電子海圖

電子海圖

船舶導航技術
“電子海圖” 是一個很模糊的概念,一般把各種數字式海圖及其應用系統統稱為電子海圖。[1]電子海圖顯示與信息系統(ECDIS)被認為是繼雷達/ARPA之後在船舶導航方面又一項偉大的技術革命。從最初紙海圖的簡單電子複制品到過渡性的電子海圖系統(ENS),ECDIS已發展成為一種新型的船舶導航系統和輔助決策系統,它不僅能連續給出船位,還能提供和綜合與航海有關的各種信息,有效地防範各種險情。電子海圖主要分為矢量化海圖(Vector charts)和光栅掃描海圖兩類。
  • 中文名:電子海圖
  • 外文名:ECDIS
  • 用途:
  • 起源時間:1970年
  • 應用領域:航海

海圖種類

矢量化海圖(Vector charts):是将數字化的海圖信息分類存儲的數據庫,使用者可以選擇性的查詢、顯示和使用數據,并可以和其他船舶系統相結合,提供諸如警戒區、危險區的自動報警等功能。

光栅掃描海圖(Raster charts ):通過對紙質海圖的光學掃描形成的數據信息文件,可以看作是紙質海圖的複制品。因此,不能提供選擇性的查詢和顯示功能。

依賴風險

ECDIS雖然功能很強,但其隻是一種助航儀器,其系統本身的局限性、顯示誤差和故障、使用者對系統設置和使用中的不适當或錯誤、傳感器的誤差、備用布置使用上的及時和有效等都要求使用者對其決不能過分依賴。使用者不僅要充分掌握其性能并充分、适當地利用其功能, 而且在航行中充分利用适當的了望和獨立于該系統的手段和方法檢驗系統的有效性和是否有誤差,以保證航行安全。

應用領域

電子海圖的應用領域包括:航海、船舶交通管理(VTS)、港口管理、船舶調度、污染管理、搜救指揮、航标管理、漁業、引水、海洋測繪、海洋工程等等。

發展現狀

1、電子海圖規範與标準

與電子海圖密切相關的三個國際組織是國際海事組織(IMO)、國際海道測量組織(IHO)和國際電工委員會(IEC)。1986年,IMO和IHO同意成立一個由各國有關部門組成的協調小組(HGE),共同參與電子海圖方面的技術讨論。随後的十幾年來,HGE技術組進行了卓有成效的工作,制定了一系列的電子海圖規範與标準,這些标準主要有:1995年11月IMO讨論通過了ECDIS的性能标準,此标準明文規定,ECDIS可以做為“1974海上人命安全公約(SOLAS)”所要求的紙海圖的等價物,換言之,ECDIS可以取代傳統的紙海圖。1996年11月,IMO又增補了ECDIS備用設備的條款。1996年2月,IHO增補通過了關于電子海圖内容、圖标、顔色和ECDIS顯示系統的規範,即S52(第五版)。1996年11月,IHO公布了S57标準第三版,S57規定了ENC的數據交換格式、ENC數據庫的性能标準,以及ENC的改正概要。并規定該标準保持到2000年不變。1997年9月,IEC提出了對ECDIS硬件設備的檢驗和測試标準(IEC61174)。IEC還有一個對船用導航設備的“環境測試标準”,稱為IEC60945。此标準用來檢測船用導航設備(雷達/ARPA、ECDIS等)在不同溫度、濕度、振動等情況下的可靠性。

2、電子航海圖(ENC)

電子航海圖(ENC)屬于電子海圖數據庫,是由各國官方的海道測量局(HO)制作的(也有一些國家由某公司制作,由HO認定)符合IHO S57标準的矢量電子海圖。ECDIS的應用,離不開全球範圍的數千幅ENC的支持。所以,IHO正在努力敦促世界各海洋國家制作自己海域的ENC,并成立了一些區域性的ENC中心,通過國際合作共同完成全球ENC數據庫的建立,并逐步建立全球的ER發行體系。由于各國的技術水平相差較大,全球ENC數據庫的建立進展緩慢,相反,一些大公司卻利用技術和資金的優勢,制作了符合S57要求的全球ENC數據庫。這些ENC補充了官方ENC數量的不足。但是,也存在着缺乏法律保障、改正不及時等問題。

3、電子海圖顯示與信息系統(ECDIS)和電子海圖系統(ECS):

盡管電子海圖的發展不過十幾年的曆史,但各種電子海圖産品卻如雨後春筍一般不斷湧現。由于ECDIS的設計與生産純粹是企業行為,所以ECDIS的發展速度遠快于ENC的發展。目前,能夠提供符合國際标準的ECDIS的廠家不下十幾家,其中較著名的有英國船商公司、德國ATLAS公司和7CS公司、加拿大OFFSHORE公司等。除此之外,能夠提供不符合國際标準的電子海圖系統(ECS)的産品的公司估計不下千家。

4、國内現狀

盡管我國從80年代就開展了電子海圖的研究,但由于各種各樣的原因,目前仍停留在研究、試制階段,僅有海軍測繪研究所研制的電子海圖系統應用與軍艦的導航,大連海事大學等幾家單位的研究已轉向其他方向。到目前為止還沒有國産的符合國際标準的ECDIS産品上市。相反,許多非專業公司和單位都瞄準了電子海圖應用系統的開發,并且已經有多家的簡易型ECS投入使用。在國際标準電子海圖方面,海事局系統内部正在加緊有關技術問題的研究。上海海事局完成了國際标準電子海圖制作軟件的設計;天津海事局應用加拿大的軟件HOM已具備了批量生産S57标準ENC和ER(電子海圖改正)的能力,目前正與武漢測繪科技大學聯合研制S57标準電子海圖質量控制軟件。海司航保部目前已完成了1:50萬、1:25萬、1:10萬數字海圖的建庫工作,已可以批量生産S-57标準的ENC。已經對外發布符合S-57标準的電子海圖

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