海圖

標繪有可航水域的水深、島域、航標和沿岸地形地物等供航海使用的地圖。海圖是按一定比例尺和投影方法繪制,是必不可少的航海工具。圖上資料要求詳細、準確,并根據航海通告等有關資料隨時進行改正和補充,使它與實際情況經常保持一致。為開發海洋需要而編制的地圖也叫海圖。本條所介紹的是前一種海圖。

沿革

中國是最早繪制和使用海圖的國家之一。據考證,公元前5~前3世紀戰國時代的《山海經》是已散佚的《山海圖》的文字說明,散佚的圖中有一部分可能帶有原始海圖的性質。12世紀初北宋末年的《宣和奉使高麗圖經》一書,文存圖亡,書中寫到“神州所經島洲苫嶼,而為之圖”,可見所亡之圖有海圖。明朝《武備志》卷二百四十收有三保太監鄭和下西洋的《自寶船廠開船從龍江關出水直抵外國諸番圖》,簡稱《鄭和航海圖》。圖上全程自右向左一字展開,記有每段航線的針位和航程及牽星“指數”,但無基準方向,也不成比例,屬于圖解的航路指南。中國歷史上,民間還有多種手抄流傳的海圖,稱為秘本。章巽教授1980年編輯的《古航海圖考釋》收有69幅古海圖,范圍北起遼東灣,南至廣東。

歐洲最早為航海人員繪制的海圖,可能出于公元1世紀、出生于提爾(今屬黎巴嫩)的希臘人馬里納斯之手。圖上經線和緯線均為等間距,以當時的航運中心“羅得島”為基準。出生于埃及的希臘人托勒密是那個時代偉大的制圖學家。公元 2世紀他首創把一塊地球曲面投影于平面的制圖法,定下了北在上方的制圖常規。他的學說成為后世制圖工作的準繩。歐洲中世紀最好的海圖是13世紀的波托蘭海圖。早期的波托蘭海圖標繪的內容主要是地中海及其鄰近海區,以后逐步擴大。這種海圖繪在羊皮上,相當準確,圖上有許多風向花,方向線延伸于全圖,便于讀取航向;無經緯度和水深;一般為小比例尺。地理學家G.墨卡托1569年發表了按等角正圓柱投影原理制作的世界圖(共18幅),他被尊為現代海圖之父?,F代海圖的95%屬于墨卡托投影圖。

許多航運發達國家都出版海圖。國際海道測量組織出版有國際海圖,各會員國可修改復印。中國于1921年成立海道測量局,開始測繪、出版現代海圖,所出海圖多屬港灣圖和江河圖。中華人民共和國成立后,1958年開始進行全國海區的基本測繪工作,陸續出版各種海圖,并從中國海區向遠海海區發展。

海圖分類

按用途可分為航用海圖和非航用海圖兩類。

航用海圖

通常簡稱海圖,供船舶進行航跡推算、船位測繪和航線設計等。各國航用海圖分類大同小異,中國分為三種:

(1)海區總圖。主要供各級機關和船舶研究海區形勢,擬訂航行計劃等使用。比例尺一般為1:300萬或更小。

(2)航行圖。主要供船舶航行作業使用。比例尺為 1:10萬 ~ 1:299萬。其中遠洋航行圖 1:100萬~1:299萬;近海航行圖 1:50萬 ~ 1:99萬;近岸航行圖1:20萬~1:49萬;沿岸航行圖1:10萬~1:19萬。

(3)港灣圖。主要供船舶進出港灣、錨地、通過狹窄水道及港灣施工、管理等使用。比例尺一般大于1:10萬。

航用海圖內容有兩大類。一類表示自然地理特性,如岸形地貌、山峰、島嶼、水深、底質、礁石、淺灘、錨地、冰區、磁差等;另一類表示人工設施及人為障礙物,如碼頭及其他系泊裝置、航標、無線電導航臺、海底電纜、禁止拋錨區、水雷區、沉船區等。以上內容在海圖上要求位置盡可能準確,資料盡可能詳細,圖面盡可能清晰,因此內容都用圖式標記。航用海圖內容隨時根據《航海通告》等有關資料進行改正和補充,以保持其現實性。

非航用海圖

主要有:大圓圖,屬心射投影,大圓弧在圖上是直線,供擬定大圓航線用;航路圖,供擬定大洋航線參考;氣象圖、冰圖、海洋圖、潮流圖等,供擬定航線以及航行中了解氣象、冰情與海洋情況參考;等磁差曲線圖,供了解海區磁差情況;空白圖,供大洋航行標繪船位用。非航用海圖一般為小比例尺圖。

海圖投影方法

航用海圖的投影方法主要有四種。

墨卡托投影

又稱等角正圓柱投影。圓柱與赤道相切,投影原點在球心。船舶要求在海上航行時在盡可能長的時間內保持航向不變,即沿恒向線航行;要求能在海圖上直接畫出觀測到的物標方位。因此要求恒向線在海圖上表現為直線;圖上與地面上恒向線間的夾角保持一致,即正形。墨卡托投影法繪制的海圖滿足了上述要求,圖上赤道為直線,所有經線都是與赤道相垂直的平行直線,緯線都是與赤道相平行的直線,經度線和緯度線按相同比例漸長。

高斯投影

又稱橫圓柱投影。圓柱與經度線相切,投影原點在球心。在軸子午線兩側小范圍內,可認為無變形。多用以繪制大比例尺港泊圖。

球心投影

投影平面與地球相切,投影原點在球心。切點附近可認為無變形。常用以繪制大比例尺港泊圖。

球面投影

投影平面與地球表面在地極相切,投影原點在另一地極。是繪制極區海圖的主要投影方法,具有正形性質。用這種方法繪制的海圖,圖上任意兩點間的大圓弧近似一條直線,恒向線為一曲線。在極區航行中,能在圖上量取航向和航程。

參考文章