鄭金駒
(惠州市海洋勘測設(shè)計中心, 廣東 惠州 516001)
通常情況下,傳統(tǒng)測繪往往無法脫離人工繪圖的支持,不止浪費大量繪圖時間,更難以保證總體繪圖質(zhì)量。自進入21世紀以來,在社會經(jīng)濟穩(wěn)健發(fā)展的大背景下,我國海洋測繪信息化建設(shè)取得令人滿意的長足進步,社會對于海洋測繪的要求也更為嚴格。海洋信息化測繪將數(shù)字化測繪作為典型特征,向用戶提供網(wǎng)絡(luò)化服務(wù),而其本質(zhì)為向用戶提供實時地理信息等方面綜合服務(wù)[1]。由于海洋測繪技術(shù)水平高低與國防建設(shè)事業(yè)間關(guān)系密切,一旦出現(xiàn)各種問題則對國防事業(yè)產(chǎn)生極其深遠的不利影響。同時,相較于陸地測繪信息化,海洋測繪信息化技術(shù)難度較高,對于測繪技術(shù)人員的要求更為嚴格。鑒于此,本課題針對海洋測繪應(yīng)用信息化技術(shù)的研究具有重要現(xiàn)實意義。
改革開放后至 90年代時期是我國海洋測繪技術(shù)蓬勃發(fā)展的“黃金階段”。從人才培養(yǎng)角度來看,海軍某艦艇學(xué)院開設(shè)海洋測繪系,是我國首次著手重點培養(yǎng)海洋測繪方面本科學(xué)生,而從測量工具角度來看,70年代開始使用單波束測探儀,80年代后期開始使用微波測距定位系統(tǒng),利用計算機處理海洋重力測量相關(guān)數(shù)據(jù),大大提高數(shù)據(jù)處理的效率及準確性[3]。直至1994年GPS定位系統(tǒng)投入使用以來,海洋測繪方式發(fā)生翻天覆地的變化,一定程度上推動測量技術(shù)改進及提升的進程,例如:以跨越階段中水深測量儀器為例逐步開始使用可見光及微波遙感等方法完成水深測量任務(wù),能夠保證數(shù)據(jù)測量精確性。
與此同時,受當(dāng)前國家利益持續(xù)拓展的影響,周邊國家海洋資源掠奪程度漸漸強化,促使海洋測繪重要性日趨明顯,而信息化技術(shù)蓬勃發(fā)展,促使海洋測繪面臨著全新的變革及挑戰(zhàn),甚至存在造成還有測繪等相關(guān)學(xué)科重組的可能性。由此可見,開展海洋測繪信息化占據(jù)著極其重要的地位及作用,被認為是測繪技術(shù)體系的主要組成部分[4]。同時,地球約超過70%為海洋且約超過30%為陸地,而海洋測繪以海洋及相鄰陸地為主體對象,一旦測繪技術(shù)體系中缺少海洋則難以形成科學(xué)的理論體系。海洋測繪不止能向人類提供完整的海洋框架信息,更能實時監(jiān)測海水的性質(zhì)及其變化過程。
由此可見,從海洋測繪工作的進步及發(fā)展等角度綜合分析,實現(xiàn)海洋測繪信息化非常有必要。
將海洋測繪信息化技術(shù)應(yīng)用到海洋測繪工程項目當(dāng)中,能夠為海洋測繪工程項目提供客觀、科學(xué)的有利信息數(shù)據(jù)。從現(xiàn)狀來看,主要的海洋測繪信息化技術(shù)包括:縱向分離技術(shù)、橫向融合技術(shù)以及水下三維系統(tǒng)技術(shù)??偨Y(jié)起來,這三項技術(shù)的具體要點如下:
一般說來,海洋測繪信息化以實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)共享融合為核心目標(biāo),擺脫原有紙質(zhì)海洋圖紙的限制,實現(xiàn)測繪數(shù)字化信息融合共享,真正意義上做到規(guī)避系列問題。按流程環(huán)節(jié),海洋測繪可分為技術(shù)服務(wù)、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)整合及前期測量,并且結(jié)合信息化流程測量至最終服務(wù)呈現(xiàn)“一對一”或“多對一”的局面。與其他技術(shù)手段相比,縱向分離技術(shù)改變原有單一(即一對一)的技術(shù)模式,基本實現(xiàn)多對一及一對多的目標(biāo),滿足產(chǎn)品與數(shù)據(jù)間分離的要求,促使不同的產(chǎn)品源于相同的數(shù)據(jù),對于推動陸地海洋天空間信息數(shù)據(jù)融合共享具有非常顯著的作用。總而言之,信息間融合共享是實現(xiàn)海洋測繪信息化的必然抉擇。
海洋測繪信息化不止以縱向分離技術(shù)模式為依托,實現(xiàn)技術(shù)層面、裝備層面及理論層面的重大變革目標(biāo),更需要立足于縱向融合模式,促使海洋測繪與其他學(xué)科間有機整合。受經(jīng)濟全球化及需求多樣化的影響,橫向融合技術(shù)是實現(xiàn)海洋測繪信息化的有力手段。橫向融合技術(shù)無法面向單一性產(chǎn)品,其技術(shù)模式基本實現(xiàn)服務(wù)、產(chǎn)品、數(shù)據(jù)及裝備間融合的目標(biāo),例如:以裝備與數(shù)據(jù)間融合為例,其觀測對象具有共同性等鮮明特點,靈活運用橫向融合技術(shù)能擺脫業(yè)務(wù)體系層面的局限及制約,完成觀測平臺搭建的任務(wù),甚至裝備大氣傳感器、測探及水文等設(shè)備,滿足高度融合海洋測繪設(shè)備的目標(biāo)[5]。
同時,控制及評估海洋觀測數(shù)據(jù)的準確性無法脫離原有標(biāo)準額數(shù)據(jù)模型的支持,而應(yīng)用橫向融合模式后能實現(xiàn)搭建綜合性海洋測繪數(shù)據(jù)庫的目標(biāo),將各種測繪數(shù)據(jù)有機融合,大大提高測繪作業(yè)的準確性。受信息技術(shù)蓬勃發(fā)展的影響,海洋測繪需求呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢。即便海洋測繪以保證海洋工程有序開展為前提條件,但是靈活運用疊加方法能迎合多樣化的測繪需求,有助于形成個性化的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。
此外,將信息化技術(shù)與測繪服務(wù)相結(jié)合,能大大縮短海洋環(huán)境服務(wù)的總體耗時,而靈活運用橫向融合技術(shù)能搭建兼顧標(biāo)準化及系統(tǒng)性的網(wǎng)絡(luò)體系,真正意義上做到滿足地面及空中的服務(wù)需求,向不同用戶提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)及服務(wù)。
基于三維可視化技術(shù)當(dāng)中,數(shù)字地球技術(shù)屬于其中成熟的子技術(shù)之一。將三維系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用到海洋測繪信息化建設(shè)當(dāng)中,可實現(xiàn)對“陸地→水面→海水下面”的全方位漫游測繪,進一步能夠綜合分析空間、光照等三維信息。值得注意的是,水下三維系統(tǒng)所應(yīng)用的是SOA架構(gòu),此架構(gòu)可以基于任何平臺上使用,其粗粒度為主要特點,可以根據(jù)Web服務(wù)接口的定義實現(xiàn)消息的收發(fā),從而使跨平臺應(yīng)用功能得到有效實現(xiàn)。同時,采取HTTP作為傳輸訪問協(xié)議,并采取XML作為信息交換格式,使每個基礎(chǔ)服務(wù)均變成單獨接口,進而使三維數(shù)據(jù)服務(wù)得到有效實現(xiàn);除此之外,還能夠?qū)崿F(xiàn)3D分析服務(wù),為海洋測繪提供更多的有利信息數(shù)據(jù)。由此可見,根據(jù)具體工程的實際需求,在有必要的情況下,可以合理科學(xué)地使用水下三維系統(tǒng)技術(shù),從而為測繪工程工作效率的提升奠定扎實的基礎(chǔ)。
通過本文探究,認識到無論是被動服務(wù)或主動服務(wù),海洋測繪信息化早已成為不可逆轉(zhuǎn)的主流趨勢。由于當(dāng)前我國服務(wù)主體對象以實現(xiàn)信息化要求為前提條件,客觀上要求海洋測繪擺脫傳統(tǒng)技術(shù)體系的局限,秉持根本性變革理念,通過轉(zhuǎn)變原有的技術(shù)理念、購買全新的技術(shù)裝備及革新相應(yīng)的技術(shù)手段等方法推動海洋測繪信息化技術(shù)水平進步。同時,海洋測繪是實現(xiàn)海洋強國目標(biāo)的有力手段,涵蓋多種技術(shù)及多門學(xué)科內(nèi)容,充分發(fā)揮海洋管理組織的統(tǒng)籌作用,力求協(xié)同合作搭建其高效創(chuàng)新的信息分享體系,大大提高信息利用率,為推動海洋測繪信息化技術(shù)普及進程提供強有力的支持。