【测绘地信发展研究】欧阳永忠：我国海洋测绘的需求与差距
课题组信息：欧阳永忠，海军海洋测绘研究所总工程师，兼任中国测绘地理信息学会海洋测绘专业委员会副主任；元建胜...
课题组信息：
欧阳永忠，海军海洋测绘研究所总工程师，兼任中国测绘地理信息学会海洋测绘专业委员会副主任；
元建胜、马宏达，海军司令部航海保证部；
彭认灿，海军大连舰艇学院海洋测绘系；
翟国君，海军海洋测绘研究所；
崔洪生，海军出版社。
我国海洋测绘的需求与差距
“新常态”本身是一个新的经济术语，发端于美国，后被引入中国。中国经济新常态实质上是经济发展告别粗放的高速增长阶段，进入高效率、低成本、可持续的中高速增长阶段，主要有以下四个特征：一是中高速，二是优结构，三是新动力，四是多挑战。何谓海洋测绘的新常态呢？海洋测绘新常态是中国经济新常态的组成部分，其局部总体态势必然与中国经济宏观态势趋同，其发展演变必然受中国经济宏观态势的制约与影响，但海洋测绘作为基础性行业，在当前国家海洋强国战略和“一带一路”发展战略的强劲需求牵引下，又有其自身独特的局部特征。在现阶段，我们认为新常态的海洋测绘具有如下四个鲜明的新特征：
一是力量多元化。由以海军作为海洋测绘的主体力量和实施者向军民融合加速推进，国家涉海部门、沿海省市以及相关科研院所广泛地参与海洋测绘，力量多元化带来了投资增长迅猛，技术、装备、人才需求旺盛。
二是区域全球化。覆盖区域范围由内陆水域、沿岸、近海及海上航线、特定海区扩展至全球海域，由重点关注中国近海转向与关注全球海域并重。
三是技术装备立体化、国产化。由船载装备为主向空、天、地、水面和水下五位一体发展，由绝大部分依赖国外进口转向引进与国产自主研制相结合，技术与装备国产创新需求驱动强劲。
四是挑战多重化、复杂化。随着海洋强国战略和“一带一路”海上丝绸之路建设以及海军战略转型的深入推进，海洋测绘的基础性、战略性地位进一步加强，海洋测绘已成为军地相关部门重点关注和发展的领域，从而对海洋测绘政策法规体系、管理运行体制机制、基础设施、技术标准、高新技术、平台与装备、资源共享和军民融合等各个方面提出了多重挑战，海洋测绘已进入技术创新与制度创新并重的新的历史阶段。
（一）法规标准与新技术
一是法规标准建设挑战。随着各方面对海洋的关注，涉海部门对海洋测绘的投入不断加大，海洋测绘事业进入到迅猛发展阶段，由于海洋测绘法规尚不够完备等原因，出现了海洋测绘活动各自为政、无人监管、质量无法控制、资源无法整合和成果无法共享等问题。海军目前主管国家海洋基础测绘的法律地位已面临新形势、新情况的挑战，因此，要求我们必须加快推进海洋测绘法规建设，形成与国家现行测绘法规配套衔接的海洋测绘法规体系，从国家层面强化海洋测绘的归口管理，使海军主管国家海洋基础测绘的法律地位真正落到实处，确保国家安全，推动海洋测绘军民融合深度发展。
二是新作业技术体系标准建设挑战。随着高新技术在海洋测绘领域应用的不断深入，形成了基于星载、机载和船载平台的立体式多要素信息同步观测与获取，以及基于数据库的一体化海图制图等多种新型海洋测绘作业技术体系。新型海洋测绘作业技术体系的运用，加快了海洋测绘事业的发展，但也暴露出相关技术标准明显滞后的问题，并已在一定程度上制约了新型海洋测绘作业技术体系的普及，迫切需要研究制定与之配套的海洋测绘标准。
三是信息化技术体系标准建设挑战。我国海洋测绘的技术方法和手段发生了深刻的变化，已全面实现了由模拟作业方式到数字作业方式的革命性转变，建立了包括各种配套海洋测绘标准在内的数字化海洋测绘技术体系。但如何在这一基础上进一步构建以海洋基础地理信息获取空间化、实时化，处理自动化、智能化，服务网络化、社会化为特征的信息化海洋测绘技术体系，实现海洋测绘的跨越式发展，对基于信息化技术体系的海洋测绘标准建设提出了十分迫切的要求。
（二）基础设施
一是海洋测绘基准设施建设挑战。构建和维持与陆地一致的海洋测绘基准体系是海洋地理信息获取、处理和开发利用的基础条件和基本保障，也是提高海洋测绘生产效率，确保成果质量的前提和保证。它既是不同部门实现多源海洋测绘成果有效融合共享的基础，也是不同部门生产多元海洋地理信息产品和提供服务保障必须共同遵循的技术基准。海洋测绘基准主要包括平面、高程/深度、重力和地磁基准，其观测和维持所需的基础设施分别由连续运行GNSS站网、验潮站（含GNSS潮汐观测浮标），高等级GNSS大地控制网、水准控制网、重力控制点（含重力基点）、地磁观测控制点和相应的数据处理中心构成。60多年来，海洋测绘基准设施建设基本满足了海洋测绘生产与产品制作的需求，但随着海洋测绘技术的进步，以及海洋经济建设、海洋权益维护需求的不断拓展，海洋测绘基准设施体系构成不完善问题日益显现，主要表现在：
（1）缺乏与陆地协调一致的GNSS连续运行CORS站网及其数据处理中心，以及合理覆盖全国沿岸陆地和海岛礁的高精度GNSS大地控制网，尚不具备陆海一致的四维大地基准框架设施的同步持续观测与维持能力；
（2）不同部门管理的长期验潮站独立运行管理，尚未实现联合组网业务运行，缺乏与长期验潮站同步运行的海洋GNSS验潮浮标设施，尚不具备沿岸陆地站与管辖海域垂直基准设施的同步持续观测与维持能力；
（3）缺乏高精度、高分辨率的海洋大地水准面模型，无缝垂直深度基准模型构建仍处于理论研究阶段，未形成工程化应用的高精度、高分辨率高程与深度基准转换模型；
（4）重力基准尚未实现全国沿岸陆地和海岛礁的合理覆盖。现有地磁台站无法满足新拓展的海岛礁地磁要素观测及其未来数据应用的控制需求。
二是海洋测绘网络基础设施建设挑战。与陆地测绘相比，海洋测绘网络基础设施建设差距较大。互联互通的全国性海洋测绘网络基础设施建设仍停留在概念阶段，满足海洋测绘需求的专用数据传输网络通信设施建设规划尚未启动论证。满足实时、准实时大容量数据传输的网络通信设施是海洋测绘网络基础设施的核心部分，也是信息化海洋测绘技术体系构建的必备核心基础。在现有条件下，依靠技术进步，统筹国家、军队涉海部门开展全国性的海洋测绘专网建设是最现实的选择。
三是海洋测绘数据处理与质量评估能力建设挑战。经过多年的发展，海洋测绘作业力量格局已由单一的海军测绘部队占绝对优势逐渐发展成为海军测绘部队与地方涉海部门融合共进的局面，全球化的海洋测绘保障必须凝聚各方面的力量协同展开。最近20多年，海军与地方涉海部门联合实施了多个海洋勘测国家专项，地方涉海部门向海军汇交了大量的成果资料，但由于各部门的需求与标准不一，汇交资料的质量与服务经济建设各项工作和军事应用的要求存在较大差距，这些资料在应用前必须重新进行质量检验评估与多种应用标准化处理，采用一事一办的做法，已严重制约了大批宝贵资料及时发挥应有的价值，急需建立常态化的海洋测量数据质量检验评估与处理中心和海图数据质量检验评估与处理中心，形成对各部门、多种技术手段获取的资料进行检验评估与标准化处理能力。
（三）海区测量与产品保障
一是成果现势性差海区复测挑战。因港口航道建设、沿海经济开发，相应地区的海岸线、港口、航道都发生了很大的变化，原有勘测量资料无法保障海上航行安全、海洋开发和海洋工程建设的现实需求，急需重新勘测。这就要求制定切实可行的海洋基础测绘工作计划，统筹组织上述区域的勘测与复测工作。
二是产品保障范围覆盖全球海域的挑战。我国已经成为世界航运第一大国，远洋运输船舶遍布全球海域；海军面向全球遂行多样化任务的使命要求让舰船的活动范围扩展到全球海域，以及北冰洋航线的开通，上述各领域的发展变化都要求我国的海洋测绘产品保障必须紧跟发展要求，保障范围尽快覆盖全球海域。同时，与此相适应，必然是对全球海洋地理信息获取与保障的自主性要求，只有具有自主的海洋测绘产品保障体系，才能在全球海洋测绘领域中拥有主导权和话语权。
三是海军面向全球遂行多样化任务的远程快速保障挑战。近年来，海军舰船执行护航、出访、维和、撤侨、军演等面向全球的多样化任务逐年增多，这些任务机动性强，航行区域不固定，传统的舰船自给式保障模式已经远远不能支撑任务的执行。海洋测绘产品生产周期长、更新速度慢、现势性不强，制约产品自动化生产若干关键技术尚未解决。数字海图技术起步较晚，受生产软件、数据模型、质量评价机制、自动综合技术、基础数据库建设等因素的制约，其生产自动化水平还不高。利用航空航天遥感手段生产海洋测绘保障产品能力弱，急需构建海洋航空航天遥感影像业务化生产体系。
本文摘自《测绘地理信息蓝皮书》之《新常态下的测绘地理信息研究报告（2015）》
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欧阳永忠，海军海洋测绘研究所总工程师，兼任中国测绘地理信息学会海洋测绘专业委员会副主任；
元建胜、马宏达，海军司令部航海保证部；
彭认灿，海军大连舰艇学院海洋测绘系；
翟国君，海军海洋测绘研究所；
崔洪生，海军出版社。
我国海洋测绘的需求与差距
“新常态”本身是一个新的经济术语，发端于美国，后被引入中国。中国经济新常态实质上是经济发展告别粗放的高速增长阶段，进入高效率、低成本、可持续的中高速增长阶段，主要有以下四个特征：一是中高速，二是优结构，三是新动力，四是多挑战。何谓海洋测绘的新常态呢？海洋测绘新常态是中国经济新常态的组成部分，其局部总体态势必然与中国经济宏观态势趋同，其发展演变必然受中国经济宏观态势的制约与影响，但海洋测绘作为基础性行业，在当前国家海洋强国战略和“一带一路”发展战略的强劲需求牵引下，又有其自身独特的局部特征。在现阶段，我们认为新常态的海洋测绘具有如下四个鲜明的新特征：
一是力量多元化。由以海军作为海洋测绘的主体力量和实施者向军民融合加速推进，国家涉海部门、沿海省市以及相关科研院所广泛地参与海洋测绘，力量多元化带来了投资增长迅猛，技术、装备、人才需求旺盛。
二是区域全球化。覆盖区域范围由内陆水域、沿岸、近海及海上航线、特定海区扩展至全球海域，由重点关注中国近海转向与关注全球海域并重。
三是技术装备立体化、国产化。由船载装备为主向空、天、地、水面和水下五位一体发展，由绝大部分依赖国外进口转向引进与国产自主研制相结合，技术与装备国产创新需求驱动强劲。
四是挑战多重化、复杂化。随着海洋强国战略和“一带一路”海上丝绸之路建设以及海军战略转型的深入推进，海洋测绘的基础性、战略性地位进一步加强，海洋测绘已成为军地相关部门重点关注和发展的领域，从而对海洋测绘政策法规体系、管理运行体制机制、基础设施、技术标准、高新技术、平台与装备、资源共享和军民融合等各个方面提出了多重挑战，海洋测绘已进入技术创新与制度创新并重的新的历史阶段。
（一）法规标准与新技术
一是法规标准建设挑战。随着各方面对海洋的关注，涉海部门对海洋测绘的投入不断加大，海洋测绘事业进入到迅猛发展阶段，由于海洋测绘法规尚不够完备等原因，出现了海洋测绘活动各自为政、无人监管、质量无法控制、资源无法整合和成果无法共享等问题。海军目前主管国家海洋基础测绘的法律地位已面临新形势、新情况的挑战，因此，要求我们必须加快推进海洋测绘法规建设，形成与国家现行测绘法规配套衔接的海洋测绘法规体系，从国家层面强化海洋测绘的归口管理，使海军主管国家海洋基础测绘的法律地位真正落到实处，确保国家安全，推动海洋测绘军民融合深度发展。
二是新作业技术体系标准建设挑战。随着高新技术在海洋测绘领域应用的不断深入，形成了基于星载、机载和船载平台的立体式多要素信息同步观测与获取，以及基于数据库的一体化海图制图等多种新型海洋测绘作业技术体系。新型海洋测绘作业技术体系的运用，加快了海洋测绘事业的发展，但也暴露出相关技术标准明显滞后的问题，并已在一定程度上制约了新型海洋测绘作业技术体系的普及，迫切需要研究制定与之配套的海洋测绘标准。
三是信息化技术体系标准建设挑战。我国海洋测绘的技术方法和手段发生了深刻的变化，已全面实现了由模拟作业方式到数字作业方式的革命性转变，建立了包括各种配套海洋测绘标准在内的数字化海洋测绘技术体系。但如何在这一基础上进一步构建以海洋基础地理信息获取空间化、实时化，处理自动化、智能化，服务网络化、社会化为特征的信息化海洋测绘技术体系，实现海洋测绘的跨越式发展，对基于信息化技术体系的海洋测绘标准建设提出了十分迫切的要求。
（二）基础设施
一是海洋测绘基准设施建设挑战。构建和维持与陆地一致的海洋测绘基准体系是海洋地理信息获取、处理和开发利用的基础条件和基本保障，也是提高海洋测绘生产效率，确保成果质量的前提和保证。它既是不同部门实现多源海洋测绘成果有效融合共享的基础，也是不同部门生产多元海洋地理信息产品和提供服务保障必须共同遵循的技术基准。海洋测绘基准主要包括平面、高程/深度、重力和地磁基准，其观测和维持所需的基础设施分别由连续运行GNSS站网、验潮站（含GNSS潮汐观测浮标），高等级GNSS大地控制网、水准控制网、重力控制点（含重力基点）、地磁观测控制点和相应的数据处理中心构成。60多年来，海洋测绘基准设施建设基本满足了海洋测绘生产与产品制作的需求，但随着海洋测绘技术的进步，以及海洋经济建设、海洋权益维护需求的不断拓展，海洋测绘基准设施体系构成不完善问题日益显现，主要表现在：
（1）缺乏与陆地协调一致的GNSS连续运行CORS站网及其数据处理中心，以及合理覆盖全国沿岸陆地和海岛礁的高精度GNSS大地控制网，尚不具备陆海一致的四维大地基准框架设施的同步持续观测与维持能力；
（2）不同部门管理的长期验潮站独立运行管理，尚未实现联合组网业务运行，缺乏与长期验潮站同步运行的海洋GNSS验潮浮标设施，尚不具备沿岸陆地站与管辖海域垂直基准设施的同步持续观测与维持能力；
（3）缺乏高精度、高分辨率的海洋大地水准面模型，无缝垂直深度基准模型构建仍处于理论研究阶段，未形成工程化应用的高精度、高分辨率高程与深度基准转换模型；
（4）重力基准尚未实现全国沿岸陆地和海岛礁的合理覆盖。现有地磁台站无法满足新拓展的海岛礁地磁要素观测及其未来数据应用的控制需求。
二是海洋测绘网络基础设施建设挑战。与陆地测绘相比，海洋测绘网络基础设施建设差距较大。互联互通的全国性海洋测绘网络基础设施建设仍停留在概念阶段，满足海洋测绘需求的专用数据传输网络通信设施建设规划尚未启动论证。满足实时、准实时大容量数据传输的网络通信设施是海洋测绘网络基础设施的核心部分，也是信息化海洋测绘技术体系构建的必备核心基础。在现有条件下，依靠技术进步，统筹国家、军队涉海部门开展全国性的海洋测绘专网建设是最现实的选择。
三是海洋测绘数据处理与质量评估能力建设挑战。经过多年的发展，海洋测绘作业力量格局已由单一的海军测绘部队占绝对优势逐渐发展成为海军测绘部队与地方涉海部门融合共进的局面，全球化的海洋测绘保障必须凝聚各方面的力量协同展开。最近20多年，海军与地方涉海部门联合实施了多个海洋勘测国家专项，地方涉海部门向海军汇交了大量的成果资料，但由于各部门的需求与标准不一，汇交资料的质量与服务经济建设各项工作和军事应用的要求存在较大差距，这些资料在应用前必须重新进行质量检验评估与多种应用标准化处理，采用一事一办的做法，已严重制约了大批宝贵资料及时发挥应有的价值，急需建立常态化的海洋测量数据质量检验评估与处理中心和海图数据质量检验评估与处理中心，形成对各部门、多种技术手段获取的资料进行检验评估与标准化处理能力。
（三）海区测量与产品保障
一是成果现势性差海区复测挑战。因港口航道建设、沿海经济开发，相应地区的海岸线、港口、航道都发生了很大的变化，原有勘测量资料无法保障海上航行安全、海洋开发和海洋工程建设的现实需求，急需重新勘测。这就要求制定切实可行的海洋基础测绘工作计划，统筹组织上述区域的勘测与复测工作。
二是产品保障范围覆盖全球海域的挑战。我国已经成为世界航运第一大国，远洋运输船舶遍布全球海域；海军面向全球遂行多样化任务的使命要求让舰船的活动范围扩展到全球海域，以及北冰洋航线的开通，上述各领域的发展变化都要求我国的海洋测绘产品保障必须紧跟发展要求，保障范围尽快覆盖全球海域。同时，与此相适应，必然是对全球海洋地理信息获取与保障的自主性要求，只有具有自主的海洋测绘产品保障体系，才能在全球海洋测绘领域中拥有主导权和话语权。
三是海军面向全球遂行多样化任务的远程快速保障挑战。近年来，海军舰船执行护航、出访、维和、撤侨、军演等面向全球的多样化任务逐年增多，这些任务机动性强，航行区域不固定，传统的舰船自给式保障模式已经远远不能支撑任务的执行。海洋测绘产品生产周期长、更新速度慢、现势性不强，制约产品自动化生产若干关键技术尚未解决。数字海图技术起步较晚，受生产软件、数据模型、质量评价机制、自动综合技术、基础数据库建设等因素的制约，其生产自动化水平还不高。利用航空航天遥感手段生产海洋测绘保障产品能力弱，急需构建海洋航空航天遥感影像业务化生产体系。
本文摘自《测绘地理信息蓝皮书》之《新常态下的测绘地理信息研究报告（2015）》
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