海洋測繪學科體系及其專業建設的探討

引文格式： 郭立新，沈蔚，邱振戈. 海洋測繪學科體系及其專業建設的探討[J].測繪通報，2015(4)：129-132.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0129

海洋測繪學科體系及其專業建設的探討

郭立新，沈蔚，邱振戈

(上海海洋大學海洋科學學院，上海 201306)

Discussion on Marine Survey Discipline System and Major Construction

GUO Lixin,SHEN Wei,QIU Zhenge

摘要：海洋測繪的核心任務是為國民經濟建設、國防建設和科學研究等提供基礎的海洋地理空間信息服務。本文探討了海洋測繪的學科體系、學科意義、特點及與其他學科的關系，闡述了上海海洋大學海洋測繪專業建設的“特色、創新和務實”理念，總結了在師資隊伍建設、教學環境建設、教學改革等方面的初步成果。

關鍵詞：海洋測繪；學科；專業建設

中圖分類號：G64

收稿日期：2014-03-26

基金項目：上海市教育委員會科研創新項目(14ZZ148)；上海海洋大學海洋測繪類課程群建設項目

作者簡介：郭立新(1966—)，男，博士，副教授，主要從事海圖、海洋地理空間信息方面的教學科研工作。E-mail：lxguo@shou.edu.cn

通信作者： 沈蔚

一、引言

海洋測繪是一項保障性基礎工作，按照國際慣例，通常由各國海軍代表其官方組織實施，我國政府于20世紀50年代中期指定中國人民解放軍海軍司令部海道測量部(現海軍司令部航海保證部)及當時的交通部海運總局(現交通部海事局)共同負責，但是由于各種歷史原因，民用海洋測繪工作一直發展緩慢。

上海海洋大學抓住了歷史機遇，于2010年先行開設了民用海洋測繪專業，承擔起科教興國，為建設海洋強國和實現社會經濟可持續發展培養急需專業人才的任務，并已取得了初步建設成果。

二、海洋測繪的學科體系

1. 海洋測繪的學科概念

海洋測繪是由測繪學、航海學、海洋學、水聲工程、計算機原理、圖形圖像學、信息學等構成的一門交叉學科，是按照人類海洋認知和海上活動的需求，研究海洋及毗鄰陸地的自然和人文等地理現象的抽象、控制、獲取、描述、服務的一門科學和技術[1]。

早期的海洋測繪學科，只有海道測量(hydrographic surveying)和海圖制圖(hydrographic charting)兩個分支。20世紀初，聲學測量設備的問世標志著海洋測繪進入了電子化、專業化時代，隨后出現了航海圖測繪、港口管理和工程測繪、內陸水域測繪、近海工業測繪、近海地震測繪和軍事海道測繪等多個學科方向[2]。近年來，隨著衛星、通信、計算機、數據處理等科學技術的發展與應用，海洋測繪領域迎來了一場數字化、信息化的新變革，現代海洋測繪已涵蓋海道測量、海洋大地測量、海底地形測量、海洋(重力、磁力、底質等)專題測量、海圖編制、海洋地理信息系統等多個方向，多元、高精度和數字化的測繪信息已廣泛應用于國防建設、國民經濟建設和科學研究的各個方面[3]。

2. 海洋測繪的學科意義

海洋測繪是海洋測量和海圖繪制的總稱[4]，即以海洋及毗鄰陸地區域的自然現象、人文現象等作為研究對象，通過抽象、控制、觀測、管理、加工和服務等技術手段和方法，形成海圖等紙質或數字產品，從而全面表達海洋地理空間要素及其相關的人文要素，服務于人類認知海洋及海上活動的需要。

海洋測繪學科主要有科學性和應用性兩大任務，通過物理海洋測量和幾何海洋測量等技術手段，獲取海洋及其鄰近陸地、江河湖泊等的基礎地理信息，以及重力、磁力、海底地形、海底底質等海洋信息。海圖及海洋地理空間信息是海洋測繪的最終產品，它們分別是地理科學的第二和第三語言。因此，現代海洋測繪的核心任務是提供海洋地理空間信息服務，通過海圖、海洋地理空間信息告訴人們海洋地理空間的某一物體(目標)在某一時刻、某一地點發生的變化。

21世紀被譽為“海洋的世紀[5]”，人類面臨陸地資源即將枯竭的問題，海洋將成為人類賴以生活的第二家園。海洋測繪技術及應用將為人類一切海上(航運、生產、科研)活動提供全方位、全過程、全時段、多時空、多層次、多環節的海洋地理空間信息服務與安全保障支持，是發展海洋經濟，實現“海洋強國”戰略決策的重要基礎。

3. 海洋測繪的學科特點

海洋自古以來是人類活動的國際通道，海洋測繪與海上航行活動相伴而生，時至今日，保障航海安全仍然是它的主要目的。與陸地測繪相比，兩者的基本原理差別不大，但在具體的技術、方法及應用層面上，海洋測繪卻有著許多專屬特點。

(1) 空間與標準的國際性

海洋是人類活動的國際空間，各國政府對于保障海上航行、貿易安全有著廣泛的共識。1921年6月，為了協調各國海道測量機構的活動，統一海洋測繪方法及航海資料，于摩納哥的蒙特卡洛正式成立了國際海道測量局(International Hydrographic Bureau，IHB)，我國是其中19個創建國之一[6]。1967年，國際海道測量組織(International Hydrographic Organization，IHO)成立，成為當今全球海洋測繪資料的中心。

IHO成立以來，先后制定和發布了一些海洋測繪規范，如《海道測量規范》(IHO S-44)《海道測量數據傳輸規范》(IHO S-57)《電子海圖顯示與內容規范》(IHO S-52)等，近年來，還將一些規范內容延伸至陸地水體，如湖泊、河流等，用于推薦給各成員國官方機構來執行；同時，還制定了一些教育、培訓規范和大綱，推出了國際海道測量師和國際海圖制圖師A、B級資格認證。我國海軍大連艦艇學院及香港理工大學已經得到IHO授權，能夠在世界各國培訓國際海道測量師和國際海圖制圖師專門人才。

(2) 任務與應用的拓展性

當今世界，以高新技術為主導的海洋產業將成為引領全球經濟復蘇和社會經濟發展的戰略重點，未來5—10年，我國經濟發展也將越來越依賴于海洋產業，因而，對海洋測繪提出了更多更高的要求，其任務也從單一的保障艦船航行安全，拓展至為建設海洋經濟區、發展海洋產業、海洋科學技術研究、維護國家海洋權益、鞏固海疆國防等提供可靠的多元海洋空間信息保障。

以建設海島綜合經濟帶為例，我國沿海島嶼眾多，自北向南大致可分為長山群島、廟島群島、崇明島群、舟山群島、玉環島群、洞頭島群、平潭島群、東山島群、南澳島群、萬山群島、南海諸島等11個島群，只有進行大范圍的海洋測繪，才能獲取準確的海島礁地理空間信息，為國家規劃海洋經濟發展、優化布局提供輔助決策支持。

此外，為了保護本國的海洋利益，獲取豐富的國際海底資源、公海資源，我國也積極組織和參與了國際間的海洋測繪項目合作。

(3) 技術與方法的多樣性

隨著信息化時代的到來，全球衛星定位、多波束聲吶探測、機載激光雷達、衛星遙感、地理信息系統等得到了廣泛應用，高分辨率衛星遙感等一些具有更加準確、快速、直觀、經濟特點的新技術、新方法正在推動海洋測繪領域不斷創新發展。

傳統的海洋測繪學科已經拓展到了近海及沿岸工程、海洋調查、環境保護、海洋預測等多個領域[7]；重力、磁力等海洋專題測量也出現了如平均重力異常數字模型、地磁力景場、磁探測和日變監測等一些新的理論和技術成果；以衛星測高、GPS、航空攝影測量與衛星遙感為代表的空基海洋測繪理論、技術和方法得到了長足進展，成為對近海、內海、領海、專屬經濟區、大陸架和公海等測量與觀測的主要技術手段。

與此同時，海洋測繪數據處理、存儲與生產技術也產生了巨大變革，數據與符號的分離擴大了海圖認知的方式，增強了海圖產品的多樣性，與服務對象的結合更加緊密[8]，海洋測繪數字產品正向融合、同一的數字海洋地理環境的方向演變[9-10]。

4. 海洋測繪與其他學科的關系

現代海洋測繪是一門以“3S”技術為核心的交叉學科，能夠為海洋科學、海洋技術、漁業捕撈、海洋環境、深淵探測工程等提供海洋地理空間基礎信息服務。

以海洋測繪和海洋科學的關系為例，海洋測繪設備多為聲學測繪儀器，其測繪精度或使用條件多與海洋的海水聲速、溫度、密度、潮汐、潮流等因素相關，顯然需要海洋科學的研究成果與技術方法的支持。但同時，海洋測量在工作中所得到的海水聲速、溫度、密度、潮汐、潮流等數據信息，以及最終的海圖產品、海洋地理空間信息，又是海洋科學研究的重要基礎信息之一，因此海洋測繪和海洋科學兩者之間是一種典型的相互依存關系。

事實上，每一個學科、每一個學科專業都具有專屬的研究領域、特點和規律，它們只是從某一個方面揭示了客觀事物的某一特征，不可避免地存在局限性。重要的是將各個海洋學科的理論、技術、方法結合起來，從而更全面、真實地揭示海洋的本質規律。這既是多個有關海洋的學科相互聯系、共同存在與發展的基礎，也是大力建設和發展海洋測繪專業的動力所在。

三、海洋測繪的專業建設

開設民用海洋測繪專業以來，學校恪守科教興國、教書育人的使命，秉持“特色、創新和務實”的辦學理念，在師資隊伍、教學環境及學生培養等方面取得了一些階段性成果。

1. 海洋測繪專業的建設理念

(1) 立足學校，突出學校和學科特色

民用海洋測繪專業剛剛起步，既面臨許多難題，同時也為今后發展留下廣闊的空間。只有根植于上海海洋大學的沃土，展開廣泛的內部交流與合作，不斷積累學術成果、科研成果，逐步總結經驗，完善學科專業體系，才能形成具有上海海洋大學特色的海洋測繪專業。有了學校特色和學科特色，就有了專業生存和壯大的基礎。

(2) 不斷積累創新性學術、技術和教學成果

通過緊跟國際前沿方向，參加國際學術交流活動，多元化引進國內外優秀人才，選派教師交流，爭取國際合作項目及國家重大項目，發展自身綜合實力，在實際工作中不斷積累創新性學術、技術和教學成果，擴大在國內外的影響力和知名度，提升“創建國內一流學科，打造國際知名專業”的綜合實力。

(3) 堅守職業操守，求真務實，扎實做好教學工作

教學工作是海洋測繪專業建設的中心內容，是落實海洋強國、科教興國和可持續發展等國家發展總體戰略的具體工作。培育優秀的海洋測繪專業人才是歷史賦予我們的職業使命，要求我們堅定地以教書育人為根本宗旨，求真務實，重視對學生基本知識、基本技能的培養，不斷將新知識、新技術及大量的科研成果應用于教學中，出版具有學校特色的系列教材，達到跨越式發展的戰略目標。

2. 海洋測繪專業的師資隊伍建設

專業教師是教學活動的組織者、建設者和實施者，擁有一支高素質的師資隊伍是海洋測繪專業建設和發展的基礎。學校從國內民用海洋測繪專業的現狀出發，采取了多元化引進國內外優秀人才，提升師資隊伍素質，優化師資隊伍結構的方針，在高起點上推動教學和科研工作的全面發展。

(1) 引進國內外優秀人才

2010年海洋測繪專業開辦之初，師資力量嚴重不足，近4年學校陸續引進優秀專業人才達10人，其中包括：國外相關研究機構的知名專家、國家千人計劃專家、國內行業專家等。優秀人才的引進和培養，使海洋測繪專業建設有了學術、資源、教學和科研等優勢，提升了原有專業師資團隊的整體實力，實現了專業建設的跨越式發展。

(2) 提升師資隊伍素質

海洋測繪專業建設需要全面提升師資隊伍素質，形成一個具有良好師德師風、較高學術水平、較強教學和科研能力的優秀團隊。

由于大多數教師來自非海洋測繪專業，所以應充分利用引進人才的優勢，發揮他們傳、幫、帶的作用，以教學促進科研，以科研促進教學，幫助年輕教師快速提高教書育人的職業素養，完善專業知識結構，過好教學關和科研關，擺脫課堂上是復讀機，科研上是門外漢的窘境。

目前，學校海洋測繪專業的師資團隊已基本形成，承擔了全部專業核心課程的教學任務。截至2013年底，已參與了多項國家級、省市級和行業重大項目，多人(次)獲得學校、學院的獎勵，其中1人入選了?！昂Ｑ嘤媱潯?。

(3) 優化師資隊伍結構

海洋測繪專業具有較強的理論性和實踐性，為此設有教學研究和實驗兩個師資系列。在教學研究系列中，教師都獲有博士學位，沒有助教，正(副)教授與講師的比例是2∶3；而在實驗系列中，沒有高級實驗師(博士)。因此需要優化師資隊伍結構，加強實驗師隊伍建設，合理調整人員比例、專業比例、職稱比例和學歷比例，以適應海洋測繪新技術的發展，滿足教學和科研的需要。

3. 海洋測繪專業的教學環境建設

在國家海洋戰略“085工程”的支持下，先后成立了海底地形測量實驗室、海岸與島礁地形測量實驗室、海洋大地測量與導航實驗室、海圖學與海洋地理信息工程實驗室。2013年12月，由國內外多名院士、知名專家擔任學術委員會委員，成立了上海海洋大學海洋測繪應用中心，從而提升了學校的教學和科研的綜合實力。

在各實驗室的建設中，學校以保障性、實用性和前瞻性為指導思想，配置了國內外先進的教學設施，包括：單雙頻測深儀、多波束測量系統、淺地層剖面儀、水下超短基線定位系統、三頻側掃聲吶、測深側掃聲吶系統、識別聲吶系統、科學回聲探測儀、磁力儀、慣性導航單元、電子全站儀、數字水準儀、電子平板儀、數字攝影測量工作站、北斗遠洋浮標應用系統、專業測量艇等大型設備及各類配套軟件等，不但有力地保障了日常實踐教學和科研工作，而且還參與了一些重大項目(或橫向課題)，支援了國家經濟建設。

此外，學校還積極組織了教師參加教改項目研究，探討教學內容和教學方法，學習和研討IHO國際海道測量(制圖)師培訓大綱及相關規范，修訂專業教學大綱；引導學生參加上海市大學生創新項目，組織測繪技能大賽等，將培養海洋測繪復合型人才的課堂延伸至課外，均取得了良好的成績和效果。

四、結束語

經過4年多的艱苦努力，學校逐漸形成了具有學校特色、學科特色的海洋測繪專業師資團隊和教學體系，取得了一些階段性建設成果。雖然還有許多不足之處，需要繼續完善、發展，但是假以時日，必將實現“創建國內一流學科，打造國際知名專業”的奮斗目標，為建設海洋強國、實現我國社會經濟可持續發展培育更多、更優秀的海洋測繪人才。

參考文獻：

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