制图、海图学、地理信息系统、摄影测量与遥感、全球卫星定位系统、海洋地质学、港口与海岸工程(岛礁)等。

专业课程中:工程测量学课程中的坐标转换、土石方量计算、道路边桩放样坐标计算、测量机器人的自动监测程序实现,这些内容都可以进行编程实现;测量平差基础中各种网的平差均可以编程实现,大大简化计算工作量,尤其是矩阵的逆运算;大地测量学中大地主题计算、高斯投影正反算、投影换带计算也都可以编程实现,简化计算;海图学课程中投影的实现、地理信息系统课程中数据显示、存储、统计查询、分析等、摄影测量与遥感课程中内外方为元素、立体像对的三维实现、遥感数字图像处理课程中图像的各种处理算法,这些都可以编程实现。

相应的这些课程中可以编写程序实现的内容,也都是相应的企事业单位中会应用到的内容。所以说,为了提高本科生的程序开发能力、加大本科生的学习兴趣、提高毕业生的就业质量和就业率,在这些课程中加大编程能力是非常必要的。

2当前课程中程序设计教学存在的问题

当前在课程教学中,我们已经加入了相应部分的程序设计教学内容。但是取得效果和预期还有很大的差距。造成这样差距的原因有几下方面。

第一是教学环节所用的程序设计语言与学生从计算机专业教师那里学习的程序设计语言不相符。例如,海洋测绘学生学习过C语言、java语言,但是在教学中各个任课老师使用的语言是、C#.NET、C++等。虽然,编程语言其本质都是一门工具,有较为相近的语法、循环控制结构、变量函数定义规则,但是有些语言是面向过程的,有些语言是面向对象的,比如C语言面向过程,java语言、、C#.NET、C++则是面向对象的编程语言,两者很大程度是编程思想不一致,这就造成了学生学习的困难。

第二是程序设计语言所使用的工具不同。比如java开发工具就有JDK、eclipse、VJ++等等14种之多,各个工具其实功能都相同,但是在各个平台之间进行转换,也会存在困难,这给本来编程功底并不深的非计算机专业的学生造成了不小的障碍。

第三是课程衔接不紧凑、课时较少。由于计算机编程是学生普遍反映较难的课程,尤其是女生。当学生学完计算机专业教师教授的程序设计课程,并不是紧接着学习专业课程,学习专业课程中的编程相关内容。这样的时间差,也给大部分学生的学习造成困难。课时较少主要反映在专业课程中如果加入程序设计内容,就会加大课时需求。而目前的课时都较少,对此部分内容教学的质量产生不利影响。

第四是教师队伍程序设计教学不一致,教学团队沟通较少。目前存在各个教师自身原因,所使用的编程语言也不一致。教学团队目前在这个问题上沟通较少,或者教师已经多年的习惯,达成一致存在较大困难。

第五是学生对程序设计的恐惧心理。在教学过程中,如果要求同学编程实现某些内容,同学中绝大数人会产生恐惧心理,比较排斥编程。

综上所述,在专业课程中执行程序设计确实存在着较多的困难,但是为了提高这部分的教学质量,我们必须克服困难,找到比较好的措施。

3对策

经过认真的调研与分析,觉得可以从以下几个方面来应对上述问题。学生学习编程语言可以选两门:首先选一门编程语言经过学习,学生不会在对第二门编程语言产生抵触情绪;当然这两门编程语言的选择,要面向专业,因为不同的专业可能所需不一样。针对海洋测绘专业,建议选择C++语言和C#语言。C#语言和和JAVA语言比较像,但是其学习相对容易,但是这门语言相对起来学习容易,另外C#语言是面向对象的,属于微软公司重点打造的,具有很大的优势。同时要使用微软的开发工具,这样的在开发工具上进行统一,也为学生的学习减少障碍,避免了学生的抵触情绪。即使在工作中使用的平台进行了更换,但是如果学生已经具有良好的功底,那么变换开发工具,存在的困难相对也较小点。

第二,课程安排相对紧凑,加大课时量,教师之间加强沟通。保证学生在学习完一门程序设计语言之后,能够很快的进行应用,应用的地方就是专业课程,专业课程教师从容易到复杂的循序渐进过程开始教学,这样才能抓住学生的学习心情,不产生抵触情绪。各个环节的教师加强沟通,完善程序设计的整个大学期间的教学。把程序设计的教学生命周期延长至整个本科学习阶段。教师、教学团队、整个课程评估都应该考虑到这些问题,通过沟通达成语言学习、开发工具使用一致的目的,让教学中减少因为不一致而产生的教学障碍、学习障碍,从而提高教学质量。

第三,教学内容设计由容易到简单。教学内容先易后难,这样慢慢培养学生的兴趣,让学生从克服相对较小的困难中获得成就感,产生学习和编程解决专业课程中问题的兴趣,循序渐进的方式,逐步加大难度,提高学生的程序设计能力。

4总结

当前非计算机专业教学中,对程序设计教学存在较大的需求。通过分析当前教学中存在的问题,总结出问题主要有五个方面,这些问题中既有教学课程设置的问题,也有教学团队沟通较少的问题,更有学生对程序设计存在的恐惧问题。针对这些问题,提出相应的对策,达到改善教学质量的目标。

参考文献:

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      daniel 0 2024-03-19 19:52:13

    2. 农田水利工程的特点范例(12篇)

      农田水利工程的特点范文篇1关键词:农田水利;乡村景观;融合1、前言农业发展对我国的经济的发展有着不可替代的重要作用,虽然近些年来,我国的农田水利发展取得了一定的成绩,但是对..

      daniel 0 2024-03-19 19:20:13

    3. 关于低碳生活的好建议范例(12篇)

      关于低碳生活的好建议范文篇1关键词:林业;低碳经济;地位作用;建议低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,其实质是能源高效利用、清洁能源开发、追求绿色GDP..

      daniel 0 2024-03-19 18:48:13

    4. 农田水利发展趋势范例(12篇)

      农田水利发展趋势范文篇1【关键词】节水灌溉;技术,趋势,建议【abstract】thistextoverviewstanzawaterirrigationtechniquecontent,systemanddevelopmenttrend,putforwardprop..

      daniel 0 2024-03-19 18:16:13

    5. 农田建设规划方案范例(3篇)

      农田建设规划方案范文《农田水利条例(草案)》于4月27日经国务院常务会议审议通过。田学斌强调,该条例的制定,对促进农田水利事业步入法治轨道、从根本上扭转农田水利建设明显..

      daniel 0 2024-03-19 17:44:13

    6. 常见垃圾处理方法范例(12篇)

      常见垃圾处理方法范文1篇1前言生活垃圾,是指日常生活中或为日常生活提供服务活动产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固定废物。由于我国以前对环境的保护..

      daniel 0 2024-03-19 17:12:13

    7. 思想政治教学概念范例(12篇)

      思想政治教学概念范文1篇1一、语言流畅语言流畅是政治教师基本素质之一。教师授课的语言流畅与否,直接关系到学生对知识的掌握程度。因此,教师要把需要讲述的内容,通过自然、..

      daniel 0 2024-03-19 16:40:13

    8. 鼓励教学研究范例(12篇)

      鼓励教学研究范文1篇1传统的高中英语教学以接受式学习为主,学生只需走进课堂、翻开课本、跟随老师便能完成全部英语学习任务,长期地接受学习和应试练习极大地扼杀了高中生的..

      daniel 0 2024-03-19 16:08:13