辽宁省海岛地名普查中相关测绘问题探讨

张笑+雷利元+刘明+龚艳君+张云

摘 要：海岛地名普查作为一项公益性的地名基础调查，具有时间紧、任务重、工作量大、技术性强等特点。3S相关的现代化测绘技术在数据数字化、海上导航定位和信息识别、提取、勘测、分析、处理以及数据集成等方面的显著优势，在辽宁省海岛地名普查中取得了良好的效果，但因海岛地名普查项目的特点以及海洋、海岛的特殊性，其在使用过程中也受到了一定的限制。本文就辽宁省海岛地名普查中在前期数据分析整理、遥感影像应用及外业实地勘测中存在的相关测绘问题进行了分析和探讨，并结合实际工作提出了一些看法、建议及解决方案，希望对今后开展类似的工作具有一定的借鉴意义。

关键词：海岛地名普查；测绘问题；问题探讨；3S技术

中图分类号：P281 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0207-02

根据《国务院办公厅关于开展第二次全国地名普查试点的通知》（国办发[2009]58号）精神和《全国海域海岛地名普查实施方案》的要求，以及国家海洋局在各沿海省（直辖市、自治区）做出的部署和安排，辽宁省从2010年起开展了辽宁省海岛地名普查工作，要求通过实地调查和运用卫星、航空遥感相结合的方法，在确定全省海岛数量、查清全省海岛地名现状的基础上，对尚无名称的海岛按规定程序进行命名，对不规范的海岛名称进行标准化处理，除此之外，须在全部外业现场调查的基础上，掌握海岛的基础地理要素、社会属性和生态环境，包括海岛的地理位置、岸线长度、陆域面积、近陆距离、高程、居住人口、开发利用现状等，对重要海岛设置名称标志，建立海岛地名信息系统[1]。

辽宁省海岛地名普查作为一次大范围的区域性基础调查，运用3S技术取得了很好的效果，如运用RS技术解译遥感影像获取海岛的位置、面积、岸线长度、植被类型等基礎信息，利用GPS技术在海上快速准确导航定位和测量海岛的特征地物以及岛上的开发利用现状、在GIS平台上进行海岛地名信息和地理基础数据的集成及数据信息化建设，为普查工作节省了大量人力和物力，提高了工作效率，保证了工作质量，实现了普查工作的科学化、规范化、数字化和信息化[2]。

但也因海岛地名普查项目的特点和相关规程规范的具体要求，以及海洋、海岛的特殊环境如海岛岸线长度、陆域面积测量过程中常受海洋潮差的影响，在前期数据整理、数字化的过程中，以及遥感影像应用和实地勘测等环节中遇到一些具体问题。

1 前期数据整理中存在的问题

为获取海岛地理实体的名称、地理位置和地名等相关信息，形成海岛现场实地调查名录以及制作外业调查底图，对前期搜集到的地名类、史志类、专项调查类、图件类和统计类等有关资料进行了对比分析和研究，在对这些数据、信息进行梳理的过程中，发现相关资料存在描述和记载不详尽、众说纷纭和信息化程度不高、测绘成果精度低以及坐标系不统一等问题。

1.1 测绘成果精度低

由于搜集的文字和图件等历史资料分属不同时期，上至明清时期的《辽东志卷一·地理》和《盛京通志卷九·山川志》、到近年出版的《大连掌故》（2007年）以及项目调查当年的考察报告等，很多资料中对海岛位置等信息的记载大多都没具体详尽的坐标，多为大致方位、距离等一些文字性的定性描述，随着测量技术等现代科学技术的进步与发展，到了近代逐步使用测量仪器进行定位，但由于受测量仪器精度的限制，测量成果精度也不高，如不接受差分信号的手持GPS使用的定位误差一般在几十米到几百米不等，这对于一些面积较小的海岛，特别是在同一区域有几个集聚分布的海岛时，就很难辨别和核查。另一方面，海岛历来作为维护国家海洋权益和海洋安全战略的前沿阵地，由于密级的限制，在对外出版的部分资料中往往进行了脱密处理，导致数据精度不高，以上种种原因造成资料中记载的海岛位置、地名等信息跟海岛实际情况不一致，在资料的实际整理过程中需要对这些信息进行分门别类，借助近期的遥感影像进行综合分析和现场调查来识别和判断。

1.2 坐标系不统一

因前期搜集到的图件资料，如海图、地形图、规划图等，来源于不同的部门，有海军、海洋、土地和民政等主管部门，而且图件绘制当时都是为了满足各自行业、领域的使用、管理和建设需求，都各自执行自己行业的有关规范，加上早期测绘手段和测绘技术的限制，导致在数据测量和成果编制的过程中采用不同的测绘标准，如坐标系就有北京54坐标系、西安80坐标系和WGS-84坐标系，甚至还有各地城建坐标系，对于同一海岛实体，不同的坐标系之间的测量成果，在平面上会有几十米、甚至百米的坐标差距，如采用这样的基础数据到实地勘测必然会错误的产生类似异点同岛数据，为了满足项目的总体要求和减少外业调查的工作量，通过在辽宁沿岸选择几种坐标系公共点和设置GPS控制点进行联测计算坐标系间的转换参数开发坐标系转换软件完成坐标转换[3]。

1.3 数据信息化程度不高

因搜集到的各种图件、文字等历史资料，多以纸质资料为主，大都陈旧不全，数据分散、信息化水平低，基本都停留在以前的纸质档案管理，很少有现代化信息管理系统，在实际工作过程中，对史志类的文献资料逐篇翻阅，进行地名数据的定位、提取地名信息，对海图、地形图、专题图等纸质图件资料，进行扫描配准和矢量化，建立了较高效、规范的数字化工作流程，先后处理了上万页书籍和近千张图纸，梳理辽宁全省海岛地理实体点位近4000个。另一方面，由于计算机技术和行业软件的不断发展，部分信息管理系统的电子数据资料，在使用的过程中其数据格式存在不同形式，有MapInfo的tab、AutoCAD的dwg和ArcGIS的shp等格式，为便于数据集成，使用ArcGIS软件的ArcToolbox模块、FME工具进行数据格式转换。

2 遥感影像使用中存在的问题

遥感技术具有观测面积大、定位精确和地物信息丰富等特点，特别在海岛识别定位，岸线、潮间带和植被等信息提取的方面具有优势，已成为资源环境调查的重要技术手段，但在普查过程中因受空间分辨率、影像更新速度、使用成本等影响在使用中受到了一定的限制。

2.1 受空间分辨率的影响

根据遥感影像的纹理、色调和形状等解译标志可以较好的判别海岛、量算面积和岸线长度、识别植被类型，但在实际调查过程中，由于使用的遥感影像精度不一，分辨率多为在1m至10m之间，甚至更低，受其影响，影像图上有许多相似的地物如舰船和较大面积的漂浮物干扰判断，仅仅依赖遥感影像不能准确地识别，导致大量疑似海岛的出现，增加外业实地核查的工作量，加上辽宁地处北方，夏冬季节分明，尤其是冬季有冰期，在解译植被类型如草丛、灌木、乔木的过程中受到一定的限制。另外一方面，由于遥感影像成像的瞬时性，落潮时的低潮高地可能被识别为岛屿，再就是因岛体形状受潮汐潮差的影响有所变化，在遥感影像图上量算海岛面积和岸线长度时，数据会存在一定误差。在实际工作中就需要结合海岛潮汐、海岛影像的实时水边线等资料进行综合分析和借助GPS导航定位到现场实地判别和勘测。

2.2 影像数据更新慢难反映现状

由于海域的范围广大，海洋数据的获取相对陆地资料耗时多，而且费用昂贵，更数据新慢，再加上海岛的无序分布，很难获取覆盖全省调查区域所有海岛的最新遥感影像，近年来随着辽宁沿海经济带发展规划等一系列战略规划的实施，沿岸各县市区各类产业园区、高新技术园区等临港产业园的兴起，沿海开发活动剧烈，岛上挖砂采石、围堰建港等建设开发活动对海岛改变较大，甚至存在填海连岛、炸岛炸礁等行为，再加上一些自然因素的影响，导致许多海岛人为和自然消失，部分遥感影像已不能反映当前海岛的现状，在外业实地核查中就要做到心中有数，部分岛屿的岸线长度、陆域面积需要核实勘测，对于灭失的海岛，加强外业调访，多问多咨询，做好海岛的注销登记。

2.3 使用成本较高

海岛特殊区位条件不像常规的海域使用活动基本上都是位于海岸线两侧一个相对有规则的狭长带状区域内，除了群岛、列岛聚团分布外，散布在辽东半岛及辽东湾浅海陆架上，东西横跨约340千米，南北纵跨约250千米，呈无序零星分布，如孤岛遇岩，离大陆最近距离约30千米，离附近岛屿最近距离约25千米[4]，根据遥感影像分幅的原则，有时可能一景遥感影像图只有一个岛屿，有的甚至不到一个岛屿，如果全部采用高精度遥感影像进行辽宁全省范围内的海岛相关调查，会导致其使用率不高，且成本费用昂贵，造成一定资金的浪费。

3 实地勘测中存在的问题

3.1 集聚分布海岛的位置难确定

所谓集聚分布海岛，一般指距离较近成群分布的海岛，因辽宁以基岩岸线为主且多基岩岛，在大陆海岸线或一些基岩岛附近三五成群分布着类似的岛屿，且无土壤和植被，仅由几块岩礁组成，岛与岛间距近，甚至不足1米。因岛体面积小，受遥感影像空间精度的影响无法量测海岛面积和岸线长度，甚至无法判别，再加上岛体陡峭，周边海域暗礁众多，无法靠近和登陆，很难准确测量其地理位置和相关空间属性数据，在外业调查时，通过绕岛记录整体航迹线，绘制外业调查草图，在图上标明各个岛屿的位置和大致方向，通过附近大岛或者大陆拍摄不同角度全景照和视频作为参照，推算出海岛的地理位置，估算出海岛面积和岸线长度。

3.2 特殊区域的岛岸线难测定

由于海洋的特殊性，在島岸线测量时，经常会遇到测绘人员无法达到的礁石、陡崖或者岬角等特殊区域，常规的GPS-RTK测量带来很大的困难，甚至无法实施测量，在实际工作中只能根据遥感影像和潮差等资料综合分析得出，甚至凭经验估计。

4 结语

随着计算机技术、数据库管理技术、测绘科学技术及相关交叉、边缘学科的不断发展与进步，必将带来测绘地理信息领域的巨大变革，出现新兴的技术理论和测绘仪器，以上问题必然会得到更好的解决，如地面三维激光扫描仪利用其非接触式测量等就能便捷的解决测绘人员不能达到区域的测量问题[5]。诚然，随着人们对测绘技术和测绘成果的应用与服务的要求不断提高，新兴的技术与仪器也必然会遇到新的问题，这就需要我们每个测绘人进行不断的实践与探索。

参考文献

[1]全国海域海岛地名普查工作领导小组办公室.《全国海岛地名普查工作手册》[Z].2010年，北京.

[2]雷利元，张笑，尤广然，等.3S技术在辽宁省海岛地名普查中的应用[J]，全球定位系统.2014，39（6）：90-93.

[3]夏浩铭，毕远溥，雷利元，等.辽宁省海岸带北京54、西安80与WGS-84坐标转换研究[J].海洋地质动态，2010，26（335）：50-54.

[4]毕远溥，刘林林.辽宁省海岛地名志[M].北京：海洋出版社，2014.

[5]雷利元，张笑，席小慧，等.三维激光扫描技术在海洋领域中的应用现状与前景展望[J].气象水文海洋仪器，2015，32（2）：117-120.