國外一位制圖學(xué)家在描述地圖的功能時曾用過這樣一句精辟的語句“沒有制圖,就沒有希望( No cartography,No hope)”。
隨著測繪技術(shù)的發(fā)展和人類對海洋開發(fā)活動的不斷深入,海圖的功能越來越齊全,海圖的應(yīng)用越來越廣泛,因此,可以說,“沒有海圖,就沒有希望( No chart,No hope)”。
概括起來,現(xiàn)代海圖主要具有以下四種基本功能:
之一,海圖是海洋區(qū)域的空間模型。
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模型,是指根據(jù)實物,經(jīng)過假想或設(shè)計,按比例制成的同實物相似的物體。
像我們平時所使用的樓盤建筑模型、作戰(zhàn)訓(xùn)練用的沙盤就是地理環(huán)境的空間模型。
那么為什么說海圖是空間模型呢?
由于海圖具有嚴格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、利用了符號系統(tǒng)、采用了制圖綜合的手段,表示出了相應(yīng)海洋區(qū)域制圖現(xiàn)象的空間分布及其相互關(guān)系,因此,海圖可以看作是一種簡化了的和抽象了的空間模型。
同理,現(xiàn)在的數(shù)字地球、數(shù)字海洋、數(shù)字地形模型( DTM)、數(shù)字高程模型(DEM)等也是海洋區(qū)域的空間模型。
第二,海圖是海洋信息的載體。
海圖以圖形、文字等形式表達、儲存和傳輸空間信息。
海圖信息有直接信息和間接信息兩種。
直接信息是海圖符號直接表示的信息,人們通過讀圖可直接獲得;間接信息要經(jīng)過對圖面上的直接信息進行分析破譯而獲取。
如,符號、水深等是直接信息,而羅經(jīng)圈上的磁偏量則是間接信息。
海圖作為信息的載體,可載附在不同的介質(zhì)上,主要的介質(zhì)有紙張、磁帶、磁盤、光盤、 *** 等。
目前最主要的還是紙張。
海圖存儲介質(zhì)的多樣化,也促進了海圖產(chǎn)品多樣化的發(fā)展,如紙質(zhì)海圖、電子海圖、數(shù)字海圖等。
第三,海圖是海洋信息的傳輸工具。
信息論是現(xiàn)代通訊技術(shù)和電子計算技術(shù)中用到的概念和理論,20世紀下半葉被引進海圖學(xué)中,形成了海圖信息論。
其主要研究以海圖圖形獲得、傳遞、轉(zhuǎn)換、貯存和分析利用空間信息的理論。
海圖就是空間信息的圖形傳遞形式,是信息傳輸工具。
首先,由制圖者(發(fā)送信息者)把對客觀世界(制圖對象)的認識加以選擇、分類、簡化等信息處理,經(jīng)過符號化(編碼)制成海圖;
然后,通過海圖(通道)將信息傳輸給用圖者(信息接收者),用圖者經(jīng)過符號識別(譯碼),同時通過對海圖的分析和解譯,形成對客觀世界(制圖對象)的認識。
第四,海圖是海洋分析的依據(jù)。
海圖上所載負的是海洋空間模型,是海洋地理信息,在海圖上能直觀反映出制圖物體的數(shù)量特征、質(zhì)量特征和各種現(xiàn)象的分布規(guī)律及其相互關(guān)系,因此,海圖在海洋學(xué)和其他學(xué)科研究中,自然會作為海洋分析的依據(jù)。主要體現(xiàn)在下列方面:
利用海圖進行量測和數(shù)理統(tǒng)計,可以獲取制圖現(xiàn)象的數(shù)量概念(如長度、高度、面積等)、數(shù)量特征(如梯度變化、平均值等)以及多變量現(xiàn)象變化趨勢等概念;
利用海圖進行圖形分析和規(guī)律分析,可以分析事物的質(zhì)量特征(如事物的種類、形狀、物理性質(zhì)等);
通過對比分析和相關(guān)分析的 *** ,可以研究現(xiàn)象間的相互聯(lián)系、相互作用,以及變化規(guī)律等。
海圖有哪些用途?
21世紀是海洋的世紀,人類對于海洋的開發(fā)利用越來越頻繁,各行各業(yè)對海圖的需求量也越來越大。
海圖廣泛應(yīng)用于軍事、經(jīng)濟、科研和政治等領(lǐng)域,具體體現(xiàn)在以下幾個方面:
1在國防事業(yè)上有哪些用途?
在軍事上,海圖是各級指揮機關(guān)研究海區(qū)特點,制定訓(xùn)練、作戰(zhàn)計劃和組織指揮合成軍隊登陸與抗登陸作戰(zhàn)的重要依據(jù),是艦船航行、訓(xùn)練、作戰(zhàn)的重要資料。
海軍的一切訓(xùn)練、作戰(zhàn)任務(wù)和各種海上活動都離不開海圖,領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)制定作戰(zhàn)計劃、艦艇部隊在海上執(zhí)行任務(wù)、海上軍事工程和設(shè)施施工、構(gòu)建數(shù)字海洋和海戰(zhàn)場環(huán)境都離不開海圖。
因此,海圖在國防中的地位越來越重要。
過去海圖對于作戰(zhàn)的保障是間接的和被動的,而現(xiàn)在則是主動的和直接的,海圖是作戰(zhàn)軟件最基本的平臺,許多作戰(zhàn)軟件往往是在海圖上疊加一些與作戰(zhàn)有關(guān)的要素,就可以形成一些作戰(zhàn)軟件。
商業(yè)航行有比較固定的習(xí)慣航線,而海軍作戰(zhàn)訓(xùn)練不可能有固定的航線,作戰(zhàn)的戰(zhàn)場也不可能由單方面去選擇,隨意性較大,因而,作為海戰(zhàn)場環(huán)境建設(shè)的重要內(nèi)容之一的海圖資料必須遍及整個海域。
二戰(zhàn)后期,盟軍在法國西北部諾曼底地區(qū)登陸一戰(zhàn),僅美國海道測量局就給參戰(zhàn)部隊發(fā)放了28萬多張海圖;
在海灣戰(zhàn)爭中,美國海道測量局曾向作戰(zhàn)的多國部隊發(fā)放了數(shù)萬張海圖;
在空襲南聯(lián)盟的作戰(zhàn)中,美國除向作戰(zhàn)艦艇、航母等提供海圖及航海資料外,還利用電子地圖,實時顯示飛機轟炸結(jié)果,以便及時調(diào)整轟炸目標(biāo)。
2在國民經(jīng)濟建設(shè)上有哪些用途?
在國民經(jīng)濟建設(shè)中,發(fā)展海上交通、開展國際貿(mào)易、開采海洋資源、實施海洋工程施工、進行海上捕撈與養(yǎng)殖等都離不開海圖,海圖已經(jīng)成為促進各國政治、經(jīng)濟、文化交流不可缺少的工具。
具體來說:
海洋運輸
海上運輸比陸運和空運便宜,因此,航海業(yè)歷來十分繁榮。
據(jù)統(tǒng)計,如按噸位計算,90%的世界貿(mào)易由船運輸。
而航海圖對于船舶航行提供了安全保障,因此,世界海道測量組織(IHO)指定每年的6月21日為“世界海道測量日”,并得到了聯(lián)合國的批準(zhǔn)。
2006年首個“世界海道測量日”的主題是:IHO對世界航行安全貢獻的85年。
海圖素有“航海人員的眼睛”之稱。
海圖在航海上的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
之一,研究海區(qū)。
利用海圖,研究海區(qū)的自然條件和航行條件,如航線的選擇,導(dǎo)航目標(biāo)的利用,避險 *** ,航道的深度、寬度,港口、錨地的自然條件和人文條件,碼頭、泊位、設(shè)施等情況,海區(qū)的水文條件、底質(zhì)及氣象條件等。
第二,制定航行計劃。
船舶出航前需要制定航海計劃,以便作為海上航行的依據(jù)。
包括擬定航線、航程、選擇所需的各種海圖,進行氣象及海況預(yù)報,推算海區(qū)潮時、潮高等,其中,擬定航線是制定航行計劃的主要內(nèi)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、狹水道航行、島礁區(qū)航行及其他特殊條件下的航行。
所有這些航行都要根據(jù)海圖所提供的各種信息來進行導(dǎo)航。
第四,進出港灣錨地。
港口、海灣和錨地是船舶駐泊、避風(fēng)的基地,船舶出入港灣、停靠碼頭和選擇錨位,都需要海圖提供的導(dǎo)航目標(biāo)以及掌握港灣錨地的自然地理條件和人文環(huán)境。
第五,航行中的海圖作業(yè)。
海圖作業(yè)是保證船舶按計劃航行的基本工作。
由于船舶在海上航行時受到風(fēng)壓、流壓等影響會偏離計劃航線,為保證船舶在預(yù)定的計劃航線上航行,需要經(jīng)常測定船位、修正偏差和在海圖上標(biāo)繪航跡線。
當(dāng)船舶從一個航向轉(zhuǎn)為另一個航向時,航海人員只需要根據(jù)海圖求出開始轉(zhuǎn)向點,轉(zhuǎn)向終點,并標(biāo)出船舶轉(zhuǎn)向的航跡。
海上捕撈與養(yǎng)殖業(yè)
現(xiàn)在漁船作業(yè)范圍已經(jīng)擴展到遠海、遠洋,漁業(yè)對海圖的需求數(shù)量越來越多。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的規(guī)劃、分布等都需要海圖保障。
海洋資源開發(fā)
海洋資源主要包括海洋生物資源、海底礦產(chǎn)資源和各種海洋能源。
在開發(fā)海洋資源的過程中,需要繪制海底地形圖、海洋地質(zhì)構(gòu)造圖、海洋重力圖和海洋磁力圖,這些圖件成為開發(fā)海洋礦產(chǎn)資源的基本用圖。
海洋工程建設(shè)
海洋工程包括海底工程、海岸工程、海上工程及其他各種航務(wù)工程。
海圖是海洋工程設(shè)計和實施規(guī)劃的基本圖件,如海港建設(shè)、開辟新航道、鋪設(shè)海底電纜和管線、搭建油井平臺、開鑿海底隧道等都離不開海底地形圖、海底地質(zhì)構(gòu)造圖、海底沉積物等圖。
通過海圖可初步掌握工程所需的海洋地質(zhì)、水文等情況,以便對工程進行規(guī)劃和設(shè)計。
3在科學(xué)研究上有哪些用途?
在科學(xué)研究中,科學(xué)工作者探索海洋奧秘、研究海洋情況,也都需要海圖。
具體來說,海圖是研究海洋地理和海洋地質(zhì)等自然現(xiàn)象變化規(guī)律的重要資料,如利用海洋重力圖的數(shù)據(jù),可以確定海底地殼各種巖層質(zhì)量分布的不均勻性;
海圖是歷史研究,尤其是航海史和地名演變研究的重要資料;
海圖是海洋及相關(guān)學(xué)科研究的海圖制圖的科學(xué)作品,也是精神文明教育的材料。
4在其他方面有哪些用途?
在政治斗爭中,進行海洋劃界、執(zhí)行海洋法、解決海事糾紛等也離不開海圖。
在國際事務(wù)交往中,需要相應(yīng)比例尺的精確海圖為依據(jù);
在國際政治、文化、科技交流中,海圖可以發(fā)揮媒介作用;
在目前最為熱點的海洋劃界中,必須有合適的海圖。
在國際海洋劃界實踐中,所用圖件主要使用海圖,有些劃界協(xié)議使用一個國家的海圖,有些使用兩個國家的海圖。
所用海圖的比例尺也不盡相同。
例如:1974年日本和韓國劃界使用的圖是日本海洋安全局的海圖。
1975年坦桑尼亞和肯尼亞領(lǐng)海劃界使用1:25000比例尺的海圖。
領(lǐng)海基線的確定,標(biāo)定國界等都需要在海圖上進行。
海事糾紛的解決,也離不開海圖。
海上交通事故的裁定,水產(chǎn)養(yǎng)殖與捕魚糾紛的解決,都需要借助海圖來進行。