...育工作者姜涛 海洋地质研究在路上
刘爱江++蔡伟伟++藤芝
[摘 要]伴随当今全球经济的持续发展及人口增长，人类对资源的依赖性及需求日益增大。海洋作为未得到全面开发且富饶的资源宝库，已经成为各国所关注的重热点，海洋地质调查作为有效获取海洋综合数据的重要方式，同样受到高度重视。本文分别从GPS定位技术、RS和GIS在海洋地质当中的应用作以分析，以期为相关研究提供理论依据。
[关键词]GPS；RS；GIS；海洋地质
中图分类号：P714.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0389-01
0.引言
海洋地质学实际意义及科学理论意义重大，其乃是对地球发展变化予以了解的核心性学科，同时也是人类生命、生活与生产当中具有充分依赖性的重要研究领域。近些年来，伴随3S技术的日益发展与完善，在很大程度上对以往海洋地质调查当中所遇到的问题给予解决。运用3S技术所收集的各种海洋地质信息，出具有空间性强之外，还有范围广及精度高等特点。3S技术含有诸多技术、应用及理论创新潜力，在海洋地质研究当中可扮演关键性角色。
1.GPS在海洋地质研究当中的运用
（1）采用GPS定位技术实施高精度海洋定位。为了在测量中能够获取更为精细、准确的海上定位精度，通常选用组合定位，即船上导航设备与GPS接收机配合使用。比如在实施GPS伪距定位过程中，运用船上自带的陀螺仪及计程仪获取观测值，并在联合运用下推求船位。运用差分GPS技术，可实施海洋石油钻井平台的定位及海洋物探定位。（2）GPS技术在海洋大地监控网构建中的应用。构建海洋大地控制网，从而服务于船舰的导航、海底地壳运动的监测、海洋工程建设、海洋资源开发及水下地形测绘等，此乃整个海洋大地测量的关键性任务。
2.RS在海洋地质研究中的应用
RS在海洋地质的应用中，作为常见的便是高光谱，所谓高光谱遥感实质为高光谱分辨率遥感的一种缩称，其于可见光、热红外、中红外、近红外波段范围内，从中获得诸多比较窄的且具有光谱连续性的影像数据的技术。其所运用的成像光谱仪们能够对上百个比较窄的光谱波段信息进行收集。对于高光谱的窄波段而言，其可对矿物的吸收特征进行有效区分，进而对矿物进行成功识别。从高光谱遥感数据当中实现各种地质矿物成分的提取，主要有如下技术：模型方法、光谱分类技术、光谱匹配技术、光谱微分技术及光谱维特征提取方法。此些方法均存有应用成功案例。
（1）光谱匹配技术。光谱匹配技术实质为匹配或实验室测量与地物光谱的参考光谱，或参考光谱数据库与地物光谱的比较，然后将他们之间所具有的差异值或相似值求出来，以此实现识别的效果。（2）光谱分类技术。此技术中作为常用的方法有高光谱匹配制图法、人工网络分类法及最大似然分类法等。光谱角度匹配法（SAM）将光谱当作多维矢量，通过对一个测量光谱与参考光谱间所存有的“角度”进行计算，以此对二者间所存有相似性予以确定，若具有越小夹角，则光谱则越发相似。通过选用一种地物，将多个波段相应灰度值，当作一个多维矢量，然后把待匹配的地物与标准地物相应光谱数据实施光谱向量角度的具体余弦值计算，把此像元划归至整个余弦值当中最大的一类，实施各标准地物光谱向量与下一地物实施角度余弦方面的计算，然后将上述过程重复开展，直至地物地物完成全部分类。
3.GIS在海洋地质研究中的运用
3.1 GIS在地貌信息系统中的运用
所谓地貌实为地壳表层外力在共同作用下，于某一发展阶段中所最终形成的一种三维地表形态，乃是介质性质、时间、外营力及内营力的函数。所谓地貌信息系统分析方法，实质为对地貌系统各不同侧立面相应特征参数予以萃取，选用系统综合分析方法获取某个区域内整体性的地貌发展情况。伴随当今GIS技术的不断发展，促使信息整合与综合评估、对一些较为庞大复杂地貌的地貌空间数据实施定量分析处理及建立地貌信息系统等成为可能。
3.2 海洋GIS运用
（1）海岸带管理和开发。美国夏威夷大学在太平洋制图中心设计出了一套集成度非常高的海洋信息系统，此系统将空间海洋数据处理作为着重点，另外还有三位数据结构、海洋数据模拟及GIS与制图系统的集成等，可被用作美国太平洋岛屿专属经济区的发展。管理与开发。（2）海洋资源的开发利用。因海洋具有较为特殊的环境，海洋油气的勘探与开发，需对各种海量数据进行分析，着便需运用合适的分析与管理工具。我国科学遥感应用研究所在国家性海洋863计划当中，开发出了针对海洋油气资源综合预测的先进的海洋GIS，以此为海洋GIS在海洋环境监测评价、海洋渔业等方面的应用提供便利。
4.3S技术集成在海洋地质研究中的应用
GIS对海洋数字地图的分析与管理提供支持。在计算机上，所获取的大量统计信息，可运用二维表、曲线图及直方图等方式表现出来。而对于海洋信息而言，则可运用三维图及二维图予以表达。在海洋地质调查当中，GPS系统则可提供实时且更为精确定位的信息。GPS与GIS均为数字形式形成的两个系统接口，可以在GIS地理数据库当中，实现信息的实时记录，继而将GIS在分析及决策方面的功能充分发挥。而RS技术则对海洋信息予以周期性及动态化获取。
5.结语
总而言之，3S技术在海洋地质研究中的应用，能够获取更为丰富和精确的海洋信息，提升海洋勘测的深度与水平，可有效推动整个海洋地质研究的深层发展。
参考文献：
[1]陈华根， 李嘉虓， 许惠平，等. "3S技术综合应用"教学与实习方法探讨[J]. 中国地质教育， 2011， 20（1）：71-74.
[2]范磊磊， 曹祥， 梁珺. 3S技术在土地复垦中的应用[J]. 城市地理， 2014（24）：95-95.
作者简介：
刘爱江（1983-），男，山东潍坊，汉，硕士，中国海洋大学地学院工程师，主要从事海洋工程与环境研究。
蔡伟伟（1986-），女，山东陵县，汉，硕士，青岛博研海洋环境科技有限公司工程师，主要从事海洋地质环境研究
滕芝（1985-），女，山东高密，汉，硕士，青岛博研海洋环境科技有限公司工程师，主要从事海洋地质环境研究
