珠江電子航道圖系統(tǒng)建設(shè)研究

李宛桐

摘 要：目前，珠江水運交通主管部門正在加快推進珠江航運綜合信息服務(wù)系統(tǒng)工程建設(shè)，助力珠江水運在“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展形勢下加快轉(zhuǎn)型升級。珠江電子航道圖系統(tǒng)是珠江航運綜合信息服務(wù)系統(tǒng)工程的重要建設(shè)內(nèi)容之一，做好電子航道圖系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)，需要對現(xiàn)有電子航道圖資源進行梳理分析，探討資源整合的模式和相關(guān)的制作技術(shù)標準，優(yōu)化建設(shè)方案，推進工程順利實施。

關(guān)鍵詞：電子航道圖 綜合信息服務(wù) 信息服務(wù)一體化

1.珠江現(xiàn)有電子航道圖建設(shè)概況

目前，廣西區(qū)、廣東省已完成部分電子航道圖的制作。完成情況如下。

1.1廣西區(qū)現(xiàn)狀

截止到2017年底，廣西區(qū)電子航道圖建設(shè)已經(jīng)具有一定規(guī)模，廣西區(qū)電子航道圖建設(shè)已制作電子航道圖722張，初步編制了地方電子航道圖制作標準規(guī)范。

電子航道圖系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、航道圖編輯改正、航道圖發(fā)布應(yīng)用全過程的電子化和部分自動化，改變了廣西區(qū)原有的航道圖生產(chǎn)及服務(wù)方式。廣西區(qū)港航局可以自主采集、編輯和發(fā)布電子航道圖，直接用于航標遙測遙控系統(tǒng)等，更好地為港航局及其相關(guān)航運部門提供及時、標準、準確的電子航道圖服務(wù)。

1.2廣東省現(xiàn)狀

（1）水域電子航道圖建設(shè)

目前，廣東省電子航道圖數(shù)據(jù)分布于廣東航道管理部門開發(fā)的廣東省電子航道圖應(yīng)用系統(tǒng)中，電子航道圖系統(tǒng)主要采用ArcGIS作為系統(tǒng)支撐平臺，已完成四條河段的信息化建設(shè)，分別是西江下游肇慶到虎跳門、蓮沙容（南沙-蓮花山）、勞龍虎、北江中游184公里，廣東省電子航道圖數(shù)據(jù)主要包括：行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、河道地形數(shù)據(jù)、河道建筑數(shù)據(jù)、航道及設(shè)施數(shù)據(jù)、動態(tài)監(jiān)控數(shù)據(jù)。

航道局系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)的航道專題基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要有：河道、暗礁、灘險河道、橋梁、港口、過河建筑物、海岸防護建筑、過河架空纜線、水下過河管線、水位站、船閘、水利閘、碼頭助航設(shè)施、內(nèi)河和近海航道、航標、信號標志、專用標志、航道測量標志等。

另外，航道局還建有廣東省航標遙測遙控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在西江下游航道和蓮沙容水道共258公里航道范圍內(nèi)建設(shè)的由193個航標組成的航標遙測遙控系統(tǒng)。主要包含有航標位置的GIS空間數(shù)據(jù)。

（2）電子航道圖數(shù)據(jù)資源集

電子航道圖管理系統(tǒng)的圖層分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)集、專題數(shù)據(jù)集兩類。其中專題數(shù)據(jù)集是電子航道圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)的權(quán)威數(shù)據(jù)，可以通過數(shù)據(jù)中心，提供給別的業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用?；A(chǔ)數(shù)據(jù)集圖層可從其他系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)資源，不從電子航道圖管理系統(tǒng)中進行獲取。

通過調(diào)查分析，目前廣東廣西兩省區(qū)的珠江電子航道圖的現(xiàn)有資源尚不能滿足珠江航運綜合信息服務(wù)系統(tǒng)平臺的建設(shè)的技術(shù)需要，在兩省區(qū)現(xiàn)有的電子航道圖的基礎(chǔ)上進行拼接整合，其技術(shù)難度大，效益不高，不應(yīng)進行整合拼接，建議應(yīng)統(tǒng)一采用新行業(yè)標準進行珠江電子航道圖的生產(chǎn)制作，分步驟實現(xiàn)珠江航道電子航道圖全覆蓋。

2.電子航道圖相關(guān)技術(shù)標準

2.1S-57標準

S -57標準的全稱為國際海道測量組織（IHO）第57號特殊出版物——《數(shù)字海道測量數(shù)據(jù)傳輸標準》，規(guī)定了電子海圖空間數(shù)據(jù)的封裝和傳遞方式。S-57使用了181個物標（地理物標160個、元物標13個、組合物標3個、制圖物標5個）和195個屬性，定義了海洋圖式中近千種符號所代表的地理實體。

在 S-57 標準中，物標被定義為可識別的信息組，包含兩類：特征物標和空間物標。S-57標準電子航道圖采用的是制作ENC數(shù)據(jù)的指定的鏈接點拓撲，空間物標包括孤立節(jié)點、連接節(jié)點和邊三類，并規(guī)定點狀物標的參照孤立節(jié)點或連接節(jié)點，線狀物標參照邊和連接節(jié)點序列，面狀物標參照從同一連接節(jié)點起始和終止的邊的閉合環(huán)。

2.2JT/T 765標準

JT/T 765標準是在S-57標準的基礎(chǔ)上進行擴充和修改產(chǎn)生的新標準。2008年，長江航道局編制完成《長江電子航道圖制作標準》，該標準在S-57的理論模型、產(chǎn)品規(guī)范和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，擴展分類及屬性定義，并根據(jù)內(nèi)河航行船舶的實際需要增補了數(shù)據(jù)格式交換標準和物標標準。

在數(shù)據(jù)傳輸方面，JT/T 765標準沿用S-57標準所采用的封裝結(jié)構(gòu)，僅修改了物標目錄，去掉了內(nèi)河不涉及的物標及相關(guān)定義，新增內(nèi)河特有物標定義，規(guī)范去除30個地理物標，增加21個地理物標。

3.珠江電子航道圖開發(fā)建設(shè)相關(guān)建議

根據(jù)廣西區(qū)和廣東省珠江電子航道圖建設(shè)開發(fā)現(xiàn)狀分析，珠江航運綜合信息服務(wù)系統(tǒng)的電子航道圖平臺開發(fā)建設(shè)應(yīng)采用JT/T 765標準。廣西區(qū)珠江電子航道圖目前采用的也是基于S-57標準基礎(chǔ)上通過拓展物標信息形成了特有的電子航道圖標準，添加了內(nèi)河特有物標信息，轉(zhuǎn)化為JT/T 765的難度不大可以通過修改物標目錄及屬性的形式轉(zhuǎn)換成符合JT/T 765標準的電子航道圖。尚未完成生產(chǎn)的航段，建議采用JT/T 765標準進行制作生產(chǎn)，通過廣西區(qū)統(tǒng)一接口接入珠江航運綜合信息服務(wù)系統(tǒng)。

廣東省電子航道管理系統(tǒng)目前使用的航道圖基于arcGIS系統(tǒng)，并非S-57標準的航道電子地圖，測繪數(shù)據(jù)長時間沒有更新，系統(tǒng)功能無法滿足內(nèi)河航道管理的要求，因此需要新建珠三角和西江干線電子航道圖，應(yīng)對整個廣東省境內(nèi)的珠江航道按照航道等級，分輕重緩急分步進行測繪。以此為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)制作符合JT/T 765標準的電子航道圖，并接入珠江航務(wù)綜合信息服務(wù)系統(tǒng)。紙質(zhì)航道圖通過掃描進行初步數(shù)字化，利用CAD軟件矢量化掃描圖，然后根據(jù)測量的一些高精度控制點，將電子航道圖納入到地理坐標系中。

珠江電子航道圖的制作流程主要有以下幾個步驟。

（1）數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理

采集數(shù)據(jù)包括水域和陸域的測量資料。水域主要包括水深數(shù)據(jù)及專題數(shù)據(jù)類；陸域資料主要包括兩類：一是平面資料，主要指堤線、岸線及岸線一定范圍內(nèi)的城鎮(zhèn)、村莊、代表建筑物、鐵路、公路、河道等資料；二是屬性資料，主要指碼頭、跨河建筑物的相關(guān)屬性、沿江主要港航單位名稱駐地、岸線一定范圍內(nèi)起伏較大區(qū)域等資料。

水下定位測量的方法為加密水深測量、多波束系統(tǒng)掃測、軟硬式掃床等方法；地形和水深則采用GPS測量法、極坐標法。數(shù)據(jù)預(yù)處理的主要任務(wù)是將采集到的原始測量數(shù)據(jù)根據(jù)特定要求進行整理，使數(shù)據(jù)能夠準確描述物標的空間和特征屬性。

（2）數(shù)據(jù)編輯

按照JT/T 765標準對電子航道圖進行人機交互處理，并對編輯過的信息進行存儲，為生產(chǎn)兼容國際標準的電子航道圖提供數(shù)據(jù)源，有效更新應(yīng)用平臺的電子航道圖數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)審核

主要是針對電子航道圖數(shù)據(jù)的規(guī)范性、標準性和完整性進行數(shù)據(jù)審核。檢查內(nèi)容有：數(shù)據(jù)是否符合JT/T 765產(chǎn)品規(guī)范、物標幾何規(guī)范、物標特征規(guī)范、物標幾何冗余、物標空間冗余等。

（4）數(shù)據(jù)加密

主要是通過運用《電子海圖數(shù)據(jù)保護方案》的數(shù)據(jù)加密技術(shù)對完成編輯并審核修改過的相關(guān)數(shù)據(jù)進行保護。

（5）電子航道圖的發(fā)布

電子航道圖的發(fā)布，包括對內(nèi)和對外兩種方式。對內(nèi)的用戶對象主要是系統(tǒng)內(nèi)部用戶，使用非加密的iENCs數(shù)據(jù)。對外的用戶對象主要是社會用戶，通過平臺網(wǎng)站提供經(jīng)過S-63標準保護方案的加密數(shù)據(jù)和單元權(quán)證。

參考文獻：

[1]數(shù)字海道測量數(shù)據(jù)傳輸標準[S].

[2]長江電子航道圖制作標準[S].

[3]長江電子航道圖制作規(guī)范[S].