日本災后海道測量對策及啟示

王華強，陳 良（南海航海保障中心廣州海事測繪中心，廣東 廣州 510320）

《國際海上人命安全公約》（SOLAS）第V章第9條要求：“各締約國政府承擔義務，安排水文資料的收集和編制，并且出版、傳播以及不斷更新為安全航行所必需的所有航海資料?！币虼?，對特定通航水域提供周期性的海圖更新服務是中國切實履行公約的必然要求。目前中國測量裝備和技術基本與世界先進水平相當，沿海港口和航道的周期性測量工作也能滿足SOLAS要求，但是，在面臨臺風等自然災害后，災后海道測繪工作僅限于為滿足航道復航需求而開展的港口、航道應急掃測工作，缺乏后續有計劃的航海資料更新工作，例如應急掃測數據評估、未掃測危險區警示、受災海域海圖換版測量工作等，災后海道測量能力仍有較大提升空間。

日本是一個地震多發國家，地震和海嘯對其海域通航環境經常帶來毀滅性破壞，日本在災后應急測量和海圖更新機制上積累了豐富的經驗。目前，中國也有一些專家致力于災后應急測量相關研究。趙兵[1]研究了日本災后重建的經驗，認為中國應進一步完善災后應急機制。劉慶東[2]總結了應急掃測的現場過程，認為在裝備建設和掃測結果反饋等方面需要進一步加強。中國雖然遭遇海嘯的可能性較小，但是沿海港口常常遭遇臺風、風暴潮等自然災害，災害發生后港口航道產生大量礙航物，沿岸水準點、控制點也容易遭到破壞，同時會對港內船舶和港口助航設施造成巨大破壞。因此，通過分析研究日本航海保障體系中的災后應急測繪管理體制，以期為中國進一步提升災后海道測量能力提供借鑒。

一、日本災后應急測繪

（一）災情概況

2011年3月11日，日本宮城縣首府仙臺市外海發生里氏9.0級地震，并引發海嘯。海嘯主要影響日本巖手縣、宮城縣以及福島縣沿岸，后續調查表明海嘯最高達到24 m，多次余震震級甚至超過7.0級，位于震中西北部的宮城縣牡鹿半島向震中所在的東南方向移動了約5.3 m，同時下沉了約1.2 m，這是日本觀測史上最大的地殼變動。

（二）災后航海保障運行情況

1. 航行警告發布

隸屬于日本海上保安廳（JCG）的日本海洋情報部（JHOD）在緊急情況下會發布4種類型的航行警告：“日本航行警告”“11航行警告區航行警告”“奈伏泰斯航行警告”“地方航行警告”。2011年大地震發生后，當年3月發布205次警告，全年發布738次警告，除此之外，在JHOD網站也發布了大量的航行警告。

2. 職責劃分

災害發生后，日本各機構之間有清晰的責任劃分，且各類數據進行共享[3-4]。由表1可知，JHOD對整個海道測量實施及全部測量數據的質量負責，并且承擔了部分災害調查的職責，迅速統計港口的受災情況并對外發布，從而確定應急測量的資源調配。地震發生后，JHOD第一時間派出全部測量船，24小時內便在沿岸受災港口全面鋪開應急測繪工作。

表1 日本災后應急反應職責劃分

3. JHOD應急反應

地震發生后，JHOD立即啟動應急測繪，對海嘯影響的31個已有海圖出版的港口進行快速應急反應。主要工作分兩個階段進行。第一階段（2011年3月-4月）為應急測繪階段，主要開展應急障礙物掃測，便于救援物資進入和港口經濟恢復，所有主要港口都在地震后15天內重新開港。第二階段（2011年5月-2017年2月）為災后常規海道測量階段，主要開展31個港口海圖更新換版（如圖1所示），首要工作是確定新海圖的深度基準面CDL-11（如圖2所示）。第一步，測量15個主要港口的高優先級地區，全部15個主要港口的測量和海圖更新換版工作于2012年9月完成，并在海圖上區分標識了震后測量數據和震前測量數據（如圖3所示）。第二步，測量15個主要港口的其他地區，全部工作于2014年5月完成，這一階段采用機載激光測深和大型測量船開展海道測量工作。此時大部分海圖數據都得到了更新，在一些不重要的區域仍然保留了部分震前測量的數據。其中一項重要工作是在震后第二次確定新的深度基準面（CDL-13），并在2015年6月的鹽釜（Shiogama）港進行了驗證測試測量，實現從CDL-11到CDL-13的轉換（如圖4所示）。第三步，測量16個次要港口的全部地區，此項工作開始于2014年5月，直至2017年2月完成全部16個次要港口的更新換版工作。

圖1 震后常規測量的31個港口注：黃色為主要港口，白色為次要港口。

圖2 震后各沿岸參考點的下沉情況

圖3 震后測量數據和震前測量數據標識

圖4 震后第二次確定新的深度基準面（CDL-13）

二、臺風“彩虹”災后應急測繪

（一）災情概況

臺風“彩虹”于2015年10月4日在廣東省湛江市沿海登陸，登陸強度為15級，登陸風速50 m/s，成為1949年以來10月份登陸中國最強臺風。臺風導致湛江港數十艘船舶損壞、沉沒或擱淺，并有大量集裝箱和碼頭吊機等重型裝備掉落入海，湛江港航道、港池回淤情況不明，碼頭生產全面停止，航道全方位封鎖。

（二）災后航海保障運行情況

1. 海事預警情況

2015年10月2日8時30分湛江轄區啟動防抗熱帶氣旋Ⅳ級響應，瓊州海峽于2日20時起全線停航，3日15時轄區渡口全面停航。針對湛江港避風船舶多、散、雜的特點，湛江海事局采取“一對一點名”方式，充分運用“VTS、CCTV、AIS、VHF+聯動執法”的“4+1”監管模式，24小時監視轄區船舶動態，共組織安排轄區12 271艘船舶進入指定區域和錨位，出動執法人員674人次，海巡艇39艘次，發布航行安全信息1 025條。

2. 職責劃分

災后應急反應職責劃分如表2所示。

表2 中國災后應急反應職責劃分

3. 掃測任務與投入資源

災害發生后，湛江港內航道到龍騰航道的70 km航路全面癱瘓。災后主要工作共分為兩個階段。第一階段是實施主要航道掃測，任務覆蓋湛江港龍騰航道等近10條航道、湛江港寶滿港區等10個港區港池、湛江港候泊錨地等20個錨地水域（如圖5所示）。應急掃測隊伍分成4個作業小組連續作業，由于在臺風前已完成該區域2015年度測量任務，應急測量主要采用側掃聲吶對航道進行掃測，然后采用多波束加密側掃聲吶可疑點位，從而大幅提高掃測效率，36小時就實現湛江港30萬噸級航道恢復18 m通航水深；8天后，湛江港航道、港池、泊位、錨地的水深測量工作和側掃聲吶掃測工作全部完成。第一階段共完成多波束掃海面積65 km2，側掃聲吶掃海里程510 km，搜尋到落水集裝箱59處、沉船3處，制作1∶2 000工程水深圖幅52幅。第二階段是在2016年更新了湛江港硇洲島至南三島（88102）等8幅海圖，其中港池航道采用多波束測量，其余地區采用單波束測量，總測量面積1 500 km2，全部工作歷時42天。

圖5 湛江港災后掃測區域

三、討論

（一）災后海道測量模式比較

受管理機構職能分工和受災模式影響，中日兩國在災后調查、信息發布、應急測量、礙航物登記、海圖換版測量上存在明顯差異（如表3所示）?？傮w來看，日本在實施應急測量調度上，職責范圍更大，全方位參與災后調查，為后續開展災后應急測量做好鋪墊；應急測量模式上，綜合調度所有專業船舶和飛機實施災后測量，并且測量和礙航物登記同步開展，依據港口水域等級安排測量優先級，在海圖產品上做出明確標識和區分。

表3 日本和中國災后海道測量模式對比

續表

（二）對提升中國海道測量應急能力的啟示

縱觀日本災后海道測量體系，其對中國的啟示意義主要有以下幾方面：

1. 加強專業人才培養，提升災后調查分析判斷能力。JHOD的測量師不僅懂測繪，而且專注于各種自然災害機理的研究。因此，應著力加強專業高級人才培養，加快合作共建和聯合培訓，構建專門追蹤國際航海保障技術的研究機構。國內航保機構近幾年也加大了基礎性研究性力度，但其專業性和權威性與國內主要研究機構相比仍有不足。

2. 加快構建統一大數據平臺，提升信息共享力度。加快與地方部門融合、資源整合以及信息共享，JHOD內部高度發達的信息共享渠道助力了其在災后快速決策。目前國內也已認識到全要素信息化平臺對于應急救災的積極作用，各類智控平臺和數據中心均朝著智能化“大數據”的方向快速邁進，以實現動態信息的全面掌控和監管服務的權威高效，但步伐有待加快。

3. 加快裝備研發和應用，提升對大型裝備統一管理調度能力。JHOD的船舶、飛機和其他先進設備均由高層級管理機構統一調度，才能在災后迅速投入全部資源。例如像機載激光測深和無人自主航行器等高投入先進裝備的引進，需要高層級管理機構予以推動應用，由此減輕下屬機構的資金壓力和維護成本壓力，從而提高新技術應用的廣度和深度。

（三）中國海道測量應急能力提升的改進措施

與日本較為完善的災后海道測繪體制相比，中國的災后海道測量體系建設可以從以下幾方面加以改進：

1. 盡快依照IMO提出的FSA模型建立適合中國海域特征的海道測量風險評估模型；實施通航測量分類分級制度，確定港口的通航水域等級，并且應進一步細分港口內各碼頭的通航等級，從而確定災后應急掃測和海圖更新服務的優先級。

2. 建立完備的災后航道礙航物打撈和信息登記制度，以便制作完整的礙航物分布圖，從而分區域確定通航水域的航行危險等級。

3. 與科研院所等合作建立針對臺風等自然災害影響通航環境的機制研究，建立合理的災害淤積與損害模型，從而合理地評估災害影響區域，有利于指導后期災后海道測繪計劃的制定與實施。

4. 建立合理的災后評估機制，從時間上（近、中、遠期）和空間（區域等級）上形成有效的災后海道測量體系，并對災后測量數據建立適合的質量評估模型，從而實現對海圖更新服務機制的完善。

5. 在災害第一階段應急掃測對通航環境詳盡評估的基礎上，合理規劃受災區域后續海圖更新的周期，打破原有的定期測量制，建立因地制宜、靈活機動的海圖更新周期。

四、結語

通過詳細分析日本在震后的海道應急測繪全流程，并對比分析中國臺風災后的海道測量過程，日本的災后應急測量體系在災后調查和數據共享、應急掃測和礙航物登記、海圖換版測量和標識等方面具備豐富的實踐經驗。中國的海道測量應急反應發展的時間較短，在人才培養和裝備技術上的投入還有待提高，以適應中國不斷提升的港口航道經濟發展水平。因此，應該加大專業人才培養、提高大型專業設備水平和增加航海保障能力基礎性研究等方面的投入力度，同時，應逐步完善災后海道測量體系構建，建設適應國情的港口航道分級測量模式和完備的災后測量應急預案，并在更高層級上建立大型裝備設施管理調度機制，滿足大型災害災后重建的需要。