張鵬

摘要： 本文概述了國(guó)內(nèi)外航道測(cè)繪的研究現(xiàn)狀，根據(jù)長(zhǎng)江航道測(cè)繪情況，分析了基層航道測(cè)繪管理工作存在的問(wèn)題，最后對(duì)今后長(zhǎng)江航道測(cè)繪的管理工作提出了建議。

關(guān)鍵詞： 海洋測(cè)繪； 航道測(cè)繪； 現(xiàn)狀； 趨勢(shì)

隨著“一帶一路”“長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶”戰(zhàn)略的制定和“數(shù)字航道”“智能航道”工程的建設(shè)，航道測(cè)繪迎來(lái)利好疊加的鉆石機(jī)遇期。長(zhǎng)江航運(yùn)的高速發(fā)展、黃金水道建設(shè)的不斷加快、航道維護(hù)尺度提高及發(fā)布周期的縮短，使航道維護(hù)質(zhì)量全面提升。航道科研和建設(shè)任務(wù)的增加，不斷向航道測(cè)繪提出新的任務(wù)和要求，對(duì)于沿江各省市而言，長(zhǎng)江航道測(cè)繪技術(shù)的提高與沿江的經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)。

一、航道測(cè)繪發(fā)展現(xiàn)狀

1.水下地形測(cè)繪技術(shù)

多波束測(cè)深系統(tǒng)是水下地形測(cè)繪的發(fā)展方向，隨著系統(tǒng)成本的降低，已逐漸成為常規(guī)水下地形測(cè)繪技術(shù)和設(shè)備，不久的將來(lái)必將完全替代單波束測(cè)深儀。

2.遙感和攝影測(cè)繪技術(shù)

目前，航空攝影可獲得1 ∶1 000 及以下的大比例尺地形圖，利用現(xiàn)勢(shì)的高分辨率遙感影像，可快速更新地形圖。在應(yīng)急測(cè)繪中，有些測(cè)區(qū)是難以抵達(dá)的區(qū)域，往往需要實(shí)時(shí)地理空間信息以確定應(yīng)急方案。目前，航空攝影測(cè)繪與遙感是全面快速獲取大范圍地形測(cè)繪信息的最佳手段，是技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。

3.三維激光掃描測(cè)繪技術(shù)

三維激光掃描分地面三維激光掃描儀系統(tǒng)、車載（ 船載）和機(jī)載激光掃描系統(tǒng)等幾種模式。車載（ 船載） 與機(jī)載類似，隨著載體（ 車、船） 的運(yùn)動(dòng)，兩邊的地形將及時(shí)獲取，由于其成本比機(jī)載低廉，車載（船載）系統(tǒng)的靈活性和經(jīng)濟(jì)性就越發(fā)誘人，其廣泛的應(yīng)用前景得到測(cè)繪專家普遍認(rèn)可。國(guó)外最新推出激光測(cè)繪船，集成了激光掃描儀、多波束測(cè)深系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水下和岸邊地形地貌的同步測(cè)繪，使航道維護(hù)測(cè)繪變得簡(jiǎn)單，效率高，在航道測(cè)繪中有廣闊的應(yīng)用前景。

4.無(wú)人機(jī)平臺(tái)攝影測(cè)繪技術(shù)

無(wú)人機(jī)低空平臺(tái)測(cè)繪技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，在測(cè)繪、數(shù)字工程建設(shè)、災(zāi)害應(yīng)急處理、重大工程建設(shè)等領(lǐng)域擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。無(wú)人機(jī)低空平臺(tái)測(cè)繪技術(shù)，在我國(guó)西部測(cè)繪工程中發(fā)揮重要作用，目前正在海島（ 礁） 測(cè)繪專項(xiàng)工程中大范圍應(yīng)用。

5. CORS 技術(shù)

連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)（CORS），是一種大區(qū)域定位與導(dǎo)航綜合服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，是網(wǎng)絡(luò)RTK 的一種形式。它是空間三維定位和導(dǎo)航的技術(shù)發(fā)展方向，是“數(shù)字航道”和“智能航道”的重要組成部分。目前，CORS 在中國(guó)、美國(guó)等國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，為測(cè)繪、數(shù)字建設(shè)和信息工作提供極大便利。長(zhǎng)江航道北斗CORS 已經(jīng)交通運(yùn)輸部批準(zhǔn)，“十三五”期間建設(shè)運(yùn)行，將與GPS、CORS 一起使用。

二、長(zhǎng)江航道測(cè)繪存在的問(wèn)題分析

長(zhǎng)江航道在當(dāng)前有較強(qiáng)的常規(guī)測(cè)繪能力，可完成基本的航道測(cè)繪、數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用任務(wù)，可開(kāi)展一些相關(guān)的水文測(cè)驗(yàn)、原型觀測(cè)、科研測(cè)繪和專項(xiàng)測(cè)繪。但快速測(cè)繪能力不足，航道測(cè)繪效率不高，應(yīng)急服務(wù)能力不足；沒(méi)有航道遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備，無(wú)法及時(shí)了解航道岸線的演變趨勢(shì)?？睖y(cè)處（ 測(cè)繪隊(duì)） 可完成基本的常規(guī)測(cè)繪任務(wù)，但對(duì)于維護(hù)水深測(cè)繪，采用的是單波束測(cè)深儀，速度較慢、效率不高，無(wú)法達(dá)到全覆蓋。

近幾年來(lái)，長(zhǎng)江航道測(cè)繪技術(shù)發(fā)展取得了較大的成績(jī)，基本滿足了目前長(zhǎng)江航道維護(hù)、科研、建設(shè)和應(yīng)急對(duì)測(cè)繪的需求。但是在“數(shù)字航道”和“智能航道”建設(shè)方面，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的航道測(cè)繪技術(shù)水平相比還有很大差距。目前，長(zhǎng)江航道測(cè)繪存在的問(wèn)題有如下幾點(diǎn)：

1.快速、智能測(cè)繪技術(shù)引進(jìn)不足。航道測(cè)繪工作成倍增加，應(yīng)急測(cè)繪將不斷增大，依靠目前的航道測(cè)繪能力無(wú)法適應(yīng)這些新的要求，需要整合測(cè)繪資源，提高測(cè)繪效率，配備快速水下地形快速全覆蓋測(cè)繪技術(shù)，引進(jìn)岸線和洲灘快速測(cè)繪技術(shù)。目前長(zhǎng)江航道在水位自動(dòng)測(cè)量測(cè)報(bào)，高效、高精度的船舶自動(dòng)定位，船舶吃水自動(dòng)檢測(cè)，船舶自動(dòng)監(jiān)測(cè)等方面技術(shù)發(fā)展不足。

2.設(shè)備引進(jìn)不足，設(shè)備更新維護(hù)機(jī)制不健全。設(shè)備超期服役會(huì)帶來(lái)測(cè)繪質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，而長(zhǎng)江航道全線各測(cè)繪單位現(xiàn)有的儀器設(shè)備中，大部分已超服役年限，影響航道測(cè)繪的效率、成果精度等。

3.航道測(cè)繪基礎(chǔ)設(shè)施不足，現(xiàn)代化水平不高。航道測(cè)繪控制網(wǎng)點(diǎn)是航道測(cè)繪的基礎(chǔ)設(shè)施，是長(zhǎng)江干線航道測(cè)繪的空間數(shù)據(jù)框架，因此，在航道建設(shè)中具有重要的地位?？商峁┖降罍y(cè)繪服務(wù)的基礎(chǔ)控制網(wǎng)可分為常規(guī)控制網(wǎng)點(diǎn)和CORS 基準(zhǔn)站。目前長(zhǎng)江干線航道主要采用在長(zhǎng)江沿江布設(shè)GPS 平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，不適應(yīng)測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展。

長(zhǎng)江航道測(cè)繪現(xiàn)有的公共無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為3 G，硬件和軟件核心部分為國(guó)外產(chǎn)品，知識(shí)產(chǎn)權(quán)均為國(guó)外廠商所有，在數(shù)據(jù)安全性和保密性等方面不能滿足國(guó)家和長(zhǎng)江航道測(cè)繪要求，目前缺少專用寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（3.5 G）；互聯(lián)網(wǎng)不能覆蓋長(zhǎng)江大堤內(nèi)的江面和洲灘等部位。

4.航道測(cè)繪信息管理及融合技術(shù)應(yīng)用不足，有待提高。海量數(shù)據(jù)存貯設(shè)備設(shè)施不足，缺少異地備份場(chǎng)所，數(shù)據(jù)存貯安全性缺少保障；數(shù)據(jù)管理體系及相關(guān)的系統(tǒng)不夠完善，不能滿足需求。

三、基層航道測(cè)繪的管理工作

1.提供高效的導(dǎo)航服務(wù)，建立長(zhǎng)江航道北斗CORS 數(shù)據(jù)中心和動(dòng)態(tài)基準(zhǔn)，在航道測(cè)繪維護(hù)方面，為相關(guān)單位提供高精度、連續(xù)的時(shí)間和空間基準(zhǔn)，同時(shí)為航運(yùn)船舶快速高效的導(dǎo)航產(chǎn)品。

2.增加數(shù)據(jù)采集類型，擴(kuò)大信息服務(wù)內(nèi)容。

3.建立長(zhǎng)江航道信息發(fā)行體系、提升服務(wù)水平。電子航道圖和水深是不可缺少的航道信息，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)一步縮短向社會(huì)發(fā)布航道實(shí)際維護(hù)水深的周期，提升采集與發(fā)布航道服務(wù)信息、航道維護(hù)與應(yīng)急保障的能力。

4.科技和信息化。重點(diǎn)引進(jìn)多波束測(cè)深設(shè)備以及航攝儀、機(jī)載LIDAR、全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)繪系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遙感、攝影測(cè)繪、激光掃描技術(shù)等快速測(cè)繪技術(shù)常態(tài)化，滿足近年來(lái)日益增長(zhǎng)的應(yīng)急測(cè)繪的需求。提升新引進(jìn)航道測(cè)量船的綜合能力，研制新的地理空間數(shù)據(jù)采集工具，拓展業(yè)務(wù)面。

5.信息化策略。注重長(zhǎng)江電子航道圖系統(tǒng)的建設(shè)升級(jí)，在獲取和加工處理地理空間數(shù)據(jù)方面爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、實(shí)時(shí)化，開(kāi)發(fā)長(zhǎng)江航道空間信息管理和分發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

四、結(jié)束語(yǔ)

長(zhǎng)江航道的服務(wù)水平要從基本適應(yīng)向較好適應(yīng)并適度超前轉(zhuǎn)變。長(zhǎng)江航道測(cè)繪是長(zhǎng)江航道發(fā)展的基礎(chǔ)和保障，相應(yīng)的航道測(cè)繪技術(shù)也需要適度超前發(fā)展，尤其在自動(dòng)化、智能化、信息化的測(cè)繪高新技術(shù)方面。

參考文獻(xiàn)：

[1]李新書(shū).長(zhǎng)江宜昌航道CORS 系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用[J].水利信息化，2007，6（3）：59-63.

[2]李學(xué)祥.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下長(zhǎng)江數(shù)字航道發(fā)展的思考[J].測(cè)繪與空間地理信息，2016，39（10）：1-4，10.

[3]許捍衛(wèi)，何江，楊艷飛.星站差分GPS 在水下地形測(cè)量中的應(yīng)用[J].水利水電科技進(jìn)展，2013，28（2）：77-83.

（作者單位：長(zhǎng)江涪陵航道處）