查看原文
其他

国际资讯|看地理空间技术如何助力世界海底地图绘制工作

Mark Altaweel 慧天地 2021-09-20

点击图片上方蓝色字体“慧天地”即可订阅

英文原文来源:www.gislounge.com

中文编译整理:慧天地国际站一鸣

转载需经【慧天地】许可。

几十年来,科学家们一直试图绘制海底地图。特别是在第二次世界大战以来,随着声纳和电子设备的出现,深海地图的绘制变得更加方便。虽然早期的海洋地图绘制工作确实生产了一些现在仍在使用的粗糙地图,但最近技术的进步使人们有可能绘制更详细的海底地图。

 

2017年,联合国发起联合国海洋会议,呼吁各国绘制海底地图。当时全球只有6%的海底被绘制成地图。如今,这一数字已增加到约20%,这显示了巨大的进步,但仍远远低于许多科学家所需要的水平[1]。2015年,第一次世界海洋评估显示,海洋不仅对整个地球(包括气候和生命支持)发挥着重要作用,对那些至关重要的生态系统也十分关键[2]。由于海洋的脆弱性(例如酸化和生物多样性的丧失会影响我们的海洋),绘制海洋地图已经成为一个关键的环境目标。除非人们能绘制出更详细的海底地图,否则损害的程度和影响都可能是未知的。

 

图1:推动人们绘制海床最深部分地图的一种技术是配备多波束测深仪的无人驳船。

(图片来源:GEBCO)

 

如今,用于绘制详细海底地图的技术包括多波束回声探测器。这是一种可以安装在船体上的声纳,它可以从海底传回声波。从海底反弹出来的信息还提供了方向性的细节,这些细节可以被重新构建,以产生分层的深度,使每次扫描在不同的层次上得到更多的细节。三维数据还收集了关于盐度和温度的信息,给出海洋和海床不同深度的一些环境细节[3]。这些数据也让我们更了解海洋的健康状况。但是,由于数据是通过到远洋船只的附件收集的,所以这项工作非常缓慢。事实上,除了海岸线和交通便利的航道之外,在很多区域,海底状况仍是未知的。

 

日本Nippon Foundation的 “Seabed 2030”为这项工作提供了很大一部分资金。日本对绘制详细的海底地图非常感兴趣,因为这个岛国的繁荣依赖海洋[4]。海洋信息不仅可以帮助这个国家更好地为灾难做准备(比如海啸或台风),还可以帮助他们改进其捕鱼方法。到目前为止,参与的主要机构是德国的Alfred Wegener研究所,该研究所的重点研究区域是南大洋地区,而斯德哥尔摩大学和新罕布什尔大学的重点则在北太平洋和北极地区。新西兰国家水和大气研究所一直在调查包括南太平洋和西太平洋在内的地区。大西洋和印度洋的大部分地区则一直是哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的关注焦点。位于南安普敦的英国海洋数据中心正在汇编和收集地图数据。这些数据通过GEBCO向公众免费公布[5]。

 

图2:展示罗蒙诺索夫海岭两个区域的北冰洋国际测深图(IBCAO)在 Ver. 3.0 (500×500米分辨率)和Ver. 4.0(200米x 200米分辨率)细节和分辨率上的差异。

(图片来源:Jakobsson,M., Mayer, L.A., Bringensparr, C. et al. The International Bathymetric Chart ofthe Arctic Ocean Version 4.0. Sci Data 7, 176 (2020).https://doi.org/10.1038/s41597-020-0520-9)

 

这个测绘项目不仅吸引了科学家的注意,也引起了对数据感兴趣的公司的注意。例如,光纤电缆公司计划铺设跨越海洋的电缆,以促进全球的数据传输和连接。科学家们一直在利用这些数据来研究全球变暖导致的海洋变化是如何引起海床变化的,以及这是如何影响海平面变化的。希望寻找矿产的矿业公司也表现出了兴趣,不过有些公司可能会发现,矿业公司利用一个旨在改善海洋环境健康的项目的数据可能会适得其反。现在的挑战是在2030年之前尽可能多地绘制地图。

 

在海底绘制海洋图是一项巨大的挑战,但它对于改善地球环境健康来说至关重要。到目前为止,相关工作人员的努力已经取得了进展,约有20%的海底被绘制成图,但是大面积的区域还没有被绘制出来。如果人们要生成详细的地图以用于改善环境工作并限制生态破坏的话,那么下一个十年将至关重要。

 

参考文献:

[1]For more on arecent story about this challenge,see:  https://www.theguardian.com/environment/2020/jun/30/earths-final-frontier-the-global-race-to-map-the-entire-ocean-floor?CMP=share_btn_tw.

 

[2]For more on thefindings of the First World Ocean Assessment, see:https://www.un.org/regularprocess/content/first-world-ocean-assessment.

 

[3]For more on howmulti-bean echosounder’s data  are usedto map the seabed, see:  Simons, D. G.,& Snellen, M. (2009). A Bayesian approach to seafloor classification using multi-beamecho-sounder backscatter data. Applied Acoustics, 70(10), 1258–1268.https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2008.07.013.

 

[4]For more on theNippon Foundation Seabed 2030 and its efforts, see: https://seabed2030.gebco.net/.

 

[5]For informationon Gebco data,see:https://www.gebco.net/data_and_products/gridded_bathymetry_data/gebco_2019/gebco_2019_info.html.


点击文末“阅读原文”即可查看原文章。


(点击图片即可查看详细信息)




内容转载、商务活动、投稿等合作请联系

微信号:huitiandi321

邮箱:geomaticshtd@163.com

欢迎关注慧天地同名新浪微博:

ID:慧天地_geomaticser

往期精彩推荐
国际资讯|利用地球观测数据促进农业保险发展国际资讯|卫星图像显示了欧洲面临的严重干旱情况国际资讯|使用卫星技术监测植物生长季




《慧天地》敬告

《慧天地》公众号聚焦国内外时空信息科技前沿、行业发展动态、跨界融合趋势,探索企业核心竞争力,传播测绘地理信息文化,为测绘、地信、遥感等相关专业的同学提供日常学习、考研就业一站式服务,旨在打造政产学研用精准对接的平台。《慧天地》高度重视版权,对于原创、委托发布的稿件,会烦请作者、委托方亲自审核通过后才正式推发;对于来自网站、期刊、书籍、微博、微信公众号等媒介的稿件,会在作者栏或者文章开头显著标明出处,以表达对作者和推文引用平台版权的充分尊重和感谢;对于来源于网络作者不明的优质作品,转载时如出现侵权,请后台留言,我们会及时删除。感谢大家一直以来对《慧天地》的关注和支持!


——《慧天地》运营团队

编辑:李斯奇 审核:安有硕 杜一鸣 杜金钊
指导:万剑华教授
: . Video Mini Program Like ,轻点两下取消赞 Wow ,轻点两下取消在看

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存