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海图的功能和用途
发布时间:2021-01-26     来源:中国航海图书版社《海图识图常识》     浏览:4096


国外一位制图学家在描述地图的功能时曾用过这样一句精辟的语句“没有制图,就没有希望( No cartography,No hope)”。

随着测绘技术的发展和人类对海洋开发活动的不断深入,海图的功能越来越齐全,海图的应用越来越广泛,因此,可以说,“没有海图,就没有希望( No chart,No hope)”。

概括起来,现代海图主要具有以下四种基本功能:

第一,海图是海洋区域的空间模型。

模型,是指根据实物,经过假想或设计,按比例制成的同实物相似的物体。

像我们平时所使用的楼盘建筑模型、作战训练用的沙盘就是地理环境的空间模型。

那么为什么说海图是空间模型呢?

由于海图具有严格的数学基础、利用了符号系统、采用了制图综合的手段,表示出了相应海洋区域制图现象的空间分布及其相互关系,因此,海图可以看作是一种简化了的和抽象了的空间模型。

同理,现在的数字地球、数字海洋、数字地形模型( DTM)、数字高程模型(DEM)等也是海洋区域的空间模型。

第二,海图是海洋信息的载体。

海图以图形、文字等形式表达、储存和传输空间信息。

海图信息有直接信息和间接信息两种。

直接信息是海图符号直接表示的信息,人们通过读图可直接获得;间接信息要经过对图面上的直接信息进行分析破译而获取。

如,符号、水深等是直接信息,而罗经圈上的磁偏量则是间接信息。

海图作为信息的载体,可载附在不同的介质上,主要的介质有纸张、磁带、磁盘、光盘、网络等。

目前最主要的还是纸张。

海图存储介质的多样化,也促进了海图产品多样化的发展,如纸质海图、电子海图、数字海图等。

第三,海图是海洋信息的传输工具。

信息论是现代通讯技术和电子计算技术中用到的概念和理论,20世纪下半叶被引进海图学中,形成了海图信息论。

其主要研究以海图图形获得、传递、转换、贮存和分析利用空间信息的理论。

海图就是空间信息的图形传递形式,是信息传输工具。

首先,由制图者(发送信息者)把对客观世界(制图对象)的认识加以选择、分类、简化等信息处理,经过符号化(编码)制成海图;

然后,通过海图(通道)将信息传输给用图者(信息接收者),用图者经过符号识别(译码),同时通过对海图的分析和解译,形成对客观世界(制图对象)的认识。

第四,海图是海洋分析的依据。

海图上所载负的是海洋空间模型,是海洋地理信息,在海图上能直观反映出制图物体的数量特征、质量特征和各种现象的分布规律及其相互关系,因此,海图在海洋学和其他学科研究中,自然会作为海洋分析的依据。主要体现在下列方面:

利用海图进行量测和数理统计,可以获取制图现象的数量概念(如长度、高度、面积等)、数量特征(如梯度变化、平均值等)以及多变量现象变化趋势等概念;

利用海图进行图形分析和规律分析,可以分析事物的质量特征(如事物的种类、形状、物理性质等);

通过对比分析和相关分析的方法,可以研究现象间的相互联系、相互作用,以及变化规律等。


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海图有哪些用途?

21世纪是海洋的世纪,人类对于海洋的开发利用越来越频繁,各行各业对海图的需求量也越来越大。

海图广泛应用于军事、经济、科研和政治等领域,具体体现在以下几个方面:

1在国防事业上有哪些用途?

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在军事上,海图是各级指挥机关研究海区特点,制定训练、作战计划和组织指挥合成军队登陆与抗登陆作战的重要依据,是舰船航行、训练、作战的重要资料。

海军的一切训练、作战任务和各种海上活动都离不开海图,领导机关制定作战计划、舰艇部队在海上执行任务、海上军事工程和设施施工、构建数字海洋和海战场环境都离不开海图。

因此,海图在国防中的地位越来越重要。

过去海图对于作战的保障是间接的和被动的,而现在则是主动的和直接的,海图是作战软件最基本的平台,许多作战软件往往是在海图上叠加一些与作战有关的要素,就可以形成一些作战软件。

商业航行有比较固定的习惯航线,而海军作战训练不可能有固定的航线,作战的战场也不可能由单方面去选择,随意性较大,因而,作为海战场环境建设的重要内容之一的海图资料必须遍及整个海域。

二战后期,盟军在法国西北部诺曼底地区登陆一战,仅美国海道测量局就给参战部队发放了28万多张海图;

在海湾战争中,美国海道测量局曾向作战的多国部队发放了数万张海图;

在空袭南联盟的作战中,美国除向作战舰艇、航母等提供海图及航海资料外,还利用电子地图,实时显示飞机轰炸结果,以便及时调整轰炸目标。

2在国民经济建设上有哪些用途?

在国民经济建设中,发展海上交通、开展国际贸易、开采海洋资源、实施海洋工程施工、进行海上捕捞与养殖等都离不开海图,海图已经成为促进各国政治、经济、文化交流不可缺少的工具。

具体来说:

海洋运输

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海上运输比陆运和空运便宜,因此,航海业历来十分繁荣。

据统计,如按吨位计算,90%的世界贸易由船运输。

而航海图对于船舶航行提供了安全保障,因此,世界海道测量组织(IHO)指定每年的6月21日为“世界海道测量日”,并得到了联合国的批准。

2006年首个“世界海道测量日”的主题是:IHO对世界航行安全贡献的85年。

海图素有“航海人员的眼睛”之称。

海图在航海上的作用主要体现在以下几个方面:

第一,研究海区。

利用海图,研究海区的自然条件和航行条件,如航线的选择,导航目标的利用,避险方法,航道的深度、宽度,港口、锚地的自然条件和人文条件,码头、泊位、设施等情况,海区的水文条件、底质及气象条件等。

第二,制定航行计划。

船舶出航前需要制定航海计划,以便作为海上航行的依据。

包括拟定航线、航程、选择所需的各种海图,进行气象及海况预报,推算海区潮时、潮高等,其中,拟定航线是制定航行计划的主要内容。

第三,海上航行。

海上航行包括沿岸航行、近海航行、大洋航行、狭水道航行、岛礁区航行及其他特殊条件下的航行。

所有这些航行都要根据海图所提供的各种信息来进行导航。

第四,进出港湾锚地。

港口、海湾和锚地是船舶驻泊、避风的基地,船舶出入港湾、停靠码头和选择锚位,都需要海图提供的导航目标以及掌握港湾锚地的自然地理条件和人文环境。

第五,航行中的海图作业。

海图作业是保证船舶按计划航行的基本工作。

由于船舶在海上航行时受到风压、流压等影响会偏离计划航线,为保证船舶在预定的计划航线上航行,需要经常测定船位、修正偏差和在海图上标绘航迹线。

当船舶从一个航向转为另一个航向时,航海人员只需要根据海图求出开始转向点,转向终点,并标出船舶转向的航迹。

海上捕捞与养殖业

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现在渔船作业范围已经扩展到远海、远洋,渔业对海图的需求数量越来越多。水产养殖业的规划、分布等都需要海图保障。

海洋资源开发

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海洋资源主要包括海洋生物资源、海底矿产资源和各种海洋能源。

在开发海洋资源的过程中,需要绘制海底地形图、海洋地质构造图、海洋重力图和海洋磁力图,这些图件成为开发海洋矿产资源的基本用图。

海洋工程建设

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海洋工程包括海底工程、海岸工程、海上工程及其他各种航务工程。

海图是海洋工程设计和实施规划的基本图件,如海港建设、开辟新航道、铺设海底电缆和管线、搭建油井平台、开凿海底隧道等都离不开海底地形图、海底地质构造图、海底沉积物等图。

通过海图可初步掌握工程所需的海洋地质、水文等情况,以便对工程进行规划和设计。

3在科学研究上有哪些用途?

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在科学研究中,科学工作者探索海洋奥秘、研究海洋情况,也都需要海图。

具体来说,海图是研究海洋地理和海洋地质等自然现象变化规律的重要资料,如利用海洋重力图的数据,可以确定海底地壳各种岩层质量分布的不均匀性;

海图是历史研究,尤其是航海史和地名演变研究的重要资料;

海图是海洋及相关学科研究的海图制图的科学作品,也是精神文明教育的材料。

4在其他方面有哪些用途?

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在政治斗争中,进行海洋划界、执行海洋法、解决海事纠纷等也离不开海图。

在国际事务交往中,需要相应比例尺的精确海图为依据;

在国际政治、文化、科技交流中,海图可以发挥媒介作用;

在目前最为热点的海洋划界中,必须有合适的海图。

在国际海洋划界实践中,所用图件主要使用海图,有些划界协议使用一个国家的海图,有些使用两个国家的海图。

所用海图的比例尺也不尽相同。

例如:1974年日本和韩国划界使用的图是日本海洋安全局的海图。

1975年坦桑尼亚和肯尼亚领海划界使用1:25000比例尺的海图。

领海基线的确定,标定国界等都需要在海图上进行。

海事纠纷的解决,也离不开海图。

海上交通事故的裁定,水产养殖与捕鱼纠纷的解决,都需要借助海图来进行。


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