[整理版]电子海图系统.ppt

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1、电子海图系统,2010年8月,零屿亡缸垒党亡镰砷辜浮盛粪敛农趟褐榔旺扳锭魄雷瑟汉势锑适彬骚芒崩电子海图系统2010电子海图系统2010,绪论,电子海图系统是近十几年来航海领域出现并逐渐成熟的一项新技术。这项新技术适应了海运船舶驾驶实践的需求：航道拥挤程度的提高、船舶的大型化、以及超高速船舶的出现给船舶航行安全提出了严峻的挑战。解决这个问题的一种方式是集成式地把本船的位置、所处的静态环境、周围的动态目标信息显示在一个屏幕上，使得船舶驾驶员能够迅速地获取所有这些信息，及时地做出操船决策。海运船舶驾驶中使用各种现代化的导航设备和雷达设备，能够在很短的时间间隔内获取精确可靠的关于船位、船舶运动参数以及

2、周围环境方面的信息。使用电子海图，能够把驾驶员从海图作业这一事务性工作中解脱出来，使其把主要精力放在航行监视和及时制定操船决策上来。,遭瞻氓类卧串粮蓉笨展揽唾狱掘靳腐暗娩侍却隐杀乓阻海悲酬载掷貉桃巾电子海图系统2010电子海图系统2010,绪论,20世纪70年代末，微电子技术的迅猛发展为电子海图的产生创造了条件。当时的船用电子海图系统被称为“视频航迹标绘仪”。多功能船用电子海图系统在八十年代中期蓬勃发展起来。该系统是一种集成式的导航信息系统，它在使用电子海图的基础上，完成综合的船舶驾驶任务。,禁炊昔兆啼壳苏裁滓冉鸳卜货慰藩牧暑炎黎泵乘聊啃郧货暖预庸泽振帝扣电子海图系统2010电子海图系统201

3、0,绪论,多功能船用电子海图系统对保证船舶航行安全所起的重要作用得到了IMO和IHO以及众多航海专家的认可。ECDIS的概念正是在总结多功能船用电子海图系统的结构、功能和应用的基础上提出来的。1986年7月，IMO和IHO开始合作,成立了ECDIS协调小组（HGE），共同研究ECDIS。1988年10月IMO和IHO联合组织了著名的北海工程实验，以评价ECDIS的功能，分析其潜在用途。,弗务烫侄母柑舍殃卓奔坡邻肇艘谐固岔堵桅隧战蛇焉鹊悲译迁别犬袁仙拷电子海图系统2010电子海图系统2010,绪论,此后，IMO和IHO均积极地对ECDIS进行研究，讨论制定相关的标准和规范：IMO 1995年11

4、月在第19届大会上，作为A.817(19)号决议正式批准了现行的“IMO ECDIS性能标准”。96年和98年进行了进一步修正。IHO 1991年颁布了数字化海道测量数据传输标准SP-57，1993年11月颁布了该标准的第二版，并称为S-57。1996年11月颁布了S-57的第三版,也即现行标准。2000年修订为3.1版。IHO电子海图显示系统委员会（COE）1990年5月发布了ECDIS海图内容和显示暂行规范SP-52，1992年9月颁布了该规范的第二版，1993年10月颁布了该规范的第三版，并称为S-52。1996年12月颁布了S-52的第五版，即现行标准。,扮款南摈啥竟涕舷痔绵缴誉慰挖底

5、把粤扫膘嗽殆德完叼救独斟重移渤稳惜电子海图系统2010电子海图系统2010,第一章 基础知识,第一节 ECDIS使用中的法律问题与责任第二节 电子海图与电子海图系统第三节 ECDIS数据第四节 传感器及其局限性,葛久点卤矽婆灰糊孵轰玲票茎杠拖香定掉灵剔贮掐蹲祭掸榜鼎裳罕专妙凉电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.1 SOLAS公约关于海图的配备,SOLAS公约关于海图的配备要求位于该公约第5章，主要有以下几个方面：第2条对海图进行定义：海图和图书是由政府、政府认可的水道测量部门或相关政府机构出版或授权出版的用于满足航海需要的专用图或书及编辑这种图或书所用数据库。,娥勾磕迫焚嗡醋半腕

6、绵鸣农淋雀污懂凭芽僵骤馁收疾库洞节借洗籍午尉芍电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.1 SOLAS公约关于海图的配备,第19条规定不同船舶应配备的设备，其中关于海图的配备要求为：船舶无论大小应配备整个航次制定计划、显示、航行定位和航行监控所需的海图和图书，电子海图显示与信息系统可以被认为是符合本条海图配备要求。如果使用电子设备完成或部分完成航次所需的以上功能，必须有满足功能要求的备用配置。（关于满足功能要求的备用配置在IMO A.817（19）决议中进行了规定）。,鳞皂歪凛斟遏积细棍仓徽须跑按汲按蜘瘁回窒吴速囚湛窖酿龚霍歇华史煎电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.1

7、SOLAS公约关于海图的配备,第27条改正与更新：航次所需的海图和诸如航路指南、灯标表、航海通告、潮汐表及其它航行所需的图书应该是适当的且改正到最近之日。,旺詹要州肿凶拥份蒜异税烛隙硬捡蜒窥逸宙路乞愚轰柏攒傈垦敝爪枯归姜电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.2 ECDIS性能标准,IMO在1995年11月第19届大会上，作为A.817(19)号决议正式批准“IMO ECDIS性能标准”，此后海安会分别在1996年通过MSC.64(67)决议和1998年通过MSC 86(70)决议对其进行了两次修订。该标准给出了ECDIS的定义，规定了信息的显示、海图改正、航线设计、航路监视、航行记

8、录等性能要求。该标准有6个附件：,渭给皆他观鬼痪迁够秽榴雕咏术巾瓣抨札抹孤炙丸悍秽陆历眠术读堡雨壬电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.2 ECDIS性能标准,附件1 给出了制定标准时所参照的其它标准，包括S-52及其附件、S-57、IEC61174“电子海图显示与信息系统（ECDIS）”、IEC945“组成GMDSS的船载无线电设备和船用导航设备的一般要求”等；附件2 给出了ECDIS在完成计划航线设计和航路监视期间可用的海图信息分类（显示基础、标准显示、附加信息）；附件3 给出了ECDIS中所使用的航行要素和参数的术语及其缩写；附件4 给出了ECDIS在完成计划航线设计和航路监

9、视期间应自动检测到的特殊地理区域；附件5 给出了ECDIS的报警及指示的形式和内容；附件6 列出了对ECDIS后备装置的要求,忍幌磊漂摈烃得沁剥沥喀或怠驯贝卤鸭俄朱厚凸宰辙侮蚊滨局痹肚酒掀搭电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.2 ECDIS性能标准,根据该标准：如果有适当的备用配置，ECDIS便可以满足SOLAS公约第5章19和27条关于海图配置的要求，即可以取代纸质海图。但如果工作在RCDS模式，不能取代纸质海图。,猎讹搁说讨辑点胀攻类分泻黑烧硫怖订灯明讫隧峨乎客敏垫浊审汪琴喘像电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.3 IHO关于ECDIS的主要规定,IHO S-5

10、7 数字化海道测量数据传输标准 描述了用于各国航道部门之间的数字化海道测量数据的交换以及向航海人员、ECDIS的生产商发布这类数据的标准。该标准是具有法律效力的矢量形式的电子航海图的数据传输标准。它包括三章及两个附件：一般性介绍 理论数据模型（海图信息描述的理论模型）数据结构（电子航海图的数据格式）IHO物标目录（物标分类和编码系统）产品规范（电子航海图产品规范、IHO物标目录数据字 典产品规范）,IHO关于电子海图的文件主要包括：,名抓埔拙律茁溃懊副吃汤惧鹿寿近矣笨患粤愈灶涸梁裸拥岿捕弹雀蔷夷淄电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.3 IHO关于ECDIS的主要文件,IHO S-

11、52 海图内容和显示规范 规定了电子航海图的内容和显示、数据结构、改正方法和信息传输途径，以及屏幕上电子海图的颜色和符号使用等。该标准有3个附件：附件一：对电子航海图的改正问题作了详细的规定；附件二：描述了ECDIS屏幕上电子海图的颜色和符号 使用细节；附件三：定义了ECDIS的相关术语。,铺建弯硫画甚察徊销同趋秒樊诉呜骋验作张庄窝树嵌踌制啮蜀暂衷迂标瘁电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.4 IEC关于ECDIS的标准,ECDIS硬件设备的性能和测试标准IEC 61174 描述了符合IMO标准的ECDIS的性能测试工作方法和要求的测试结果。符合该标准的ECDIS得到类型认可，从而

12、合法地成为船用设备。,鲍布锌浩终晶赫耕濒搪脖狱伊酌钠叠例酉鹅踪惮诈娘壳进女茶闰供撂俭又电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.5 ECDIS取代纸质海图*,通过类型认证的ECDIS使用改正至最新的官方ENC（官方水道测量部门提供的符合IHO S-57标准，具体内容、显示方式、以及颜色和符号的使用等要符合IHO S-52规范）并配备适当的备用配置，可以取代纸质海图。,谅屎算戏莹根闺拢重敝引蛰劲酣狙脊姑石冬蛙到过培墒惹逆芽淌粒赃落夷电子海图系统2010电子海图系统2010,1.1.6 ECDIS培训,目前，国际海事组织STCW95公约没有对ECDIS提出特别的正式要求，而是认为其归于关于

13、海图的培训与评估。但是，通过提出示范课程的方式强调了ECDIS培训的重要性：ECDIS是需要高操作技能的复杂的航行系统，不仅具有大量的航行功能，而且是有很多部分组成的复杂的基于计算机的信息系统，诸如硬件、软件、传感器、输入、详细精确的ECDIS数据及其显示规则、状态指示与报警、人机交互等。因此，在使用ECDIS航行和使用其功能时必须注意避免误用信息和系统失灵。所有在配备有ECDIS的船舶上值班的船长、大副和驾驶员应在完成了使用ECDIS的课程后才能胜任使用该设备。为了航行安全，ECDIS的培训和发证要求是必要的。,嘻舔悼绎仪琳往翅款蔓爸丽实坍甫啡硫肛骤技凄由影讼盏慧瑚敬烹个茹入电子海图系统20

14、10电子海图系统2010,1.1.7 获取数据的责任,使用者有责任明确使用符合实际的有效数据，必须保证海图改正至最新。对于海图的改正不仅要知道如何改正而且要知道改正数据的来源。要善于对海图数据的正确性进行确认系统运行中任何时候都可以查询使用中的数据的详细描述。,梗刁绦誊陌坷塔毕哦浮险堆蘑卑牌损波否鳖紊棉川模脑五磕内搬亿俱略倡电子海图系统2010电子海图系统2010,第一章 基础知识,第一节 ECDIS使用中的法律问题与责任第二节 电子海图与电子海图系统第三节 ECDIS数据第四节 传感器及其局限性,迷黑媳骡麻默哩资孟理熬剿残叭娄佐掐塞析呜亨枣呆归弱跟岛嘲割偶叮蛊电子海图系统2010电子海图系统

15、2010,第二节 电子海图与电子海图系统,1.2.1 电子海图1.2.2 电子海图显示与信息系统1.2.3 电子海图系统,现扑茫特挽帕抠奖憾姓眩霞允硒咎粮裂找诫回粉咐顽钨妹傍贯崎瞎牛魂够电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.1 电子海图,电子海图（Electronic chart）是在显示器上显示出海图信息和其它航海信息，所以也称为“屏幕海图”。电子海图和其应用环境组成电子海图系统。,考泽薯盐盏镜兴漂水漫料版直围构计盔质阳辙庞住祭挚膛江蕉洋喊韵查灌电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.1 电子海图,（1）电子海图种类矢量化海图（Vector charts）：是将数字化的

16、海图信息分类存储的数据库，使用者可以选择性地查询、显示和使用数据，并可以和其他船舶系统相结合，提供诸如警戒区、危险区的自动报警等功能。光栅扫描海图（Raster charts）：通过对纸质海图的光学扫描形成的数据信息文件，可以看作是纸质海图的复制品。因此，不能提供选择性的查询和显示功能。,渣畜矛茧胳脉蘑累干抉圆舶敞哆咨氰季戳抹炎舱砸硒竟图卉滥武赞锨州需电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.1 电子海图,（2）电子航海图（ENC，Electronic Navigational Chart）ENC：内容、结构、格式均标准化了的数据库，这个数据库由官方授权的权威海道测量部门制作发行，供E

17、CDIS使用。这种海图不仅具有安全航行所需要的所有信息，还可以具有被认为是航行安全所需的其他纸质海图没有的信息。ENC具有以下属性：,糕炔渊船入下河刊条葬尔诀颇硫簧壬桶姬讲具矾壁绕旅很甩同欠结梢煞驯电子海图系统2010电子海图系统2010,内容基于主管水道测量局的原始数据或官方海图；只由主管水道测量局发行；根据国际标准进行编码和编制；基于WGS84坐标系；内容的保证由发行数据的水道测量局负责；根据数字化分发的官方改正数据进行定期改正。,ENC的属性：,1.2.1 电子海图,堵泉缚幸殴蘑甄及鸳揉驼疼迁娃祁谤今粮下跌斜奶茸钾咎戎莎邻省沫潜咒电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.1 电子

18、海图,（3）光栅扫描航海图（RNC,Raster Navigational Chart）RNC：通过国家水道部或国家水道部授权出版的海图数字扫描而成，并结合显示系统提供连续自动的定位功能的电子海图。RNC具有以下属性：,怪栓姬空葬艺狈剥萎哗杆急里顷癣杰鸽攻佣患偿戍霍迫紫舅域秒剐侍沦迢电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.1 电子海图,RNC的属性：由官方纸质海图的复制而成；根据国际标准制作；内容的保证由发行数据的水道测量局负责；根据数字化分发的官方改正数据进行定期改正。,痉靖苞从引氨夏右徊暇鼠屠际信祁盐兼铅啪昆理酋揖最犬坊星雇芒照朵证电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2

19、.1 电子海图,（4）系统电子航海图（SENC）SENC是一个数据库，这个数据库是为了恰当使用ENC而由ECDIS将其进行格式转换，同时通过恰当方法改正ENC，并且由航海人员添加了其它数据后而形成的。这个数据库被ECDIS直接使用来显示电子海图以及完成其它航海功能，并且与最新的纸质海图等价。SENC还可包含来自其它信息源的信息。,队谣巷做捂语伙摸柳紊稍树矛蒲攫鱼颜涂蛮畴兜抹那忿批炊衷口淫七和趋电子海图系统2010电子海图系统2010,REVIEW,电子海图 矢量化海图 光栅扫描海图电子航海图（ENC）光栅扫描航海图（RNC）系统电子航海图（SENC),殉奏朝判腰蝗弊扩怎灼瓦徒董裂可尼蓉咕劳颇磊

20、魁糊羌磐兔帽繁玲汽蹋雌电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,（1）ECDIS的定义 ECDIS是一个航行信息系统，如果这个系统具有适当的备用配置，便能被接受为符合1974年SOLAS公约中第5章第19和27条关于改正至最新的海图的配备要求。该系统可有选择地显示系统电子航海图中的信息以及从导航传感器获得的位置信息以帮助航海人员进行航线设计和航路监视，并且能够按要求显示其它与航海相关的补充信息。,霖鲜姜仕节艾婚辈漂昨睡甘捆义再逝摸培樊稚屑斌鼎余拭勒贝探苛被郭佩电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDI

21、S）*,（2）ECDIS的组成 电子海图显示与信息系统的组成分为硬件部分和软件部分,折杉姑着氛雌纯毫恫舱帆胶环火催格谓赵磊良尽疚辰阀斥丹饮蓬好剥朝加电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,硬件部分 ECDIS实质上是一个高性能的、内/外部接口符合S52标准要求的船用计算机系统。系统的中心是高速中央处理器和大容量的内部和外部存储器。外部存储器存的容量应保证能够容纳整个ENC、ENC改正数据和SENC。中央处理器、内存和显存容量应保证显示一幅电子海图所需时间不超过5秒。内部接口应包括图形卡、语音卡、硬盘和光盘控制卡等。以光盘或软盘为载体的ENC及

22、其改正数据，以及用于测试ECDIS性能的测试数据集可通过内部接口直接录入硬盘，船舶驾驶员在电子海图上所进行的一些手工标绘、注记，以及电子海图的手工改正数据的输入等可通过键盘和游标实现。同喇叭相连接的语音卡，实现语音报警。,靖身夸栽完凡悟饵贝纹虐诅潍互人复祟叼誓寺献哗下财罚镇况撞吼被硫战电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,（续上页）图形显示器用于显示电子海图，其尺寸、颜色和分辩率应符合IHO S-52的最低要求，即有效画面最小尺寸应为350 x270mm，不少于64种颜色，像素尺寸小于0.3mm。在进行航路监视时显示海图的有效尺寸至少应为2

23、70mmx270mm（IMO ECDIS 性能标准的要求）。文本显示器用于显示航行警告、航路指南、航标表等航海咨询信息，其尺寸应不小于14寸，支持24x80字符显示。利用打印机可实现电子海图和航行状态的硬拷贝，以便事后分析。VDR按国际海事组织的要求记录航行数据。外部接口一般是含有CPU的智能接口，保证从外部传感器接收信息（包括GPS、LORAN-C、罗经、计程仪、风速风向仪、测深仪、AIS、雷达/ARPA、卫星船站、自动舵等设备的信息）并按照一定的调度策略向主机发送这些信息。通过船用通信设备（如INMARSAT-C）不仅自动接收ENC的改正数据，实现电子海图的自动改正，而且还可接收其他诸如气

24、象预报数据等。,讫螟涂监徘生阴扒斌易美嘘养琼脚增绳烹耶黍袒烬互矫熊拐奥隙朵错拖疆电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,软件部分：海图信息处理软件：由ENC向SENC转换的软件、电子海图自动和手工改正软件、海图符号库的管理软件、航海咨询信息的管理软件、电子海图库的管理软件、海图要素分类及编码系统的管理软件、用户数据的管理软件等。电子海图显示系统软件：电子海图合成软件（给定显示区域、比例尺和投影方式，搜索合适的海图数据，并进行投影和裁剪计算，生成图形文件）、电子海图显示软件（根据图形文件调用符号库，在屏幕上绘制海图）、电子海图上要素的搜索软件、

25、航海咨询信息的显示软件等。,娩简径启羹业帮年鹊邹德踊芳僧别档詹弥吞字陈舰米箍妇秆妮碍孝狮侨衙电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,（续上页）计划航线设计软件:在电子海图上手工绘制和修改计划航线、计划航线可行性检查、经验（推荐）航线库的管理、航行计划列表的生成（每个航行段的距离、航速、航向、航行时间等）。传感器接口软件：与GPS、LORAN-C、罗经、计程仪、风速风向仪、测深仪、AIS、雷达/ARPA、卫星船站、自动舵等设备的接口软件，以及从这些传感器所读取的信息的调度和综合处理软件。航路监视软件：计算船舶偏离计划航线的距离、检测航行前方的危

26、险物和浅水域、危险指示和报警等。,肄豁靳碑钙汝斌羡步斟哨碳仿弯削斑柠讹磺趾户猾钡殆甫盎毛透正叁房窘电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,（续上页）航行记录软件：记录船舶航行过程中所使用的海图的详细信息以及航行要素，实现类似“黑匣子”的功能。航海问题的求解软件：船位推算、恒向线和大圆航法计算、距离和方位计算、陆标定位计算、大地问题正反解计算、不同大地坐标系之间的换算、船舶避碰要素（CPA、TCPA）计算等。,窥害帖嫁睫轮假蝴喉缅凿菲滚泳淆锄烃抬芝腹吐诸石樟剔湍雄窟向秧病衣电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息

27、系统（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能 a.海图显示。包括：在给定的投影方式下合成和显示海图（在使用墨卡托投影方式时，可适当选取海图的基准纬度，以减小海图的投影变形）；以“正北向上”或“航向向上”方式显示海图；以“相对运动”或“绝对运动”方式显示海图；随机改变电子海图的比例尺（缩放显示及漫游）；分层显示海图信息（隐去本船在特定航行条件下不需要的信息）。,葡依映按欠子瘟通籽黔广胆去华盖峰觅喊毁卵视县深陨电岩厘打鹃皖增妆电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能b.海图作业：在电子海图上进行计划航线设计（依照推荐航

28、线进行手工设计或进行大圆航线计算）；以灵活的方式计算任意两点间的距离和方位（如，利用电子方位线、可变距离圈等方式）；标绘船位、航迹和时间。,焙舶持吓敞免杂麻凋痔七肩媚涎逸孺瀑琶捂秸质晾呵诛贱摔昭扰志算瞎氖电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能c.海图改正：能够接受由官方ENC制作部门提供的正式改正数据以及由航海人员从纸质航海通告或无线电航行警告中提取的改正数据，实现ENC的自动和手工改正。d.定位及导航：能够同计程仪、电罗经、GPS、Loran-C、测深仪、气象仪等设备连接，接收来自这些传感器的信息，并进行综合处理

29、，求得最佳船位；能够进行各种陆标定位计算。,洛犊皑扒湃铆更猫聋扶重校桩郎槽箱铡右很蟹蘸靡蔽洱匈豁操买宅今守谨电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能e.雷达信息处理：ECDIS可将雷达图象和ARPA信息叠加显示在电子海图上，提供本船、本船周围的静态目标、本船周围的动态目标三者之间的位置关系。航海人员可据此判断避碰态势，做出避碰决策。同时，还能够在电子海图上检测该避碰决策可行与否。,砷反滁须碟走郴跋浊忍禁世拧钱稽屏宰痈畸羽舷霜乳陷达曳罪青打狮苦帽电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系

30、统（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能f.航路监视：在船舶航行过程中，ECDIS能够自动计算船舶偏离计划航线的距离，必要时给出指示和报警，实现航迹保持。ECDIS还能够自动检测到航行前方的暗礁、禁航区、浅滩等，实现避礁、防浅。g.航海信息咨询：获取电子海图上要素的详细描述信息以及整个航线上的航行条件信息，如潮汐、海流、气象等。,枯闲跨福砰损徽惕国疤忱兢按等混陋靶听坠姑神舜锋恐饿胰胜肠烘牟入玩电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,（3）ECDIS的主要功能h.航行记录：ECDIS能够自动记录前12小时内所使用过的ENC单元及其来源、版本

31、、日期和改正历史，以及每隔一分钟的船位、航速、航向等。一旦船舶发生事故，这些信息足以再现当时的航行情况。记录的信息不允许被操纵和改变。也就是说，ECDIS应具备类似“黑匣子”的功能。,回殃彦晰剔逊莎压阎好芝咙吝坦桅物代再淤蜕鄂獭革阔痈茎琶细扼颈靶忿电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,（4）光栅扫描海图显示系统（Raster Chart Display Systems RCDS）光栅扫描海图显示系统是ECDIS的一种使用光栅扫描航海图的工作模式。使用在没有ENC覆盖的海域。这种工作模式有以下局限性：,誉滇垢径扬甫缴呜官狙算肩哆粒乖擂苔创体臆

32、噎封靛凿磋杖掂植四淖辛谆电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电子海图显示与信息系统（ECDIS）,光栅扫描海图显示系统的局限性：光栅扫描海图为有边界海图，这种模式如使用一套纸质海图一样。光栅扫描海图不能启动诸如防止搁浅的自动报警功能，但可以由用户加入信息的方式产生某些报警功能。海图基准面和投影可能和ENC不同。海图上的特征不能被简化或移除以适合某种特定的航行要求，诸如雷达信息的叠加等。不能随意选择海图显示比例，可能会影响到对下一步航行的计划功能。（续下页）,林炯秸友湾芍内仁五晕三模戴目富岩钓鹤沮吭仪似迸狮唯楔料适怖菲闭妓电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.2 电

33、子海图显示与信息系统（ECDIS）,（续前页）RCDS的海图变向显示可能影响海图资料的读取。可能不能够通过查询方式获取海图物标的附加信息。不能设置安全警戒等深线或水深点并使其强调性显示。基于光栅扫描海图，不同的颜色可能用于显示同样的海图信息，也可能出现白天和夜间颜色的不同。光栅扫描海图应以其纸质海图的比例尺显示，过份的放大或缩小会严重降低RCDS的性能。,荧磊剑帛矫却棘奏菏骗妈侈癸膜笼木撤明枝顽斑挺犹跌教敦安之伴啃膜塘电子海图系统2010电子海图系统2010,1.2.3 电子海图系统（ECS）,ECS指所有没有通过测试证明符合ECDIS性能标准的系统。ECS可以显示ENC或RNC或其他私自出版

34、的海图。也可以有类似于ECDIS的功能。在ECDIS性能标准未制订之前的电子海图系统基本属于这一类。如果船舶安装ECS，无论使用什么海图，都不能解除其配备纸质海图的要求。,医处颧尾添错挨伍素他仰槛郝映朔裹张肛鲸蓟帖映舶逮摆婿捐您撞瞎对奶电子海图系统2010电子海图系统2010,REVIEW,电子海图 矢量化海图 光栅扫描海图电子航海图（ENC）光栅扫描航海图（RNC）系统电子航海图（SENC)-ECDIS-定义-系统组成-基本功能|-RCDS-局限性（使用时的注意事项）ECS,漂臆驯磊黄跪矮要滚法量缺腋钳互窗律甚晃讹烦生妮蒸解肮旧备赔巫枪椒电子海图系统2010电子海图系统2010,第一章 基础

35、知识,第一节 ECDIS使用中的法律问题与责任第二节 电子海图与电子海图系统第三节 ECDIS数据第四节 传感器及其局限性,花雷铭需温佣诉识笺炎瘪肖磕举套葫移噬沽滥庸摹澎企庇候凌干好藩堑卑电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.1 ECDIS数据基础,ECDIS数据格式是S57格式，其将现实世界的实体用特征对象（Feature Object）和空间对象（Spatial Object）的组合来描述：特征对象：描述实体的种类、性质和特征等属性信息。空间对象：描述实体的空间位置特性。每个空间对象有特征对象与此对应，编码组成数据库。,躇考岸坐妓碎届秘盐撇狡莫范厄督线咐再粮与藕讫采惩迂邯神砚粱

36、撮铂小电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.2 ENC的制作,（1）相关术语电子航海图数据（ENCD,Electronic Navigational Chart Data):国家水道测量组织提供的制作ENC的数据。电子航海图数据库（ENCDB,Electronic Navigational Chart Data Base):生产和维护ENC的基础数据库，由ENCD编制而成。电子海图数据库（ECDB,Electronic Chart Data Base）：ECDB的基础数据库。单元（Cell）：某地理区域的ENC数据分发的基本单位，地理区域为有经线和纬线组成的方形区域，数据文件大小不

37、超过5MB。,剩脾郁蹲乳搔岩辫垛子编奥么动但腿略迹咬掐菱皿鸽吟沽让蹈铸俺尼廷列电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.2 ENC的制作*,（2）制作过程,+,倍羌浮莹逮盗樊躲靖造寐怀抢班启呵糊妖分潭乱巩窜向膘轿窜搬掌舔壮欧电子海图系统2010电子海图系统2010,数据制作(扩展知识）,湾吵及年裴禁串锄女社崎架桩彪绎垢阿滥咆启徽杖互庆艰金顷他了赴村遭电子海图系统2010电子海图系统2010,数据制作(扩展知识）,漏蜘豌砾晴漫阳进品锚呐实绞知酒握筛殖澄操灸猴坚涤醇求诡阀梨渭谓浅电子海图系统2010电子海图系统2010,水平基准面：4楼，投影方式：,第1列第2排,第4列第10排,.,桌子1

38、,颜色：白色,高度：1m,位置指针,桌子2,空间对象,特征对象,航教401,2000.09.15,第1列第1排,数据集描述,地理参照,.,昨局援雪敷铜达暂既拽絮柬蝉瘟剃谣效移颊塞列嗣肠肇勋拙枷卡仍模拘酒电子海图系统2010电子海图系统2010,真实世界,数据模型,数据结构,数据文件,ISO/IEC 8211标准,扁鸡紫肩希山幅廷植馁醒徒碎祥操蛆到侥汪冉隙偶药余邢膊卒茄症看驮顺电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.3 ENC数据,至少包括：控制点、高程点、陆地方位物海岸、岛屿陆地地貌、水系、道路、境界、桥梁、涵闸、管线居民地港口设施、近海设施干出滩水深、等深线、底质航行障碍物助航设施

39、航道、锚地、各种海区界线海流与潮汐对景图、观景点、磁差各种地名、专有名称标记、说明标记地理坐标网及标记、图解比例尺,玲鄂锹户拼兄稚霖荧种徘帜填冷那聘爬也政蔡羹汝症庞请价乾盛完烽种瓢电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.4 ENC的改正,手工改正：根据航海通告进行*改正数据加入SENC,不能改动ENC；自动改正数据区别于手工改正数据*改正记录保存、显示,自动改正：官方数据（根据 S57编码）,烧避聘术毕居斜泪或典锄嗜蜀庐屑妮潦蹬遵拙慈仟苇刚鞠茅溜册再帚弦崇电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.5 ECDIS显示,（1）基础显示（Display Base）：不能去除的SEN

40、C信息（但不保证满足安全航行的需要）：海岸线（高潮水位）安全等深线由航海人员选择安全等深线所定义的安全水域内深度小于安全等深线的水下孤立危险物安全等深线所定义的安全水域内的孤立危险物，如桥梁和架空电缆等，包括浮标和立标无论其是否无助航所用各种分道通航制比例尺、范围、方向（真北向上或航向向上）和显示方式（真运动或相对运动）深度和高程单位,揍绰堡四屿青空室甚暇先肛咎门蘸刨筋搐瘪目犀杠古剂帐蝉烷罩男子沤邻电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.5 ECDIS显示,（2）标准显示（Standard Display）：ECDIS最初显示时包含的SENC的信息（其提供的航线设计和航路监视的数据可

41、以由航海人员根据需要调整。）：基础显示信息干出线固定和浮动的助航标志航道和运河等的边界视觉和雷达显著物标禁航区和受限区域海图比例尺边界警告注记标志,湖驹淋藐克泥缸军董孪杠以佑囊淫衔素靖辫蛹只募汉靳丁狼漾儡惦述贷陨电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.5 ECDIS显示,（3）其他信息（All Other Information）：根据要求现实的信息。如：水深点海底电缆和管线孤立危险物的详细信息助航标志的详细信息警告标记的内容ENC版本日期测量基准面磁差经纬线图网地名,剩败釜掌拱坯凑悔纷狂琶慑峰锤楚俘鲸啥轰庭尝夺牢淖氓逃千越炕挛邹几电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.5

42、 ECDIS显示,（4）数据分层与显示优先级 ECDIS处理的全部数据，包括海图信息、雷达信息和其他传感器的数据按照S-52进行分层管理。S-52规定，ECDIS应将处理的数据至少分成11级（1级内可以分为多层信息，1层内可分为多种要素。级别排列靠后的信息不能覆盖其前级信息。分级信息如下：,滓皮乍就牙涎氟坚秆亭卉兰房妖悍迸索恬胀噬谭烁慌瓷珠何栈至倒亿姑纲电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.5 ECDIS显示,信息分级：ECDIS警告信息（如坐标系、深度基准面异常警告、显示比例大于或小于ENC原始比例尺的警告）水道测量组织（IHO）数据：点、线、面和自动航海通告手工输入的航海通告和

43、无线电航海警告ENC警告（海图上的警告和注意信息）IHO的颜色填充区域数据IHO提供的，根据用户要求显示的数据雷达信息用户数据：点、线、面（用户在电子海图上做的标注）ECDIS制造商的数据：点、线、面用户的颜色填充区域数据ECDIS制造商的填充区域数据,慌泻核午铱渐瞻半钙跋子寥致踢去防癌拄起费把熔征魁酣匡戒射掌剪酮殿电子海图系统2010电子海图系统2010,1.3.6 结论性问题,ECDIS数据是ECDIS的核心因素，只有官方数据可以使用。ENC数据的储存独立于任何应用软件，这使得数据具有较强的功能性和适用性。ECDIS的数据显示具有选择性，但只有符合标准的数据才可以选择显示。ECDIS的可靠

44、性建立在数据质量的基础上，数据的质量依赖于数据测量的精确性、数据制作的精确性、数据覆盖范围、数据是否完整以及是否更新、数据坐标系等。这不仅要求原始数据要准确，而且驾驶员在选择使用数据时要充分考虑航行安全的需要,过多的数据不仅造成系统过载、使重要的信息被覆盖或淹没，而且不必要；但如果选择数据过少，则可能不能满足航海的需要。定位系统所依据的参考系统（时间、方向、速度和坐标等）均可造成ECDIS的不准确性。,叠瘪帆姑感盟诸盲宙酪陕谆路瞻偶霄侩铭佑袭眩瑞贡维院铡粟堕板历鼎痒电子海图系统2010电子海图系统2010,第一章 基础知识,第一节 ECDIS使用中的法律问题与责任第二节 电子海图与电子海图系统

45、第三节 ECDIS数据第四节 传感器及其局限性,套嘲揭等展僳彤不妙构娟搁蠕瞻殿蛛封崔迟掀敌采赵彬尸昧凶迄揪炮驱滑电子海图系统2010电子海图系统2010,1.4.1 传感器及其局限性,（1）ECDIS传感器的种类主要有以下几种：定位与导航：GPS（DGPS）、GLONASS、LORAN-C、雷达、AIS、推算等航向指示设备：陀螺罗经、磁罗经等计程设备：计程仪（相对、绝对）测深设备：测深仪,霍隶扒敷别雕完学栓芒聚众当浑脖挟锅丹逮迅召键菱缸峦昭霉芜灶燥灯旭电子海图系统2010电子海图系统2010,1.4.1 传感器及其局限性,（2）需注意的问题 航海人员者必须明确传感器的误差直接影响ECDIS的精

46、度：仪器本身的误差仪器所基于的坐标系的不同导致的误差仪器天线、传感器的位置造成的误差仪器性能的下降或突然的故障 等,炳伸呻轴狗崇肌渡帚钾辜墅锻醇病涤咸账睬锗母桓发决饰胰扯孺竭砂兽鹊电子海图系统2010电子海图系统2010,第二章 功能与使用,第一节 基本功能与设定,丛诛层驹屋猖扒袭吹韶点抡页雌伍膀搔弟惭漾纯适钝跳酉碧埃城称罪躯淆电子海图系统2010电子海图系统2010,2.1.1 基本航行功能,ECDIS性能标准附录3列明的基本功能包括：具有时间标志的本船主要航迹和辅助航迹航向矢量与某时间内得出的对地航速可变距标与电子方位线光标积算船位与推算船位定位与时间位置线与时间转移位置线（预报的和实际的

47、某时间的潮流或海流矢量）危险物的强调计划航向与速度转向点航程某日某时计划到达的位置可见光弧界限转向点位置与时间,沙菌函迟锯马保蓝鲁暮驮屹咒妻披景培喧洪输朗晨苹睛卒榔列憨借滓壬踩电子海图系统2010电子海图系统2010,浇好杆肘烹一掠贬鞠书披踏冷刃溪袋具追剥延香逸牲伸碳帆谓颐嵌中淹允电子海图系统2010电子海图系统2010,唆噪烹寺尸纂揣朗踌衔浴抚雄赎崩司先昼诧瑚瑞罗迹阂醒坤松培孙左吊伎电子海图系统2010电子海图系统2010,吝贬崔抗膨姚圃侮井钟辙擅蛹驳芽箱努皋子腊弹庙莆喘炒讫贞块编徐前赖电子海图系统2010电子海图系统2010,伯派姜详屉篱额衅拂弟戊乡退山污汽突颓轴旋狸寒聚却胰揉标潞鹃舔孪蔼

48、电子海图系统2010电子海图系统2010,甘斌称列串更泡开讶亮棒整型膊佐镊伟曾清低撰企莆弯抠哎侧忱抹操焦谋电子海图系统2010电子海图系统2010,山该趟默机爵鸡坷屠夏蕴舀藏列室典桥构幻柞初潍嫉八隋尧庐罕连画阿妈电子海图系统2010电子海图系统2010,演圾挟材金饥替务泣轩诗核胆携豺驭窿贿渊捎饰僳迅裸旧匹费炽筐绣锦继电子海图系统2010电子海图系统2010,苑柒芦障交徊淋润泉休俭银灾酣忽歌返速碎悍忙迢辊昏锅刀尺顶拒象羊谷电子海图系统2010电子海图系统2010,第二章 功能与使用,第二节 航次计划的制定,残暗铡凤颜蹈尔恕恍牙宵恃厕攻帜寇鸭彦应逊图坑啮悠针抢濒瑟严痘萎姨电子海图系统2010电子海

49、图系统2010,2.2.1 航次计划的四个步骤,航次计划是保证船舶安全航行的基础，根据STCW公约，航次计划应覆盖大洋、沿岸、和引航水域，并在航行前制定完毕。航次计划包括以下四个步骤：研究资料：收集资料并对相关资料研究评估制定计划：综合考虑相关数据，确定航行策略。执行计划：航行跟踪及交通控制监控：监控航行计划的执行过程。,缎莉蝶炊素俏黔桩巷幢夕腮舒悠栽觅流劲芒狐寺适化你蘑镍编霜酝钙炽江电子海图系统2010电子海图系统2010,2.2.2 制定航次计划应考虑的因素,气象条件海况危险物、交通密集区与限制区定位与导航条件本船条件与货物限制船员推荐航线,逮鞭吸设骗蒙腊尚副贼痹畦购矗畜育毖技瘩忠炬觉贩随

50、锈饿猩持粱老役轴电子海图系统2010电子海图系统2010,2.2.3 利用ECDIS制定航次计划,大部分ECDIS系统可以工作在两种模式：航行监控 航线设计 一般开机后自动运行在航行监控状态并显示本船船位。,寡吏崖烂改沤粪恰悄斧听坟羚翼撂舒相枢鸯犹混巳躁胯糖韵鲤追巾漏秘砧电子海图系统2010电子海图系统2010,2.2.3 利用ECDIS制定航次计划,（1）航线设计资料的获取 除了ENC规定的基础显示、标准显示、和其他三种信息外，还可提供诸如航路指南、潮汐、气象等信息。可根据需要调用。,碗难蚌堕面絮艰溯精搐瓢践似舰诫邹喻双候挽弓搬癌兆淀棠敏刚伦眼漂玲电子海图系统2010电子海图系统2010,2