《电子海图系统》PPT课件.ppt
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1、电子海图系统(S-52及相关标准),国际组织有关ECDIS的标准,一、S-52标准介绍,1、版本沿革IHO电子海图显示系统委员会(COE)1990年5月 暂行规范SP-521992年9月 SP-52 2.01993年10月 S-52 3.01996年12月 S-52 5.02010年3月 S-52 6.0 即现行标准,一、S-52标准介绍,2、主要内容,一、S-52标准介绍,2、主要内容正文S-52 6.0 背景、ECDIS概念显示信息及其组织符号化区域、符号、线及文本规范颜色规范显示屏幕规定附录1:S-52表示库附录2:显示器初始色彩校准附录3:显示器校准维护附件1:ENC更新指南,一、S-
2、52标准介绍,2、主要内容显示内容及其组织综合考虑事项操作考虑事项显示信息的组织,一、S-52标准介绍,2、主要内容综合考虑事项设计考虑考虑确ECDIS信息的显示始终清晰明确,要素的表示及其意义必须准确无误。基本准则是使用精心设计的符号及颜色使显示简洁明了。,一、S-52标准介绍,2、主要内容综合考虑事项显示信息的多样 物理上的海图的信息(如海岸线、等深线、浮标);导航线、航道、指定区域、警告等;来自航标表的增补HO信息等;附加的当地海图信息、用户注释、生产商的信息;海图作业如计划航线、电子方位线和范围圈(距离环)本船位置及速度、船舶航向及转向速率、航迹等;定位精度或与辅助定位系统进行的位置核
3、对;船舶操纵选择(根据船舶的特性);航海数字信息(船舶的经纬度、船首向、航向等);雷达及其他传感器信息;AIS信息;由ECDIS发出的航行报警或警告;,一、S-52标准介绍,2、主要内容综合考虑事项信息表达的灵活性 显示关闭多种类型的海图和非海图信息;选择:标准显示、或概略显示、以及完整或简化符号;用光标查询更详尽的信息;叠加或消除雷达视频或雷达目标信息 叠加或消除其他传感器信息或来自岸上的遥测信息;改变显示的比例尺或方向;选择绝对运动或相对运动;改变窗口显示的屏幕布局,将文本信息排放在图廓边缘;航行操作显示时采用下拉菜单及其他的操作交互 给出航行或海图警告,诸如“已到安全深度边缘”图解表示计
4、算机评价的搁浅危险;图解表示船舶临近的环境,以帮助船员近距离的操纵;,一、S-52标准介绍,2、主要内容综合考虑事项颜色识别为确保要素间的色彩对比,屏幕在使用前必须经过核准,并在维护时注意检查。如果疏忽了这一步,点、线、符号及普染色区会变得模糊不清,信息会因此而丢失或引起误解。白天,驾驶台上的光线从日出到日落在不断变化,太强的光线会冲淡显示的信息;夜间,从显示屏上发出的光必须减弱到不影响海员视觉为宜。(夜晚驾驶台都很暗),本规范的设计,必须满足这些苛刻的要求,而不是只满足正常白天条件下的需求。,一、S-52标准介绍,2、主要内容操作考虑事项1)与纸质海图的相似性尽量沿用纸海图习惯2)要素识别和
5、信息源的识别要能清晰识别显示屏上大量的要素,不同的水深、各种类型的浮标立标、海图上的线与船员标绘的线等等。同时,还应该能识别出不同的数据来源,如ENC信息、人工输入的航海通告信息、当地信息、航海驾驶员的注记和制造商的补充信息等。,一、S-52标准介绍,2、主要内容操作考虑事项3)航线计划/航路监视、超前显示航线计划要求屏幕显示内容的可辩视距为70cm,应尽可能地详尽。航路监视显示模式应能进行快速决策。它的可辩视距应为数米远。航路监视显示模式只表示直接相关的信息,以确保信息提取迅速、明确而非模棱两可。由于屏幕比纸质海图小,ECDIS应具备超前显示功能。可提供一个小比例尺的超前显示窗口,一、S-5
6、2标准介绍,2、主要内容操作考虑事项4)强调显示突出重要要素(本船符号、安全等深线、计划航线等)海图要素叠加显示在雷达图像之上5)比例和范围指示器比例棒(1海里、10海里)本船6分钟矢量标记(方向和速度),一、S-52标准介绍,2、主要内容操作考虑事项6)白昼与夜间显示白天颜色表要具有强烈对比度夜晚颜色注意两点 重要要素采用特殊的符号和线型编码(如本船符号用独特的双环,在夜晚用重白色)如果整个晚上显示区仅含一个深度带(港区),那么,船员就无法通过颜色的绝对差异来鉴别船舶所处的深度带。为此提供了一个清晰可见的“浅于安全深度”的图案用来指示浅水,一、S-52标准介绍,2、主要内容操作考虑事项7)显
7、示器的安置在正常的驾驶台位置能清楚地看到显示内容,并可方便地操作控制器;和雷达并排摆放;显示屏应避免太阳光直射,显示器不能安放在使观看者面对阳光的位置8)文本显示在图形操作显示中应尽量避免出现文字(除非绝对需要)文本显示可单独用一个屏幕,也可在图形操作显示屏上开窗(浮标的编号、航线、船首向、警告、潮汐信息),一、S-52标准介绍,2、主要内容操作考虑事项9)闪烁闪烁符号极少地用在非常特殊的场合。是为了吸引注意力,而不是模拟一个真实的闪烁物标。10)操作人员对信息的控制要有效而简单,一、S-52标准介绍,2、主要内容显示信息的组织有非海图信息显示、信息优先级、显示分类和显示ECDIS的更新1)非
8、海图信息显示辨别海图数据和附加数据航路监视显示的航海者信息、制造商信息显示雷达图像 显示选取报告 单位 ECDIS图例,一、S-52标准介绍,2、主要内容显示信息的组织2)信息的优先级a.数据显示的绘制顺序分为10个优先级分层:(1)ECDIS可视的警报/指示(例如警告、超比例尺显示);(2)HO数据:点/线和面+官方改正;(3)人工输入的航海通告和无线电导航的警告;(4)HO警告(ENC警告);(5)HO颜色填充区域的数据;(6)按需显示的HO数据;(7)雷达信息;(8)航海人员的数据:点/线和面;(9)制造厂商的数据:点/线和面:(10)航海人员颜色填充区域的数据。b.雷达图像叠加时优先级
9、,一、S-52标准介绍,2、主要内容显示信息的组织3)显示分类IMO 分类(基本、标准、完全)选择航行监视显示的物标:显示分组及组合选择航行监视显示的文本:“重要”和“其他”文本分组4)更新显示自动、半自动更新:同ENC一样,用标准颜色和符号显示;手动更新:用标准颜色和符号显示,用手动更新标示符识别;,一、S-52标准介绍,2、主要内容符号化区域、线和点以及文本的规范综述1)符号和线型的选项为了突出浮标符号,以免碰撞符号库提供了简化符号和纸海图符号;为了大比例尺海图的显示更清晰,符号库提供了符号化和简单边界线型。,一、S-52标准介绍,2、主要内容符号化区域、线和点以及文本的规范综述2)区域符
10、号化-填充方法不透明颜色填充:在底层,等深区域和陆地等。半透明颜色填充:分道通航区和海图作业区,叠加在深度区上 线型图案填充:繁忙的水域,交通枢纽(汇合处)等 连续的填充图案:无数据区,冰区等 符号图案:不忙的水域,临时显示单个中心符号:锚地,航道方向符号。,一、S-52标准介绍,2、主要内容符号化区域、线和点以及文本的规范综述2)符号化区域-边界符号化区域边界用于大比例尺,简单区域边界用于小比例尺复杂线型 单边复杂线型 简单线型:虚线、点划线等颜色:紫色-重要区域,灰色反之。,传统(纸海图)符号并符号化线型,简单符号并简单线型,一、S-52标准介绍,2、主要内容符号化区域、线和点以及文本的规
11、范综述3)符号规范(表示库)4)纸海图INT1及ECDIS海图 1及图例索引 5)线、符号和文本的大小;文本字体 6)显示方向7)ENC比例尺;ENC索引;HO数据限制 8)海图数据质量指示器9)光标查询,一、S-52标准介绍,2、主要内容符号化区域、线和点以及文本的规范ECDIS新符号1)新增符号的类型识别不安全深度的特殊的ECDIS海图符号:安全等深线、安全水深、孤立危险物等简化符号、符号化区域边界线型新增海图符号,如指北箭头、比例尺图幅边界、浅于安全等深线的深度区等由IEC为IMO设计的IEC航海者航行要素:本船符号,一、S-52标准介绍,2、主要内容符号化区域、线和点以及文本的规范EC
12、DIS新符号2)识别不安全深度的特殊的ECDIS海图符号 本船安全等深线深度带色调:2色、4色“深度小于安全等深线”填充图案 本船安全深度孤立危险物,一、S-52标准介绍,2、主要内容符号化区域、线和点以及文本的规范ECDIS新符号3)其他新增及简化的ECDIS符号及应用 简化浮/立标;水下孤立危险物通用符号;疏浚区;雷达显著海岸;禁区、警告、信息注记;未知物标;比例尺图幅边界、比例尺边界处超比例尺区域;比例尺棒;指北箭头;人工改正;雷达应答器;非HO 海图数据;无数据区;深度小于安全等深线的水域标识图案;航道汇合、交叉、迂回、航道通航制区域;冰川或浮冰区;昼灯;开启桥和架空电缆;大比例显示时
13、单边线型;元数据;专用提示符;IEC符号,一、S-52标准介绍,2、主要内容符号化区域、线和点以及文本的规范现存的海图符号纸质海图的IHO INT 1用于ECDIS海图1文本、图表,一、S-52标准介绍,2、主要内容颜色规范 目的通过调节显示屏幕的背景和各种符号与线边界的颜色,以适应驾驶台的光线条件,得到合适的视觉效果。解决驾驶台光线变化带来的显示效果问题。(晴朗白昼的强光下给出前景颜色的最大对比度,在夜晚能避免大面积光亮区),一、S-52标准介绍,2、主要内容,配色基本原则:黑/白:用于海上和陆地上的重要航海要素,这些要素需要通过与背景色的强烈对比来突出(如小于安全深度的水深)。白/黑:用于
14、较深安全的水域。灰色:用于航海要素,与黑色要素相比,它未必不重要,只是无需强调而已(如非危险水深)。紫色:用于具有导航意义的自然要素或人工导航设施(如立标、通航系统);用于附加的航海信息(如雷达显著物标,码头上的泊位);用于标定特殊区域(如禁止抛锚)。它还用于其他重要物标(如孤立危险物)。蓝色:用于深度带颜色填充以及强调显示孤立危险物。它还作为保留色,为以后其他需求和识别新要素使用。绿色:用于雷达图像及合成图像,并用于浮标、灯标。黄绿:用于从高潮线到低潮线间的潮间带填充。黄色(与红、绿):用于显示灯标和浮标/立标的真实颜色,并为今后其他线、符号留用。桔红:为海员专用色,用以进行注释,海图作业、
15、海图改正等,标准分划尺亦用此色。棕色:用于对航海无重要意义的陆地和潮间带上的要素。,颜色规范配色原则,颜色表白天(DAY)黄昏(DUSK)夜晚(NIGHT),一、S-52标准介绍,2、主要内容颜色规范,颜色表-DAY,CIE颜色模式,其他颜色规范(如RGB)只是针对某一特定CRT显示器,一、S-52标准介绍,2、主要内容颜色规范,标记中有“*”者为区域填充;词尾“d”指明是“显著的”、重要的,应显著表示;词尾“f”指明是“模糊的”、非重要的;词尾“1”指明是非危险的,如“sndg1”是深于安全深度的水深;词尾“2”指明是危险的,如“sndg2”是等于或小于安全深度的水深;,一、S-52标准介绍
16、,2、主要内容颜色规范,颜色表-DAY,一、S-52标准介绍,2、主要内容显示屏幕规定大小:最小有效显示区:270*270mm,分辨率:每毫米的最少线数(L):L=864/s。式中,s表示海图显示区较短一边的长度颜色:64色,IMO关于ECDIS强制安装时间表,中国海事局中国籍沿海航行船舶配备船载电子海图系统时间表,中国海事局中国籍内河航行船舶配备船载电子海图系统时间表,二、ECDIS性能标准及相关决议(MSC232(82),1、标准构成:由正文和7个附件构成完整的标准正文:三个模块组成附件一 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
17、息系统(ECDIS)操作与性能要求、测试方法和要求的测试结果”、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;附件二 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);附件三 给出了ECDIS中所使用的航行要素和参数的术语及其缩写;附件四 给出了ECDIS在完成计划航线设计和航路监视期间应自动检测到的特殊地理区域;附件五 给出了ECDIS的报警及指示的形式和内容;附件六 列出了对ECDIS后备装置的要求。附件七 光栅海图(RCDS)显示系统操作模式,二、ECDIS性能标准及相关决议(MSC232(82),1、主要内容
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