自然资源部海洋二所吴自银研究员：推动建立我国高分辨率海底地形地貌探测与处理技术理论体系！探蓝色“家底”，做浩瀚“深蓝”的追梦人！

海洋是国家主权、安全、发展利益的重要战略空间，海底探测则是认知海洋、开发海洋与经略海洋的基础。由于海洋环境复杂、精准探测困难，人类对海底的了解甚至不及对月球和火星的认知。三十余年来，自然资源部海洋二所吴自银研究员及其团队一直从事海底探测与高分地貌学研究，紧密围绕海底地理实体探测、划定与命名等国家重大需求，建立了海底高分探测与处理的理论技术体系（图1），开拓了海底探测与高分地貌学研究方向，推动了海底地貌学的重要发展。理论上，他带领团队提出了一套海底地理实体划定与命名的创新理论体系，建立了“构造定级、地质定类、地貌定形、文化定名”的四级分类与命名体系；方法上，他牵头创立了多源异构自适应融合的多分辨率水深模型构建方法，构建了中国海多尺度的海底地形模型；技术装备上，通过产学研用深度合作，研制了宽覆盖的多波束测深系统，并突破全姿态矢量控制的深海自治式潜水器（AUV）平台集成关键技术，成功解决了深海关键地理实体的精准探测难题。

图1 中国海海底地理实体探测与划定体系化成果

成长历程与科研坚守

吴自银的科研从业之路，始于踏实的求学积累。他出生于内陆地区——河南省信阳市光山县，年少时对海洋并不熟悉。朴素艰苦的成长环境，培养了他踏实肯干、吃苦耐劳、持之以恒的品格。1991年，他考入同济大学勘查地球物理专业，开启了地球物理与海洋探测相关知识的学习，自此与海洋结下不解之缘。大学期间，他勤恳好学，扎实掌握了地质勘探、地球物理和测绘探测等方面的基础理论与专业技能，积累了扎实的科研功底。1995年毕业后，他入职国家海洋局第二海洋研究所，正式投身我国海洋科研事业，长期专注于海底探测与地形地貌研究工作。

吴自银从业初期，我国海洋科研整体基础薄弱，探测设备大部分依赖进口，科考条件相对简陋。20世纪90年代，国内科考船舶吨位较小、续航能力有限、抗风浪性能不足，海上作业常年面临大风大浪、船体颠簸、天气多变等恶劣条件，海上科考工作强度大、风险高、周期长。1996年，入职不久的吴自银跟随团队参与中外联合科考，搭乘国外先进科考船开展作业。此次经历让他直观地感受到国内外海洋探测装备、数据处理技术、科研作业体系的差距，也更加清晰地认识到我国海洋科技自主创新的短板与迫切需求。自此，他坚定立足本土、自主攻关、补齐短板的科研方向，长期坚守海上科考一线，年均出海作业长达一二百天（图2）。他克服了海上晕船、环境艰苦、长期海上漂泊等诸多困难，潜心深耕海底探测领域，不追逐科研热点、不急功近利，三十年如一日扎根基础研究与技术攻关，带领团队一步步实现了我国海底探测技术从追赶、并跑到局部领先的稳步提升。

图2 2014年吴自银作为首席科学家出海，正在指挥绞车收放

科研平台与团队建设

科研平台是开展基础研究、承接重大项目、培育科研团队、推进技术迭代的重要载体。多年来，吴自银始终重视科研平台与学科建设，立足自然资源部第二海洋研究所发展定位与国家海洋科研布局，持续推进实验室提质升级与高端平台申报建设。2020年，他担任自然资源部海底科学重点实验室主任，牵头完善实验室管理制度、优化学科布局、整合科研资源，推动实验室整体科研能力持续提升。该实验室在自然资源部系统年度考核中多次获评优秀。2021—2024年，为进一步夯实国家科研平台支撑，他主动承担了全国重点实验室筹建的重任。申报过程中，他带领核心团队反复打磨建设方案与申报材料，持续优化完善PPT、申报文书等各类材料百余版。2024年12月，成功获批建设海底科学与划界全国重点实验室，实现了所在部门国家重点实验室建设的历史性突破，也圆了“海底人”30年的夙愿。该实验室是我国唯一聚焦海底科学与海洋权益维护的国家科研平台，汇聚百余名专业科研人员，形成多学科交叉、多单位协同的创新格局，主要承担我国深海探测基础研究、海底地理实体研究、海域划界论证、极地深海科考等重大任务，为国家海洋权益维护、深海科技创新、海洋基础研究发展提供了重要平台支撑。

吴自银始终坚持问题导向与需求导向，着力破解学科壁垒、科研与应用脱节等行业普遍问题。海底探测属于多学科交叉领域，涉及海洋地质、水声探测、电子工程、软件开发和地理信息等多个专业，传统细分学科的研究模式难以适配复杂海域一体化探测需求。为此，他主动打破学科壁垒，统筹多领域科研力量，创新构建了“研究所+高校+龙头企业”协同攻关模式，联合国内海洋技术装备的龙头企业，搭建产学研用一体化创新体系，打通技术研发、试验测试、成果转化、工程应用全链条，推动科研成果顺利落地，服务产业发展与国家工程建设。

在人才培养与团队建设方面，吴自银注重梯队建设与青年人才培育，坚持在重大项目、海上科考、技术攻关实战中锻炼人才，持续吸纳高层次骨干，培育青年科研人员与研究生，逐步组建起一支结构合理、专业扎实、执行力强的复合型科研队伍。他作为导师，已培养博士后、博士及硕士研究生40余名，其中多人已晋升正高级职称。他牵头创建的“海底科学与资源权益”创新团队，入选第六届全国专业技术人才先进集体和自然资源部首批高层次人才工程科技创新团队，持续为我国海底探测领域输出优质科研成果与专业人才。

理论创新

吴自银针对中国海复杂海域海底地理实体划定与命名的国家重大需求，从“深部动力驱动—构造变形叠加—沉积地貌响应—海洋动力塑造”4个维度，建立了中国海复杂地理实体成因研究的理论框架；提出了“构造定级、地质定类、地貌定形、文化定名”的分类与表征体系；创建了海底地理实体形貌结构-尺度耦合的特征分解与表征方法。

该创新体系平衡了国际科研的严谨性与中华传统文化的浪漫性，既严格遵循国际海底地理实体命名规则，通过科学定级、分类、定型实现成果的国际认可，又创新性地融入《诗经》《山海经》古典典籍、唐宋诗词、历史名人等中华优秀传统文化元素，命名出春风海山、玉带海脊、李白海丘、哪吒海丘等具有中国特色的海底地理实体（图3），让深邃海底镌刻上鲜明的中国文化印记，既填补了国内外技术理论空白，也实现了海洋科研与文化自信的深度融合。

图3 《中国周边海域海底地形与地名图》局部

根据自然资源部的工作部署，吴自银牵头主编了《中国周边海域海底地形与地名图》（图3、图4）和《中国周边海域海底地理实体图集丛书》，首次科学呈现了我国周边海域历次命名的769项海底地理实体命名成果，建立了中国管辖海域海底地理实体与地名的“新华字典”。其中，《中国周边海域海底地形与地名图》包括《渤海、黄海、东海海底地形与地名图》和《南海海底地形与地名图》2幅图件，并附《渤海、黄海、东海地理实体名录》和《南海海底地理实体名录》。《中国周边海域海底地理实体图集丛书》包含《渤海 黄海 东海和台湾以东海域海底地理实体图集》《南海北部海域海底地理实体图集》《南海南部海域海底地理实体图集》3册图集，为我国涉海地图、著作和论文的规范出版提供了海底地名标注的技术规范和科学依据。

图4 吴自银主编《中国周边海域海底地形与地名图》首发签样

吴自银牵头划定的海底地理实体成果被国家有关部门所采纳，重点海域的海底地理实体成果通过了联合国权威机构审议。梅花香自苦寒来，2026年，他牵头的“深海复杂地理实体划定理论与精准探测技术及应用”项目荣获国家科技进步奖二等奖，多年持之以恒的艰苦科研攻关终于得到国家层面的奖励与认可。除此之外，他还获得第四届全国创新争先奖。

方法突破

针对中国海全海域高分辨率水深模型构建的国家重大需求与科技难题，吴自银带领团队持续攻关，提出了基于水深不确定度模型的多源异构水深融合建模方法，建立了中继残差扩散概率的高分辨率水深模型构建技术，对巨量的多波束测深数据进行精细化处理，成功构建了中国海跨尺度多分辨率水深模型。与国际同类先进模型相比，该模型分辨率与精度均提升了2倍以上，突破了我国管辖海域长期缺乏高分辨率水深模型的技术瓶颈，为我国海底地理实体划定和海洋划界工程提供了高分辨率的水深模型支撑。

吴自银牵头系统收集了中国海近30年来的海底地形地貌、地球物理和海洋地质多专业数据资料，通过深入挖掘、分析和研究，创编了《中国海海洋地质系列图》《中国近海海洋地质》（图5），为我国海底地理实体划定工程提供了重要的科学认知支撑。

图5 吴自银主编的《中国海海洋地质系列图》

技术攻关

针对中国海复杂海域海底地形地貌精密探测的重大需求，吴自银牵头攻克了从深海到近海的系列“卡脖子”探测技术难题。他建立了以国产深潜器AUV为平台、融合重力传感和声呐传感为一体的深海近底精密探测技术，实现了复杂海域地形与重力的精密探测；研发了以智能无人船为平台、集成多波束声呐的高分辨率地形地貌探测技术系统，实现了复杂岛礁区域的无人集群探测；建立了“卫星遥感-沉积动力-多波束测深”深度耦合的反演模型，实现了复杂浅滩地形的快速反演与探测。上述成果突破了我国复杂海域探测技术瓶颈，支撑了国家重大海洋探测工程。

科技创新永不停歇。2026年，吴自银牵头的“海底地形地貌无人智能探测技术与装备”荣获世界知识产权组织（WIPO）和瑞典政府等联合授予的日内瓦国际发明展评审团特别嘉许金奖。该项目聚焦复杂海域海底地形地貌高效与高精度探测难题，历经10余年联合科技攻关，突破了复杂海域海底精密探测的技术瓶颈，建立了高分辨率海底地形地貌探测技术体系，形成了包括专著、论文、专利和标准在内的一大批具有自主知识产权的创新成果。通过产学研用的有机结合，项目形成了集国产海洋无人智能探测平台、高分辨率多波束探测装备和多源异构数据精密处理软件为一体的海底地形地貌无人智能探测的成套技术成果，相关技术装备已在海岸带、岛礁区、水下工程及深水航道等复杂环境中得到推广应用。

2026年，针对海洋无人载具海底测绘缺乏统一国际技术规范的突出问题，吴自银在团队多年海底探测实践的工作基础上，牵头推进了国际标准《船舶与海洋技术——海洋无人载具海底地形地貌调查技术要求》（ISO 25451：2026）的制定（图6）。该标准围绕海洋无人载具海底地形地貌调查全流程，系统规定了任务准备、导航定位、平台与仪器检查、测深作业、校准测试、质量控制、数据处理和成果输出等技术要求。通过本次工作，他建立了覆盖外业实施到成果交付的技术框架，形成了我国在海底地形地貌领域的“国际—国家—行业”标准体系，并将海洋无人船智能探测技术、水下自治机器人探测技术、水下精密导航定位技术、近底多波束探测技术等前沿技术吸纳进国际标准。这项标准的发布实施，为全球海洋无人载具海底地形地貌调查提供了统一、系统、可操作的“中国方案”，可广泛应用于近岸浅水测绘、岛礁调查、海底管线路由调查、灾害应急调查及深远海无人化综合调查，大幅提升了我国海底探测技术的国际影响力。

图6吴自银牵头制定的海洋无人载具海底地形地貌调查国际标准

展望与愿景

吴自银长期从事海底探测与应用研究，在海底精密探测技术和高分地貌学研究方面取得系统性的原创成果。他推动建立了我国高分辨率海底地形地貌探测与处理技术理论体系，突破了复杂海域海底地形地貌智能探测技术、多源异构多波束数据精细化处理与建模方法，直接支撑了我国海底地理实体划定与海洋划界工程，为学科前沿发展做出了重要贡献。

面向2035年科技强国与海洋强国建设宏伟目标，吴自银团队锚定深海科技前沿持续发力，明确了未来四大核心发展方向。一是深耕深海无人智能探测领域，聚焦全球未探明海域探测难题，持续迭代深海无人探测器、智能探测装备，攻克复杂深海、极地海域精准探测技术；二是推动人工智能（AI）与海洋探测深度融合，发展海洋AI大模型与深度学习技术，赋能海底地形地貌智能识别、数据处理与成果分析，打造智能化、数字化的海洋探测体系；三是持续完善海底探测方面的国际标准体系，深化全球海洋科技合作，向国际社会持续输出海洋探测“中国方案”，提升我国在全球海洋治理与深海科技领域的话语权与影响力；四是深耕产学研用深度融合，持续打通技术创新与产业应用壁垒，推动国产海洋探测装备规模化、产业化、国际化发展，助力我国从海洋科技大国向海洋科技强国跨越。

未来，吴自银将带领团队继续开拓创新，测海底山川，探蓝色“家底”，做浩瀚“深蓝”的追梦人，为海洋强国战略提供坚实科技支撑。

专家简介

吴自银，博士、二级研究员、博士生导师，自然资源部海底科学重点实验室主任、海底科学与划界全国重点实验室副主任、中国海洋学会海洋测绘专业委员会副主任、国际标准化组织（ISO）海洋技术分委会海底探测方向召集人。

• 信息来源：注：本文摘编自《中国科技成果》2026年17期。

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