海测论坛▏海洋测绘学科体系及其专业建设的探讨

郭立新等溪流之海洋人生 2021-09-20

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一、引言

海洋测绘是一项保障性基础工作，按照国际惯例，通常由各国海军代表其官方组织实施，我国政府于20世纪50年代中期指定中国人民解放军海军司令部海道测量部(现海军司令部航海保证局)及当时的交通部海运总局(现交通部海事局) 共同负责，但是由于各种历史原因，民用海洋测绘工作一直发展缓慢。

上海海洋大学抓住了历史机遇，于2010年先行开设了民用海洋测绘专业，承担起科教兴国，为建设海洋强国和实现社会经济可持续发展培养急需专业人才的任务，并已取得了初步建设成果。

二、海洋测绘的学科体系

⒈海洋测绘的学科概念

海洋测绘是由测绘学、航海学、海洋学、水声工程、计算机原理、图形图像学、信息学等构成的一门交叉学科，是按照人类海洋认知和海上活动的需求，研究海洋及毗邻陆地的自然和人文等地理现象的抽象、控制、获取、描述、服务的一门科学和技术。

早期的海洋测绘学科，只有海道测量(hydrographic surveying)和海图制图(hydrographic charting)两个分支。20世纪初，声学测量设备的问世标志着海洋测绘进入了电子化、专业化时代，随后出现了航海图测绘、港口管理和工程测绘、内陆水域测绘、近海工业测绘、近海地震测绘和军事海道测绘等多个学科方向。近年来，随着卫星、通信、计算机、数据处理等科学技术的发展与应用，海洋测绘领域迎来了一场数字化、信息化的新变革，现代海洋测绘已涵盖海道测量、海洋大地测量、海底地形测量、海洋(重力、磁力、底质等)专题测量、海图编制、海洋地理信息系统等多个方向，多元、高精度和数字化的测绘信息已广泛应用于国防建设、国民经济建设和科学研究的各个方面。

⒉海洋测绘的学科意义

海洋测绘是海洋测量和海图绘制的总称，即以海洋及毗邻陆地区域的自然现象、人文现象等作为研究对象，通过抽象、控制、观测、管理、加工和服务等技术手段和方法，形成海图等纸质或数字产品，从而全面表达海洋地理空间要素及其相关的人文要素，服务于人类认知海洋及海上活动的需要。

海洋测绘学科主要有科学性和应用性两大任务，通过物理海洋测量和几何海洋测量等技术手段，获取海洋及其邻近陆地、江河湖泊等的基础地理信息，以及重力、磁力、海底地形、海底底质等海洋信息。海图及海洋地理空间信息是海洋测绘的最终产品，它们分别是地理科学的第二和第三语言。因此，现代海洋测绘的核心任务是提供海洋地理空间信息服务，通过海图、海洋地理空间信息告诉人们海洋地理空间的某一物体( 目标) 在某一时刻、某一地点发生的变化。

21世纪被誉为“海洋的世纪”，人类面临陆地资源即将枯竭的问题，海洋将成为人类赖以生活的第二家园。海洋测绘技术及应用将为人类一切海上(航运、生产、科研)活动提供全方位、全过程、全时段、多时空、多层次、多环节的海洋地理空间信息服务与安全保障支持，是发展海洋经济，实现“海洋强国”战略决策的重要基础。

⒊海洋测绘的学科特点

海洋自古以来是人类活动的国际通道，海洋测绘与海上航行活动相伴而生，时至今日，保障航海安全仍然是它的主要目的。与陆地测绘相比，两者的基本原理差别不大，但在具体的技术、方法及应用层面上，海洋测绘却有着许多专属特点。

⑴空间与标准的国际性

海洋是人类活动的国际空间，各国政府对于保障海上航行、贸易安全有着广泛的共识。1921年6月，为了协调各国海道测量机构的活动，统一海洋测绘方法及航海资料，于摩纳哥的蒙特卡洛正式成立了国际海道测量局(International Hydrographic Bureau，IHB)，我国是其中19个创建国之一。1967年，国际海道测量组织(International Hydrographic Organization，IHO)成立，成为当今全球海洋测绘资料的中心。

IHO成立以来，先后制定和发布了一些海洋测绘规范，如《海道测量规范》(IHO S-44) 《海道测量数据传输规范》(IHO S-57)《电子海图显示与内容规范》(IHO S-52)等，近年来，还将一些规范内容延伸至陆地水体，如湖泊、河流等，用于推荐给各成员国官方机构来执行；同时，还制定了一些教育、培训规范和大纲，推出了国际海道测量师和国际海图制图师A、B级资格认证。我国海军大连舰艇学院及香港理工大学已经得到IHO授权，能够在世界各国培训国际海道测量师和国际海图制图师专门人才。

⑵任务与应用的拓展性

当今世界，以高新技术为主导的海洋产业将成为引领全球经济复苏和社会经济发展的战略重点，未来5～10年，我国经济发展也将越来越依赖于海洋产业，因而，对海洋测绘提出了更多更高的要求，其任务也从单一的保障舰船航行安全，拓展至为建设海洋经济区、发展海洋产业、海洋科学技术研究、维护国家海洋权益、巩固海疆国防等提供可靠的多元海洋空间信息保障。

以建设海岛综合经济带为例，我国沿海岛屿众多，自北向南大致可分为长山群岛、庙岛群岛、崇明岛群、舟山群岛、玉环岛群、洞头岛群、平潭岛群、东山岛群、南澳岛群、万山群岛、南海诸岛等11个岛群，只有进行大范围的海洋测绘，才能获取准确的海岛礁地理空间信息，为国家规划海洋经济发展、优化布局提供辅助决策支持。

此外，为了保护本国的海洋利益，获取丰富的国际海底资源、公海资源，我国也积极组织和参与了国际间的海洋测绘项目合作。

⑶技术与方法的多样性

随着信息化时代的到来，全球卫星定位、多波束声呐探测、机载激光雷达、卫星遥感、地理信息系统等得到了广泛应用，高分辨率卫星遥感等一些具有更加准确、快速、直观、经济特点的新技术、新方法正在推动海洋测绘领域不断创新发展。

传统的海洋测绘学科已经拓展到了近海及沿岸工程、海洋调查、环境保护、海洋预测等多个领域；重力、磁力等海洋专题测量也出现了如平均重力异常数字模型、地磁力景场、磁探测和日变监测等一些新的理论和技术成果；以卫星测高、GPS、航空摄影测量与卫星遥感为代表的空基海洋测绘理论、技术和方法得到了长足进展，成为对近海、内海、领海、专属经济区、大陆架和公海等测量与观测的主要技术手段。

与此同时，海洋测绘数据处理、存储与生产技术也产生了巨大变革，数据与符号的分离扩大了海图认知的方式，增强了海图产品的多样性，与服务对象的结合更加紧密，海洋测绘数字产品正向融合、同一的数字海洋地理环境的方向演变。

⒋海洋测绘与其他学科的关系

现代海洋测绘是一门以“3S”技术为核心的交叉学科，能够为海洋科学、海洋技术、渔业捕捞、海洋环境、深渊探测工程等提供海洋地理空间基础信息服务。

以海洋测绘和海洋科学的关系为例，海洋测绘设备多为声学测绘仪器，其测绘精度或使用条件多与海洋的海水声速、温度、密度、潮汐、潮流等因素相关，显然需要海洋科学的研究成果与技术方法的支持。但同时，海洋测量在工作中所得到的海水声速、温度、密度、潮汐、潮流等数据信息，以及最终的海图产品、海洋地理空间信息，又是海洋科学研究的重要基础信息之一，因此海洋测绘和海洋科学两者之间是一种典型的相互依存关系。

事实上，每一个学科、每一个学科专业都具有专属的研究领域、特点和规律，它们只是从某一个方面揭示了客观事物的某一特征，不可避免地存在局限性。重要的是将各个海洋学科的理论、技术、方法结合起来，从而更全面、真实地揭示海洋的本质规律。

这既是多个有关海洋的学科相互联系、共同存在与发展的基础，也是大力建设和发展海洋测绘专业的动力所在。

三、海洋测绘的专业建设

开设民用海洋测绘专业以来，学校恪守科教兴国、教书育人的使命，秉持“特色、创新和务实”的办学理念，在师资队伍、教学环境及学生培养等方面取得了一些阶段性成果。

⒈海洋测绘专业的建设理念

⑴立足学校，突出学校和学科特色

民用海洋测绘专业刚刚起步，既面临许多难题，同时也为今后发展留下广阔的空间。只有根植于上海海洋大学的沃土，展开广泛的内部交流与合作，不断积累学术成果、科研成果，逐步总结经验，完善学科专业体系，才能形成具有上海海洋大学特色的海洋测绘专业。有了学校特色和学科特色，就有了专业生存和壮大的基础。

⑵不断积累创新性学术、技术和教学成果

通过紧跟国际前沿方向，参加国际学术交流活动，多元化引进国内外优秀人才，选派教师交流，争取国际合作项目及国家重大项目，发展自身综合实力，在实际工作中不断积累创新性学术、技术和教学成果，扩大在国内外的影响力和知名度，提升“创建国内一流学科，打造国际知名专业”的综合实力。

⑶坚守职业操守，求真务实，扎实做好教学工作

教学工作是海洋测绘专业建设的中心内容，是落实海洋强国、科教兴国和可持续发展等国家发展总体战略的具体工作。培育优秀的海洋测绘专业人才是历史赋予我们的职业使命，要求我们坚定地以教书育人为根本宗旨，求真务实，重视对学生基本知识、基本技能的培养，不断将新知识、新技术及大量的科研成果应用于教学中，出版具有学校特色的系列教材，达到跨越式发展的战略目标。

⒉海洋测绘专业的师资队伍建设

专业教师是教学活动的组织者、建设者和实施者，拥有一支高素质的师资队伍是海洋测绘专业建设和发展的基础。学校从国内民用海洋测绘专业的现状出发，采取了多元化引进国内外优秀人才，提升师资队伍素质，优化师资队伍结构的方针，在高起点上推动教学和科研工作的全面发展。

⑴引进国内外优秀人才

2010年海洋测绘专业开办之初，师资力量严重不足，近4 年学校陆续引进优秀专业人才达10人，其中包括：国外相关研究机构的知名专家、国家千人计划专家、国内行业专家等。优秀人才的引进和培养，使海洋测绘专业建设有了学术、资源、教学和科研等优势，提升了原有专业师资团队的整体实力，实现了专业建设的跨越式发展。

⑵提升师资队伍素质

海洋测绘专业建设需要全面提升师资队伍素质，形成一个具有良好师德师风、较高学术水平、较强教学和科研能力的优秀团队。

由于大多数教师来自非海洋测绘专业，所以应充分利用引进人才的优势，发挥他们传、帮、带的作用，以教学促进科研，以科研促进教学，帮助年轻教师快速提高教书育人的职业素养，完善专业知识结构，过好教学关和科研关，摆脱课堂上是复读机，科研上是门外汉的窘境。

目前，学校海洋测绘专业的师资团队已基本形成，承担了全部专业核心课程的教学任务。截至2013年底，已参与了多项国家级、省市级和行业重大项目，多人(次)获得学校、学院的奖励，其中1人入选了校“海燕计划”。

⑶优化师资队伍结构

海洋测绘专业具有较强的理论性和实践性，为此设有教学研究和实验两个师资系列。在教学研究系列中，教师都获有博士学位，没有助教，正(副)教授与讲师的比例是2：3；而在实验系列中，没有高级实验师(博士)。因此需要优化师资队伍结构，加强实验师队伍建设，合理调整人员比例、专业比例、职称比例和学历比例，以适应海洋测绘新技术的发展，满足教学和科研的需要。

⒊海洋测绘专业的教学环境建设

在国家海洋战略“085工程”的支持下，先后成立了海底地形测量实验室、海岸与岛礁地形测量实验室、海洋大地测量与导航实验室、海图学与海洋地理信息工程实验室。2013年12月，由国内外多名院士、知名专家担任学术委员会委员，成立了上海海洋大学海洋测绘应用中心，从而提升了学校的教学和科研的综合实力。

在各实验室的建设中，学校以保障性、实用性和前瞻性为指导思想，配置了国内外先进的教学设施，包括: 单双频测深仪、多波束测量系统、浅地层剖面仪、水下超短基线定位系统、三频侧扫声呐、测深侧扫声呐系统、识别声呐系统、科学回声探测仪、磁力仪、惯性导航单元、电子全站仪、数字水准仪、电子平板仪、数字摄影测量工作站、北斗远洋浮标应用系统、专业测量艇等大型设备及各类配套软件等，不但有力地保障了日常实践教学和科研工作，而且还参与了一些重大项目( 或横向课题) ，支援了国家经济建设。

此外，学校还积极组织了教师参加教改项目研究，探讨教学内容和教学方法，学习和研讨IHO国际海道测量(制图)师培训大纲及相关规范，修订专业教学大纲；引导学生参加上海市大学生创新项目，组织测绘技能大赛等，将培养海洋测绘复合型人才的课堂延伸至课外，均取得了良好的成绩和效果。

四、结束语

经过4年多的艰苦努力，学校逐渐形成了具有学校特色、学科特色的海洋测绘专业师资团队和教学体系，取得了一些阶段性建设成果。虽然还有许多不足之处，需要继续完善、发展，但是假以时日，必将实现“创建国内一流学科，打造国际知名专业”的奋斗目标，为建设海洋强国、实现我国社会经济可持续发展培育更多、更优秀的海洋测绘人才。

【作者简介】文/郭立新沈蔚邱振戈，来自上海海洋大学海洋科学学院；第一作者郭立新，1966年出生，男，博士，副教授，主要从事海图、海洋地理空间信息方面的教学科研工作；本文来自《测绘通报》（2015年4期），参考文献略，用于学习与交流，版权归作者及出版社共同拥有。