王成雙

摘要：淺灘、礁石區(qū)、養(yǎng)殖區(qū)、繁忙的航道/港池、船舶密集的錨地等區(qū)域都是常規(guī)的海道測(cè)量作業(yè)方法作業(yè)難道較大，較危險(xiǎn)，甚至不能完成的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，海道測(cè)量的可用手段逐漸豐富，海道測(cè)量的應(yīng)用范圍也由傳統(tǒng)的保障航海安全，擴(kuò)展到如國(guó)防服務(wù)、海洋環(huán)境保護(hù)、海洋劃界 、海洋資源開(kāi)發(fā) 以及科學(xué)研究。本文主要對(duì)海道測(cè)量區(qū)域進(jìn)行分類(lèi)研究，分析實(shí)施海道測(cè)量的難點(diǎn)，并對(duì)不同類(lèi)型測(cè)區(qū)提出可行的測(cè)量方法。

關(guān)鍵詞：海道測(cè)量 測(cè)區(qū)分類(lèi) 測(cè)量方法

0 引言

為更好地實(shí)現(xiàn)海圖覆蓋水域、特別是港口及附近通航水域、航路及其他通航水域的測(cè)量，需要對(duì)應(yīng)用常規(guī)手段難以完成測(cè)量任務(wù)的水域進(jìn)行精細(xì)化分類(lèi)，歸納不同測(cè)量區(qū)域的特點(diǎn)，找出測(cè)量的難點(diǎn)。根據(jù)難點(diǎn)、特點(diǎn)集合現(xiàn)有測(cè)量手段，分析研究合適的測(cè)量技術(shù)手段。

1 測(cè)區(qū)分類(lèi)

根據(jù)測(cè)區(qū)距海岸的遠(yuǎn)近，水下地形的復(fù)雜狀況和制圖的要求，海道測(cè)量通常分港灣測(cè)量、沿岸測(cè)量、近海測(cè)量和遠(yuǎn)海測(cè)量4類(lèi)。

（1）港灣測(cè)量

港河、港灣錨地、進(jìn)出港航道水域的海道測(cè)量。港灣水淺，水下地形復(fù)雜，進(jìn)出航道和航門(mén)狹窄，一般需測(cè)制大比例尺圖。為了保證定位精度，通常采用光學(xué)經(jīng)緯儀、海用微波測(cè)距儀或激光測(cè)距儀等定位。采用高精度回聲測(cè)深儀測(cè)探，并進(jìn)行潮位觀測(cè)，將所測(cè)水深歸算至深度基準(zhǔn)面。為了使測(cè)量船的實(shí)際航跡順直，間距均勻，往往要設(shè)立導(dǎo)標(biāo)，引導(dǎo)測(cè)量船沿計(jì)劃測(cè)深線航行。

（2）沿岸測(cè)量

目視定位儀器所能達(dá)到的，距岸約10海里水域內(nèi)的海道測(cè)量。沿岸水域水下地形比較復(fù)雜，島嶼、礁石眾多，航道交錯(cuò)，通常采用1：25000～1：50000比例尺測(cè)量。用高精度回聲測(cè)深儀測(cè)深，按實(shí)際潮位將所測(cè)水深歸算至深度基準(zhǔn)面。測(cè)深點(diǎn)位置用前方交會(huì)法、后方交會(huì)法，以及高精度無(wú)線電定位儀器測(cè)定，并根據(jù)相鄰的實(shí)測(cè)船位連線修正航向，引導(dǎo)測(cè)量船沿計(jì)劃測(cè)深線航行。

（3）近海測(cè)量

一般指距海岸 10～200海里水域內(nèi)的海道測(cè)量。近海水域開(kāi)闊，海底平坦，通常用1：100000～1：500000比例尺測(cè)量。這個(gè)海域內(nèi)難以觀測(cè)到陸地上的目標(biāo)，需采用精密無(wú)線電定位儀器定位。用回聲測(cè)深儀測(cè)深，所測(cè)深度應(yīng)歸算至深度基準(zhǔn)面。

（4）遠(yuǎn)海測(cè)量

距岸約 200海里以外水域的海道測(cè)量。遠(yuǎn)海水域是十分開(kāi)闊的深海，可用小于1：500000的比例尺測(cè)量。采用回聲測(cè)深儀測(cè)深，高精度無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)、組合導(dǎo)航系統(tǒng)和衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備等定位。遠(yuǎn)海水深，潮差小，可把瞬時(shí)海面當(dāng)作深度基準(zhǔn)面。

根據(jù)海道測(cè)量難度或危險(xiǎn)度較大的水域。一般可分為政治敏感、環(huán)境復(fù)雜和交通密集三大類(lèi)區(qū)域。

（1）政治敏感水域

政治敏感水域指接近陸地國(guó)境線的海域、存在主權(quán)爭(zhēng)執(zhí)或界線不明確易引發(fā)國(guó)際爭(zhēng)端的水域。前者如丹東鴨綠江口水域，后者如東海釣魚(yú)島、南沙個(gè)別島嶼，盡管我國(guó)擁有主權(quán)，但由于種種原因未能實(shí)際控制。

在政治敏感水域開(kāi)展常規(guī)的海道測(cè)量，可能會(huì)引起爭(zhēng)端，因此，應(yīng)考慮采用衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)激光測(cè)量等方式開(kāi)展測(cè)量。相應(yīng)地，要解決平面和垂直控制、成果精度檢測(cè)等問(wèn)題。

（2）環(huán)境復(fù)雜水域

環(huán)境復(fù)雜水域可分為淺灘、礁石、急流、海島礁、養(yǎng)殖區(qū)、潮汐復(fù)雜區(qū)、聲速變化復(fù)雜區(qū)等具有典型特征的區(qū)域。針對(duì)這些區(qū)域，分析實(shí)施海道測(cè)量的難點(diǎn)，比如說(shuō)淺灘、礁石測(cè)量的時(shí)候，需高潮時(shí)測(cè)量船迎其而上，危險(xiǎn)系數(shù)高，測(cè)量受時(shí)間限制，影響效率。

① 淺灘

淺灘指海底坡度較緩且水深較淺的區(qū)域。沙質(zhì)、泥質(zhì)、淤泥質(zhì)等性質(zhì)的底質(zhì)易出現(xiàn)淺灘。在淺灘進(jìn)行水深測(cè)量時(shí)，由于測(cè)量船的吃水一般都大于1m，必須乘高潮時(shí)測(cè)量零米線以上的區(qū)域，否則就要采用其他手段進(jìn)行測(cè)量。

② 礁石區(qū)

礁石，一方面是指高出海蝕平臺(tái)的海蝕殘留體；礁石可為生物礁體組成，也可為火山巖體或大陸巖體延伸于水下所組成，因其分布于海中或靠近海岸，對(duì)沿海漁業(yè)及航行都不利。礁石上面也經(jīng)常長(zhǎng)滿了海礪和貝殼，若礁石的規(guī)模很大，則稱島嶼。生物礁體組成的礁石是由造礁珊瑚的石灰質(zhì)遺骸和其它造礁生物如石灰質(zhì)藻類(lèi)，對(duì)生成礁的鈣物質(zhì)長(zhǎng)期堆積而成的礁體。

礁石按其高度可分為明礁、干出礁、適淹礁、暗礁。

明礁是指理論大潮高潮面以上的孤立巖石，其干出高度（高程）是從當(dāng)?shù)仄骄Ｃ嫫鹚愕?。干出礁是指理論大潮高潮面以下，深度基?zhǔn)面以上的孤立巖石，其干出高度從理論深度基準(zhǔn)面起算。適淹礁又可以分為低潮適淹礁和高潮適淹礁。暗礁是指深度基準(zhǔn)面以下的孤立礁石。

由于礁石區(qū)往往明暗相間，變化莫測(cè)，船舶在礁石區(qū)進(jìn)行測(cè)量危險(xiǎn)度較大。

③ 潮汐復(fù)雜區(qū)域

潮汐現(xiàn)象是沿海地區(qū)的一種自然現(xiàn)象，指海水在天體（主要是月球和太陽(yáng)）引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運(yùn)動(dòng)，習(xí)慣上把海面垂直方向漲落稱為潮汐，而海水在水平方向的流動(dòng)稱為潮流。我們的祖先為了表示生潮的時(shí)刻，把發(fā)生在早晨的高潮叫潮，發(fā)生在晚上的高潮叫汐。

不同海域因自然條件的不同，會(huì)形成全日潮、半日潮、不規(guī)則潮等潮汐特征。在測(cè)量時(shí)必須提前進(jìn)行潮汐觀測(cè)，掌握其漲落的規(guī)律，在測(cè)區(qū)布設(shè)一定密度的驗(yàn)潮站，否則就會(huì)造成較大的測(cè)量誤差。

④ 聲速變化區(qū)

聲波在海水中的傳播速度。聲波傳播速度的主要因素是溫度、鹽度和壓強(qiáng)（深度）等。其中溫度的變化對(duì)聲速的影響最大。由于海水介質(zhì)中溫度、鹽度分布的不均勻，會(huì)造成聲速分布的不均勻，從而形成海洋中的聲速梯度。在測(cè)量的過(guò)程中如果不能較為詳細(xì)地測(cè)量聲速隨溫度、鹽度和深度的實(shí)際聲速剖面值，就不能得到精確的水深數(shù)據(jù)。

對(duì)于聲速變化較復(fù)雜的區(qū)域，應(yīng)采取特殊測(cè)量手段進(jìn)行聲速加密測(cè)量。

⑤ 海上養(yǎng)殖區(qū)

由于地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過(guò)程中對(duì)海域使用規(guī)劃的不科學(xué)、不合理，甚至是失控，造成部分通航水域被養(yǎng)殖區(qū)占據(jù)，并隨著養(yǎng)殖季節(jié)性發(fā)展而有所變化。沒(méi)有經(jīng)過(guò)行政審批的養(yǎng)殖區(qū)的范圍在海圖上不能標(biāo)明其范圍，但水深必須進(jìn)行測(cè)量，這就給測(cè)量工作帶來(lái)了很大的難度。在養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行測(cè)量，必須用小船緩慢行駛，不然就會(huì)損壞儀器或破壞養(yǎng)殖網(wǎng)具。

⑥ 水下礙航物

在海道測(cè)量工作中，必須對(duì)危及船只航行安全的障礙物，如礁石、沉船、淺地等，均應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定其位置，最淺深度（或干出高度和高程），范圍、性質(zhì)，對(duì)新發(fā)現(xiàn)的航行障礙物要及時(shí)上報(bào)。

水下障礙物有多種性質(zhì)，根據(jù)其性質(zhì)可以分為三類(lèi)：

礁石類(lèi)：明礁、干出礁、適淹礁、暗礁、點(diǎn)礁、險(xiǎn)惡地和特殊深度等；

沉船類(lèi)：沉船和沉船殘?。?/p>

其他類(lèi)：鐵錨、飛機(jī)殘骸、鐵木或混凝土樁柱。

在進(jìn)行水下礙航物探測(cè)時(shí)，測(cè)量船本身就要承受較大的危險(xiǎn)。

（3）交通密集水域

測(cè)量船在進(jìn)行作業(yè)時(shí)都是按照既定的測(cè)線進(jìn)行航行的，臨時(shí)改變航線就會(huì)造成廢線，必須進(jìn)行重新測(cè)量，并且測(cè)量船往往還會(huì)進(jìn)行側(cè)掃聲納測(cè)量的拖曳作業(yè)，不便改變航線，因此，國(guó)際航行規(guī)則規(guī)定，過(guò)往船只應(yīng)避讓正在進(jìn)行海道測(cè)量的作業(yè)船。

但是，在交通量較大的水域，過(guò)往船只較多，無(wú)法讓多艘航行船舶避讓測(cè)量船時(shí)，測(cè)量船就只能在航行船舶之間穿行，因此也會(huì)造成廢線重測(cè)，甚至碰撞事故時(shí)有發(fā)生。

2 不同水域海道測(cè)量實(shí)施方法

通過(guò)對(duì)海道測(cè)量主要內(nèi)容和任務(wù)、水域的類(lèi)型和作業(yè)難度以及各種海道測(cè)量平臺(tái)的特點(diǎn)的分析，將不同平臺(tái)及手段適應(yīng)不同的任務(wù)的研究分析對(duì)照如表2-1。

參考文獻(xiàn)：

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