一艘测量船要充分测绘200米以深的大部分海底，约需350年。
然而，海洋测绘如今已成为两项重大国际倡议的核心。
日本财团-GEBCO“2030海底地图”项目旨在通过自愿提供数据，于2030年前绘制出全部海底地图。
海洋科学家常常觉得自己像是在黑暗中摸索。全球海洋覆盖了地球约71%的面积，是地球生命赖以存在的核心。然而，迄今仅约20%的海底得到了直接测绘。
测量船配备了一种称为多波束回声测深仪的声呐，用于测量海底深度，以便更好地认识海底。但这项工作的规模极其庞大。一艘测量船要充分测绘200米以深的大部分海底，需要约350年；而要测绘较浅区域，还需要额外约620年。
我们必须加快海洋测绘速度。如今，海洋测量（即水文测量）已成为重大国际倡议的核心，其中包括一项旨在使全部海底以前所未有的精细程度于2030年前完成测绘的倡议。
更详细、更精确的全球水深模型将揭示海底形态，相关数据还可用于了解海底成分。这将提高海上航行的安全性，为安全与防务行动提供信息，改进海洋学和气候研究，支持可持续海洋经济的各个领域，并为栖息地保护的决策提供指导。但这也可能带来风险和成本。
未知之海
2007年，我还是一名本科合作教育学生，在不列颠哥伦比亚省维多利亚市附近的加拿大地质调查局太平洋地球科学中心工作，协助绘制西海岸外的海底栖息地和灾害分布图。
查看这些数字化测绘的加拿大海底地形（位于温哥华岛北部与阿拉斯加边境之间），就像从飞机窗口向外眺望。我能看到隐藏在波浪深处的显著峡谷和雄伟山脉。在相对较浅的大陆架上，沉没的沿海地貌遗迹清晰可见，例如河岸、海滩和三角洲。原住民可能曾在上一个冰河时代海平面大幅降低时在那里行走。
我们研究了由加拿大水文局利用安装在科考船船底的高分辨率多波束回声测深仪收集的海底深度数据，即水深测量数据。这些声呐系统以扇形方式发射声波脉冲，并接收海底的回波。海水深度通过测量脉冲发出与回波返回之间的时间来计算。但随着声波在更深的水域中扩散并“描绘”更多海底地形，地图的分辨率随之下降。
西海岸外多波束声呐测量获得的详细水深数据西海岸让我联想到《星际迷航》中的行星扫描。但最令我感兴趣的是数据空白。无论是浅水区还是深水区，都有大片区域缺乏任何高分辨率水深数据。Mare incognitum——即未知之海。
我们星球大部分固体表面上仍有大量地貌从未被人类看到或探索过。
填补空白
海洋测绘如今已成为两项重大国际倡议的核心，即联合国可持续发展海洋科学十年（2021–2030年）以及日本财团-GEBCO“2030海底地图”项目。后者旨在通过政府、产业界、研究人员及其他方面的自愿数据贡献，于2030年前绘制出全部海底地图。尽管一些政府认为可能需要更长时间才能完成近岸详细测量。
多波束水深数据远比为卫星测高地图所提供的海底地形更为详细，后者为谷歌地图等服务提供了大部分背景图像。卫星水深数据的平均分辨率约为8公里，即每个像素代表一个8公里×8公里大小的区域。这意味着整座海底山脉可能无法被完整捕捉。
火星表面的大部分高程数据（火星没有水体覆盖）已通过太空探测器相机完成测绘，分辨率介于0.25米至6米之间。这意味着我们对那颗外星球地形的了解，比对自身海底的了解更为清晰。不过，在浅水区通过船舶测量，或借助机器人潜水器进行深海海底潜水采集数据时，多波束声呐可以生成分辨率达数米甚至更高的网格。
“2030海底地图”水深产品将由网格组成，这些网格的分辨率随深度分区而变化。在海洋最深区域（6公里至11公里），测量工作可以简化为每个800米×800米区域的单一深度值。对于深度不足1.5公里的海域，项目将确定100米×100米单元的深度（网格分辨率为100米）。
在2017年“2030海底地图”项目启动前，仅约6%的海底得到了充分测绘。仅五年之后，详细测绘面积已增长两倍多，达到20.6%。这一快速进展在很大程度上归功于现有数据的公开发布。
如果海军、石油公司、富有的游艇所有者等机构愿意共享其此前未公开的水深数据，“2030海底地图”的目标或可更早实现。
海洋前沿
海洋探索与太空探索的理念正在融合。企业和政府如今正在长时间任务中使用自主（无人）航行器。这些机器人测量设备可以从陆上任务控制中心进行监控和操控，也可以从载人科考船上释放。减少海上人员配置可降低成本、减少安全隐患并减少碳排放。
来自远程航行器的数据可通过卫星互联网上传至云端。随后，利用人工智能的自动化数据处理与分类工具可使岸上的海洋测绘人员腾出更多时间，专注于解决科学和应用问题。
社会可从海底数据在数量和质量上的提升中大为受益。借助升级后的海底形态和纹理地图，我们将改进对水流如何受不规则海底引导、以及水流如何因底部摩擦而减速的模拟。这有助于我们更准确地预测潮汐、海啸、海浪和风暴潮。它还将帮助我们理解洋流的热量输送如何影响天气和气候。
随着更详细的水深数据与互补数据集结合解读，我们将了解哪些海底区域应受到保护，以保护海洋生物多样性。我们还将发现矿物的矿藏，这些矿物可用于电动汽车电池和移动设备。
大量测绘数据正在揭示“行星海洋”的面貌。人类能否以比过去更高的智慧加以治理？
