大陸架地形測量

大陸架地形測量是按一定的程式和方法，將海水覆蓋下的大陸架地形及其變化記錄在載體上的測量工作。包括：海水深測量、海上定位測量、海洋底質探測和大陸架地形圖繪製等。

基本介紹

• 中文名：大陸架地形測量
• 外文名：continental shelf topographic survey
• 學科：測繪科學與技術
• 釋文：按一定的程式和方法
• 內容：海水深測量、海上定位測量等
• 類型：海底地形測量的一種

簡介

測量大陸架區域地物和海底起伏形態的工作。海底地形測量的一種。

測量內容包括地貌、地物，海底沉積層厚度和分層結構，露出水面、懸浮水中或固定於海底的各種藻類、海草、珊瑚和貝類等海洋生物的分布區界，以及水文要素等。不同深淺的海域，進行全覆蓋測量。測量原圖的比例尺系列、投影、分幅、編號、坐標系、高程基準等與陸地地形圖相一致，以利於海、陸地形圖銜接使用。日本於1967年開始大陸架地形測量，比例尺為1：20萬，採用蘭勃脫正形圓錐投影。美國於1973年起在東經180°以東、北緯45°以南的北太平洋和整個北大西洋海域進行大陸架地形測量，比例尺為1：25萬。1974年起，蘇聯在波羅的海、黑海、裏海、鄂霍次克海等海域的大陸架進行了海底地形測量，編製成大陸架海底地形圖。廣泛套用於自然地理研究、地球物理調查、部署海上防禦體系。70年代以來，隨著海洋權益的爭奪，大陸架地形測量發展異常迅速，測量方法逐步趨向自動化。1982年《聯合國海洋法公約》，對沿海國確定大陸架規定了新的標準，促進了大陸架地形測量工作的開展。

測量內容

海水深測量

測定水麵點至水底垂直距離和水麵點平面位置的工作。海道測量和海底地形測量的主要內容之一。為艦船安全航行、水中武器使用等提供準確的深度資料。工作分三個階段：①測前準備。根據技術設計書所確定的測區範圍、圖幅比例尺準備圖板，在圖板上層繪控制點及相應定位格網；布設主測深線和檢查線；確定驗潮站、驗流點、水文點和底質點位置；檢查和校正測量儀器；領取各種圖件資料等。②外業實施。用運載體(船或飛機)上的測量儀器沿預定測(航)線連續測深，並按一定時間間隔定位；同時各驗潮站觀測水位；觀測礁石、沉船等航行障礙物的位置、最淺深度或高度和水下延伸範圍(見障礙物探測)；觀測水文和調查底質。測深工作根據任務及使用不同測深儀器設備，分點、線、面測深三種。

在局部淺水區可使用測桿或水砣；較大面積的測區通常用回聲測深儀測深。在海底地形、水下施工、潛艇訓練區等的高精度測量中，用多波束、遙感和電磁測深系統測深。水麵點的定位，亦稱海上三維定位，視覺能分辨岸上目標時，可用光學儀器，如經緯儀、六分儀、平板儀以交會法定位；對於精度要求高的大比例尺測圖，可用雷射(紅外)測距儀配合經緯儀以極坐標方法定位，或微波測距儀以圓一圓法定位；在近海或大洋上使用無線電的測距差(雙曲線)或測距(圓一圓)法定位，或用全球定位系統(GPS)以偽距、載波、相位法或差分GPS定位。定位點採用解析法或圖解法記人圖板，或連同水深等數據存人磁帶(盤)中。③成果整理。主要是對所測數據進行各項改正，對成果進行質量檢查，繪製成果圖，並對資料進行整理和整飾。

海上定位測量

傳統的海洋測量主要是在沿岸海域進行。沿岸海域在天氣較好、風浪較小的時，通常使用光學儀器，利用陸地目標定位測量。這與陸地測量定位有些相似，但是在水上測量，測量船也是搖擺不定的，因而海洋測量定位精度要比陸地測量定位精度低得多。現代微波測距、雷射測距等儀器的使用，對海洋測量定位精度的提高十分有利。隨著航海、海洋開發事業逐步向遠海發展，海洋測量也由沿岸逐步向遠海發展。使用光學儀器和陸地目標進行定位已不能滿足要求。為此，研製出了多種無線電定位儀器，近程的如無線電指向標、無線電測向儀、高精度近程無線電定位系統等；中遠程的如羅蘭、台卡、奧米加、阿爾法等雙曲線無線電定位系統。這些定位系統定位距離都比較遠，但精度一般都比較低。由於中遠海海底地形都比較乎坦，精度略低不會影響測量成果的使用，因此仍能滿足航海等的需要。

但是，現代海洋開發事業已遠遠超出交通運輸、對海洋的資源調查勘測、海洋工程建設、海洋科學的研究等，需要更精確的測量成果。為此，現在已研製了水聲定位系統和衛星定位系統，尤其是已將全球定位系統引入海洋測量中。目前利用GPS進行海洋測量定位的精度已可達到米級，甚至分米級，並且還在進一步研究提高。

特點

大陸架作為一個全球性的地形要素，位於大陸邊緣的大陸一側，在地形、沉積方面有一系列全球共同的特徵，謝帕德(1973)在他的“海底地質學”中，對大陸架地形特徵作了如下歸納：

1)全球大陸架平均寬度為75 km。

2)陸架邊緣(坡度變陡處)平均水深為130 m。

3)陸架最平坦部分的平均水深為60 m。

4)陸架地形較平坦，大約在60%的地形剖面上有20 m左右幅度的隆起地形。

5)有35%左右的地形剖面上，有深達20 m的凹地，大多數是盆地狀凹地，另一些為縱向谷地。

世界陸架上，還普遍存在以下幾種特徵地形：

1)世界各地寬廣的大陸架上，往往存在數級不同深度的海底階地，從濱外向外海逐級下降。世界陸架較明顯的階地面有水深15 m，32 m，52 m，68 m和100 m等五級；日本經過精密測量得出主要為三級，水深20 m以上為現代形成，水深30～50 m的為晚更新世末次冰期後形成，水深100～130 m階地面為末次冰期最盛期形成。

2)沉溺河谷和冰川谷等海底谷地。世界上研究較詳細的陸架上沉溺河谷是美國東岸外長島以南大陸架上的水下谷地，從長島岸外開始直至陸架外緣水深80 m處分叉，並堆積了一個出口扇而消失，未與陸坡上的海底峽谷相連，谷地寬由7 kmg大到出口處25 km，谷底最深處達100 m，這是典型的沉溺河谷。

相關概念

大陸架

大陸架範圍自海岸線(一般取低潮線)起，向海洋方面延伸，直到海底坡度顯著增加的大陸坡折處為止。陸架坡折處的水深在20米～550米間，平均為130米，也有把200米等深線作為陸架下限的。大陸架平均坡度為0～0.7，寬度不等，在數千米至1500千米之間。全球大陸架總面積為2710萬平方千米，約占海洋總面積的7.5%。陸架地形一般較為平坦，但也有小的丘陵、盆地和溝谷；上面除局部基岩裸露外，大部分地區被泥砂等沉積物所覆蓋。大陸架是大陸的自然延伸，原為海岸平原，後因海面上升之後，才沉溺於水下成為淺海。

大陸架是地殼運動或海浪沖刷的結果。地殼的升降運動使陸地下沉，淹沒在水下，形成大陸架；海水衝擊海岸，產生海蝕平台，淹沒在水下，也能形成大陸架。它大多分布在太平洋西岸、大西洋北部兩岸、北冰洋邊緣等。如果把大陸架海域的水全部抽光，使大陸架完全成為陸地，那么大陸架的面貌與大陸基本上是一樣的。在大陸架上有流人大海的江河沖積形成的三角洲。在大陸架海域中，到處都能發現陸地的痕跡。泥炭層是大陸架上曾經有茂盛植物的一個印證。泥炭層中含有泥沙，含有尚未完全腐爛的植物枝葉，有機物質含量極高。黑色或灰黑色泥炭可以作為燃料而熊熊燃燒。在大陸架上還能經常發現貝殼層，許多貝殼被壓碎後堆積在一起，形成厚度不均的沉積層。大陸架上的沉積物幾乎都是由陸地上的江河帶來的泥沙，而海洋的成分很少。除了泥沙外，永不停息的江河就像傳送帶，把陸地上的有機物質源源不斷地帶到大陸架上。大陸架由於得到陸地上豐富的營養物質的供應，已經成為最富饒的海域，這裡盛產魚蝦，還有豐富的石油天然氣儲備。大陸架並不是永遠不變的，它隨著地球地質演變，不斷產生緩慢而永不停息的變化。

大陸架有豐富的礦藏和海洋資源，已發現的有石油、煤、天然氣、銅、鐵等20多種礦產；其中已探明的石油儲量是整個地球石油儲量的1/3。大陸架的淺海區是海洋植物和海洋動物生長發育的良好場所，全世界的海洋漁場大部分分布在大陸架海區。還有海底森林和多種藻類植物，有的可以加工成多種食品，有的是良好的醫藥和工業原料。這些資源屬於沿海國家所有。

大陸架劃界

(1)自然延伸原則。大陸架必須是沿海國陸地領土在海底的自然延伸，這與1958年《大陸架公約》規定的“鄰接”標準實質上一樣，明確了大陸架的地質學淵源和沿海國大陸的密切關係。

(2)大陸架的外部界限可以一直延伸到大陸邊外緣的海底區域的海床和底土，即如《聯合國海洋法公約》第76條第3款所規定，“大陸邊包括沿海國陸塊沒入水中的延伸部分，由陸架、陸坡和陸基的海床和底土構成，它不包括深洋洋底及其洋脊，也不包括其底土。”這一規定明確了大陸架的法律概念與地理概念的區別。

(3)大陸架外部界限的距離可擴展到200海里，這是對自然延伸原則的一個補充，這樣做的目的就是為了照顧大陸架外部界限不足200海里的窄大陸架國家，並與專屬經濟區的規定相銜接。

(4)為限制寬大陸架國家，《公約》規定了在沿海國的大陸架從領海基線量起超過200海里時劃定大陸架的外緣的方法。也就是在任何情況下，沿海國的大陸架的外部界限不應擴展到從領海基線量起350海里，或不應超過2500米等深線100海里以外。