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1.1 電子海圖系統解析及開發 電子海圖系統基礎知識

近年來隨著船舶的大型化、高速化、多樣化和交通交通量的增加,傳統的紙質海圖結合雷達的導航或是監控已有點力不從心。為簡化紙質海圖的分發,更新,存儲及相關海圖作業等相關流程,利用現代信息技術集成海事信息為海事從業人員提供導航監控決策,電子海圖系統這項技術應運而生。

電子海圖之所以在海事界引起高度重視,是因為它具有傳統紙海圖無法比擬的優點。壹套性能完善的電子海圖系統可以進行航線輔助設計、船位實時顯示、航向航跡監測、航行自動警報(如偏航、誤入危險區等)、“黑箱”自動存儲本船航跡和ARPA目標、歷史航程重新演示、快速查詢各種信息(如水文、港口、潮汐、海流等)、船舶動態實時顯示(如每秒刷新船位、航速、航向等),與其它航海儀器(如GPS、電羅經、計程儀、雷達、Navtex、AIS等)進行數據與信息交流,將雷達/ARPA捕捉到的目標船動態疊顯在海圖上,與電子海圖系統相配的雷達信號綜合處理卡可直接處理和顯示來自雷達天線的視頻信號,自動生成若幹類型的搜救(SAR)航線、海圖手動改正或編輯,海圖自動改正(數千幅海圖的改正只需幾分鐘)。

電子海圖系統的發展大致經歷了如下4個階段。

(1)紙質海圖等同物:20世紀70年代末到80年代中期,僅僅是把紙質海圖經數字化處理後存入計算機,此時的紙質海圖相當於壹張張的圖片,而電子海圖系統相當於圖片瀏覽器。

(2)功能開拓階段:上階段只解決了海圖的存儲問題,功能非這不完善,基本不可能用於實踐中。到1986年,人們開始嘗試挖掘電子海圖的各種潛能,對電子海圖系統的所具備的基本功能(如顯示船們、航線設計、擱淺報警等)達到了壹定***識,形成了多功能船用電子海圖系統的雛形。

(3)船行信息系統階段:1990年以後,電子海圖作為航行信息的集成顯示平臺,開始了國際化、標準化的ECDIS進程。1996年北海道海道測量局完成了“電子海圖顯示和信息系統(ECDIS)的發展對海道測量局所產生的後果”的課題研究,對推動ECDIS標準的制定起了重要作用。1997年國際海事組織(IMO)與國際海道測量組織(IHO)聯合成立了ECDIS協調組(HGE),負責制定與ECDIS有關的各項技術標準和使用性能標準。這壹時期的壹款名為Chart Plotter的設備,實際上是GPS液晶屏幕在顯示本船位置的同時顯示簡單的岸線和水深。Chart Plotter可以看作是電子海圖的雛形或前身

(4)強制應用階段:2009年IMO海安全第86次會議上,通過MSC.282(86)會議,SOLAS公約第V章19條下新增了2.10和2.11項,規定了電子海圖顯示與信息系統應用的具體要求,開始了電子海圖系統的強制應用過程。

隨著電子海圖的數量和種類不斷增長,電子海圖的規範化問題壹直是國際組織和各國政府部門所討論的焦點。隨之而來的便是名目繁多的術語,諸如Raster、Vector、ENC、ECDIS、ECS、ARCS、RCDS、DX90、S-52、S-57等等,下面就對這些名詞和術語進行解釋和說明。

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