測(cè)繪技術(shù)在海島岸線調(diào)查項(xiàng)目中的綜合應(yīng)用分析

倪章華，金信飛

測(cè)繪技術(shù)在海島岸線調(diào)查項(xiàng)目中的綜合應(yīng)用分析

倪章華1，金信飛2

（1.寧波海洋研究院，浙江 寧波 315832；2.寧波市盛甬海洋技術(shù)有限公司，浙江 寧波 315800）

我國(guó)是海洋大國(guó)，全國(guó)海島數(shù)量眾多，海島資源的開(kāi)發(fā)利用與保護(hù)將成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展新方向。目前沿海省份、市、縣爭(zhēng)先開(kāi)展海島岸線調(diào)查工作，旨在更精準(zhǔn)地了解海島資源的分布情況及海島岸線的開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀。這項(xiàng)工作的順利實(shí)施不僅需要配備船等必要保障設(shè)備，更需要現(xiàn)代測(cè)繪新技術(shù)、新手段的保駕護(hù)航。在此項(xiàng)工作中岸線測(cè)量、植被測(cè)量、海島開(kāi)發(fā)利用測(cè)量、影像獲取均需要借助當(dāng)前先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)手段。如何將測(cè)繪技術(shù)手段合理地運(yùn)用到海島岸線調(diào)查領(lǐng)域，這是一個(gè)需要探討的話題。對(duì)海島岸線調(diào)查項(xiàng)目中需要用到的測(cè)量技術(shù)手段進(jìn)行簡(jiǎn)單歸納與分析，同時(shí)希望行業(yè)內(nèi)能夠推動(dòng)海島測(cè)量相關(guān)技術(shù)規(guī)范的發(fā)展，針對(duì)各項(xiàng)技術(shù)做出更加明確的技術(shù)要求與規(guī)定。

海島；無(wú)人機(jī)；多波束測(cè)量技術(shù)；遙感解譯

海島岸線測(cè)量項(xiàng)目不同于一般的陸地測(cè)繪項(xiàng)目，它具有工區(qū)離散、交通不便利、通訊受限、安全風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)要求我們?cè)趯?shí)施具體項(xiàng)目時(shí)要結(jié)合實(shí)際使用不同的測(cè)量技術(shù)方法。以下就針對(duì)各種測(cè)繪技術(shù)方法在海島岸線調(diào)查項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明及分析。

1 遙感解譯技術(shù)

目前，我國(guó)的海島影像數(shù)據(jù)大部分源于衛(wèi)星遙感，在項(xiàng)目施行初期，大部分單位只能收集到海島衛(wèi)星遙感影像資料。那么，收集完影像資料，我們就要對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行甄別、處理，從中提取對(duì)我們有價(jià)值的信息，這個(gè)過(guò)程叫遙感解譯。遙感解譯是為后期工作做準(zhǔn)備，屬于項(xiàng)目準(zhǔn)備階段，為后期的野外工作提供數(shù)據(jù)支撐，使得測(cè)繪工作有據(jù)可循、有理可依，真正做到有的放矢，能有效提高工作效率。

在此過(guò)程中需要提取的主要信息有：岸線位置信息、植被分布信息、海島地形地貌信息、海島開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀信息等。岸線信息可根據(jù)影像中大潮痕跡線來(lái)確定，一般在岸邊巖石上都會(huì)呈現(xiàn)明顯的明暗交匯處，以此作為判斷依據(jù)；植被分布可根據(jù)圖斑光澤、顏色、形狀、大小來(lái)判讀；海島地形地貌可直接根據(jù)DEM數(shù)據(jù)產(chǎn)品及影像陰影等信息來(lái)判讀；海島開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀的判讀主要根據(jù)建構(gòu)筑物的顏色、形狀及光澤等信息來(lái)進(jìn)行。

2 RTK測(cè)量技術(shù)

海島岸線調(diào)查項(xiàng)目追求精確性與準(zhǔn)確性，所有相關(guān)信息均要求實(shí)測(cè)或現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，目前被廣泛應(yīng)用的測(cè)量方法是RTK（Real Time Kinematic）測(cè)量方法。

RTK測(cè)量方法具有靈活性、機(jī)動(dòng)性、實(shí)時(shí)定位等特點(diǎn)，并且可不受天氣等環(huán)境因素的影響，作業(yè)時(shí)間不受限制。RTK顧名思義，其作用就是用來(lái)確定目標(biāo)點(diǎn)的平面坐標(biāo)及高程的一種技術(shù)手段。在海島岸線調(diào)查項(xiàng)目中，其可用來(lái)測(cè)量海島岸線位置、植被分布范圍、已建成的建構(gòu)筑物坐標(biāo)及范圍、海島最高點(diǎn)高程等。

RTK測(cè)量方法分為網(wǎng)絡(luò)RTK（CORS）和電臺(tái)基準(zhǔn)站式兩種。通常情況下，在近陸域海島屬于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋區(qū)，基本可選擇各省、市網(wǎng)絡(luò)RTK方法進(jìn)行測(cè)量（例如浙江近海可使用浙江CORS網(wǎng)絡(luò)RTK方法）。但是，一些偏遠(yuǎn)海島網(wǎng)絡(luò)信號(hào)還沒(méi)有完全覆蓋，這時(shí)我們就應(yīng)該選擇電臺(tái)基準(zhǔn)站式RTK測(cè)量方法。在使用電臺(tái)基準(zhǔn)站式RTK測(cè)量方法時(shí)應(yīng)盡量選擇覆蓋范圍廣泛的電臺(tái)，以防止出海后接收不到電臺(tái)信號(hào)而影響測(cè)量進(jìn)度。另外，電臺(tái)基準(zhǔn)站式RTK測(cè)量半徑不宜過(guò)大，應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范要求；架設(shè)基準(zhǔn)站時(shí)應(yīng)盡量選擇制高點(diǎn)，有效避免信號(hào)遮蔽問(wèn)題。RTK野外測(cè)量場(chǎng)景如圖1所示。

圖1 RTK野外測(cè)量示意圖

使用RTK測(cè)量方法時(shí)，無(wú)論是網(wǎng)絡(luò)RTK（CORS）還是電臺(tái)基準(zhǔn)站式RTK測(cè)量時(shí)都應(yīng)進(jìn)行成果檢核。最直接的檢核方法就是在測(cè)量開(kāi)始前和結(jié)束后就近測(cè)量已知點(diǎn)，對(duì)比測(cè)量成果，從而確保數(shù)據(jù)的可靠性。

3 無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)是近年來(lái)隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展而興起的一種測(cè)量方法，目前已被廣泛應(yīng)用，其具備機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、起降簡(jiǎn)單、操作靈活、運(yùn)輸方便、具備快速響應(yīng)能力等特點(diǎn)，所以無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量是一種應(yīng)用性極強(qiáng)的測(cè)量技術(shù)方法。前文已講過(guò)海島岸線測(cè)量的對(duì)象是海島，而并不是所有的海島都可以登島測(cè)量、調(diào)查，衛(wèi)星遙感影像又不一定能滿足需求并且需要對(duì)其驗(yàn)證，這時(shí)候我們就可以借助無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量的方法。無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量方法是一種非接觸式的測(cè)量方法，可以有效地降低人為登島的風(fēng)險(xiǎn)，從而保障作業(yè)人員的人身安全。

使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行作業(yè)主要要注意以下幾點(diǎn)：①密切關(guān)注海上風(fēng)浪情況，應(yīng)合理避開(kāi)大風(fēng)天氣；②進(jìn)行海島攝影測(cè)量時(shí)，應(yīng)盡量選擇低潮期進(jìn)行，避免因水面反射而造成岸線位置影像模糊；③應(yīng)提前規(guī)劃航攝線路，遇到孤立的較小海島應(yīng)調(diào)整航攝比例尺，防止照片中小島單獨(dú)出現(xiàn)，而造成無(wú)法定向的情況。

無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)在海島岸線調(diào)查項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可以用來(lái)制作DOM、DEM等產(chǎn)品。DOM產(chǎn)品可用來(lái)提取岸線坐標(biāo)、植被范圍、開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀范圍等要素，高分辨率產(chǎn)品還可作為植被品名判讀的依據(jù)；DEM產(chǎn)品可用來(lái)提取岸線高程信息、海島最高點(diǎn)高程信息等。

4 多（單）波束測(cè)量技術(shù)

在海島岸線調(diào)查項(xiàng)目中有一項(xiàng)工作必不可少，那就是明確海島潮間帶的范圍及屬性。海島潮間帶在我國(guó)通常是指海島岸線與海圖零米線之間的地帶。海圖零米線一部分能夠通過(guò)收集資料獲取，而另一部分可能存在資料收集不全或收集資料不準(zhǔn)確的情況，這時(shí)候“零米線”就需要通過(guò)水下地形測(cè)量的技術(shù)手段獲取。

多波束水下地形測(cè)量示意情況如圖2所示。當(dāng)前，水下地形測(cè)量的方法主要有多波束水下地形測(cè)量技術(shù)和單波束水下地形測(cè)量技術(shù)。多波束水下地形測(cè)量技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，其測(cè)量對(duì)象是“面”，能更快更準(zhǔn)確地尋找到零米線的位置，能有效地提高測(cè)量工作效率。在實(shí)際工作中推薦優(yōu)先使用多波束水下地形測(cè)量技術(shù)，在水下地形環(huán)境較復(fù)雜而無(wú)法使用多波束時(shí)也可使用單波束進(jìn)行“零米線”定位工作。

圖2 水下地形測(cè)量示意圖

5 結(jié)論

在海島岸線調(diào)查項(xiàng)目工作中所使用的測(cè)繪技術(shù)手段基本就是以上幾種，在必要的時(shí)候也可結(jié)合全站儀免棱鏡測(cè)量方法對(duì)海島岸線、植被、建構(gòu)筑物進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。當(dāng)前，全國(guó)性的海島岸線調(diào)查工作尚未全面完成，許多問(wèn)題還未被發(fā)覺(jué)，所以某些問(wèn)題還需要在今后的工作學(xué)習(xí)中不斷進(jìn)行研究與探討。要做好海島岸線調(diào)查工作，還需要很多其他非測(cè)繪專業(yè)人員的大力配合與支持，需要海洋人的共同努力和辛勤付出。

編寫(xiě)本文旨在為施行該項(xiàng)工作的建設(shè)單位提供招標(biāo)依據(jù)，為海島岸線調(diào)查工作的執(zhí)行單位建言獻(xiàn)策。

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〔編輯：嚴(yán)麗琴〕

2095－6835（2018）19－0150－02

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A

10.15913/j.cnki.kjycx.2018.19.150