海洋与海洋测绘.ppt
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1、现代海洋测绘技术现代海洋测绘技术海洋与海洋测绘海洋与海洋测绘 主讲人:赵玉新主讲人:赵玉新主讲人:赵玉新主讲人:赵玉新 教授教授教授教授 电话:电话:电话:电话:0451-825894060451-82589406 Email:Email:4/13/20234/13/20231 1本节提纲 你为什么选这门课?你为什么选这门课?4/13/20234/13/20232 2课程背景与意义 从事涉海科研工作的基础。从事涉海科研工作的基础。*船舶领域相关科研离不开对海洋的了解。船舶领域相关科研离不开对海洋的了解。海洋、海防教育。海洋、海防教育。海洋事业的发展对人才的需求:包括海事局、海洋局、海海洋事业的
2、发展对人才的需求:包括海事局、海洋局、海军海洋测绘单位以及海洋工程单位都对掌握该领域知识的人军海洋测绘单位以及海洋工程单位都对掌握该领域知识的人才有强烈需求。才有强烈需求。4/13/20234/13/20233 3本节提纲 你印象中的海洋什么样?你印象中的海洋什么样?4/13/20234/13/20234 4海洋概述概念:海洋是地球表面包围大陆和岛屿的广大连续的含盐水域,海洋是地球表面包围大陆和岛屿的广大连续的含盐水域,是由作为海洋主体的海水水体、溶解和悬浮其中的物质、是由作为海洋主体的海水水体、溶解和悬浮其中的物质、生活于其中的海洋生物、邻近海面上空的大气、围绕海洋生活于其中的海洋生物、邻近
3、海面上空的大气、围绕海洋周缘的海岸和海底等部分组成的统一体。但通常人们所称周缘的海岸和海底等部分组成的统一体。但通常人们所称的海洋,仅是指作为海洋主体的广大连续水体。海洋的中的海洋,仅是指作为海洋主体的广大连续水体。海洋的中心部分称为心部分称为“洋洋”,边缘部分称为,边缘部分称为“海海”。海洋面积、体积和平均深度海洋面积、体积和平均深度 4/13/20234/13/20235 5 洋:亦称大洋,平均深度洋:亦称大洋,平均深度30003000米以上,约占海洋面积米以上,约占海洋面积89%89%。海:深度一般海:深度一般2000-30002000-3000米,有的只有数十米。附属于四大米,有的只有
4、数十米。附属于四大洋的海共有洋的海共有4949个。个。陆间海,如地中海陆间海,如地中海 内陆海,如渤海内陆海,如渤海 边缘海,如黄海,东海等边缘海,如黄海,东海等 海湾:是指洋或海延伸进入大陆部分的水域。海湾:是指洋或海延伸进入大陆部分的水域。海峡:是指海洋中相邻海区之间宽度较窄的水道。海峡:是指海洋中相邻海区之间宽度较窄的水道。海岸、海岸带、海岸线:海岸、海岸带、海岸线:海岸,是陆地与海洋相互作用、相互交界的地带。海岸,是陆地与海洋相互作用、相互交界的地带。海岸带是海陆交互的地带,海岸带是海陆交互的地带,151520 m20 m深。深。海岸线是把海洋和陆地分开的界限。全世界海岸线总长度约为海
5、岸线是把海洋和陆地分开的界限。全世界海岸线总长度约为439100 km439100 km。海洋细分的概念4/13/20234/13/20236 6海洋蕴含的资源:海洋概述 海洋能:海洋能:据估计,世界海洋中的潮汐、波浪、温差、海流、盐据估计,世界海洋中的潮汐、波浪、温差、海流、盐差能的蕴藏量约差能的蕴藏量约1.48 x 101.48 x 101111 kW kW。海洋矿产资源:海洋矿产资源:除了水、石油、天然气和锰结核之外,海底还蕴藏着除了水、石油、天然气和锰结核之外,海底还蕴藏着相当数量的铁砂、磷矿、锡砂和硫磺等矿产资源。相当数量的铁砂、磷矿、锡砂和硫磺等矿产资源。海洋生物资源:海洋生物资源
6、:海洋中有大量的鱼类和海藻类植物可供人类食用,世海洋中有大量的鱼类和海藻类植物可供人类食用,世界渔业每年可提供界渔业每年可提供2 x 102 x 109 9 t t以上的鱼产品。以上的鱼产品。海洋军事资源海洋军事资源 海洋是现代战争的主要战场之一。海洋是现代战争的主要战场之一。4/13/20234/13/20237 7世界海洋新格局:海洋概述 内海:内海:内海亦称内水,指领海基线以内的水域。国家对其享内海亦称内水,指领海基线以内的水域。国家对其享有完全的排他性主权。有完全的排他性主权。领海:领海:为沿海国的主权及于其陆地领土及其内水以外邻接为沿海国的主权及于其陆地领土及其内水以外邻接的一带海域
7、,在群岛国情形下则及于群岛水域以外邻接的一带海域,在群岛国情形下则及于群岛水域以外邻接的一带海域,称为的一带海域,称为“领海领海”。目前各国已宣布的领海宽。目前各国已宣布的领海宽度有度有3 3、4 4、6 6、1212、1515、2020、2424、5050、7070、100100、150150和和200n mile200n mile。领海是沿海国领土的组成部分。领海是沿海国领土的组成部分。国家对领海国家对领海的主权及于其上空、海床和底土。的主权及于其上空、海床和底土。19821982年年1111月,联合国海洋法公约在牙买加蒙得哥湾签字生效。月,联合国海洋法公约在牙买加蒙得哥湾签字生效。4/1
8、3/20234/13/20238 8世界海洋新格局:海洋概述 毗邻区:毗邻区:为一种毗连国家领海并在领海外一定宽度的、供沿海为一种毗连国家领海并在领海外一定宽度的、供沿海国行使关于海关、财政、卫生和移民等方面管制权的一国行使关于海关、财政、卫生和移民等方面管制权的一个特定区域。个特定区域。大陆专属经济区大陆专属经济区 为领海以外并邻接领海,介于领海与公海之间,具有为领海以外并邻接领海,介于领海与公海之间,具有特定法律制度的国家管辖水域。该区域内,沿海国家具特定法律制度的国家管辖水域。该区域内,沿海国家具有勘探和开发、养护和管理自然资源的主权权利,以及有勘探和开发、养护和管理自然资源的主权权利,
9、以及一些特定事项的管理权;其他国家则享有航行、飞越、一些特定事项的管理权;其他国家则享有航行、飞越、铺设海底电缆和管道等自由。专属经济区的宽度从领海铺设海底电缆和管道等自由。专属经济区的宽度从领海基线量起,不应超过基线量起,不应超过200 n mile200 n mile。4/13/20234/13/20239 9世界海洋新格局:海洋概述 大陆架:大陆架:为一种毗连国家领海并在领海外一定宽度的、供沿海为一种毗连国家领海并在领海外一定宽度的、供沿海国行使关于海关、财政、卫生和移民等方面管制权的一国行使关于海关、财政、卫生和移民等方面管制权的一个特定区域。个特定区域。大陆专属经济区大陆专属经济区
10、指沿海国陆地向海的自然延伸部分,又称陆架、陆棚、指沿海国陆地向海的自然延伸部分,又称陆架、陆棚、大陆棚。国际海洋法中,大陆架定义为沿海国的大陆架大陆棚。国际海洋法中,大陆架定义为沿海国的大陆架包括其领海以外依其陆地领土的全部自然延伸,扩展到包括其领海以外依其陆地领土的全部自然延伸,扩展到大陆边外缘的海底区域的海床和底土,或者从测算领海大陆边外缘的海底区域的海床和底土,或者从测算领海宽度的基线量起到大陆边缘外缘的距离不到宽度的基线量起到大陆边缘外缘的距离不到200 n mile,200 n mile,则扩展到则扩展到200 n mile200 n mile的距离。沿海国对大陆架海域,具有的距离。
11、沿海国对大陆架海域,具有为勘探大陆架和开发其自然资源的目的,对大陆架行使为勘探大陆架和开发其自然资源的目的,对大陆架行使主权权利以及其他特定事项的管辖权;上述权利是专属主权权利以及其他特定事项的管辖权;上述权利是专属性的。性的。4/13/20234/13/20231010世界海洋新格局:海洋概述 公海:公海:指沿海国内水、领海、专属经济区和群岛国的群岛指沿海国内水、领海、专属经济区和群岛国的群岛水域以外不受任何国家主权管辖和支配的全部海域。公水域以外不受任何国家主权管辖和支配的全部海域。公海对所有国家开放。海对所有国家开放。国际海底区域国际海底区域 指国家管辖海域范围以外的海底、洋底及其底土。
12、指国家管辖海域范围以外的海底、洋底及其底土。联合国海洋法公约称其为联合国海洋法公约称其为“区域区域”。国际海底区域国际海底区域一半指水探在一半指水探在200020006000 m6000 m或更深的海底,这样的区域或更深的海底,这样的区域占大洋总面积占大洋总面积60%60%以上。那里蕴藏着丰富的矿物资源,以上。那里蕴藏着丰富的矿物资源,如锰结核和金属软泥。国际海底管理局是代表全人类组如锰结核和金属软泥。国际海底管理局是代表全人类组织和控制织和控制“区域区域”内活动的国际性组织。内活动的国际性组织。4/13/20234/13/20231111中国近海概况:海洋概述 长达长达1800018000多
13、公里的海岸线多公里的海岸线 渤海、黄海、东海和南海,它们都是西北太平洋的渤海、黄海、东海和南海,它们都是西北太平洋的陆缘海。由它们组成一个略呈向东南凸出的弧形水陆缘海。由它们组成一个略呈向东南凸出的弧形水域,这一海域东西横越经度域,这一海域东西横越经度3232,南北跨纬度,南北跨纬度4444,总面积达,总面积达470470多万平方公里。多万平方公里。属于我国领海和内水的海域面积有属于我国领海和内水的海域面积有3535万多平方公里万多平方公里 根据国际海洋法规定,能够划归我国的专属经济区根据国际海洋法规定,能够划归我国的专属经济区和大陆架的面积,也应有几百万平方公里,这些都和大陆架的面积,也应有
14、几百万平方公里,这些都是我国的海洋国土。是我国的海洋国土。4/13/20234/13/20231212本节提纲 海洋测绘讲什么?海洋测绘讲什么?海洋测绘的概念、主要研究内容海洋测绘的概念、主要研究内容海洋测绘的概念、主要研究内容海洋测绘的概念、主要研究内容 海洋测绘与其他学科的关系海洋测绘与其他学科的关系海洋测绘与其他学科的关系海洋测绘与其他学科的关系 海洋测绘的知识体系海洋测绘的知识体系海洋测绘的知识体系海洋测绘的知识体系4/13/20234/13/20231313海洋测绘概念:海洋测绘是海洋测量和海图绘制的总称。海洋测绘是海洋测量和海图绘制的总称。从广义的角度从广义的角度来讲,海洋测绘是一
15、门对海洋表面及海底的形状和性质参数来讲,海洋测绘是一门对海洋表面及海底的形状和性质参数进行准确的测定和描述的科学。进行准确的测定和描述的科学。其任务是对海洋及其邻近陆其任务是对海洋及其邻近陆地和江河湖泊进行测量和调查,获取海洋基础地理信息,编地和江河湖泊进行测量和调查,获取海洋基础地理信息,编制各种海图和航海资料,为航海、国防建设、海洋开发和海制各种海图和航海资料,为航海、国防建设、海洋开发和海洋研究服务。洋研究服务。主要内容:海洋大地测量、水深测量、海洋工程测量、海底地形测量、海洋大地测量、水深测量、海洋工程测量、海底地形测量、障碍物探测、水文要素调查、海洋重力测量、海洋磁力测量、障碍物探测
16、、水文要素调查、海洋重力测量、海洋磁力测量、海洋专题测量和海区资料调查;以及各种海图、海图集、海海洋专题测量和海区资料调查;以及各种海图、海图集、海洋资料的编制和出版,海洋地理信息的分析、处理及应用。洋资料的编制和出版,海洋地理信息的分析、处理及应用。4/13/20234/13/20231414海洋测绘主要特点:海洋测量工作环境海洋测量工作环境 4/13/20234/13/20231515海洋测绘主要特点:测量方法不同:测量方法不同:在在陆陆地地上上所所测测定定点点的的三三维维坐坐标标(平平面面坐坐标标x,yx,y和和垂垂直直坐坐标标z z即即高高程程)是是分分别别用用不不同同的的方方法法,不
17、不同同的的仪仪器器设设备备分分别别测测定定的的,但但在在海海洋洋测测量量中中垂垂直直坐坐标标(即即船船体体之之下下的的深深度)是和船体的平面位置同步测定的。度)是和船体的平面位置同步测定的。控制点设置不同:控制点设置不同:在在海海洋洋测测量量中中测测量量的的作作用用距距离离远远比比陆陆地地上上测测量量的的作作用用距距离离长长得得多多,一一般般在在陆陆地地中中测测量量的的作作用用距距离离为为5 530 30 kmkm,最最大大的的也也不不超超过过50 50 kmkm。但但海海上上测测量量的的作作用用距距离离一一般般为为5050500 km500 km,最长的达,最长的达1000km1000km以
18、上。以上。4/13/20234/13/20231616海洋测绘主要特点:测站点不同:测站点不同:海海上上测测站站点点是是在在不不断断地地运运动动过过程程中中测测定定的的,因因此此测测量量工工作作往往往往采采取取连连续续观观测测的的工工作作方方式式,并并随随时时要要将将这这些些观观测测结结果果换换算算成成点点位位。海海上上测测站站点点处处其其观观测测精精度度也也不不如如陆陆上的观测精度高。上的观测精度高。测量信号不同:测量信号不同:在在陆陆地地测测量量中中一一般般必必须须使使用用低低频频电电磁磁波波信信号号,且且其其传传播播速速度度不不能能简简单单地地作作匀匀速速处处理理;而而在在海海水水中中,
19、则则应应采采用用声声波波作作信信号号源源,这这时时声声速速受受到到海海水水温温度度、盐盐度度和和深深度度的的影响。影响。4/13/20234/13/20231717海洋测绘主要特点:高度测量不同:高度测量不同:陆陆地地上上测测定定的的是是高高程程,即即某某点点高高出出大大地地水水准准面面多多少少,而在海上测定的是海底某点低于大地水准面多少。而在海上测定的是海底某点低于大地水准面多少。重复观测方式不同:重复观测方式不同:陆陆地地上上的的观观测测点点往往往往通通过过多多次次重重复复测测量量,得得到到一一组组观观测测值值,经经平平差差后后可可得得到到该该组组观观测测值值的的最最或或然然值值。但但在在
20、海海上上,测测量量工工作作必必须须在在不不断断运运动动着着的的海海面面上上进进行行,因因此此就就某某点点而而言言,无无法法进进行行重重复复观观测测。为为了了提提高高海海洋洋测测量量的的精精度度,往往往往在在一一条条船船上上,采采用用不不同同的的仪仪器器系系统统,或或同同一一仪仪器器系系统统的的多多台台仪仪器器进进行行测测量量,从从而而产产生生多多余余观观测测,进进行行平平差差后后提提高高精精度度。另另外外,整整个个海海洋洋测测量量工工作作是是在在动动态态的的情情况况下下进进行行的的,所所以以必必须须把把观观测测的的时时间间当当作作另另一一维维坐坐标来考虑,或者用同步观测的办法把它消去。标来考虑
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