海圖是地圖的一種,也稱海洋地圖,是以海洋及其毗鄰的陸地為研究對(duì)象的地圖。海圖是海洋區(qū)域的空間模型、海洋信息的載體和傳輸工具,是海洋地理環(huán)境特點(diǎn)的分析依據(jù),在航海、漁業(yè)、海洋工程建設(shè)、海洋劃界、歷史研究、海洋軍事、海洋科學(xué)研究,以及海洋開發(fā)利用的各個(gè)領(lǐng)域中都有重要的使用價(jià)值。
一、海圖與陸圖的異同
海圖與陸地地圖在具有特定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、利用特殊的符號(hào)系統(tǒng)、對(duì)制圖現(xiàn)象進(jìn)行取舍與概括,以及編制和表示 *** 等方面有許多共同點(diǎn)。但海洋與陸地更大的不同在于基巖以上覆蓋著海水,海洋有不同的深度、不同的鹽度、溫度、密度及透明度,加上因天文、氣象、地殼運(yùn)動(dòng)等產(chǎn)生的海水運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的潮汐現(xiàn)象、潮流現(xiàn)象,以及波浪、海嘯、旋流等,致使海洋信息獲取手段與 *** 與陸域信息獲取的 *** 有著明顯的差異,因而海圖的表達(dá)內(nèi)容以及表示 *** 也不同。下面就具體談?wù)剝烧叩牟町悺?/p>

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⒈ 獲取的 *** 不同:陸地測(cè)量常規(guī) *** 是實(shí)測(cè)地形測(cè)量、航空攝影測(cè)量及衛(wèi)星遙感測(cè)量,海洋地形測(cè)量通常需要利用船只平臺(tái)進(jìn)行水下地形測(cè)量;陸地測(cè)量定位精度相對(duì)較高,海洋測(cè)量相對(duì)定位精度較低;陸地測(cè)量主要應(yīng)用光學(xué)或電磁波設(shè)備,海洋測(cè)量主要應(yīng)用聲吶技術(shù)。
⒉ 成果記錄格式不同:由于作業(yè)獲取數(shù)據(jù)的手段不同,導(dǎo)致外業(yè)成果的記錄形式也有區(qū)別,陸地測(cè)量主要記錄圖形資料,海洋測(cè)量獲取成果的形式為模擬數(shù)據(jù)、磁介質(zhì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)及文字記錄。
⒊ 標(biāo)示的要素不同:陸地地圖中數(shù)量更大的地形圖,以水系、居民地、交通網(wǎng)、地貌、土壤植被和境界線六大要素為其主要內(nèi)容;而海底地形圖主要要素為海岸、海灘和海底地貌,航行障礙物、助航標(biāo)志、水文及各種界線。
二、海圖的主要特點(diǎn)
海圖區(qū)別與陸圖的主要特點(diǎn)如下:
①多選用墨卡托投影(即等角正圓柱投影)編制,以利于航船等角航行時(shí)進(jìn)行海圖作業(yè);
②沒有固定的比例尺;
③深度起算面不是平均海面,而是選用有利于航海的深度基準(zhǔn)面;
④分幅主要沿海岸線或航線劃分,相鄰圖幅有供航行換圖時(shí)所需的較大重疊部分;
⑤為適應(yīng)分幅的特點(diǎn),航海圖有自己的編號(hào)系統(tǒng);
⑥海圖與陸圖的制圖具體原則,因內(nèi)容差異甚大和用途不同有所區(qū)別;
⑦有自己獨(dú)立的符號(hào)系統(tǒng);
⑧由于水動(dòng)力的淤積與沖刷作用,海底地形會(huì)有變化,及因海洋工程建設(shè)的影響,海圖需要及時(shí)、不間斷的更新,以保持現(xiàn)勢(shì)性,確保船只航行安全。
三、海圖的主要圖形要素
1
海岸:是海陸的分界線,是海圖上的重要要素。海岸分岸線與海岸性質(zhì)兩部分組成,海岸是指陸地因受海水運(yùn)動(dòng)而形成的濱海地帶,海岸線是指多年平均大潮 *** 時(shí)所形成的水陸分界線,海岸性質(zhì)是指海岸階坡的組成物質(zhì)及其高度、坡度和寬度等。
2
干出灘:海岸線與干出線(零米等深線)之間的海灘地段,也稱潮間帶區(qū)域, *** 時(shí)淹沒,低潮時(shí)出露。干出灘有巖石(專業(yè)術(shù)語(yǔ)為石陂)、泥、沙等不同物質(zhì)構(gòu)成,當(dāng)然也有珊瑚、紅樹林、水草等生物岸灘類型,是人類活動(dòng)最為頻繁的海域之一。
3
海底地貌:即海底表面的起伏形態(tài)和土質(zhì),各種天然航行障礙物,如礁石、淺灘、海底火山、巖峰等,也屬于海底地貌范疇。
4
航行障礙物:除以上表達(dá)的天然航行障礙物外,還有沉船、木樁、廢棄井架、爆炸物(如沉雷、未爆炸彈等)、鐵錨等等人工障礙物 。
5
助航標(biāo)志:分航行目標(biāo)和助航設(shè)備兩類,航行目標(biāo)是指海上可見的導(dǎo)航定位地物,如煙囪、無(wú)線電塔、海角、海中巖峰等;助航設(shè)備是指專為航行定位設(shè)立的燈塔、燈樁、浮標(biāo)、立標(biāo)、前后導(dǎo)標(biāo)、信號(hào)臺(tái)等等。
6
水文要素:主要是指海流、潮信、急流、漩渦及冰情等。
7
各種界線:航道、錨地、港域界線,禁區(qū)界線,縣、市、省、國(guó)境界線,及各類海底管線(如電纜、光纜、石油管道、輸水管道等)。
8
陸域要素:與陸域地形圖基本一致,不同在于航海圖中一般不標(biāo)注土壤植被,而突出標(biāo)注與航行有關(guān)的地形要素。
四、海圖要素的綜合原則
⒈ 海岸線
海岸線形狀的化簡(jiǎn)應(yīng)遵循“擴(kuò)大陸地、縮小海域”的原則。有時(shí)為了突出顯示某一深入陸地的小海灣,也可以將海灣適當(dāng)夸大表示。岸線性質(zhì)的概括主要采取刪除、夸大和轉(zhuǎn)換三種 *** ,即刪除短小的岸線性質(zhì),夸大表示特殊性質(zhì)的岸線,將次要的短小岸線轉(zhuǎn)換為主要性質(zhì)岸線表示。
⒉ 等深線
等深線的綜合一般遵循“擴(kuò)淺縮深”的原則,可在測(cè)深精度兩倍范圍內(nèi)向深水一側(cè)移動(dòng)后,勾繪成圓滑的曲線。當(dāng)?shù)壬罹€比較密集時(shí),可保留最淺的等深線,將較深的等深線中斷在較淺的等深線上,并保留0.2 mm的間隔。當(dāng)?shù)壬罹€離岸線或干出線很近時(shí),等深線可中斷在岸線或干出線附近。等深線的取舍原則是“取淺舍深”,以確保船舶航行安全為前提。
⒊ 水深
水深注記的選取一般遵循“舍深取淺”的原則,保留能確切地顯示礁石、特殊深度、淺灘、岸邊石陂等航行障礙物的位置、形狀(及其延伸范圍)以及深度(高度)的點(diǎn);同時(shí)也應(yīng)保留適當(dāng)數(shù)量的深水點(diǎn),特別是狹窄航道,適當(dāng)保留深水點(diǎn),以顯示其通航能力;應(yīng)保留特殊深度和反映其變化程度的特征點(diǎn)。水深注記的密度與海區(qū)重要性有關(guān),海底地形起伏變化較大的區(qū)域及港池、航道、錨地等重要航行區(qū)域,水深注記間距要加密,一般呈菱形分布。
⒋ 干出灘
干出灘的制圖綜合包括干出灘的取舍、輪廓形狀的化簡(jiǎn)、質(zhì)量特征的概括以及干出水深的選取四個(gè)方面。孤立的干出灘不得舍去,成群分布的可以相互合并。干出灘形狀的化簡(jiǎn)遵循擴(kuò)大干出灘的原則。干出灘質(zhì)量特征的概括包括類型合并和質(zhì)量轉(zhuǎn)換,質(zhì)量的轉(zhuǎn)換是通過(guò)干出灘的合并來(lái)完成,軟性灘可以合并轉(zhuǎn)換為硬性灘,但硬性灘不能合并到軟性灘中。
5.海底底質(zhì)
海底底質(zhì)的綜合包括底質(zhì)的取舍和質(zhì)量的概括。海底底質(zhì)的選取,首先要保障航行安全和便于選擇錨地,其次反映底質(zhì)的分布特點(diǎn)和規(guī)律。一般采取“取硬舍軟”與“軟硬兼顧”的原則,“取異舍同”,優(yōu)先選取海底地貌特征點(diǎn)處的底質(zhì)。特殊深度處必須備注底質(zhì)。
⒍ 航行障礙物
主要有礁石、淺灘、沉船、鉆井遺棄的鋼管、戰(zhàn)時(shí)布設(shè)的水雷等,它們是船舶海上活動(dòng)的主要障礙和威脅。障礙物的制圖綜合主要包括選取、說(shuō)明注記的表示、符號(hào)的圖形轉(zhuǎn)換和危險(xiǎn)線形狀的化簡(jiǎn)。孤立的障礙物必須選取,成片的障礙物根據(jù)其危險(xiǎn)程度選取,取淺舍深、取外圍舍中間、取近航道舍近岸、取稀疏處舍密集處。
⒎ 助航標(biāo)志
航標(biāo)的選取按照其重要程度、地理位置等由高級(jí)向低級(jí)、由重要向次要的順序選取,即按燈塔、無(wú)線電航標(biāo)、燈船、燈柱、燈浮順序選取。
五、海圖的基本分類
海圖的分類與人類在海洋上的活動(dòng)密切相關(guān),不同歷史階段有不同的分類,我國(guó)在50年代僅以航海圖分類,將其分為總圖、航洋圖、航海圖、海岸圖、港灣圖五類。現(xiàn)代海圖除了航海圖外,應(yīng)該包括海洋地理圖和海底地形圖,還應(yīng)包括專題圖中的海洋地質(zhì)構(gòu)造圖、海洋重力異常圖、海洋水文圖、海洋社會(huì)經(jīng)濟(jì)圖及海洋工程技術(shù)圖等。只是這樣的分類過(guò)于復(fù)雜,一般認(rèn)為,應(yīng)以海圖的用途和內(nèi)容作為海圖的基本分類標(biāo)準(zhǔn),并照顧海圖的特點(diǎn)與人們的習(xí)慣。為此,我們把海圖按用途分為以下三大類。
1、航海圖
航海圖是用于航海定位、保證航行安全的海圖,一般按航海中的不同用途分為:
①航海總圖:供研究海區(qū)特點(diǎn)、制訂計(jì)劃、選擇航線等使用,只顯示與此有關(guān)的海岸線、海港、島嶼、主要航行標(biāo)志和障礙物以及海底地貌等要素。比例尺一般小于1:1000 000,也有大于1:1000 000的,以包全某個(gè)完整海區(qū)為原則。
②航海圖:供海上航行用,主要顯示海底地貌、航行標(biāo)志、航行障礙物及與航行有關(guān)的其他要素。其比例尺一般為1:50 000~1:3000 000。按不同類型海域航行所用還可分為遠(yuǎn)洋航行圖(比例尺一般為1:1000 000~1:3000 000)、遠(yuǎn)海航行圖(比例尺一般為1:500 000~1:1000 000)、近海航行圖(比例尺一般為1:200 000~1:500 000)和沿岸航行圖(比例尺一般為1:50 000~1:200 000),其中近海航行圖又稱海岸圖。
③港灣圖:供進(jìn)出港灣,選擇駐泊錨地,研究港灣地形,進(jìn)行港灣建設(shè)等用。詳細(xì)表示港灣、水道、錨地、助航標(biāo)志、航行障礙物及港口設(shè)施等諸要素。比例尺一般大于1:50 000。
⒉ 專用海圖
專用海圖所包括的種類比較龐雜,根據(jù)它的含義與使用特點(diǎn),大致可分為以下兩種:
①部門專用圖:為某一部門或一定范圍讀者 *** 的海圖,如教學(xué)用圖、訓(xùn)練用圖、標(biāo)準(zhǔn)樣圖等,內(nèi)容可以與通用海圖類似。
②海洋環(huán)境圖:是為解決特定問(wèn)題使用的海圖及研究成果圖,如海洋重力異常圖可以為科研單位、航天部門及軍事部門等研究地球物理、地球形狀或遠(yuǎn)程武器發(fā)射等特定需求。也可以是用幾種單要素海洋環(huán)境圖來(lái)共同解決某個(gè)特定問(wèn)題,如用水深圖、底質(zhì)圖、海流圖、潮汐圖、地質(zhì)構(gòu)造圖等來(lái)選擇石油鉆井的位置,在地域、比例尺等方面按特定要求而 *** 。
⒊ 通用海圖
通用海圖是指用途上帶有普遍性(即通用性)的海圖,其特點(diǎn)就是要求海圖必須全面描述各種自然要素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素,所表達(dá)的主題內(nèi)容各要素具有普遍性。因而,以用途為標(biāo)志進(jìn)行海圖分類中的通用海圖,就是以內(nèi)容為標(biāo)志進(jìn)行海圖分類的普通海圖。通用海圖可供經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究和文化教育等廣泛使用,可進(jìn)行進(jìn)一步分兩類:
①海底地勢(shì)圖:供 *** 、軍事、科研等機(jī)構(gòu)全面了解海區(qū)情況,制定計(jì)劃等用。常以掛圖形式,較概略地表示某一海區(qū)的海洋地理環(huán)境特點(diǎn),比例尺一般小于1:1000 000。
②海底地形圖:供各部門單位研究、開發(fā)海洋用,也可以作為其他海圖的基礎(chǔ)底圖。它詳細(xì)地表示海洋區(qū)域各種內(nèi)容要素,常以系列化形式出現(xiàn),按比例尺成套。還可細(xì)分為大陸架地形圖、海岸帶地形圖和沿岸(港灣)地形圖。
六、海圖標(biāo)注的信息
有了海圖必須正確地識(shí)別它,才能使用它,是進(jìn)行航海、測(cè)繪及海洋工程設(shè)施的基礎(chǔ)。那么,在海圖上標(biāo)注了那些信息呢?
⒈ 海圖標(biāo)題欄
每張海圖在圖角空白處都有標(biāo)題欄,其內(nèi)容包括海區(qū)、圖名、比例尺,基準(zhǔn)緯度,投影 *** ,測(cè)量年份及資料來(lái)源,深度、高程的單位及基準(zhǔn)高,潮信表,各種警告及注意事項(xiàng)。
⒉ 深度基準(zhǔn)面和高程基準(zhǔn)面
①深度基準(zhǔn)面:是計(jì)算海圖水深的起算面。我國(guó)采用理論深度基準(zhǔn)面,即以理論上的更低低潮面作為深度基準(zhǔn)面,這樣海圖上標(biāo)注的一般比實(shí)際水深小(實(shí)際水深等于海圖水深加潮高),有利于保證船舶航行安全。
②高程基準(zhǔn)面:目前,我國(guó)采用的是1985國(guó)家高程基準(zhǔn)為陸域高程起算面。遠(yuǎn)離大陸的沿海島嶼的高程基準(zhǔn)面,一般采用當(dāng)?shù)仄骄C妗8沙鼋浮⒏沙鰹┑雀沙龅母叨仁菑纳疃然鶞?zhǔn)面起算,明礁高程采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)為起算面。燈塔、燈樁、陸上發(fā)光燈標(biāo)的高度,及跨海架空電纜和跨海大橋的凈空高度均是從平均大潮面起算。
⒊ 海圖圖邊注解
主要包括圖號(hào)、圖幅注解、刊行機(jī)構(gòu)和刊行日期以及小改正等方面的內(nèi)容。
⒋ 海圖圖式
海圖的圖幅是有限的,為了簡(jiǎn)明醒目又易辨認(rèn),將海洋和沿岸上的各種航海資料,以各種符號(hào)和簡(jiǎn)字的形式標(biāo)繪在海圖上,叫做海圖圖式。海圖圖式是測(cè)繪和識(shí)別海圖的基本依據(jù),內(nèi)容包括海圖上所用符號(hào)的樣式、尺寸、顏色,縮寫的含義,注記的字體、字跡,圖廓整飾的形式,以及在海圖上表示的一個(gè)規(guī)定。
海圖是海洋測(cè)繪、海洋調(diào)查和研究的主要成果,更是海洋開發(fā)利用的重要資料,廣泛應(yīng)用于航海、海洋工程建設(shè)、海洋調(diào)查和科學(xué)研究、海洋資源開發(fā)、海洋劃界及海洋軍事活動(dòng)等領(lǐng)域,是以海洋為描繪對(duì)象的地圖,是地圖學(xué)的一個(gè)分支。目前,海圖已經(jīng)由原先單一的紙質(zhì)海圖向數(shù)字海圖和電子海圖過(guò)渡,相信隨著技術(shù)的進(jìn)步,必將推動(dòng)海圖學(xué)的不斷變革,海洋地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)也將為海圖未來(lái)的應(yīng)用創(chuàng)造更多的價(jià)值。
海圖學(xué)的內(nèi)容非常廣泛,一篇文章不能說(shuō)明所有,僅就海圖的投影、圖式符號(hào)及海圖注記等就可以牽出太多,限于篇幅,只能說(shuō)到這里。