近日，國家海洋局對外宣布，我國科學(xué)家經(jīng)過多年努力，全面更新了我國近海海底環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料，編制了近海大比例尺海底地形圖和地貌圖。
“此次調(diào)查首次實現(xiàn)了對我國陸地與海域的全國地貌條件調(diào)查，編制出版了海陸一體化的《中華人民共和國地貌圖集(1:100萬)》，填補(bǔ)了該領(lǐng)域國內(nèi)外空白。”中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所程維明副研究員告訴《北京科技報》。
我國是世界上海岸線最長的國家之一，大陸岸線長18000多公里。海洋漁場面積200多萬平方公里，大陸架面積130多萬平方公里，擁有豐富的灘涂資源、海洋漁業(yè)資源、海洋礦產(chǎn)資源、港灣資源、海洋旅游資源、海洋能源等海洋自然資源。
“在陸地資源日益匱乏的今天，人們把目光更多地投向了海洋。在對海洋資源進(jìn)行開發(fā)和利用之前，首先要對海底的地形地貌進(jìn)行探測，繪制海底地形圖。”中科院院士、同濟(jì)大學(xué)汪品先教授說。
“很多人不知道，在平靜的海平面下面，海底地表的起伏比陸地上還要大，地形地貌要復(fù)雜得多，除了高聳的海山，起伏的海丘，綿長的海嶺，深邃的海溝，也有坦蕩的深海平原。但由于技術(shù)原因人們對海底世界的認(rèn)識還很少。”汪品先說。陸地上最高的山是珠穆朗瑪峰8848米多，海底最深的溝是11034米，最高的山還填不滿最深的海溝。
我國有渤海、黃海、東海和南海四大海區(qū)，從陸地朝海洋方向隨著海水深度的逐漸加深，其大的地貌類型依次為陸架地貌、陸坡地貌、溝弧盆系地貌、深海盆地地貌等。
“和陸地一樣，海底也同樣分布有平原、臺地、丘陵和山地等地貌形態(tài)類型，如海底石油資源的分布受控于海底地貌和海底地質(zhì)構(gòu)造等因素。”程維明說。
程維明還表示，海底地形圖和地貌圖反映了我國近海地形地貌特征的分布變化規(guī)律，展示了各種地形地貌的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、成因等類型，這些成果將為我國近海資源開發(fā)、國防安全與建設(shè)、科學(xué)研究、海洋考古等工作以及海洋交通運輸、海洋工程建設(shè)等海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供海底基礎(chǔ)測繪資料。
海圖是地圖的一種，是以海洋為主要描述對象，包括航海圖、海底地形圖和各種專用地圖。素有航海人員的“眼睛”之稱。而海底地形圖對于游弋于海底的潛艇、海底光纜的鋪設(shè)和跨海大橋的修建來說更加重要。
其實，人類對海底地形地貌的認(rèn)識是逐步積累的。汪品先說，人類早期從事的捕魚、航海和海上戰(zhàn)爭，主要活動于海面，對海底地貌了解甚微?，F(xiàn)在人們利用遙感技術(shù)可以到太空去拍各種星球的照片，但是拍照穿不過水層，水深3000多米的下面就拍攝不到，所以我們對海底還不夠了解。
“與繪制陸地地形圖不同，海底地形圖繪制的難度要大很多。”汪品先說。以前人們認(rèn)為海底是平的，測海水深度的方法是在帆船上，用繩子綁住廢棄的炮彈殼丟到海底去，碰到底了再撈上來，量繩子的長度，這樣來測量水深。
第一次大戰(zhàn)以后，德國人發(fā)明了回聲測深儀，把聲音發(fā)到海底去然后反射回來，據(jù)此來計算出水深，這樣一來就比較有效地測出了水深。
19世紀(jì)末以來，為滿足鋪設(shè)海底電纜、潛艇活動以及開發(fā)海底石油的需要，特別是回聲測深儀、旁側(cè)聲納、深潛器、海洋遙感技術(shù)等探測海底地貌儀器的發(fā)展和應(yīng)用，海底地貌的基本形態(tài)逐漸為人們所認(rèn)識。它已經(jīng)成為艦船安全航行、海洋軍事工程建設(shè)、海底聲納站布設(shè)、水中布雷和設(shè)置水下障礙物、海底資源開發(fā)、國際海洋法上的海洋劃界等活動中必須研究的重要內(nèi)容。
中國海洋大學(xué)劉忠臣教授告訴《北京科技報》，現(xiàn)在測量海底地形地貌多采用多波束條帶測深儀。同樣是一條測量船，裝有傳統(tǒng)回聲測深儀的船只，所測量的圖形是一條線，測得的深度數(shù)據(jù)也只是正下方的海水深度，對周圍的深度仍然是未知數(shù)，因此無法得出一個高質(zhì)量的海底地形圖。而裝有多波束條帶測深儀的船只就不同了，它在航測過程中不斷向海底發(fā)射超寬聲音波束，海底反向散射信號通過空間處理技術(shù)形成幾十個到上千個測深波束，實現(xiàn)對海底地形的采樣和測量。測量覆蓋范圍是海水深度的幾倍甚至十幾倍，測深精度以及分辨率都高。
“多波束條帶測深儀對海底地形地貌的測繪從過去的‘由線到面’已發(fā)展到‘由面到立體’的新階段。”劉忠臣說。
近年來，隨著各個國家對海洋資源開發(fā)的重視，海底地圖的繪制除了科研目的外，附加了很多政治因素。
2007年，俄羅斯首先在北極北冰洋洋底發(fā)現(xiàn)了豐富的資源后，其深潛器穿過冰層將國旗插到4000米深的北冰洋海底宣示主權(quán)。俄羅斯這一舉動在國際社會，尤其是在其他四個毗鄰北冰洋的國家——美國、加拿大、丹麥和挪威引起軒然大波。
“海底地形和地貌圖的用途包括民用和國防等多個方面。”程維明說。摸清海陸地貌條件和分布情況的重要性具有重要意義，程維明說，地貌條件與國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、環(huán)境保護(hù)等關(guān)系十分密切。發(fā)展農(nóng)、林、牧、漁業(yè)等生產(chǎn)，進(jìn)行城鎮(zhèn)和交通建設(shè)，以及開采礦山、修筑水庫、道路、溝渠等都離不開對區(qū)域地貌條件的分析和利用。
“地貌不僅可為生產(chǎn)建設(shè)創(chuàng)造資源或地域條件，反過來它也會給生產(chǎn)建設(shè)帶來一定的影響。”程維明說。比如，構(gòu)建海水浴場要考慮海灘的物質(zhì)類型、地理位置、海水質(zhì)量等多個因素。
程維明同時指出，我國近海海灘存在過度開發(fā)現(xiàn)象，目前諸多砂質(zhì)海灘都存在不同程度的沙化現(xiàn)象，將影響到海灘的環(huán)境狀況。
被稱為“天下第一灣”的海南省亞龍灣就存在過度開發(fā)現(xiàn)象，目前，7公里多的海岸線上已有12家酒店，以及中心廣場、貝殼館、蝴蝶谷等景觀。同樣，瓊海市帝國花園因建設(shè)超過了最高潮位線，后遭海水沖刷、侵蝕，帝國花園大部分地基崩塌，墻體斷裂，給沿海生態(tài)景觀造成嚴(yán)重破壞。瓊海市政府不得不將其拆除，以恢復(fù)海岸生態(tài)景觀。
劉忠臣告訴記者，除了近海海底地圖，我國已經(jīng)完成了對我們專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架進(jìn)行地質(zhì)勘測，繪制出海底地形地貌圖。
據(jù)悉，目前只有美國和俄羅斯擁有全球范圍的海底地形圖。這就是美國和俄羅斯的潛水艇可以在全世界海底游弋的前提。
“現(xiàn)在我國還沒有提出繪制全世界海底地圖的計劃，因為和陸地地形地貌圖的勘測繪制不一樣，海底地形地貌圖的難度很大，包括中國在內(nèi)的其他國家只是對自己近海和感興趣的一些海底繪制了地形地貌圖。”劉忠臣最后說。
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