参与项目的科学家表示,经过二十多年的努力,中国已绘制出其主张水域(包括南海)的海底地图,分辨率是其他国家所用方法的两倍,精度最高可达五倍。
这项工作的重要性在2021年10月得到凸显,当时美国海军海狼级核潜艇“康涅狄格”号在南海潜航时撞上了一座未标绘的海山。碰撞导致潜艇搁浅,11名船员受伤。
随后的调查将责任归咎于值班军官的航行规划失误,他们未能重视与海图不符的声纳警告。
如果当时有该区域的详细地形数据,这艘价值数十亿美元的先进潜艇很可能就能避免事故。
海洋表面之下是一片与陆地上任何山脉一样崎岖的地貌。了解该地形的轮廓不仅对隐蔽军事行动和海底矿产开发至关重要,也对洋流和地震研究具有重要意义。
然而,目前全球海洋仅有28.7%经过详细勘测,其余71%在地图上仍是一片空白。
今年7月,自然资源部第二海洋研究所吴自银教授领导的团队荣获国家科学技术进步奖二等奖。
该团队利用二十多年积累的数据,开发了精确绘制海底地理特征的技术。
他们绘制了中国首部系统性海底地图集,为周边海域的769个地理实体命名。更重要的是,他们制定的无人海底测绘标准于今年5月被采纳为国际标准。
据自然资源部支持的《中国自然资源报》报道,该团队的工作标志着从理论薄弱、方法缺失、技术落后的起点,跃升至部分领域全球领先的地位。
关键之一在于更好的数据处理。几十年来,中国积累了来自多个时代、项目、仪器和参考系统的海洋调查数据——这些信息杂乱无章,如同说着不同的“方言”。
吴的团队开发了新技术来整合和建模这些数据,生成了中国周边海域的高分辨率、高精度数字地图。
与全球最佳模型相比,他们的版本分辨率翻倍,精度提高2至5倍——即使是以前隐藏的海底丘陵现在也有了精确位置。
该团队还推出了新的调查设备,包括6000米级(19685英尺)自主水下航行器,如“潜龙四号”和“橙鲨三号”,这些设备具备低噪声、低功耗推进和高精度导航能力,现已投入常规运行。
为了精确测深,他们研制了国产多波束测深仪,性能达到世界一流水平。
“我们的设备打破了西方国家的垄断,性能领先,”吴在新闻报道中说。“以前进口一套多波束系统要花费数百万元;现在国产产品只需几十万元。”该团队遵循标准命名规则,但借鉴了中国神话、历史人物和古典诗词,为数百个海底地理实体赋予了具有文化特色的名称。
他们于2021年编制了包含769个名称的词典,用于中国周边海域,今年计划在国际上发布该地图集的英文版——这一举措彰显了他们的技术进展,并增强了中国在该领域的国际话语权。
据该报报道,该团队的调查成果和设备已广泛应用于国内水利、航道、海洋测绘和海上风电等领域,支持浅水测绘、复杂岛礁调查、海洋牧场和极端区域自动化测量。
同时,国产技术已出口至俄罗斯、日本和新加坡。“过去我们大部分关键海洋调查设备依赖进口,”吴在报道中说。
“现在我们不仅替代了进口,还出口自己的产品。这是真正的质的飞跃。”除了研究,吴还培养了45名研究生,其中大多数已成为海洋科学领域的核心人才。
“起初,我们只能羡慕别人的先进设备,”他在接受《科技日报》采访时回忆道。“现在我们的一些技术已全球领先——这是几代人努力的结果。”