标题：海洋测量船
简介
早期的测量船仅仅完成单一的海洋水深测量，主要用于保障航道安全。随着社会的进步和科学技术的发展，海洋测量从单一的水深测量拓展到海底地形，海底地貌，海洋气象，海洋水文。地球物理特性，航天遥感和极地参数测量。现代海洋调查船综合作业能力很强，不同学科、不同专业领域的任务互相交叉并存，在完成主要使命任务的平台上，同时也具备相当的通用海洋参数测量能力。 
发展简史
早期的海洋测量船是应海上航行运输安全的需要而产生的，世界上第一艘海洋测量船是英国海军用“挑战者”号军舰改装的，于1872～1876年首次进行环球海洋测量，其测量成果在  海洋测量船当时产生了巨大的影响。 
为了更有效地交流、应用海上航行安全信息，推动海洋测量事业的发展，首届国际海道测量大会于1919年6月在英国的伦敦召开。1921年建立国际海道测量局(IHB)以后，基本上每隔5年召开1次国际海道测量大会。会议交流测绘成果资料和最新探测技术，介绍最新海洋测量船的创新技术，大大刺激了各海洋国家建造新型测量船的积极性。 
二战期间，由于战争的影响，测量船的建造一度处于停滞状态。战争结束后，由于世界经济的复苏及航海事业的发展，美国海军率先推出了海洋测量船的中长期建造规划。二次大战前，测量船主要是由海军其他辅助舰船改装的；二次大战后，人们发现，测量船作业成果不仅是航行安全的可靠保障，更是海上作战环境侦察、尖端武器试验、海洋资源开发和科学研究考察的宝贵资料。因此，美国、苏联、英国和日本都针对专门任务大力建造各种测量船。 
50～60年代建造的测量船大都功能单一，测量范围以近海为主。从70年代美国海军作战部长发布“蓝皮书”开始，海洋战略竞争的范围扩展到全球。到90年代，美国海军又发布了“白皮书”，把作战范围延伸到世界各国的沿岸海域。围绕着世界海洋竞争战略的变化，各国主体测量船的建造吨位也由1000吨、3000吨向5000吨发展，特殊舰船甚至超过万吨；使命功能由专项单一发展到多项综合，作业方式由人工手动变为自动化操作，测量范围由近海扩大到全球海域，探测空间由平面拓展到立体全方位。 
现代海洋测量船有坚固的船体，较高的适航性、稳定性、耐波性和变速航行操纵性，具备全球海域的续航力与自给力。多数采用柴油机动力装置，特殊测量船配置电力推进系统。为了保证测量效果，多数测量船都装有自动舵、侧推装置、可调距螺旋桨和减摇鳍，动力部分实施浮筏和减振降噪工程。测量船都装备有先进的全球导航定位系统，有足够面积的试验室。测量船的核心机构是综合测量系统，由各种先进的测量设备、控制系统和处理系统组成。视任务需要还可搭载直升机、深潜器、探空器、专用测量艇、测量浮标，完成全要素测量任务。
种类划分
按照任务划分，海洋测量船主要包括海道测量船、海洋调查船，科学考察船、地质勘察船、航天测量船、海洋监视船、极地考察船等。海道测量船这是一种最传统的测量船，按测量工作范围可分为沿岸、近海、中远海测量船及航标测量船。沿岸测量船的作业范围在沿岸海域和航道，测量水深一般在100米以内，测量船吨位大都在100吨左右，主要完成航道水深测量、排查水下障碍物和其他有关航行安全的作业。近海测量船的测量范围在200海里以内，测量水深一般在1000米以内，吨位一般为600～2000吨。由于作业空间较大，除水深测量外，还可以完成海底地形、海底地貌、海洋磁力和海洋重力测量。中远海测量船的测量范围是全球海域，测量水深超过11000米，吨位在3000吨以上，比较典型的是5000吨。中远海测量船的抗风能力为12级，续航力大于12000海里，自给力超过60天。它有足够的空间搭载海洋测绘、海洋气象、海洋水文、地球物理和其他特定任务的测量装备，能够在全球任何海域完成全要素的测量任务。海洋调查船现代的海洋调查船和海洋测量船的作业装备基本相同，只是海洋调查船的核心任务是海洋环境监测。因此，它的调查测量系统布局和科学家的编制是按照海洋水文、海洋气象、海洋物理和其他海洋环境的测量要求进行设计的。主要完成海洋水温、盐度、海流、波浪、潮汐、海洋气温、湿度、大气波导、风速、风向、红外等海洋环境，以及海底底质，重力、磁力等海洋物理参数的测量。科学考察船它与海洋测量船和海洋调查船的功能布局基本相同，只是增加了海洋生物和科研专项实验室，具备更长的自给力，拥有海洋生物采集器等特殊科研装备。早期的科学考察船为追求操作空间，多选择双体船型。美国海军“海斯”号是其中的杰出代表，它标准排水量3420吨，主尺度75．1×22．9×7．3米，经济航速15节，续航力7500海里，自给力20天，乘员70人(含25名科学家)。地质勘察船它与海洋测量船、海洋调查船的功能布局基本相同，核心任务是海洋资源开发，测量对象是地球物理信息。它通常具有很强的拖曳作业能力，主要是操作庞大的拖曳地震系统，获取丰富的地质资源信息，同时具有深海海底表层底质取样和近海钻井取样的能力。航天测量船它的主要任务是跟踪和遥测各种中、远程导弹、卫星和飞船，精确测定其落点，回收弹头锥体、卫星仪器数据舱和飞船座舱等。航天测量船的活动范围大，工作时间长，所以吨位比较大。目前世界上在航的航天测量船的排水量基本上是1～5万吨级，续航力为16000～20000海里，自给力高达90天以上。航天测量船的显著特点是装载庞大的航天测量系统，直径9米、12米和25米的对空搜索和遥测遥感雷达天线林立，是航天测量船最明显的外部标志。导航、通讯、控制指挥等系统都集中了各专业的前沿技术，核心的遥感测量系统、信息处理分析系统更是应用了尖端技术。 
当前只有中、美、俄、法等国建造了航天测量船，其中美国最多(先后有23艘)。但俄罗斯“尤里·加加林”号航天测量船规模最大、最负盛名。该船为常规船型，满载排水量53500吨，主尺度231．6×31×8．5米，经济航速18节，续航力20000海里，自给力210天。共有船员136人(另有212名科学家)，实验室86间，装备有探空雷达、卫星通信、稳定控制、导航定位和数据处理等八大系统。海洋监视船它用于海洋声学环境监测，主要测量手段是拖曳声学线阵列。为了降低测量的背景噪声，海洋监视船采用电力推进，特殊情况下也采用蓄电瓶供电。海洋监视船的测量成果主要用于军事上反潜、探潜和敌我目标识别。极地考察船它是执行特定海域环境调查和科学研究的测量船，具有抗御超低温恶劣环境和破冰作业的能力，强大的后勤补给系统能够支持极地考察的长期作业。极地考察船是具有破冰能力的综合测量船，随船搭载有极地考察和建站必需的工程机械、运输工具和各种支援设备。俄、美、加、日等国拥有，俄罗斯的数量最多，日本的功能最全。日本于1982年建成“白濑”号南极考察船，该船为单体破冰型，满载排水量17600吨，主尺度134×28×9．3米，经济航速15节，续航力20000海里，自给力38天，乘员230人(含60名科学家)。船上设有海洋测绘、水文气象、水声物理、地质生物等多种学科的研究室，配有绞车和起重设备，可搭载2架CH－53运输机、1架OH－6侦察机和1000吨极地建站物资。综合测量船随着现代测量船、调查船和考察船的综合效益日益提高，它们之间的专业功能相互覆盖、差别越来越小，于是出现了综合测量船。美国海军T-AGS60系列测量船是当代最具代表性的综合测量船。1993～2000年，美国海军相继建成下水6艘(T-AGS60～T-AGS65)。该船采用常规船型，满载排水量5300吨，主尺度为75．1×22．9×7．3米，经济航速16节，续航力10000海里，自给力60天。船上有总面积370米2的海道测量、水文气象、水声物理、海洋生物等实验室，配有2艘专业测量艇和1艘深海作业遥控潜水器。该船的综合测量系统由美国海军和罗德岛大学联合设计，后者还编写操作软件。
技术特点
与军事斗争密切相关航海事业发展的初期，各个国家都把航海安全的使命赋予行动有效的军事部门。从1921年至今，历届的国际海道测量组织的主席和局长共计48人，有42人是美国、英国等西方国家的海军中将、少将。当前国际海道测量组织成员国中，有62．5%的国家注册的主管部门是国防部和海军。由于涉及到国家安全，各国之间的测量成果交流均经过海军审定。尽管测量船的作业成果可以广泛地应用于海洋资源开发、海洋环境保护和科学考察领域，但第一位的仍然是服务于军事斗争。测量船的设计、建造和技术配置，主要是针对海上作战和尖端武器的发展需要。综合作业能力强经过几十年的海上测量，各海洋国家都把国家沿岸浅海领域的海洋环境搞得清清楚楚，没有必要重复测量，于是功能单一、技术落后的小型测量船相继淘汰。21世纪是海洋世纪，海洋资源开发、环境调查、科学考察和相关的军事活动都由近海向远海扩展，对测量船的建造提出了新的技术要求。另外由于科学技术的进步，在有限的测量平台上有可能集中多种专业的测量设备，单船的综合作业能力得到提高。一艘综合测量船一个航次下来，可以同时获取海洋测绘、海洋气象，海洋水文、地球物理和科学考察等不同领域的多项成果，效益相当于多艘功能单一专业船的总和。目前，各个海洋国家的测量船的数量逐年减少，单船的综合作业能力却是日益提高，总吨位变化不大。截止到2006年2月，78个成员国在国际海道测量组织注册的测量船总吨位已经超过3亿吨。近10年的造船年鉴(1996～2005)统计表明：在世界各国新建造的测量船中，3000吨以上的综合测量船超过83%。高技术密集现代科学技术的发展使得大量高新技术融入综合测量系统，使测量船的工作效益直线上升，主要体现在：①测量精度不断翻升。海上测量要素的定位精度由70年代的l海里跃升到90年代的100米，到目前，卫星差分定位精度已达分米级；海底地貌测量的分辨率可达15厘米，浅层剖面的测量分辨率已达厘米级：②作业效率成倍提高。过去单波束测深仪一次航行只能取得一条测线，现在的多波束测深系统可同时发射200多个波束，信息获取量提高了200多倍；③开发出新的海洋要素。从70年代开始，海洋重力、海洋磁力、海底地形、海底地貌、声学分层测流、雷达分层测风和大气波导等新兴测量项目不断涌现；④综合测量系统智能化控制各测量设备同步作业、协调操作过程的自动化流水作业、实时处理测量数据、现场提交成果资料，因此大大缩短了测量周期，测量成果的质量也不断提高。
各国发展
美国美国拥有的海洋测量船型号多、技术新。50年代末以后，美国海军建造了20多艘海洋测量船，比较著名的是3251吨的“托马斯·格·汤普森”级、3420吨的“海斯”号和12000吨的“领海”号。它们的主要特点是专业实验室多，工作面积达370米2以上；自动化程度高，电子设备齐全，甲板设备配套。80年代中期，美国海军加快了战场准备和海道测量的发展速度。继1989～1994年短期内装备了6艘现代化测量船(USNS系列)之后，又迅速在2年时间内建造了6艘更先进的5000吨级中远海测量船(T-AGS 60～65)。每艘船上都装备了浅海回声测深仪、深海回声测深仪、海底浅层剖面仪、浅海多波束系统、深海多波束系统、多普勒声学测流仪、侧扫声呐、全球定位系统、遥控潜水器、重力仪、磁力仪等20多种海洋测量设备和多个测量工作站，可以详尽准确地探测海底地形、海底地貌、海底浅层剖面、海底表层底质等多种战场要素。测量系统的综合能力很强，多数以海洋测量和水文调查为主，同时在一些中型以上的测量船上还配置有海洋生物、海洋特性等专项调查设备。美国海洋与大气管理局还有一些小船，可以机动地安装各种测量设备，执行指定的专项任务。此外，美国海军在航空母舰上也装有先进的测量设备。英国英国皇家海军的海洋测量船吨位比较小，主要以1000吨以上的近海测量船为主(如“罗巴克”系列)。但测量设备多而全、处理功能很强，处理机和工作站多是美国HP系列，测深仪、侧扫声呐、剖面仪等测量设备都是英国产品。最近几年，英国皇家海军的测量船吨位越来越大。1996年建造的13300吨级“斯科特”号测量船每年可工作300天，船底安装了超大规模的换能器阵，可以详尽地探测水下的多种物理、水文参数，同时具有破冰能力。1998年7月止，皇家海军又连续建造了3艘现代测量船，全部采用新型测量系统，最新一艘是5129吨的“耐力A171”号。这充分表明了英国发展全球海域测量的战略意图。俄罗斯俄罗斯的测量船较多，几乎每两三年就造l艘；而且吨位也比较大，例如6600～9100吨的AKADMIK系列、9920 
吨的KRYLDB号、7500吨的ABKHAZYA级。近期也建造中等吨位的测量船，像3422吨“西伯利亚柯夫”级，但不是主流。俄罗斯大型测量船常年保持全球海域活动，海洋作业的项目是综合性的，主要有海洋测量、救生、地质、气象、水文，生物和化学等方面。测量设备的数量多，但战技指标和功能一般、更新周期长，不如美、日等国先进。日本日本非常重视海洋测量对海洋经济的推动作用，海洋测量船数量很多、建造速度很快。它们长年在海上测量，经常出没在我国的中远海区。测量船的吨位居中，像3500吨的“白凤”号、3800吨的“白岭”号、3048吨“拓洋”号、2200吨的“昭洋”号等。装备的测量设备都很先进，而且更新速度快，全世界最先进的测量设备的第一个用户几乎都是日本。测量仪器种类多，主要围绕着资源开发的水深和地质要素。目前，日本已出版了1：20万和1：50万的大陆架海底地形图。日本无论是在测量船队的数量上，还是在最新的测量技术上，都努力保持海洋大国的地位。 
除上述5国外，法、德、荷、意等国也都不断推出新型远海综合测量船。发达国家频繁的海洋测量活动唤醒了全世界海洋国家，它们纷纷意识到海洋资源和海洋国土关系到国家和民族的生存。近两年来，巴西、阿根廷、委内瑞拉、西班牙、希腊、土耳其、印度、印尼、新西兰等国，都以较快的速度装备了1000～6000吨级新型测量船，测量设备比较新颖，活动的范围也比较广泛。
技术发展趋势
综合功能越来越强近代科学技术的发展，带动测量调查设备技术性能的迅速提高。不同领域的探测手段可以相通，基本上是水声、激光、红外、电磁和机械等几大类，所以综合调查系统可以在不同领域取得显著效益，实现一船多能。发达国家首先意识到综合测量系统的突出效益，纷纷把投资重点转向调查测量系统的研制和发展。在80年代，海洋测量船调查测量系统和船体建造经费的比例为0.05：1，90年代上升为0.25：1，当前发达国家的建造比例为1：1、2：1，重要的测量船甚至超过5：1。由于综合功能的迅速膨胀，各专业功能之间相互覆盖、界线逐渐消除。一艘现代的综合测量船，又是综合调查船、资源勘探船、科学考察船、环境监察船和电子侦察船，未来的测量船在专业功能覆盖上向着“万能”的方向发展。测量质量全面提高近代科学技术的发展造就了高性能的测量调查设备，最直接的效益就是测量数据的精度、密度、成功率，有效率、覆盖范围等成倍提高。由于数字化、智能化和网络技术的发展，测量系统的集成更加科学、有效。操作过程的自动化水平不断提高，测量项目的操作向着“可视、可控”的方向迈进，测量工作周期大大缩短。测量数据的处理方法不断更新，质保体系日益健全，测量质量得到全面提高。现代的调查测量成果在各个不同的应用领域内，都产生了前所未有的经济效益和军事效益。建造先进测量平台过去建造测量船强调的是测量系统设备要适应船体平台，设计中船体必需的部分安排就绪后，剩余的空间才加装测量设备，或者直接用货船和交通船改装成测量船。现代造船技术的发展，优先围绕测量使命的技术要求，配套展开设计建造。例如通过调整船体结构，优化测量环境；选择合适的推进方式，降低工作部位的背景噪声；开展电磁兼容设计，提高电磁接收信号的灵敏度；实施主机／辅机的减振降噪技术，提高信噪比；进行声学兼容设计，消除同类声学设备之间的相互干扰。总之，测量船的新型建造技术，将测量系统和运载船体结合成为一个有机的整体，船体平台的每一项技术进步都使调查测量系统直接受益。