技术详细介绍
目前,海陆过渡带和浅海岛礁海区水深浅、地形复杂、海洋环境多变,采用传统的海洋调查模式效率低、成本高、难度大、风险高,一直是我国海底地形地貌探测的难点区域。在我国300万k㎡传统管辖海域中,尤其在争议岛礁区,存在大片的海底地形地貌勘测空白区,已不能满足当前海洋开发和海洋军事的迫切需求。此外,在暗滩密集、危化品和放射性等危险区域,采用常规的船载模式进行海洋调查与监测存在极大的安全风险。本项目针对上述难题,在多个国家项目的资助下,历经十余年科技攻关,在探测理论、平台、技术和系统等方面取得重大突破,取得主要科技创新如下: (1)构建了高分辨率海底地形地貌探测理论与技术框架,形成了高分辨率海底地形地貌学科领域的核心知识产权群,引领我国海底地形地貌探测与处理关键技术走向国际水平,持续指导我国海洋专项调查研究工作。对当代海底地形地貌探测技术进行了系统深入研究,形成了基准、定位、潮位、地形与地貌一体化的精密处理理论、海底地形地貌自动成图与可视计算方法,建立了船载、星/机载、无人测量和海底原位观测为一体的海底探测技术体系。 (2)突破了复杂海陆过渡带一体化地形地貌探测技术,构建了非线性特征约束的整体严密平差模型,建立了多波束低掠射波束几何改正模型,实现了海陆一体化测量系统快速实时校准,解决了复杂海陆过渡带陆上与水下测量点云数据的无缝拼接技术难题; (3)研发了基于多源水深数据融合的海底地形地貌数据构建方法与系统, 实现了多波束测深、单波束测深、激光测深与历史图件等多源异构水深数据的有机融合与一体化处理,大幅提升了多源海底地形地貌数据的利用效率,并应用于快速多变地形区研究,推动了我国高分辨率海底地形地貌学研究的重要进展。 项目获得国际发明专利授权4项、中国发明专利授权13项、实用新型专利授权10项、软件著作权6项,出版学术著作5部,发表论文150篇,其中SCI/EI论文80篇。两项发明专利分别获得浙江省专利金奖和中国专利奖。研究成果已广泛应用于深远海岛礁测量、海洋专项调查、国际海底命名、危化品监察、环境监测、海洋工程测量和国产仪器研制等多个方面,取得重大的社会效益。
目前,海陆过渡带和浅海岛礁海区水深浅、地形复杂、海洋环境多变,采用传统的海洋调查模式效率低、成本高、难度大、风险高,一直是我国海底地形地貌探测的难点区域。在我国300万k㎡传统管辖海域中,尤其在争议岛礁区,存在大片的海底地形地貌勘测空白区,已不能满足当前海洋开发和海洋军事的迫切需求。此外,在暗滩密集、危化品和放射性等危险区域,采用常规的船载模式进行海洋调查与监测存在极大的安全风险。本项目针对上述难题,在多个国家项目的资助下,历经十余年科技攻关,在探测理论、平台、技术和系统等方面取得重大突破,取得主要科技创新如下: (1)构建了高分辨率海底地形地貌探测理论与技术框架,形成了高分辨率海底地形地貌学科领域的核心知识产权群,引领我国海底地形地貌探测与处理关键技术走向国际水平,持续指导我国海洋专项调查研究工作。对当代海底地形地貌探测技术进行了系统深入研究,形成了基准、定位、潮位、地形与地貌一体化的精密处理理论、海底地形地貌自动成图与可视计算方法,建立了船载、星/机载、无人测量和海底原位观测为一体的海底探测技术体系。 (2)突破了复杂海陆过渡带一体化地形地貌探测技术,构建了非线性特征约束的整体严密平差模型,建立了多波束低掠射波束几何改正模型,实现了海陆一体化测量系统快速实时校准,解决了复杂海陆过渡带陆上与水下测量点云数据的无缝拼接技术难题; (3)研发了基于多源水深数据融合的海底地形地貌数据构建方法与系统, 实现了多波束测深、单波束测深、激光测深与历史图件等多源异构水深数据的有机融合与一体化处理,大幅提升了多源海底地形地貌数据的利用效率,并应用于快速多变地形区研究,推动了我国高分辨率海底地形地貌学研究的重要进展。 项目获得国际发明专利授权4项、中国发明专利授权13项、实用新型专利授权10项、软件著作权6项,出版学术著作5部,发表论文150篇,其中SCI/EI论文80篇。两项发明专利分别获得浙江省专利金奖和中国专利奖。研究成果已广泛应用于深远海岛礁测量、海洋专项调查、国际海底命名、危化品监察、环境监测、海洋工程测量和国产仪器研制等多个方面,取得重大的社会效益。