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电子海图

电子导航海图 (Electronic Navigational Chart, ENC) 是为航海需要而绘制的包含海域地理信息和航海信息的一种数字化的专题地图,是由各个国家的航道官方部门根据国际航道组织的《数字海道测量数据传输标准》 (S-57 标准) 而制作的。符合国际标准的电子海图数据统称为 S-57 电子海图, 它是一种面向对象的矢量格式的电子地图,其存储形式是二进制。

相关资料

电子海图的发展史

国际上电子海图研究始于 70 年代初,1993 年国际海事组织(IMO)正式颁布了电子海图技术标准,使得电子海图可与使用了几百年并被国际法规认可的纸质海图等效,成为海事基础性资料。

电子海图的发展大致经历了三个阶段:

  • 纸质海图等同物阶段。1970 年末到 1984 年,人们主要是想减轻海图作业的劳动强度,因此,仅仅是把纸质海图经数字化处理后存入计算机中。

  • 功能开拓阶段。到 1986 年,人们开始挖掘电子海图的各种潜能,如在电子海图上显示船位、航线设计,显示船速、航向等船舶参数,报警等等。

  • 航行信息系统阶段,将电子海图作为航行信息核心,包括电子海图数据库的完善及与雷达、定位仪、计程仪、测深仪等各种设备和系统的接口和组合等。

国际海事组织(IMO)和国际海道测量组织(IHO)于 1986 年成立了由多国专家组成的电子海图委员会,着手电子海图世界标准的研究。1995 年,IMO 第十九届大会正式采纳了电子海图执行标准,从此电子海图的 IMO 性能标准被确定。而 IHO 先后于 1987 年和 1992 发布了专用出版物《ECDIS 海图内容和显示规范》(即 S-52 篇)和《IHO 数字海道测量数据传输标准》(即 S-57 篇),并进行了多次修改,到 1997 年 9 月正式发行了 S-57 V3.10 格式,使它成为各国相关部门广泛采用的国际民用数字海图数据传输标准。国际电工技术委员会(IEC)应 IMO 的要求也于 1996 年公布了 IEC 的电子海图性能标准,对于按照 IMO 和 IHO 的电子海图技术规范和标准研制的有关设备进行必要的性能测试和评定,IEC 的这个标准已成为电子海图形式认可技术规范的开发基础。

电子海图的规范与标准

国际海事组织(IMO)国际海道测量组织(IHO)国际电工委员会(IEC) 是与电子海图密切相关的三个国际组织。1986 年,IMO 和 IHO 同意成立一个由各国有关部门组成的协调小组(HGE),共同参与电子海图方面的技术讨论。随后的十几年来,HGE 技术组进行了卓有成效的工作,制定了一系列的电子海图规范与标准,这些标准主要有: 1995 年 11 月 IMO 讨论通过了 ECDIS 的性能标准,此标准明文规定,ECDIS 可以做为“1974 海上人命安全公约(SOLAS)”所要求的纸海图的等价物,换言之,ECDIS 可以取代传统的纸海图。1996 年 11 月,IMO 又增补了 ECDIS 备用设备的条款。 1996 年 2 月,IHO 增补通过了关于电子海图内容、图标、颜色和 ECDIS 显示系统的规范,即 S52(第五版)。 1996 年 11 月,IHO 公布了 S57 标准第三版,S57 规定了 ENC 的数据交换格式、ENC 数据库的性能标准,以及 ENC 的改正概要。并规定该标准保持到 2000 年不变。 1997 年 9 月,IEC 提出了对 ECDIS 硬件设备的检验和测试标准(IEC61174)。IEC 还有一个对船用导航设备的“环境测试标准”,称为 IEC60945。此标准用来检测船用导航设备(雷达/ARPA、ECDIS 等)在不同温度、湿度、振动等情况下的可靠性。

电子海图的组成

电子海图利用计算机多媒体技术和海洋地理信息系统实时显示船舶航线或航道沿途自然环境及障碍物的图件。分为符合国际标准的电子海图显示与信息系统(ECDIS)和不符合国际标准电子海图系统(Electronic Chart System)。

目前中国国内的内海船舶主要应用 ECS 系统,由主计算机系统、电子海图数据库、输入传感器、输出终端设备等四个基本部分构成。其中主计算机是系统的核心。

S57 标准

S-57标准 是国际海道测量组织颁布的数字式海道测量数据传输标准。该标准主要用于世界各国之间海道测量数据/电子海图数据的交换以及原始设备制造厂商(OEM) 、终端用户电子海图的分发等。

标准的 s57 电子海图数据为.000格式。

AIS

AIS 是船舶自动识别系统(Automatic IdentificationSystem)的简称,是一种船载广播应答系统,由岸基(基站)设施和船载设备共同组成,是一种新型的集网络技术、现代通讯技术、计算机技术、电子信息显示技术为一体的数字助航系统和设备。通过该系统,船舶能够在 VHF 公用无线信道上向附近船舶和岸上主管机关持续发送其身份、位置、航向、航速和其它数据。

VTS

VTS 是利用 AIS 基站、雷达、CCTV、无线电话,以及船载终端等通信设施监控航行在港湾和进出港口的船舶,并给这些船舶提供航行中所需的安全信息的一种系统。通过该系统可监控船舶的航路脱离与否、行进方向、速度、船舶相互交行等,以向船舶迅速地提供进出港时所需的安全航行信息。