技术交流▏北极地区海洋测绘工作的探讨

一、引言

根据北极及其周边特殊的海洋地理环境和复杂的国际政治与自然地理特征，为保障北极航线的开通、航路开发和资源开采等各项工作的开展，北极海洋测绘工作应由基础测绘先行和进行充分的资料信息搜集整理并举，尽快做好前期的航海准备和航海保障工作，建立相应的北极海洋信息调查获取的专门机构，全面开展北极海洋测绘的信息获取和全面、实时、准确的提供保障工作。

⒈ 现有资料信息的搜集整理

目前开辟北极航线的最大困难是缺乏该海域与航海相关可靠的数据资料，如水文气象、航道水深、导航航标、港口码头动态、航运安全和船舶管辖权的法律法规等，沿海国对北极航道的管理和限制也是影响北极航道使用的一项重要因素。近年来，为了适应开通北极航线船舶航行安全的需要，国际海事组织和俄罗斯、加拿大、美国等北极周边国家在航海保障工作方面已做了不少的准备；我国已开展了多年的极地科考工作，世界各国对北极也进行了相当多的科考和调查工作。搜集这些资料信息并整理与汇总成果资料图集、建立相应的信息系统、编制海图等，将可满足初步海洋测绘工作的资料信息要求。

⒉ 开展北极地区的测绘工作

在可以实施海洋测绘的国际公共海域、重要航道等区域主动开展自主测量和相关的海洋调查工作。要在测绘基准、数据获取、数据处理、信息管理与综合服务等方面利用国际和国内现有的科技和相关成果，强化自主创新，加快装备配备，建设自主的极地信息化测绘体系、提升极地测绘服务能力和保障水平；在获取足够的海洋地理环境信息的基础上，编制和生产种类纸质和电子海图、航海图书和相关的信息支持系统。测绘工作要紧密围绕信息化测绘发展的需求，围绕测绘从单一提供基础图件和数据服务向监测和发布地理综合信息服务、从定量数据服务向定性定量信息服务的转变。

⒊ 开展特殊地理区域的航海准备和航海保障工作

北极航行主要特点是高纬度、生疏海区、超低温、强风暴和冰区航行。常规的导航设备、航海保障、航行方法等很难适用于该区域的航行，其航海工作面临着许多的困难。

现有的导航设备很难适用于北极航行，应该预先研制适合于北极航海使用的指向系统，如平台罗经、电罗经、磁罗经，加快北斗系统的更新换代，积极推进国际劳兰系统在北极地区的布台，加强北极天文导航系统研究，研制适合于冰区航行使用的新型计程仪、测深仪等和水文气象观测系统；加快有关航海器材研制和配备、适航舰船的建造等是航海准备的主要工作，特别是在破冰船建造与配备方面，以抵抗低温、防冻防冰凌、抗强风暴等问题ꎻ构建北极地区气象保障体系和海冰预警体系，加强北极冰区航行防险救生体系建设，抓好预先训练，提高人员素质，努力提高航海人员北极冰区的航行综合能力。

二、北极海洋测绘工作的现状、存在问题及差距

⒈ 周边国家的海洋测绘工作的现状

近年来，为了适应开通北冰洋航线船舶航行安全的需要，国际海事组织和俄罗斯、加拿大、美国等北极周边国家在航海保障工作方面已做了不少的准备ꎮ 国际海事组织除在《国际海上人命安全公约》和1978年《海员培训、发证和值班公约》等海事公约与规则中有相关规定外，2002年通过的《北极冰区水域航行导则》适用于包括客船及500总吨以上的用于海冰区域航行的国际运输货船，规定了冰区船舶建造、船壳强度、防火安全、救生系统、船舶操作、船员培训和应急措施、防止污染和控制危险等规定；2009年又通过了《极地水域船舶操作指南》，并计划在近年内使其成为强制性规则。2011年世界航行警告系统在北极水域开通，新划定的5个航行警告区和气象警告区分别由加拿大(17、18区)、挪威(19区)和俄罗斯(20、21区)负责.

加拿大从上世纪起就制定了《北极水域污染防治法》、《北极级船舶建造标准》、《北极冰区航行制度标准》等，为加强西北航道管理，建立了北部船舶交通管制系统。目前，加拿大已出版了基本覆盖西北航线区域的海图，并有一些电子海图出版。

俄罗斯于1971年建立北方海航道局；1991年颁布了北方海航道航行规章，1996年颁布了《北方海航道航行指南》，还制定了《关于北方海航道破冰和领航指南规则》等。俄罗斯在北极地区拥有多个港口和世界最多的破冰船，20多艘破冰船中有7艘是核动力的，俄罗斯航运公司正着手开辟从欧洲经北极到东南亚的航线。2020年之前，将再建造3艘大型核动力和6艘柴油电力混合破冰船；继续发展北极地区通讯、导航和水文地理系统，利用俄罗斯的GLONACC全球定位系统，建立北极多目标卫星系统；根据北极理事会外长签署的北极救助协议，还将在2015年前在北部地区建立10个综合救助中心。

2008年美国国务院和国家安全委员会对1994年《北极政策总统决策指示》进行了深入的回顾，2009年1月的新政策列出了关键的北极利益：导弹防御和预警、战略补给、战略威慑、航行/飞过自由、海上存在以及海上安全行动。美国海岸警备队在北极活动频繁，国土安全部和国防部增加了在北极的演习和行动的规模和频率。近期，美国还打算经北极向阿富汗空运军事物资。美国国家海洋与大气管理局于2010年开始对北冰洋进行海测，准备持续更新海图；目前，北极航线各海区日常海冰和天气信息也在美国等有关国家的相关网站上查询。

丹麦于2003年突然派遣军舰插国旗于主权有争议的汉斯岛。2005年派遣军舰赴有争议的海峡巡逻，同时宣称对“罗蒙诺索海岭”拥有主权。2007年8月，派出科考队对“罗蒙诺索海岭”进行科学考察，以显示拥有主权。

挪威于2006年提出了北冰洋部分海域领土要求，并加紧收集有关数据。德国于2009年夏季两艘运输船完成了由韩国汉城经北极航线到德国汉堡的运输，在过去的15年里一直对巴伦支海和门捷列夫山脉进行勘察和测量。韩国设立了专门的北极航线研究中心。印度也在寻求合作以便共同开发北极资源。

⒉ 我国北极海洋测绘工作的现状、存在问题和差距

我国的测绘工作现状为起步阶段，主要是国家有关部门组织实施了极地的科考和测绘研究方面。目前，我国进行了6次北极科学考察工作，建立了北极黄河站；中国南极测绘研究中心编制了高精度的大全开纸质彩色地图《北极地区图》(1:500万)和数字地图光盘；2010年编制出版了《南北极地图集》，是我国第一部反映南北极自然地理环境和展示我国极地测绘科学考察成果的地图集，对我国南北极测绘的各类地图成果进行了系统化、规范化、科学化的概括与整理，并收集了国内外相关资料；与美、俄、英、日、澳等极地强国相比，我国的极地基础地理测绘研究生产还存在较大差距，表现在空间基准、观测体系、数据生产技术体系等测绘体系系统性不强，急需进一步完善。测绘的区域范围、应用服务十分有限，自主创新不够，地理信息资源储备不足，提供的支撑和服务不能满足实施国家极地发展的需要，这些差距严重制约着我国在极地资源与权益争夺中话语权与决策权的行使。

三、北极海洋测绘工作的建设

北极海洋测绘工作要在极地特殊环境下，突破动态大地测量基准建立、海量空间信息获取与处理、集成应用和服务等关键技术；构建极地测绘连续观测网络平台和应用服务平台，建立中国特色的极地信息化测绘体系；全面提升极地测绘保障能力和服务水平。在此基础上，开展极地冰体运动趋势、高程、质量变化等环境动态过程的立体化监测研究，监测极地地理区情，为我国极地考察、资源开发利用、航海运输等提供支撑服务。

⑴全面搜集北冰洋地区与航海相关可靠数据和资料、船舶管辖权的法律法规等，国际海事组织和俄罗斯、加拿大、美国等北极周边国家在航海保障工作方面已有的资料信息，世界各国开展极地科考工作所取得的资料信息。整理与汇总成果资料图集、建立相应的信息系统、研制出版区域总图和成套的中、小比例尺航行海图，满足初步海洋测绘工作的资料信息提供要求。

⑵建立现代化的、高效的极地测绘信息采集、更新、加工处理、传输、开发利用和共享服务机制，实现极地测绘信息自动化采集与更新、智能化处理、网络化分发服务，形成准确、快速、动态、高效的极地测绘数据管理和信息共享服务体系。在极地测绘观测体系建设方面实现卫星遥感数据采集与处理、航空影像获取、机载冰雷达数据获取、航空重力数据获取、GPS高精度定位与监测数据获取等；极地测绘数据生产技术体系建设方面，完成极地测绘数据标准框架建设、全区域的各种系列比例尺海图编制、北极周边港口和航道海图的编制出版、北极海区航路指南等舰船必备航海资料的编制出版及北极海区航海通告的编制发布。极地测绘应用服务体系的建设完成，极地测绘数据库建设、交互式极地地理信息公共服务平台及应用服务系统建设等。

⑶实现极地环境中多源天空地集成观测技术，极地冰下探测技术，极地海底地形成图技术；整合极地历史和新增空间数据，汇交多学科北极综合考察获得的物理及时空数据，研究集成远程数据交换和通讯技术、极地数据库管理技术，建立极地动态空间数据集成应用平台；深入开展极地数据挖掘研究，开发二维、三维的可视化表达以及多种类极地专题数据产品和服务。

四、结束语

北极地理位置独特，蕴藏着很多潜在资源，已成为各国未来发展必争的空间，北极海洋测绘工作是重要的基础性、前瞻性工作。

⑴我们应该加强学科建设，用先进的理论引领北极海洋测绘事业的发展。

⑵建立专业极地海洋事务领导机构和工作机制，开展有关信息产品研制生产、航海图书编制出版和数据库及服务体系开发建设。

⑶面向全局，加强与国家有关部门的协作，充分利用国家测绘地理信息局、国家海洋局极地办公室及其依托单位的科技平台建设、重点学科建设、基础测绘和测绘科技创新等成果，不断完善北极海洋测绘建设工作。

⑷继续加强科技人才培养力度，提升极地测绘队伍整体素质，通过极地重大项目、专项的锻炼，培养造就一支由科技领军人才、学术带头人、科技创新骨干和生产单位技术骨干、高技能人才组成的极地测绘科技队伍。

【作者简介】文/李春光 冯嵘 马爱林 孙一，第一作者李春光，男，1983年出生，山东烟台人，工程师，主要从事海洋测绘研究和海图制图工作；本文来自《中国测绘地理信息学会海洋测绘专业委员会第二十八届海洋测绘综合性学术研讨会论文集》，参考文献略，用于学习与交流，版权归作者所有。

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