繪制地球圖的最后一項重大挑戰(zhàn)是繪制海底圖。

現(xiàn)代聲納設(shè)備發(fā)出的聲音可提供最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

海床2030項目旨在2030年前繪制所有海洋的地圖。

地球測繪的最后邊界

海底是測繪地球的最后一個領(lǐng)域。 盡管許多人認(rèn)為已經(jīng)對海底進行了繪制，但要歸功于可在Google Earth等平臺上查看激光高度計的測量結(jié)果，所以實際情況是這些數(shù)據(jù)的分辨率較低，通常不比1-2度分辨率更好。

為什么繪制海底圖很重要？

了解海底的深度和形狀（稱為測深法）不僅是制圖上的挑戰(zhàn)，且對更好地了解海洋很重要。這包括了解影響氣候，海嘯，環(huán)境變化，水下地質(zhì)災(zāi)害，資源以及影響環(huán)境，安全和商業(yè)的許多其他過程的海洋環(huán)流。

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美國國家海洋與大氣管理局（NOAA）的塞繆爾?格林納威（Samuel Greenaway） 在MapScaping播客節(jié)目中曾說過，很明顯地，繪制海底地圖將是這十年的主要挑戰(zhàn)，然而，這份努力是值得的。

聲納在測繪海底中至關(guān)重要

自19世紀(jì)初期以來，就開始繪制海底圖。然而，在聲納發(fā)明之前，獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)一直是一個挑戰(zhàn)。較新的聲納（聲音導(dǎo)航和測距的短距離） 提供了更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，尤其是在使用多波束回聲測深儀的聲納時。

海床2030項目是一個試圖在2030年之前繪制海底圖的項目。但是，到目前為止，僅使用現(xiàn)代測深法對海底進行了約20％的測繪。在某種程度上，繪制海底地圖的項目將受益于從各種遠(yuǎn)洋船只獲得的眾包數(shù)據(jù)。

但是，NOAA也在領(lǐng)導(dǎo)這項工作，配備聲納設(shè)備的船只被 用于繪制船只不常行駛的區(qū)域地圖。這些船只配備了最新的多束聲納，可提供水文測量結(jié)果，并以約0.5米的分辨率繪制詳細(xì)的地圖。

映射工作正在嘗試使用通常在較淺水域中使用的不同頻率，從大約12 kHz到接近200 kHz。雖然通常更深的海平面更容易繪制地圖，但隨著聲波的傳播并允許在船舶駛過時對更廣闊的區(qū)域進行測量，而淺海地區(qū)則面臨挑戰(zhàn)，因為多次通行需要覆蓋更少的區(qū)域，并避免其他海洋生物和海洋的干擾。船只可能會破壞數(shù)據(jù)。

潛在關(guān)注的領(lǐng)域之一是聲波如何影響海洋生物。這不是很清楚。低頻當(dāng)然是聽得到的，包括人類。然而，一些海洋生物也使用較高的頻率，因此對海洋生物的破壞影響還需要進一步研究。

除聲學(xué)數(shù)據(jù)外，其他信息也用于創(chuàng)建詳細(xì)的3D地圖。

使用相對于基準(zhǔn)校準(zhǔn)的GPS數(shù)據(jù)和聲納數(shù)據(jù)，可以獲得關(guān)于緯度，經(jīng)度，海拔，作用，俯仰和偏航的信息，這與移動物體在陸地上導(dǎo)航所使用的信息具有可比性。

速度也是測量結(jié)果的輸出。全局模型可用于估計鹽度和溫度變化，這會影響制圖結(jié)果。由于水面是動態(tài)的，因此海拔是動態(tài)的，并且是相對測量的。平均海平面數(shù)據(jù)用于產(chǎn)生估計和平均的海拔。

海 *** 圖數(shù)據(jù)干擾

有很多因素會干擾數(shù)據(jù)。例如，聲音受鹽度的影響，因此需要根據(jù)聲學(xué)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)聲音的折射。現(xiàn)代回聲測深儀系統(tǒng)很敏感，不僅可以拾取海床，而且可以拾取必須從數(shù)據(jù)中濾除的海洋生物和其他數(shù)據(jù)。還可以校準(zhǔn)聲學(xué)數(shù)據(jù)以確定海底物質(zhì)，例如沙子，礫石，淤泥和粘土。

還從海底進行地面實測，在海底進行采樣樣品采集，以便可以校準(zhǔn)海底數(shù)據(jù)的成分，也可使用落下的深層相機甚至是自主潛艇來使用圖像來驗證讀數(shù)，包括深度和海底成分。

在未來的幾年中，自治系統(tǒng)對于包括地面和水下系統(tǒng)在 內(nèi)的數(shù)據(jù)收集更加重要。實際上，自主潛艇在許多方面都更易于操作，因為深層地下運動是一個穩(wěn)定，水流較弱的環(huán)境。

來源：開源地理空間基金會中文分會

來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/1fdb3

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