摘要：本文结合海洋地质调查的基本内容，介绍了RS和GIS在海洋地质调查领域中的应用，并对其应用前景做出了展望。
关键词：RS和GIS；海洋地质调查；应用；发展趋势
1.海洋地质调查的基本内容
早期的海洋地质调查主要是对区域自然地理环境、自然资源、地形地貌、地层层序、海平面变化、岸线变迁、环境演变等进行调查及研究；随着经济的发展，沿海开展了小范围的综合工程勘查。由于在社会发展过程中，环境问题越来越突出，调查内容也相应增加，包括气候、海洋水文化学、第四纪地质环境、近海沉积、环境污染等，也有资源状况和环境条件综合分析和评价项目。另外海洋地质调查还涉及海洋边界勘测、海洋生物资源和矿产资源的调查、海洋监测和领海主权的保卫等一系列任务。综上所述，海洋地质调查主要是在海洋开展遥感、综合物探、地质取样、钻探、锥探、海流观测、海洋环境多参量测量、海水取样等综合调查，为环境保护和减灾防灾提供系统的基础地质资料和科学依据。
2. RS与GIS在海洋地质调查中的应用
2.1海洋水色遥感
海洋水色卫星通过海洋水色遥感器探测浮游生物色素、悬浮泥沙和溶解有机物等海洋水色主要参数，从中提取海洋初级生产力、水团、流系，锋面、涡漩、上升流、沿岸水质、海洋渔场状况等海洋环境信息，基本可以满足海洋开发和全球环境研究的大部分需要。目前海洋水色遥感成为全球观测系统中的一个重要组成部分。
开发海洋必须搞清海洋的特性和规律，海底地形地貌就是必须查清的问题之一。港口、跨海大桥、海底隧道、海上养殖、海上石油勘探等等建设都需要首先获取详实的水下地形资料。我国的沿海有2×103km2水域，水深小于40 m，而且水下地形资料尚不完备，严重制约着海洋开发。但是由于所观测到的遥感辐射量受水深、底质成分、水质、大气条件等多种因素的影响．关于卫星遥感水深的研究，国内外尚处于探索阶段。
2.2海洋微波遥感
20世纪90年代，随着微波遥感测量的开展，主要是合成孔径雷达技术，由于其有主动性、全天候、不受天气的影响及在一定水体浑浊度下的可测性等优点，受到广泛的关滓。微波遥感已广泛应用于海洋温度、海水盐分、海面风速、风向、波浪谱、海冰、海流、浅滩的水下地形地貌及海洋环境污染。微波辐射计能比较高的精度检测海洋表面温度。微波高度计能够测量大浪高度、洋流、大地水准面和潮汐。合成孔径成像雷达用于海岸带地形测绘等等。
2.2.1海洋动力环境研究
目前，美国、日本、加拿大和欧空局等许多国家和地区的遥感平台上都加载了SAR系统用于地形测量，技术Ft趋完善。美围Seasat上的SAR图像空间分辨率达25m，特别是IN—gAR能自动生成等高线和检测地形的细微变化，为微波遥感在海岸带地形测绘中的应用开辟了新天地。SAR同样可测定海面结构、波浪状况以及海面风场，以观测大中尺度的海洋动力现象，测定船位、航向、航速等。
2.2.2在水深测量中的应用
微波本身对水体并不具穿透能力，与可见光一样，微波穿透海水的深度仅有厘米级。运用海洋卫星SAR测水深是建立在对测量大陆架重力波的折射现象的分析上的。SAR对水体表而的波浪状况的测量有很好的效果，重力波的状况与水深关系密切。也就是说，水F地形能间接地改变海面的后向散射特性，因而可以从对重力波的分析来获得水下地形、水深信息。
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2.2.3其他应用
空间遥感技术实现了跟踪监测地球的动态变化，如板块的运动速度等。而板块理论一直在海洋地质学研究中起着支配作用，对板块运动的监测有利于进一步深入研究和探讨海底扩张和大陆飘移的多样性及其形成的机理。通过监测大尺度的洋流、海温、海面风场资料来预报与监测风暴潮”、“厄尔尼诺”等海况现象及其影响，以及研究全球海平面的变化。
2.3海洋地理信息系统
海洋地理信息系统是G1S在海洋领域中的应用，在计算机软硬件平台支持下，将一定海域内的信息输入、存储、检索、运算、显示、更新和综合分析的应用技术系统。其强大的空间分析能力使其有别于电子海图及海洋数据库，它以海洋地理信息为基础，能够对海洋资源进行管理与分析，在水产养殖、生态平衡、盐度分析、灾情预报、污染治理等方面发挥重大作用。近年来，海洋经济、海洋政治、海洋科学等新问题的出现，促使政府、管理部门及学术界尽快地、系统地掌握海洋信息，在客观上促进了MGIS的发展。
美国太平洋海底环境实验室的海洋信息系统能够对海啸、厄尔尼诺等现象提供三维动态显示。美国国家海洋大气局的海岸研究中心建立了“海洋规划与管理地理信息系统”和“地理规则信息系统”，使开发人员能够在国家领海及国际海洋法允许的范围内选择开发空间，充分利用海洋资源，同时使该系统能够帮助解决海事争端。海洋地质工作管理数据库及信息系统的开发和应用，将实现部、局领导、项目管理人员及其他相关人员进行海洋地质科研项目全流程管理，便于海洋地质专业人才库、海洋地质调查设备库、海洋地质调查成果的查询，以及对目前中国海洋地质调查中的海洋地质调查程度图、油气资源勘探形势图、固体矿产分布图、海岸带地质综合图进行图形实时浏览。同时，建立的相应标准知识库可供专业技术人员在地调科研工作中快速获得专业信息。
3.RS与GIS技术在海洋地质调查中的应用前景
地理信息系统技术在海洋调查中的应用主要着眼于以下几个方面：①研究更有效的方法来获取和存储空间海洋数据；②开发更多的海洋领域工作的空间分析的处理功能；③提高MGIS的网络功能、多维分析及动画的能力。④融合技术和空间技术。由于海洋数据多源性的特征，要建立易于管理的空间数据库和标准模型，实现海洋数据的真正共享．对多源的海洋数据必须进行融合。目前融合主要朝两个方向发展，一是数据标准化，二是建立开放式地理数据互操作规范。地理信息系统的空间技术，主要针对海洋的数据特点发展多维空间数据模型、空间数据动态处理、多维宅问数据时宅分析与可视化及空间数据组织与查询等关键性技术。⑤地理信息系统在海洋地质科学中的应用在很大程度上取决于数据源与GIS的接口问题的解决。随着地理信息系统与遥感的结合，以遥感作为地理信息系统的主要数据源已成为现实，这将为地理信息系统在海洋科学中的应J玎提供一个广阔的前景。
另外，GPS（全球定位系统）技术发展迅速，为测量精度提供了保障。GPS技术的应用是与GIS和RS技术的应用密不可分的。海洋遥感与陆地遥感不同，在海上很难发现有意义的地物标记，所以海洋遥感要求遥感数据必须具备定位资料，而且确知海上遥感区的地理位置和测量时间对海洋遥感数据处理及应用极为重要。从上可见，RS、GIS及GPS技术的发展及其真正结合已经成为合理利用海洋信息、为海洋管理提供宏观决策的必然之路。
结束语：
综上所述，海洋的重要性愈来愈明显，海洋地质调查作为获取海洋数据的重要手段逐渐受到关注。海洋数据与陆地数据相比，具有多样性和时空复杂性的特点。近年来遥感技术和地理信息系统技术发展迅速，遥感的实时性、大面积监测性的特点以及地理信息系统对空间数据的有序管理及支持辅助决策的功能为海洋地质调查开辟了新的前景。
参考文献：
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[2]尚承金.地理信息系统（GIS）在海洋地质中的应用[J].海洋地质动态，2015．
[3]李晶.RS和CIS在海洋地质调查中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2013.
论文作者:杨蜀冀
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/10
标签：海洋论文; 遥感论文; 地质论文; 地形论文; 数据论文; 地理信息系统论文; 水深论文; 《基层建设》2017年第14期论文;