美法「賈森」-3衛星開始全球海洋表面測量
NASA近期發布了「賈森」-3（Jason-3）海洋測繪衛星在2016年2月12日-22日獲取的首個全球海洋高度分布圖。圖中清晰的顯示了目前正在發生的厄爾尼諾現象（東太平洋的紅色區域）。工程人員目前仍在校正該衛星的雷達高度計，負責衛星運行的美國國家海洋與大氣管理局（NOAA）計劃向國家氣象局的海洋預測中心和國家颶風中心發布該衛星的早期驗證產品。
Jason-3衛星是美、法自1992年聯合海洋測繪任務的第四顆衛星，其任務不僅包括測量全球海洋波高和海平面，還包括探測和跟蹤可能影響海洋航運和油氣開採活動的大海浪。NASA表示，這些數據將有助於政府機構響應油氣開採、有害藻類活動以及輔助開展海洋生態研究。
衛星於2016年1月由「獵鷹」-9火箭發射，運行在高度830英里（約1340千米）、傾角60度的圓軌道，每10天可完成對95%地球不凍海洋的測量。與運載火箭分離後，衛星採取了9次機動提升到目前的軌道高度，並與Jason-2衛星處於同一軌道面，且相距約348英里（560千米），時間相差1分20秒。Jason-2衛星目前已在軌運行8年，超過了設計壽命。
法國國家空間研究中心（CNES）計劃在2016年5月向NOAA移交Jason-3衛星的控制權。9月開始，地面控制人員將控制Jason-2衛星機動到相鄰軌道，使其地面軌跡位於Jason-3衛星的地面軌跡之間。這將實現對全球海洋區域的雙倍覆蓋，從而改善對於所有任務的數據。
鏈接淺談我國海洋測量技術的現狀及發展趨勢
海洋測量主要是為了精密測定和描述海洋幾何場和物理場的重要參數，從而為人類開發海洋，利用海洋資源的活動服務。
隨著科學技術的進步，特別是衛星技術、電子技術、計算機技術及信息獲取手段的改進和發展，海洋測量突破了傳統單一的海道測量範圍，相繼出現了相對獨立的海洋控制測量、海洋工程測量、海底地形測量、海洋重力測量、海洋磁力測量等。
一
海洋測量的現狀
海洋測量按性質可劃分為物理海洋測量和幾何海洋測量兩類。
1
物理海洋測量
物理海洋測量是對海洋底部地球引力場和磁力場等物理場性質的測量。
海洋測量必須以海洋物理知識作為基礎，其主要測量方法有海洋地震測量、海洋重力測量、海洋磁力測量和海底熱流測量4種，此外，海洋電法測量和海底放射性測量尚處於試驗階段。
物理海洋測量按照原理、技術和方法及其應用劃分，包括海洋重力測量、海洋磁力測量及海洋水文測量。
（1）海洋重力測量：海洋重力測量是對海域重力加速度進行測定。
在進行重力測量時，由於海水的不斷運動，會產生各種干擾加速度，受到的主要擾動影響有：水平加速度和傾斜影響、垂直加速度的影響、交叉耦合效應的影響、厄缶效應的影響。
近年來，各種高新技術在海洋測量中的應用，海洋重力測量的技術水平有了較大提高：重力儀測量系統的主體技術不斷改進，消除了交叉耦合效應的影響；採用硅油阻尼代替空氣阻尼，提高了儀器的抗震性和抗干擾性；DGPS(即差分全球定位系統)的廣泛應用，提高了重力測量中的導航定位精度；光纖陀螺技術的使用，提高了平台的靈敏度、穩定性和使用壽命；衛星測高技術的不斷推廣，提高了重力測量資料的精度和解析度；數字化控制重力彈簧或擺的調平、平台的調平，使儀器正在向小型、輕便和高效率的方向發展。
（2）海洋磁力測量：海洋磁力測量是對海上地磁要素進行測定，海洋磁力測量按照測量內容可分為海洋磁力儀和海洋磁力梯度儀。
早期時，曾使用飽和式磁力儀，目前，多使用質子旋進磁力儀、光泵磁力儀及銫光泵磁力梯度儀和質子旋進式磁力梯度儀。
光泵技術的使用，消除了日變和海岸效應的影響，提高了測量的靈敏度、穩定性和可靠性；DGPS、壓力深度儀、超短基線定位系統、浪潮儀和ADCP(即聲學多普勒流速剖面儀)等輔助設備的採用，提高了定位精度和環境雜訊改正精度。
（3）海洋水文測量：海洋水文測量就是對海洋水文要素進行測量，為水下地形測量、水深測量以及定位提供必要的海水物理、化學特性參數。
隨著海洋科學的發展，在現代的海洋水文測量中，出現了多種新的觀測手段及其相應的探測儀器。
走航式溫鹽深計可以在動態海水裡獲取不同水層的溫度和鹽度，為研究海洋溫度及鹽度的分布規律提供了豐富的數據資料，突破了點測量的局限。
透明度儀的使用提高了觀測的精確度和準確度。
遙報潮位觀測和GPS在航潮位測量方法的出現，在很大程度上提高了潮位觀測的自動化和精確性。目前通過測站式或ADCP測定海流的流速和流向，加快了測量速度，提高了測量精度。
2
幾何海洋測量
幾何海洋測量是對海洋表面、海底及其相鄰海岸的幾何形狀的測定。主要包括海洋大地測量、海洋定位測量、水深測量、海底地形地貌測量、海洋工程測量。
（1）海洋大地測量：是研究海洋大地控制點（網），確定地球形狀，研究海平面形狀的科學。海洋大地測量的主要工作是建立海洋大地控制網，為水面、水中、水底定位提供已知位置的控制點，海洋控制網包括海岸控制網、島-陸、陸-島控制網及海底控制網。
海岸控制網的建立與常規的陸上控制網相同，可採用傳統的邊角網和GPS控制網。
衛星定位技術的出現，實現了陸-島和島-陸控制網的聯測，也實現了遠離大陸水域的水上定位和水下地形測量，並將其測量成果納入與大陸相同的坐標框架內。
海底控制網是通過聲學方法建立的，一般布設為三角形或正方形結構，水下控制點為海底中心標石，其標誌採用水下答應器（或稱聲標），水下答應器的位置通過船載GPS接收機和水聲定位系統聯合測定，即雙三角錐測量。
（2）海洋定位測量：是海洋測繪和海洋工程的基礎。隨著電子經緯和高精度紅外激光測距儀的發展，可按一方位一距離極坐標法可為近岸動態目標實現快速定位。全站儀由於自動化程度高，使用方便、靈活，當前在沿岸、港口、水上測量中使用日益增多。
GPS定位系統是目前海洋測量的主要定位手段。水下定位普遍採用聲學定位系統，水聲定位系統的工作方式很多，最基本的有長基線定位系統、短基線定位系統和超短基線定位系統。
目前我國已經研發了水下DGPS高精度定位系統用於水下定位，該設備首次利用GPS解決水下設備導航和實時三維定位問題，並提供亞米級的定位結果。
（3）水下地形測量：海底地形測量，首先進行海岸或海底平面、高程式控制制測量，然後進行海底地物、地貌的探測。隨著GPS高精度定位技術在海洋測量中的應用，水下地形測量的導航和定位精度得到了進一步改善。
多波束測深系統具有測量範圍大、速度快、精度高、自動化等諸多優點，將測深技術進一步發展到立體測圖和自動成圖。隨著聲學、干涉技術及計算機技術的發展，出現了高精度高解析度側掃聲納系統，使得海底地形地貌的勘察更加詳細。
遙感海底地形測量具有大面積、同步連續觀測及高解析度和可重複性等優點，遙感技術的應用使海底地形測量技術取得了重大進展。
二
對海洋測量的展望
海洋是地球的一個重要部分，而我國是一個海洋大國，我國海洋測量未來主要應向以下幾個方面發展：
1
服務對象將向全方位、多層次服務轉化
20世紀海洋測量的服務對象主要是保障海面航行船隻的安全，今後海洋測量的服務對象將不斷擴充。
海洋測量的基準面也將逐步與陸地地形測量基準面統一，建立以海洋大地水準面為基準面是勢在必行的，因此，未來海洋測量技術的主攻方向是：繼續研製新型精密的測量儀器設備；統一陸地和海洋地形基準面；精化海洋大地水準面。
隨著信息化技術的高速發展，多種海洋測量數字產品、資料庫和地理信息系統將集成一體，為多學科的多種使用目的提供全方位服務。
2
信息獲取和表示將向集成綜合式轉化
未來無論是信息獲取還是信息體現都會以多系統集成為主體。在信息獲取領域，一個系統多種功能的集成和多個系統的有機集成是未來海洋測量發展的必然趨勢，將各種測量系統的優點集成在一起，會使海洋測量技術發生突飛猛進的發展。
在信息表示領域，多源、多解析度信息的有機集成也是發展的必然趨勢，將通過各種途徑獲取的信息有機結合起來，從多角度、多層次、全方位地展現海洋的全貌。
3
信息服務形式將由三維靜態向四維動態轉化
隨著科學技術的發展，未來社會對海洋測量成果的需求將趨向動態變化和實時性。因此，研究海洋幾何要素和物理要素的時變規律十分重要，尤其是對海洋潮汐現象的全面、透徹研究。
電子海圖顯示系統的發展，使得電子海圖的顯示由最初的二維顯示到三維顯示，繼而發展到迭加潮汐預報的實時四維動態顯示。目前我國的電子海圖還不具備迭加水文氣象要素的功能，但可以預料，電子海圖的功能將日趨完善。
三
總結語
近年來，我國的海洋測繪在理論研究、技術應用和人才培養機制等方面均取得重大進展，尤其是基礎理論的研究逐漸深入，應用技術研究貼近生產實踐，在滿足國民經濟建設和國防建設中的作用越來越重要。
未來我國的海洋測繪必須進一步拓寬領域、加快速度、提高精度,在現勢性和時效性方面有一個重大突破,全方位、全過程、多層次、多環節提供動態化的信息服務,更好地為國防和國民經濟建設作出貢獻。
（來源：中國國防科技信息網、海洋信息網）
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