談ECDIS中的安全等深線問題

大連海事大學航海學院 胡江強 曹玉墀 李國帥 何慶華

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談ECDIS中的安全等深線問題

大連海事大學航海學院 胡江強 曹玉墀 李國帥 何慶華

摘要：由安全等深線定義對本船航行有威脅的淺灘和孤立危險物是ECDIS智能的重要體現。首先，介紹在ECDIS中設置的安全等深線和實際顯示的安全等深線之間的關系；然后，討論ECDIS如何通過安全等深線動態地定義、顯示、警告淺灘和孤立危險物，以幫助船舶駕駛員了解安全等深線在ECDIS中的重要地位，實現使用ECDIS提高航行安全的目的，避免事故發生。

關鍵詞：安全等深線；航行安全；電子海圖顯示與信息系統

一、引言

電子海圖顯示與信息系統（ECDIS）是從事國際航行船舶強制要求安裝的設備，也是船舶駕駛自動化和安全航行的關鍵系統。相對于紙質海圖，ECDIS可以根據本船條件定義本船的淺灘和孤立危險物。安全等深線（Safety Contour）是定義ENC上淺灘和孤立危險物、ECDIS防擱淺和危險物的關鍵參數。如果能正確理解和使用安全等深線，即能在ECDIS上明顯地顯示本船可能遇到的淺灘和危險物，適時地激發防擱淺報警；即使在基礎顯示模式下，也能保證基本的航行安全（不擱淺、不觸礁）。但很多用戶沒有正確理解安全等深線參數，導致海事尤其是擱淺和觸礁事故時有發生，［1，2］如2011年8月9日，19 000總噸自卸式散貨船“CSL Thamse輪”在英國馬爾海峽擱淺；2008年5 月12日，4106總噸雜貨船“CFL Performer輪”在北海 52°54.123′N/1°43.695′E附近一處海灘上擱淺；2008年1月2日，90 449總噸、長333.99 m的集裝箱“LT CORTESIA輪”在英吉利海峽以21 kn速度向西南航行時在一片沙灘上擱淺。這些事故都與安全等深線使用不當有關。當前突出的問題是，系統在裝船后，船員不知道如何使用安全等深線，而一直采用系統默認安全等深線值（30 m），使得淺灘范圍顯示過大，真正的淺灘在顯示器中被“淹沒”而不容易發現；或者擱淺報警過于頻繁，造成“狼來了”的后果。

鑒于安全等深線在ECDIS使用中的重要性，本文專門討論安全等深線的設置和顯示、安全等深線對海圖顯示的影響以及如何通過安全等深線進行防擱淺報警。

二、設置與顯示安全等深線

安全等深線由用戶根據本船條件進行設置：

安全等深線 = 吃水 + 富裕水深-潮高

其中，富裕水深值由船舶所航行水域開闊程度決定，水深有限時需要考慮潮高以修正為海圖水深。

相對于其他等深線，安全等深線加粗高亮顯示，如圖1（b）（c）（d）所示。

由于大部分ENC數據來源于紙質海圖，其等深線是離散的，比較典型的形式為0、2、5、10、20、30、50、……因此，如果設定的安全等深線值在ENC中不存在，ECDIS會自動選取鄰近更深的等深線作為安全等深線，使得用戶無法獲取設定的安全等深線。圖1（b）和圖1（c）中，雖然安全等深線線設置不同，分別為5.5 m和8 m，但實際顯示的安全等深線都為10 m；圖1（d）中，安全等深線設置為13 m，但同樣因為ENC中沒有13 m等深線，而選擇將20 m等深線作為安全等深線。

圖1（a） 地貌

圖1（b） ECDIS顯示（安全等深線設置為5.5 m）

圖1（c） ECDIS顯示（安全等深線設置為8 m）

圖1（d） ECDIS顯示（安全等深線設置為13 m）

三、安全等深線與淺灘和孤立危險物

1. 淺灘（危險水域）

（1）淺灘定義。

實際安全等深線（圖1（b）（c）10 m，圖1（d）20 m）可以理解為本船的危險水域和安全水域的分界線，ECDIS采用不同的顏色填充顯示其區別。

另外，淺水模式（Shallow Water Pattern）中以實際安全等深線和平均大潮高潮線為界進行網格填充（如圖2所示），這種灰色網格線在暗背景下呈現熒光效果，使危險水域在夜航時更明顯。

圖2 淺水陰影模式下的網格填充

（2）安全水深（Safety Depth）對淺灘定義的補充。

如圖3所示，考慮了本船吃水和富裕水深后認為船舶在水深大于17 m的水域航行是安全的。因此，將安全等深線設為17 m，但ENC中沒有17 m等深線，為了保證安全，將20 m等深線作為實際等深線。這在開闊水域航行沒問題，但在狹窄水域航行時，就不得不航行在17～20 m之間水域。為此，ECDIS設置了一個安全水深參數作為對離散等深線的補充，將不超過安全水深的水深加粗高亮顯示，以示醒目。

圖3 ECDIS顯示（安全等深線=17 m，安全水深=17 m）

需要注意的是，如果系統設置中不顯示水深（如在基礎顯示和標準顯示下），則該功能無效。

2. 孤立危險物

3. 雙色/四色顯示（Depth Shades）

在ECDIS中可以設置雙色或四色水深區顯示。雙色顯示以安全等深線為界，不同顏色填充顯示危險與安全兩個水域（如圖4所示）；四色顯示分別以淺水等深線（Shallow Contour）、安全等深線（Safety Contour）和深水等深線（Deep Contour）為界，不同顏色填充顯示4個不同等級深度的水深區（如圖5所示）。

圖4 以安全等深線（5m）為界雙色顯示危險和安全水域

駕駛員應根據需要選擇雙色或四色顯示，并選擇合理的邊界參數值。一般來說，雙色顯示即能滿足一般要求，無論是白天或夜晚，海圖顯示比較清晰；如果用戶對ECDIS使用特別熟練，又對水深層次要求較高，可采用四色顯示。

4. 與安全等深線相關報警

在航行監控時，如果所設置的前方報警區域穿越安全等深線或孤立危險物，即表示前方將要擱淺或觸礁，如圖6所示。此時，ECDIS彈出視覺和聲響報警以提醒駕駛員注意。

同樣，在航線安全檢測時，如果所設計航線穿越了安全等深線，系統會給出提示。

四、結束語

真正理解安全等深線的概念及其對淺灘定義和顯示的影響，充分發揮ECDIS的“智能”，實現使用ECDIS提高航行安全的目的，而非簡單地把ECDIS當成“紙”海圖使用。

（1）培訓時，應強調識別安全等深線，能做到即使接觸一套自己未曾操作過的系統，也能做無須打開設置界面即能確定安全等深線和淺水模式是否已經開啟，從而確認本船的淺灘所在。如在圖3的海圖顯示中，可以找出實際安全等深線為

20 m，根據孤立危險物符號下方的兩個特殊水深點判斷出設置的安全等深線小于18.8 m，而安全水深至少為15.3 m。

（2）使用時，應合理設置安全等深線值和安全水深，過大和過小都會導致不合理報警，影響航行安全。

圖5 四色顯示

圖6 ECDIS防擱淺

參考文獻：

［1］呂紅光，尹勇，曹玉墀，等.ECDIS避淺避礁參數設置分析和建議［J］.航海技術，2014（3）：42-45.

［2］曹玉墀，胡江強，劉軍坡.利用ECDIS預防船舶擱淺［J］.航海技術，2012（6）：39-42.

DOI：10.16176/j.cnki.21-1284.2016.02.006