淺析電子海圖發展的現狀及其影響

摘要：電子海圖是航海事業及科技的發展而產生的一種實時導

航系統，是地理信息系統在艦船組合導航系統中的重要應用。電子海圖使航海自動化邁上一個新臺階，其應用前景是十分可觀的，必將是21世紀現代航海中的重要航海電子設備。

關鍵詞：電子海圖 ECDIS系統 發展影響

1 電子海圖的應用領域

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、航標管理、漁業、引水、海洋測繪、海洋工程等等。

2 電子海圖發展的現狀

2.1 電子海圖的特色功能及其關鍵實現技術

本系統是一個基于網絡版本的電子海圖系統，方便了用戶的使用，同時具有較強的輸入輸出接口，方便用戶及時找到自己所需的信息，也對海上各種船舶進行動態監控，避免各種故障的發生。數據庫的構建及各種數據的模擬都是采用國際標準，可以將外界所需數據直接導入數據庫，進而顯示在地圖上。

2.1.1 本系統的特點

①基礎信息標繪：直觀展現海上油區及船舶運行海域的海況海貌，包括：主要航線（及相關）信息；港口和碼頭信息；限制航線區域、拋錨區域、航標燈、海域等深線等信息標注。

②基礎操作：全域顯示、方便靈活的縮放顯示、多窗口海圖顯示（每個窗口固定跟蹤一條船）、縮略圖窗口顯示（鷹眼功能）、標簽、目標信息查詢、經緯網格顯示控制、截圖功能、方位距離計算顯示、面積計算、當前海圖狀態保存（下次進入系統自動復原海圖狀態）。

③實時動態監控：能夠動態獲取并顯示海上航行船舶信息，并具有以下監控功能：船舶動態標繪、船舶列表查詢、船舶符號設定（內部船舶、外來船等）、主跟蹤船設定（單獨窗口跟蹤）、主跟蹤船航跡再現、走錨報警（拋錨后，若船舶發生較大距離偏移，則表示可能出現走錨現象）。

④系統構架：本系統采用格式化架構、接口技術，使得本系統具有不錯的可擴展性。

2.1.2 圖基本信息標會

①用戶只要將鼠標放到地圖上的各個區域中，就會顯示各個區域的相關介紹，點擊一下就會出現更詳細的信息及其經緯度坐標。

②通過滑輪滾動鼠標所在的區域就會將放大或者縮小海圖上的各種信息。當鼠標縮小到一定程度，地圖上的各種信息會集成到一點概括顯示該區域信息。相反當放大到一定程度后就會顯示被覆蓋的信息。

③港口、油田等信息查詢。點擊主操作下的信息查詢，之后就可以在新頁面的兩個下拉菜單中選取相應的信息點擊查詢，如果有您需要的信息，就會在頁面的正中間顯示出該點的信息。

所用技術ADO.Net技術，Javascript和ASP.Net結合技術。首先通過ADO.Net技術將所需的數據從SQL Server數據庫中讀出數據，然后將數據通過Javascript和ASP.Net結合技術顯示到網頁上面去。

2.1.3 動態監控模塊

①船舶列表查詢：點擊動態控制下的船舶管理菜單，就會出現一張船舶信息表。在此頁面就可以對船舶信息的增、刪、查、改。其中修改使用了模糊查詢技術，用到的符號有“_”，“%”，“[]”，“[^]”等等一系列模糊查詢通配符。

②船舶符號設定：這是有系統內部設定。主要是通過船舶符號顏色不同來設定。數據中船舶表中有一個船舶類型的字段。在系統中就可以通過取出該字段來內定船舶顏色，其中船舶符號顏色是根據國際圖例標準來實現的。

③主跟蹤船的設定、航跡再現、走錨報警。點擊“動態監控”下的“船舶監控”，在此操作下的頁面，每一條船都閣一定時間更新一下出的坐標。這項技術是通過AJAX技術實現的，ASP.Net的“Timer”控件實現的。其原理是，隔一段時間通過局部刷新的技術將所有船的坐標重新向服務器請求。主跟蹤船的設定是將某條特定的船輸入文本框，然后點擊設為主跟蹤船，就會該船的特定監控頁面。在該頁面中當船遇到危險區，或者是在終點拋錨范圍不當，就會發生報警，及時更改航行路線，從而避免危險發生。

2.2 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標準的矢量電子海圖。ECDIS的應用，離不開全球范圍的數千幅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，也存在著缺乏法律保障、改正不及時等問題。

2.3 電子海圖顯示與信息系統（ECDIS）和電子海圖系統（ECS）

雖然電子海圖從開始研究到目前只有短短的十幾年，但是電子海圖產品的發展非常快，短時間內出現了很多電子海圖產品。由于ECDIS的開發屬于企業自身的行為，因此，其發展非常快，遠遠超過了ENC的發展速度。現在，全球大概有十幾家企業能夠生產出符合國際標準的ECDIS，其中英國的船商公司，德國ATLAS公司，德國7CS公司等是其中比較著名的。另外，還有一起企業能夠生產出不符合國際標準的電子海圖產品（ECS），據不完全統計，估計會有千家以上。

3 國內現狀

我國從上世紀80年代就開始了對電子海圖的研究，當時由于一些原因，只是進行了研究和試用，并沒有廣泛的開發，當時知識由海軍測繪研究所研制的電子海圖系統在海軍軍艦上有應用，而從那以后，大連海事大學等幾所研究單位就停止了對電子海圖系統的研究，而轉向其他的研究。一直到目前為止，我國還沒有一款自主研制生產的符合國際標準的電子海圖產品。不過，已經有很多的其他行業的公司看準了電子海圖未來的前景，開始進行電子海圖系統的研究和開發工作，還有的單位已經研制出了一些簡易的ECS，并且已經投入了市場。

我國的海事局當前正在進行針對國際標準的電子海圖的研究工作，其中上海海事局已經完成了符合國際標準的電子海圖軟件的制作設計；天津海事局已經能夠批量的生產S57標準ENC和ER（電子海圖改正），這兩種產品都是應用的加拿大的軟件HOM；天津海事局現在還和武漢測繪科技大學針對S57標準電子海圖質量控制軟件展開聯合研制。

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