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我国海洋专题制图的发展与问题分析

更新时间:2009-03-28

地图是不同时期自然科学、社会科学和工程技术成果最重要的综合性承载体之一。地图具有科学价值、社会价值、法理价值、文化价值和军事价值,地图对于人类社会的重要性怎么评价也不为过(王家耀,2015)。海图是以描绘海洋要素为主的地图,主要分为航海图、普通海图和专题海图(李春菊等,2016;郑义东等,2009)。

3.3.1 酸碱度测定结果 按“2.4.4”项下方法配制酸碱度供试品溶液,按“2.3”项下方法测定酸碱度,结果见表3。

随着我国综合国力的提升,以及“一带一路”建设的推进,海洋在经济社会发展中的地位显著提高,我国海洋活动的范围日益扩大,迫切需要提升海洋资源开发、海洋经济发展、海洋生态文明建设、海洋权益维护等方面的保障能力,为此必须摸清和掌握我国管辖甚至我关注海域的海洋资源环境的家底,为各种海洋活动提供重要的基础数据和信息产品。在此背景下,我国海洋调查活动越来越多,调查区域越来越广,由近海扩大到了深远海和南北极,而多比例尺的基础图件仍是反映调查和研究成果的主要表现形式。近年来,计算机制图技术、数据库技术、遥感制图技术及其他新技术的发展和引入,使海洋制图(主要指航海图)的概念、形式、工序、工艺和方法都发生了极大变革,大大缩短了成图周期,提高了海洋地图的质量(张璐,2015;苏振礼 等,2009;张艳杰等,2002),为海洋经济发展和国防建设等提供了有力的信息保障。

智和智拓营销咨询公司总经理颜东从宏观、原材料等多方面对肥料行业近期及未来发展进行了分析。据他介绍,尿素后势企稳,或有阶段性上涨;磷铵涨势已起;钾肥需结合国际大合同结果,呈上涨趋势。他表示,整体而言,化肥行业持续推进供给侧改革,安全、环保持续高压,能源和原料市场高位运行,复合肥的成本压力因此在不断扩大,拥有原料和品质优势的生产企业将会形成明显的竞争优势。

然而,反映海洋调查和研究成果的专题海图的编制与其他领域相比还存在很大差距,主要表现在专题海图的内容主要基于海洋调查资料,局限于传统的海洋水文、气象、生物、化学、地貌、地质、地球物理等学科要素,大多是调查成果的简单表达,图种少,表现形式单一。随着海洋调查工作的开展和海洋立体观测监测体系的形成,数据获取手段越来越多,如卫星遥感、航空遥感、无人机、无人艇、激光雷达、浮标潜标等,海洋数据量呈爆发式增长,如何从这些大数据中综合分析挖掘有用信息,并以“地图”的形式快速直观表现出来,直接关系到能否发挥海洋调查的作用,能否为国家海洋开发与管理等提供有效的支撑服务。

在农业旅游中,设施园艺景观是吸引游客的一个重要因素,在温室中进行观光设施园艺景观设计是一大亮点。设施园艺是一种具有生产功能的艺术,如果能够与自然景观或者人造景观进行有机结合,就会形成一种新的景观。

多年来,我国所编制的海洋调查专题图集图种较为单一,均是传统的海洋学科和要素的专题图;另外,专题图基本以纸质图集的形式出版,价格昂贵,发行量小,受众少;再者,制图表达方法较为单一,主要为定位图表法、分层设色法、等值线法等,图集在色彩、符号运用(王东辉等,2012;黄仁涛等,2003)等方面缺乏艺术性。上述原因使专题图的受众面窄,使用率不高,产品的社会效益低,在宣传普及海洋科学知识,服务海洋科研和管理等方面发挥的作用不够。

1 海洋专题制图的发展现状

1.1 海洋专题图的概念

海图是以海洋及其毗邻的陆地为描绘对象的地图,是海洋调查和研究的成果表达,同时又是海洋开发和利用的重要工具。海图有多种分类方法。按用途和表示内容通常分为:(1)航海图,表示海洋地理要素和海上航行安全信息的海图,是海图的主要品种;(2)普通海图,是表示海洋空间各种自然和社会现象及其相互联系与发展的地图,供各级政府、指挥机关和业务部门分析地理形势,制订计划,确定部署等使用。(3)专题海图,或称海洋专题图,是突出表示海洋空间的某种或几种海洋专题要素的地图,分为自然现象和社会经济现象两大类。自然现象专题海图可细分为海洋水文图、海洋气象图、海洋生物图、海洋化学图、海洋资源分布图、海底地貌图、海洋重力图等反映海洋自然要素的专题图。社会经济现象专题海图则细分为海上交通图、港口图、海洋水产图、海洋功能区划图、海域使用图等。另外,海图还可以按照使用对象分为军用海图和民用海图,按出版形式分为单张海图和地图集(册),按承载介质分为纸质海图、电子海图等(中国海军百科全书(第二版),2014)。

随着现代科学技术的发展,海图制图也进入了新的发展阶段,迫切需要应用新技术,创新设计理念,针对海洋专题图编制存在的问题,提出以下发展建议:

随着大数据时代的到来,由数据到信息产品必须实现快速可视化,才能体现产品的价值和时效性。近年来,基于数据库的制图技术取得了快速发展,如Newmap软件不仅实现了地形图从大比例尺到小比例尺的自动化制图综合,大大提高了生产效率,同时也实现了专题地图的在线制作功能(赵宇鹏等,2016;宫净敏 等,2016;陈俊平,2014)。而目前海洋专题图制作主要采用Coredraw软件进行图件出版前的加工处理,而不同学科技术人员使用的数据处理平台不同,如Matlab、Surfer、ArcGIS等,提供的作者原图数据格式多样,在转换到制图平台的过程中,会出现信息丢失等问题,需要大量的人工干预,自动化程度低,重复工作多,需要大量的人工编辑工作,这样从数据获取到专题图生产就是一个很长的过程,降低了海洋数据的利用价值和应用的时效性。

1.2 我国海洋专题图的发展

新中国成立后,我国的海洋测绘事业亟待振兴。测绘设备极其简陋,人员和资料奇缺,为了满足航海、海洋开发、国防建设和科学研究的需要,我国利用有限的测量资料和国内外旧海图,通过资料整编编制了“应急”使用的海图。但由于缺乏海洋调查资料,对海洋自然要素分布特征及海洋现象和过程等都缺乏系统的认知。为摸清海洋情况,从1958年开始,在辽宁、山东等地开展了局部地区的海岸带调查,1960年9月,国家科委海洋组制定了全国海岸带综合调查计划,由各省、市、自治区分期、分批实施,但规模不大,并于1966年终止(徐渡,2010)。1980-1986年,我国开始了第一次大规模全国海岸带和海涂资源综合调查,编制了10个沿海省(市、区)的海岸带和海涂资源综合调查图集(全国海岸带和海涂资源综合调查成果编委会,1991),之后,国家海洋局又组织开展了全国海岛资源综合调查,渤海、黄海、东海、南海有史以来最大规模的海洋调查,以及大陆架调查等,先后编制了《渤海、黄海、东海海洋图集》、《海洋气候图集》、《南海海洋图集》等。

但目前国内对海洋专题图编制仍缺少系统性的研究,从事海洋专题图研究和制作的单位较少,海洋专题图的编制还主要采用传统的工艺流程和技术手段,地图要素的表达方式单一,图种少,对海洋调查数据中所含信息的挖掘不够,图幅的信息载荷量小。海洋专题制图能力还不能满足海洋事业发展对海洋信息的需求,存在的问题主要表现在以下几个方面:

2 海洋专题图编制存在的问题

随着海洋调查活动的增多和先进海洋观测手段的应用,海洋资料量快速增长,利用各种应用模型和大数据分析技术快速对这些数据进行处理,并快速生产出各类专题产品是信息时代的必然要求。

嫁接成活的金叶榆主要受蚜虫和红蜘蛛的危害,受害的叶片变得皱缩、弯曲并逐渐枯黄,降低了叶片的光合作用,影响了金叶榆的生长。防治蚜虫和红蜘蛛选用0.002%~0.003%的苯氧威药液喷雾,或将3%的烟碱·苦参碱加水稀释成0.002%~0.003%的药液喷雾,均可取得很好的杀虫效果。

进入21世纪以来,国家海洋局组织开展了我国近海海洋综合调查与评价工作,获得了物理海洋与海洋气象、海洋生物与生态、海洋化学、海洋光学与遥感、海洋底质、海洋地球物理、海底地形地貌、海岛海岸带遥感、海域使用、沿海社会经济和海洋可再生能源等11个学科海量的基础数据,为了反映调查成果,更好地服务于国家海洋经济建设,在充分利用综合调查数据资料的基础上,绘制了全新的海洋环境要素基础图件(刘付程等,2011;陈瑜,2010),编制完成了系列《中国近海海洋图集》,共计22个专题图册,范围覆盖我国11个沿海省(自治区、直辖市),特别是海洋光学特性与遥感、海岛海岸带遥感、海域使用、海洋可再生能源和沿海省(自治区、直辖市)海岛海岸带图集均为首次编制,填补了我国近海综合性图集的空白,极大地增进了对我国近海海洋的认识,具有较强的科学性和实用性。它们将为我国海洋开发管理、海洋环境保护和沿海地区经济社会可持续发展等提供科学依据。

2.1 传统海洋专题地图制图技术不能满足快速生产的要求

20世纪70年代以来,资源、环境、全球变化和经济与社会可持续发展问题已成为世界关注的热点。海洋作为资源环境的重要承载体,在经济社会发展过程中面临着严峻挑战。利用海洋观测和监测技术、数据分析技术等开展海洋资源、环境、灾害的观测监测和调查评估,可为海洋发展规划和可持续发展提供技术支持。作为海洋空间信息图形表达形式的海洋专题地图是反映海洋资源环境状况,支撑海洋分析和决策的重要手段,近年来在应用广度与深度上都得到迅速发展,加拿大、俄罗斯、英国等都编制出版了海洋资源与环境地图集、生态地图集等专题地图,其理论与方法已日趋完善(廖克,2004)。海洋专题地图的表达形式更加多样,在线数据分析和制图发布成为更为有效的信息传播形式,提高了信息服务的时效性。

2.2 海洋专题地图制作不规范

现在海洋数据获取手段越来越多,时间分辨率越来越高,数据类型多,数据量大,大数据信息分析与挖掘技术快速发展,为基于数据库科学编制任意比例尺专题地图创造了条件(全威等,2016)。因此,制图技术必须跟上数据获取技术发展的步伐,为信息的可视化表达提供技术支撑。综合运用计算机制图技术、数据库技术、遥感制图技术及其他相关高新技术,深入研究符合海图制图综合原则和要求的自动综合模型和算法,利用基本地图制图方法、在线专题符号库、统计模型等构建地图产品的生成规则(国家测绘地信局,2017;杜清运 等,2016;赵飞,2013;刘江涛,2012),建立基于数据库的一体化制图新模式,有效解决海图制图中存在的产品一致性维护困难、生产周期长等问题,进一步提高制图效率和产品质量(黄忠刚等,2010;陈昱,2005)。

2.3 海洋专题地图品种少,表现形式单一

本文通过分析专题海洋专题制图的发展现状,提出了现存的主要问题,结合当今的技术发展趋势给出了相应的对策建议。

3 海洋专题图发展建议

由于海洋信息的应用需求非常广泛,因此海图承载的信息呈多元化的特点,也就应运而生了各种海洋专题地图。本文所指的海洋专题图是基于海洋调查成果编制的,反映海洋自然和人文现象及规律的专题海图。

3.1 开展基于数据库的专题制图技术研究和应用

专题海洋地图的数据来源多样,有船舶调查走航数据、定点采样数据,也有利用不同卫星遥感数据生成的海洋环境要素产品,存在数据的调查比例尺不同,数据的空间分辨率不一等情况,同时专业人员在制图时,也往往利用自己现有的底图制作专题图,出现底图资料来源不同、底图内容不一,专题要素表达形式各异等问题,上述问题导致了专题图制作的不规范或采用的底图内容存在严重问题。

3.2 制定和发布权威的专题制图规范,开发相应的制图系统,保证专题图科学属性

基础地形图编制有明确的地图综合规范和图式图例标准,而对于专题地图编制而言,在海洋专题图编制过程中,由于不同海区所编制专题图的学科和要素内容基本一致,为了避免同一类型专题要素表达方式不统一,有必要制定统一的图式图例规范,明确专题要素的表示方法,以保证要素内容表达的科学性和一致性。同时要规范对专题要素方位起控制作用的地理底图的使用。

可一说登记,他就有点拧把,怎么都觉得自己站在悬崖边上,往下一看还深不可测,这要一脚迈下去,指定是上不来了,这是不是自杀啊?结婚不是双喜临门吗?可怎么瞧,都见不到亮光。登记,结婚,生孩子。孩子进幼儿园,然后是重点小学,中学,大学。孩子再找对象结婚生孩子,然后何东自己就该进八宝山了。嘿,围城里的兄弟们,给个亮!婚外恋的不算!

3.3 提高专题图的设计水平,实现专题图科学性和艺术性的有机结合

目前,我国对海洋专题图编制的研究相对较少,与其他行业领域相比,海洋专题图和专题图集在图(集)总体设计、图面配置、表示方法、符号设计、色彩运用等方面都有较大差距,应创新海洋专题图设计,丰富地图表现形式,不受已有成果的束缚,在保证专题图科学性的基础上,提高专题图的艺术性(方国武,2014;王东辉等,2012;廖小韵,2005),实现科学和艺术的完美统一。

3.4 增大海洋专题图的信息量,丰富专题海图品种

尤其是应用当今制图新技术、数据再分析及大数据分析技术开展动态或在线制图,研制适应不同用户个性化需要的专题海图产品。通过不同海洋要素以及多源数据分析结果的有机组合,反映海洋要素间的相互作用关系,从而增大专题图的信息量,同时,根据专题要素表达需求,设计形式多样、与专题要素内容相协调的底图,便于读者更好地认识海洋现象规律(方国武,2014);另外,增加海洋专题图的载体形式和应用方式,除现有的纸质图外,更加重视电子版专题图的在线发布和应用(宫净敏等,2016),让海洋专题图在各类信息服务系统以及网站中得到更广泛的应用,为各类用户提供更丰富、更高效的海洋信息产品公益服务,进一步提升海洋地理信息的服务保障能力和水平。

在常规工频电源供电时,电机产生轴电压主要的原因是磁路不对称。导致磁路不对称的原因有很多,常见的有定转子铁心冲片的拼缝、冲片的开孔(如轴向通风孔、拉紧螺杆孔等)、冲片的定位槽以及转子偏心等。其本质是磁通闭合回路中的磁阻不对称,导致在铁心中出现了畸变的“环形磁通”,进而产生了轴电压。以下就以一台8极异步电机为例,详细说明其轴电压产生的原因。

4 结论

海洋专题图作为反映海洋调查及研究成果的重要表现形式,目前制图技术和流程还不能适应数据快速增长和图件快速生产的需要,应开展基于数据库的专题制图技术研究和应用,进一步提高制图效率和产品质量;提高专题图的设计水平,实现专题图科学性和艺术性的有机结合;制定和发布权威的专题制图规范,开发相应的专题制图系统,保证专题图的科学性,同时提高海洋专题图的在线制作和服务能力,满足越来越多的公众信息需求。

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李劭禹,邢喆,焦红波,王瑞富
《海洋通报》 2018年第02期
《海洋通报》2018年第02期文献

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