引文格式： 郭立新，沈蔚，邱振戈. 海洋測繪學(xué)科體系及其專業(yè)建設(shè)的探討[J].測繪通報，2015(4)：129-132.DOI:10.13474/j.cnki.11-2246.2015.0129

海洋測繪學(xué)科體系及其專業(yè)建設(shè)的探討

郭立新，沈蔚，邱振戈

(上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306)

Discussion on Marine Survey Discipline System and Major Construction

GUO Lixin,SHEN Wei,QIU Zhenge

摘要：海洋測繪的核心任務(wù)是為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和科學(xué)研究等提供基礎(chǔ)的海洋地理空間信息服務(wù)。本文探討了海洋測繪的學(xué)科體系、學(xué)科意義、特點(diǎn)及與其他學(xué)科的關(guān)系，闡述了上海海洋大學(xué)海洋測繪專業(yè)建設(shè)的“特色、創(chuàng)新和務(wù)實(shí)”理念，總結(jié)了在師資隊伍建設(shè)、教學(xué)環(huán)境建設(shè)、教學(xué)改革等方面的初步成果。

關(guān)鍵詞：海洋測繪；學(xué)科；專業(yè)建設(shè)

中圖分類號：G64

收稿日期：2014-03-26

基金項目：上海市教育委員會科研創(chuàng)新項目(14ZZ148)；上海海洋大學(xué)海洋測繪類課程群建設(shè)項目

作者簡介：郭立新(1966—)，男，博士，副教授，主要從事海圖、海洋地理空間信息方面的教學(xué)科研工作。E-mail：lxguo@shou.edu.cn

通信作者： 沈蔚

一、引言

海洋測繪是一項保障性基礎(chǔ)工作，按照國際慣例，通常由各國海軍代表其官方組織實(shí)施，我國政府于20世紀(jì)50年代中期指定中國人民解放軍海軍司令部海道測量部(現(xiàn)海軍司令部航海保證部)及當(dāng)時的交通部海運(yùn)總局(現(xiàn)交通部海事局)共同負(fù)責(zé)，但是由于各種歷史原因，民用海洋測繪工作一直發(fā)展緩慢。

上海海洋大學(xué)抓住了歷史機(jī)遇，于2010年先行開設(shè)了民用海洋測繪專業(yè)，承擔(dān)起科教興國，為建設(shè)海洋強(qiáng)國和實(shí)現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展培養(yǎng)急需專業(yè)人才的任務(wù)，并已取得了初步建設(shè)成果。

二、海洋測繪的學(xué)科體系

1. 海洋測繪的學(xué)科概念

海洋測繪是由測繪學(xué)、航海學(xué)、海洋學(xué)、水聲工程、計算機(jī)原理、圖形圖像學(xué)、信息學(xué)等構(gòu)成的一門交叉學(xué)科，是按照人類海洋認(rèn)知和海上活動的需求，研究海洋及毗鄰陸地的自然和人文等地理現(xiàn)象的抽象、控制、獲取、描述、服務(wù)的一門科學(xué)和技術(shù)[1]。

早期的海洋測繪學(xué)科，只有海道測量(hydrographic surveying)和海圖制圖(hydrographic charting)兩個分支。20世紀(jì)初，聲學(xué)測量設(shè)備的問世標(biāo)志著海洋測繪進(jìn)入了電子化、專業(yè)化時代，隨后出現(xiàn)了航海圖測繪、港口管理和工程測繪、內(nèi)陸水域測繪、近海工業(yè)測繪、近海地震測繪和軍事海道測繪等多個學(xué)科方向[2]。近年來，隨著衛(wèi)星、通信、計算機(jī)、數(shù)據(jù)處理等科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，海洋測繪領(lǐng)域迎來了一場數(shù)字化、信息化的新變革，現(xiàn)代海洋測繪已涵蓋海道測量、海洋大地測量、海底地形測量、海洋(重力、磁力、底質(zhì)等)專題測量、海圖編制、海洋地理信息系統(tǒng)等多個方向，多元、高精度和數(shù)字化的測繪信息已廣泛應(yīng)用于國防建設(shè)、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)研究的各個方面[3]。

2. 海洋測繪的學(xué)科意義

海洋測繪是海洋測量和海圖繪制的總稱[4]，即以海洋及毗鄰陸地區(qū)域的自然現(xiàn)象、人文現(xiàn)象等作為研究對象，通過抽象、控制、觀測、管理、加工和服務(wù)等技術(shù)手段和方法，形成海圖等紙質(zhì)或數(shù)字產(chǎn)品，從而全面表達(dá)海洋地理空間要素及其相關(guān)的人文要素，服務(wù)于人類認(rèn)知海洋及海上活動的需要。

海洋測繪學(xué)科主要有科學(xué)性和應(yīng)用性兩大任務(wù)，通過物理海洋測量和幾何海洋測量等技術(shù)手段，獲取海洋及其鄰近陸地、江河湖泊等的基礎(chǔ)地理信息，以及重力、磁力、海底地形、海底底質(zhì)等海洋信息。海圖及海洋地理空間信息是海洋測繪的最終產(chǎn)品，它們分別是地理科學(xué)的第二和第三語言。因此，現(xiàn)代海洋測繪的核心任務(wù)是提供海洋地理空間信息服務(wù)，通過海圖、海洋地理空間信息告訴人們海洋地理空間的某一物體(目標(biāo))在某一時刻、某一地點(diǎn)發(fā)生的變化。

21世紀(jì)被譽(yù)為“海洋的世紀(jì)[5]”，人類面臨陸地資源即將枯竭的問題，海洋將成為人類賴以生活的第二家園。海洋測繪技術(shù)及應(yīng)用將為人類一切海上(航運(yùn)、生產(chǎn)、科研)活動提供全方位、全過程、全時段、多時空、多層次、多環(huán)節(jié)的海洋地理空間信息服務(wù)與安全保障支持，是發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)“海洋強(qiáng)國”戰(zhàn)略決策的重要基礎(chǔ)。

3. 海洋測繪的學(xué)科特點(diǎn)

海洋自古以來是人類活動的國際通道，海洋測繪與海上航行活動相伴而生，時至今日，保障航海安全仍然是它的主要目的。與陸地測繪相比，兩者的基本原理差別不大，但在具體的技術(shù)、方法及應(yīng)用層面上，海洋測繪卻有著許多專屬特點(diǎn)。

(1) 空間與標(biāo)準(zhǔn)的國際性

海洋是人類活動的國際空間，各國政府對于保障海上航行、貿(mào)易安全有著廣泛的共識。1921年6月，為了協(xié)調(diào)各國海道測量機(jī)構(gòu)的活動，統(tǒng)一海洋測繪方法及航海資料，于摩納哥的蒙特卡洛正式成立了國際海道測量局(International Hydrographic Bureau，IHB)，我國是其中19個創(chuàng)建國之一[6]。1967年，國際海道測量組織(International Hydrographic Organization，IHO)成立，成為當(dāng)今全球海洋測繪資料的中心。

IHO成立以來，先后制定和發(fā)布了一些海洋測繪規(guī)范，如《海道測量規(guī)范》(IHO S-44)《海道測量數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范》(IHO S-57)《電子海圖顯示與內(nèi)容規(guī)范》(IHO S-52)等，近年來，還將一些規(guī)范內(nèi)容延伸至陸地水體，如湖泊、河流等，用于推薦給各成員國官方機(jī)構(gòu)來執(zhí)行；同時，還制定了一些教育、培訓(xùn)規(guī)范和大綱，推出了國際海道測量師和國際海圖制圖師A、B級資格認(rèn)證。我國海軍大連艦艇學(xué)院及香港理工大學(xué)已經(jīng)得到IHO授權(quán)，能夠在世界各國培訓(xùn)國際海道測量師和國際海圖制圖師專門人才。

(2) 任務(wù)與應(yīng)用的拓展性

當(dāng)今世界，以高新技術(shù)為主導(dǎo)的海洋產(chǎn)業(yè)將成為引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)，未來5—10年，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展也將越來越依賴于海洋產(chǎn)業(yè)，因而，對海洋測繪提出了更多更高的要求，其任務(wù)也從單一的保障艦船航行安全，拓展至為建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)區(qū)、發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)、海洋科學(xué)技術(shù)研究、維護(hù)國家海洋權(quán)益、鞏固海疆國防等提供可靠的多元海洋空間信息保障。

以建設(shè)海島綜合經(jīng)濟(jì)帶為例，我國沿海島嶼眾多，自北向南大致可分為長山群島、廟島群島、崇明島群、舟山群島、玉環(huán)島群、洞頭島群、平潭島群、東山島群、南澳島群、萬山群島、南海諸島等11個島群，只有進(jìn)行大范圍的海洋測繪，才能獲取準(zhǔn)確的海島礁地理空間信息，為國家規(guī)劃海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展、優(yōu)化布局提供輔助決策支持。

此外，為了保護(hù)本國的海洋利益，獲取豐富的國際海底資源、公海資源，我國也積極組織和參與了國際間的海洋測繪項目合作。

(3) 技術(shù)與方法的多樣性

隨著信息化時代的到來，全球衛(wèi)星定位、多波束聲吶探測、機(jī)載激光雷達(dá)、衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)等得到了廣泛應(yīng)用，高分辨率衛(wèi)星遙感等一些具有更加準(zhǔn)確、快速、直觀、經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)的新技術(shù)、新方法正在推動海洋測繪領(lǐng)域不斷創(chuàng)新發(fā)展。

傳統(tǒng)的海洋測繪學(xué)科已經(jīng)拓展到了近海及沿岸工程、海洋調(diào)查、環(huán)境保護(hù)、海洋預(yù)測等多個領(lǐng)域[7]；重力、磁力等海洋專題測量也出現(xiàn)了如平均重力異常數(shù)字模型、地磁力景場、磁探測和日變監(jiān)測等一些新的理論和技術(shù)成果；以衛(wèi)星測高、GPS、航空攝影測量與衛(wèi)星遙感為代表的空基海洋測繪理論、技術(shù)和方法得到了長足進(jìn)展，成為對近海、內(nèi)海、領(lǐng)海、專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)、大陸架和公海等測量與觀測的主要技術(shù)手段。

與此同時，海洋測繪數(shù)據(jù)處理、存儲與生產(chǎn)技術(shù)也產(chǎn)生了巨大變革，數(shù)據(jù)與符號的分離擴(kuò)大了海圖認(rèn)知的方式，增強(qiáng)了海圖產(chǎn)品的多樣性，與服務(wù)對象的結(jié)合更加緊密[8]，海洋測繪數(shù)字產(chǎn)品正向融合、同一的數(shù)字海洋地理環(huán)境的方向演變[9-10]。

4. 海洋測繪與其他學(xué)科的關(guān)系

現(xiàn)代海洋測繪是一門以“3S”技術(shù)為核心的交叉學(xué)科，能夠?yàn)楹Ｑ罂茖W(xué)、海洋技術(shù)、漁業(yè)捕撈、海洋環(huán)境、深淵探測工程等提供海洋地理空間基礎(chǔ)信息服務(wù)。

以海洋測繪和海洋科學(xué)的關(guān)系為例，海洋測繪設(shè)備多為聲學(xué)測繪儀器，其測繪精度或使用條件多與海洋的海水聲速、溫度、密度、潮汐、潮流等因素相關(guān)，顯然需要海洋科學(xué)的研究成果與技術(shù)方法的支持。但同時，海洋測量在工作中所得到的海水聲速、溫度、密度、潮汐、潮流等數(shù)據(jù)信息，以及最終的海圖產(chǎn)品、海洋地理空間信息，又是海洋科學(xué)研究的重要基礎(chǔ)信息之一，因此海洋測繪和海洋科學(xué)兩者之間是一種典型的相互依存關(guān)系。

事實(shí)上，每一個學(xué)科、每一個學(xué)科專業(yè)都具有專屬的研究領(lǐng)域、特點(diǎn)和規(guī)律，它們只是從某一個方面揭示了客觀事物的某一特征，不可避免地存在局限性。重要的是將各個海洋學(xué)科的理論、技術(shù)、方法結(jié)合起來，從而更全面、真實(shí)地揭示海洋的本質(zhì)規(guī)律。這既是多個有關(guān)海洋的學(xué)科相互聯(lián)系、共同存在與發(fā)展的基礎(chǔ)，也是大力建設(shè)和發(fā)展海洋測繪專業(yè)的動力所在。

三、海洋測繪的專業(yè)建設(shè)

開設(shè)民用海洋測繪專業(yè)以來，學(xué)校恪守科教興國、教書育人的使命，秉持“特色、創(chuàng)新和務(wù)實(shí)”的辦學(xué)理念，在師資隊伍、教學(xué)環(huán)境及學(xué)生培養(yǎng)等方面取得了一些階段性成果。

1. 海洋測繪專業(yè)的建設(shè)理念

(1) 立足學(xué)校，突出學(xué)校和學(xué)科特色

民用海洋測繪專業(yè)剛剛起步，既面臨許多難題，同時也為今后發(fā)展留下廣闊的空間。只有根植于上海海洋大學(xué)的沃土，展開廣泛的內(nèi)部交流與合作，不斷積累學(xué)術(shù)成果、科研成果，逐步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善學(xué)科專業(yè)體系，才能形成具有上海海洋大學(xué)特色的海洋測繪專業(yè)。有了學(xué)校特色和學(xué)科特色，就有了專業(yè)生存和壯大的基礎(chǔ)。

(2) 不斷積累創(chuàng)新性學(xué)術(shù)、技術(shù)和教學(xué)成果

通過緊跟國際前沿方向，參加國際學(xué)術(shù)交流活動，多元化引進(jìn)國內(nèi)外優(yōu)秀人才，選派教師交流，爭取國際合作項目及國家重大項目，發(fā)展自身綜合實(shí)力，在實(shí)際工作中不斷積累創(chuàng)新性學(xué)術(shù)、技術(shù)和教學(xué)成果，擴(kuò)大在國內(nèi)外的影響力和知名度，提升“創(chuàng)建國內(nèi)一流學(xué)科，打造國際知名專業(yè)”的綜合實(shí)力。

(3) 堅守職業(yè)操守，求真務(wù)實(shí)，扎實(shí)做好教學(xué)工作

教學(xué)工作是海洋測繪專業(yè)建設(shè)的中心內(nèi)容，是落實(shí)海洋強(qiáng)國、科教興國和可持續(xù)發(fā)展等國家發(fā)展總體戰(zhàn)略的具體工作。培育優(yōu)秀的海洋測繪專業(yè)人才是歷史賦予我們的職業(yè)使命，要求我們堅定地以教書育人為根本宗旨，求真務(wù)實(shí)，重視對學(xué)生基本知識、基本技能的培養(yǎng)，不斷將新知識、新技術(shù)及大量的科研成果應(yīng)用于教學(xué)中，出版具有學(xué)校特色的系列教材，達(dá)到跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

2. 海洋測繪專業(yè)的師資隊伍建設(shè)

專業(yè)教師是教學(xué)活動的組織者、建設(shè)者和實(shí)施者，擁有一支高素質(zhì)的師資隊伍是海洋測繪專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的基礎(chǔ)。學(xué)校從國內(nèi)民用海洋測繪專業(yè)的現(xiàn)狀出發(fā)，采取了多元化引進(jìn)國內(nèi)外優(yōu)秀人才，提升師資隊伍素質(zhì)，優(yōu)化師資隊伍結(jié)構(gòu)的方針，在高起點(diǎn)上推動教學(xué)和科研工作的全面發(fā)展。

(1) 引進(jìn)國內(nèi)外優(yōu)秀人才

2010年海洋測繪專業(yè)開辦之初，師資力量嚴(yán)重不足，近4年學(xué)校陸續(xù)引進(jìn)優(yōu)秀專業(yè)人才達(dá)10人，其中包括：國外相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的知名專家、國家千人計劃專家、國內(nèi)行業(yè)專家等。優(yōu)秀人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，使海洋測繪專業(yè)建設(shè)有了學(xué)術(shù)、資源、教學(xué)和科研等優(yōu)勢，提升了原有專業(yè)師資團(tuán)隊的整體實(shí)力，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)建設(shè)的跨越式發(fā)展。

(2) 提升師資隊伍素質(zhì)

海洋測繪專業(yè)建設(shè)需要全面提升師資隊伍素質(zhì)，形成一個具有良好師德師風(fēng)、較高學(xué)術(shù)水平、較強(qiáng)教學(xué)和科研能力的優(yōu)秀團(tuán)隊。

由于大多數(shù)教師來自非海洋測繪專業(yè)，所以應(yīng)充分利用引進(jìn)人才的優(yōu)勢，發(fā)揮他們傳、幫、帶的作用，以教學(xué)促進(jìn)科研，以科研促進(jìn)教學(xué)，幫助年輕教師快速提高教書育人的職業(yè)素養(yǎng)，完善專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，過好教學(xué)關(guān)和科研關(guān)，擺脫課堂上是復(fù)讀機(jī)，科研上是門外漢的窘境。

目前，學(xué)校海洋測繪專業(yè)的師資團(tuán)隊已基本形成，承擔(dān)了全部專業(yè)核心課程的教學(xué)任務(wù)。截至2013年底，已參與了多項國家級、省市級和行業(yè)重大項目，多人(次)獲得學(xué)校、學(xué)院的獎勵，其中1人入選了?！昂Ｑ嘤媱潯?。

(3) 優(yōu)化師資隊伍結(jié)構(gòu)

海洋測繪專業(yè)具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，為此設(shè)有教學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)兩個師資系列。在教學(xué)研究系列中，教師都獲有博士學(xué)位，沒有助教，正(副)教授與講師的比例是2∶3；而在實(shí)驗(yàn)系列中，沒有高級實(shí)驗(yàn)師(博士)。因此需要優(yōu)化師資隊伍結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)師隊伍建設(shè)，合理調(diào)整人員比例、專業(yè)比例、職稱比例和學(xué)歷比例，以適應(yīng)海洋測繪新技術(shù)的發(fā)展，滿足教學(xué)和科研的需要。

3. 海洋測繪專業(yè)的教學(xué)環(huán)境建設(shè)

在國家海洋戰(zhàn)略“085工程”的支持下，先后成立了海底地形測量實(shí)驗(yàn)室、海岸與島礁地形測量實(shí)驗(yàn)室、海洋大地測量與導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)室、海圖學(xué)與海洋地理信息工程實(shí)驗(yàn)室。2013年12月，由國內(nèi)外多名院士、知名專家擔(dān)任學(xué)術(shù)委員會委員，成立了上海海洋大學(xué)海洋測繪應(yīng)用中心，從而提升了學(xué)校的教學(xué)和科研的綜合實(shí)力。

在各實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)中，學(xué)校以保障性、實(shí)用性和前瞻性為指導(dǎo)思想，配置了國內(nèi)外先進(jìn)的教學(xué)設(shè)施，包括：單雙頻測深儀、多波束測量系統(tǒng)、淺地層剖面儀、水下超短基線定位系統(tǒng)、三頻側(cè)掃聲吶、測深側(cè)掃聲吶系統(tǒng)、識別聲吶系統(tǒng)、科學(xué)回聲探測儀、磁力儀、慣性導(dǎo)航單元、電子全站儀、數(shù)字水準(zhǔn)儀、電子平板儀、數(shù)字?jǐn)z影測量工作站、北斗遠(yuǎn)洋浮標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)、專業(yè)測量艇等大型設(shè)備及各類配套軟件等，不但有力地保障了日常實(shí)踐教學(xué)和科研工作，而且還參與了一些重大項目(或橫向課題)，支援了國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

此外，學(xué)校還積極組織了教師參加教改項目研究，探討教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，學(xué)習(xí)和研討IHO國際海道測量(制圖)師培訓(xùn)大綱及相關(guān)規(guī)范，修訂專業(yè)教學(xué)大綱；引導(dǎo)學(xué)生參加上海市大學(xué)生創(chuàng)新項目，組織測繪技能大賽等，將培養(yǎng)海洋測繪復(fù)合型人才的課堂延伸至課外，均取得了良好的成績和效果。

四、結(jié)束語

經(jīng)過4年多的艱苦努力，學(xué)校逐漸形成了具有學(xué)校特色、學(xué)科特色的海洋測繪專業(yè)師資團(tuán)隊和教學(xué)體系，取得了一些階段性建設(shè)成果。雖然還有許多不足之處，需要繼續(xù)完善、發(fā)展，但是假以時日，必將實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)建國內(nèi)一流學(xué)科，打造國際知名專業(yè)”的奮斗目標(biāo)，為建設(shè)海洋強(qiáng)國、實(shí)現(xiàn)我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展培育更多、更優(yōu)秀的海洋測繪人才。

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