海洋测绘史

早在古代,人类在海上捕鱼和航行时就有绘制海洋地图的需求。在公元前1世纪,古希腊学者能够绘制代表海洋的地图。公元3世纪,我国魏晋时期,刘徽撰写的《列岛算经》中已经有了关于列岛距离和高度测量方法的内容。1119中国宋代朱所著《周萍客谈》记载:“船师通地理,夜观星宿,昼观太阳,暗观罗盘或十尺绳钩嗅海底泥,知所学。”说明当时有天体定位和探泥推断船位的方法。

现存最早的直接为海上活动服务的海图是大约在1300年制作的地中海地区的“波特兰”(航海方位)海图。这种地图是用以几个点为中心的罗盘方位线绘制的。15世纪中叶,中国航海家郑和下西洋到非洲,沿途做了一些水深测量和泥沙探测,编制了航海地图集(见郑和航海图)。15和16世纪的航海和探险活动极大地促进了海洋测绘的发展。1504年,葡萄牙在编制海图时采用逐点注记的方法表示水深,这是现代海图表示海底地形的基本方法的开端。1569 G .墨卡托使用等轴圆柱投影来编制海图。这种方法至今已被许多国家采用。17世纪以后,海洋测绘范围日益扩大,海图内容日益增多。18世纪,欧洲许多国家相继成立了海道测量机构,开始对本国沿海水域进行系统的海道测量,并编制了一系列海图。在此期间,用等深线显示海底地形的图表也出现了。19世纪,海洋测绘从沿海地区发展到海洋,海洋调查数据的不断增加为编制世界海洋测深图提供了条件。1899年在柏林召开的第七届国际地理学大会决定出版《海洋地形图》,第一版于1903年出版。20世纪20年代,回声测深仪用于水深测量,大大提高了工作效率。1921国际水文局成立后,开展学术交流活动,修订海洋地形图,先后出版国际航海图,促进了国际合作。自20世纪40年代以来,航空摄影技术已应用于海洋测绘。自20世纪50年代以来,海洋测绘在新技术的应用和研究内容的拓展方面取得了很大进展。在测深方面,除使用单波束回声测深仪外,还使用了侧扫声纳和多波束测深系统,海洋遥感测深也初见成效。定位手段已经从光学仪器发展到广泛使用的电子定位仪器。定位精度从几公里、几百米提高到几十米、几米。电子计算机已被用来处理测量数据。自20世纪70年代以来,主要沿海国家系统地利用空间技术开展海洋大地测量和各种海洋物理场(如海洋磁测)。特别是利用卫星测高技术对海洋大地水准面、重力异常、海洋环流和海潮进行了详细的探测和研究。在海图绘制过程中,自动坐标定位、电子分色扫描、静电复印和计算机辅助制图等技术得到了广泛应用。海洋调查工作已经从测量导航要素发展到测量各种专题要素的信息和建立海底地形模型的全部信息。为此建造的大型综合调查船可以同时获取水深、泥沙、重力、磁力、水文、气象等数据。综合自动测量设备也发展起来了。如1978年美国研制的960海底测绘系统,可以采集高分辨率的测深数据,查明沉船、坠落飞机等水下障碍物,以及底质和浅剖面数据,可以同时进行海底测绘、水深测量和浅剖面测量。海图的编制除了完善普通海图的内容外,还包括各种专用海图(如罗兰海图、德卡海图)、海底地形图、各种海洋专题图(如海底沉积物图、海洋重力图、海洋磁力图、海洋水文图)和各种海洋图集。