上一屆國(guó)際水文日的主題是“水文測(cè)量-管理的海洋和水道的關(guān)鍵”。但大家知之甚少的是,地理信息系統(tǒng)和地理空間技術(shù)更是水文測(cè)量的核心,任何水文數(shù)據(jù)沒(méi)有空間參照或定位都是不完整的。同樣,沒(méi)有衛(wèi)星和航空影像,海洋和遙遠(yuǎn)的水域都將沒(méi)有辦法被繪制或記錄。
大多數(shù)國(guó)家已經(jīng)成功地對(duì)內(nèi)陸水體進(jìn)行了測(cè)量和記錄。然而,海洋受到的關(guān)注一直比較少——全球迄今為止只有12%的海洋被測(cè)繪??紤]到海洋構(gòu)成食品,藥品,運(yùn)輸和基礎(chǔ)設(shè)施的資源基礎(chǔ),海洋繪圖是非常重要的。現(xiàn)在一些水文測(cè)量活動(dòng)和產(chǎn)品,如Esri的OceanBasemap,正在全球范圍內(nèi)進(jìn)行宣傳水文數(shù)據(jù)的價(jià)值,促進(jìn)數(shù)據(jù)共享。同時(shí),相關(guān)的競(jìng)賽和研究項(xiàng)目投入也在吸引更多的專(zhuān)業(yè)人士加入到海洋的研究和測(cè)繪中來(lái)。
水文地理學(xué)的定義是——測(cè)量和研究水體和其相鄰陸地的科學(xué),包括河流系統(tǒng),海岸線,海港和海洋。水文地理進(jìn)一步研究了海洋開(kāi)發(fā)和氣候變化對(duì)沿海,河口,碼頭,海堤和海上結(jié)構(gòu)的影響。
水文測(cè)量收集四種數(shù)據(jù):
1.水體或海水的深度;
2.邊緣高度和水底地形結(jié)構(gòu);
3.潮汐水位/潮汐基準(zhǔn);
4.位置與方向。
水文地理學(xué)和地理信息系統(tǒng)
HYDROGRAPHYANDGIS
水文地理數(shù)據(jù)用具有水文屬性的地表水特征的數(shù)字矢量地理空間數(shù)據(jù)集(點(diǎn),線,多邊形)表示。與許多其他領(lǐng)域一樣,地理信息系統(tǒng)和地理空間技術(shù)是水文測(cè)量,調(diào)查,驗(yàn)證,處理,分析和分享的支柱。隨著GIS擴(kuò)展出對(duì)象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù),它可以存儲(chǔ)地理數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)提取,驗(yàn)證和分析,生成數(shù)字化海圖、地圖和權(quán)威數(shù)據(jù)集,從而幫助降低運(yùn)營(yíng)成本和時(shí)間。
近年來(lái),收集和處理水文數(shù)據(jù)正在向以數(shù)據(jù)為中心發(fā)展,因此電子海圖快速取代了傳統(tǒng)航海圖。水文數(shù)據(jù)集,特別是海洋數(shù)據(jù)集,是非常龐大的;數(shù)據(jù)的收集方法和來(lái)源也各不相同。而GIS強(qiáng)大的組合/層疊,存儲(chǔ),分析,可視化和分享大型數(shù)據(jù)集能力正好可以解決這些問(wèn)題,GIS還可以協(xié)助創(chuàng)建專(zhuān)題圖層/海圖,并生成特定的模型。隨著地理信息技術(shù)的應(yīng)用在全球廣泛傳播,唯一接受的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式成為地理數(shù)據(jù)庫(kù)。GIS支持創(chuàng)建可拓展水文地理數(shù)據(jù)庫(kù),像國(guó)家水文數(shù)據(jù)集(NHD)和海洋SDI。GIS通過(guò)數(shù)據(jù)屬性,可以生成不同情景下的專(zhuān)題信息。自定義海圖、潮汐海流表、還有像海嘯洪水圖這樣的專(zhuān)題圖都很受歡迎。
GIS在水文數(shù)據(jù)生命周期中的調(diào)用
地理空間在水文測(cè)量中的應(yīng)用
HowGeospatialisusedineverystageoftheHydrographylife-cycle
地理空間技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)收集和驗(yàn)證至關(guān)重要。雖然GIS已經(jīng)是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和可視化的全能平臺(tái)。近年來(lái),云GIS和大數(shù)據(jù)GIS的廣泛應(yīng)用也有助于預(yù)測(cè)建模中的空間分析。
GIS作為水文地理學(xué)中的工具-制圖,數(shù)字制圖,桌面繪圖,眾包水文數(shù)據(jù)/VGI(自發(fā)性地理信息);數(shù)據(jù)驗(yàn)證,水文地理數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建,航海圖,大地測(cè)量和潮汐信息,潮汐帶建模,TIM(海嘯淹沒(méi)圖),水文模型和分析。
空間技術(shù)在水文地理學(xué)中的應(yīng)用-遙感/衛(wèi)星圖像,航空影像,LiDAR,衛(wèi)星定位/GNSS技術(shù),GPS,UAV/無(wú)人機(jī),具有集成GPS和INS(慣性導(dǎo)航系統(tǒng))的AUV(水下機(jī)器人),運(yùn)動(dòng)傳感器,聲納,地面雷達(dá)(HF雷達(dá)/微波雷達(dá)),測(cè)深(衛(wèi)星,LiDAR,眾包)等。
利益相關(guān)者
海事/海軍機(jī)構(gòu)(Geointelligence),沿海監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu),水文數(shù)據(jù)管理和海事SDI組織,工程公司和顧問(wèn)(離岸隧道,橋梁,港口,電信網(wǎng)絡(luò)),石油和天然氣公司,海洋能源公司(風(fēng),地?zé)幔毕?,深海采礦公司,商業(yè)航運(yùn)/航海圖表機(jī)構(gòu),現(xiàn)場(chǎng)急救員(海上事故調(diào)查,石油/有毒物質(zhì)泄漏,飛機(jī)殘骸發(fā)現(xiàn)),洪水/潮汐浪潮/海嘯監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu),自然資源管理參與者,水路運(yùn)輸機(jī)構(gòu),深海取證研究人員和探險(xiǎn)家,土地規(guī)劃員和導(dǎo)航員。
GIS在水文地理學(xué)的發(fā)展
TheFutureofGISinHydrography
GIS技術(shù)在以下方面具有巨大的發(fā)揮空間:
更大的測(cè)深覆蓋范圍
LiDAR測(cè)量圖像和衛(wèi)星圖像處理
北極地區(qū)無(wú)冰的區(qū)域的測(cè)繪-配合GNSS接收器使LiDAR數(shù)據(jù)中的幾何數(shù)據(jù)質(zhì)量達(dá)到最好
水文數(shù)據(jù)眾包-創(chuàng)建更廣泛和詳細(xì)的地理數(shù)據(jù)庫(kù)
在開(kāi)源生態(tài)系統(tǒng)中,以GIS作為基礎(chǔ)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)
現(xiàn)有制圖程序的功能拓展
更加強(qiáng)大的GIS軟件來(lái)存儲(chǔ)海洋測(cè)量和建模產(chǎn)生的大型數(shù)據(jù)集
提高AUV測(cè)量效率
各種場(chǎng)景專(zhuān)題圖的生產(chǎn)
集成INS的技術(shù)開(kāi)發(fā)
水文地理-多種學(xué)科的融合:測(cè)繪,制圖,大地測(cè)量學(xué),地球科學(xué),地理學(xué),軟件開(kāi)發(fā),數(shù)據(jù)管理,地圖創(chuàng)建和分析,遙感,測(cè)深,無(wú)人機(jī)……
本文轉(zhuǎn)載網(wǎng)絡(luò)