精品名师归纳总结电子海图显示与信息系统 〔ECDIS〕、系统电子航海图 〔SENC〕、 电子航海图〔 ENC〕、EN与 ENO主要是作为检测功能块的输入及输出1. 系统电子航海图的设计介绍1.1 系统电子航海图概述系统电子航海图 〔SENC-System Electric Nautical/Navigational Chart〕,是ECDIS中直接读取和显示的数据库,是 ECDIS内部的一个数据库它由 ECDIS对ENC进行格式转换而成, 仍包括ENC改正信息和有航海人员输入的其它信息, 如航线信息,包括航线设计使用的点、线和区域以及 ECDIS图库中的任何符号和文本注记信息,其目的是为了快速显示 ENC在开发电子海图显示与信息系统的过程中, 系统电子航海图的设计和实现是至关重要的 系统电子航海图由开发者依据需要设计, 设计的一个重要原就是要快速高效的支持国际海事组织 IMO ECDIS性能标准中所规定的 ECDIS的各项功能系统电子航海图一般包括以下几方面的内容: 电子海图目录、 物标分类编码系统、用户数据格式的 ENO、ENC改正数据库、海图图式符号库、用户数据库、航海信息询问系统数据库。
1.2 系统电子航海图设计的总体要求1.2.1 符合 IHO S-57 标准IMOECDIS性能标准要求, ECDIS中使用的海图信息应是由权威海道测量部门供应的符合 IHO标准的最新的信息 ECDIS应能够接受符合 IHO标准的正式的 ENC 改正数据这就规定了 ECDIS的研制者在设计 SENC时,必需考虑 IHO S-57 标准的要求,使其从内容上能够完整的表达和表示 S-57格式的ENC所描述的信息1.2.2 支特 IMO ECDIS性能标准SENC设计的一个重要原就就是要快速高效的支持 IMO ECDIS性能标准中所规定的ECDIS的各项功能 如为了使 ECDIS屏幕上的信息保持清楚, 必需仅仅显示在肯定条件下航海人员所需要的信息 为此, 性能标准要求 SENC信息分为三类, 即显示基础、 标准显示和其它信息 显示基础是指任何时候、 任何条件下都不能从屏幕上擦除的 SENC信息标准显示是指当海图最初在 ECDIS上显示时,所默认包可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结含的SENC信息,可由航海人员依据需要显示或擦除其它信息是指默认不显示, 当需要时才显示的信息。
为了支持这项功能,必需依据海图要素的属性信息 〔 在S-57格式的ENC中描述 〕 和用户输入的安全等深线以及安全深度将 SENC中的信息进行上述分类, 以便在海图显示时削减信息的挑选所需时间, 提高显示速度 在SENC中应当建立索引表, 记录禁航或存在特别环境的区域位置, 以实现船位和它们的位置关系的快速检查1.2.1 支持 IHO S-52 标准IHO S-52 标准中规定了 ECDIS屏幕上信息的显示优先级,这就要求必需将SENC中的每一类信息依据这个优先级次序排序,以便于电子海图的显示 SENC中海图改正信息的组织应符合 IHO S-52 附件1中关于电子航海图改正的规定对 原始ENC信息及改正信息应分开储备,并区分正式改正信息和手工改正信息另外, SENC中的符号库应符合 IHO S-52 附件2中关于电子海图上符号使用的规定1.3 系统电子航海图的内容、结构和设计简介1.3.1 系统电子航海图的内容和结构电子海图的结构一般分为电子海图目录、 物标分类编码系统、 用户数据格式的ENO、ENC改正数据库、海图图式符号库、用户数据库、航海信息询问系统数据 库等主要部分电子海图目录 :ENC中储备的海图,一般要依据比例尺〔全球图、沿岸图等〕的不同划分成几个比例尺级别。
如我国海区可以划分成 1: 100万、1:25万等几个比例尺级别 为了有效的使用海图数据, 必需摒弃原纸质海图图幅的限制, 将每级比例尺的海图所掩盖的整个区域划分成大小合适的单元, 对两幅纸质海图重叠的部分只取一次数据每个ENC单元的数据都要单独储备,而且有唯独的文件名 每一级比例尺的海图都要有一个目录文件,其文件记录描述了这一级中的每个 ENC单元的名称、原始比例尺、深度基准面、高程基准面、所掩盖的的理区域等信息这些信息包 含在ENC交换集中的相关文件记录中 每个ENC单元矩形框中的包含数据部分和不包含数据部分在 S-57格式中是在单元文件中用超物标来描述的电子海图目录用于电子海图显示时查找掩盖显示区域的 ENC单元当 ECDIS屏幕上需要绘制比例尺边界时, 即显示区域不完全包含于某一较大级别的比例尺海图所掩盖的区域内时, 需要查找上一级电子海图目录, 以调用较小比例尺的 ENC单元数据可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结SENC中海图单元的划分一般应与 S-57格式的ENC单元划分一样 〔当前施行的S-57 Edition1.0 与早期的 S-57 version2.0 中关于单元的划分原就是不同的 〕 。
物标分类编码系统 :物标分类编码系统是电子海图信息描述的基础 该系统对海图上的每个物标及其属性进行了分类和编码 ,ECDIS在以下情形下需调用该 编码系统:a. 电子海图显示时, 为了分析每个物标的特点码、 属性码和属性值, 以便以相应的方式绘制该物标b. 在电子海图上搜寻物标时 , 依据编码说明物标的实际特点c. 手工方式电子海图改正时,为了自动输入特点码、属性码和属性值在SENC中,为了便利的使用该编码系统, 应将它设计为符合关系数据库第三 范式要求的假设干个“表” 具体来讲有:“ 特点码——名称”参照表 ,“属性码——名称”参照表 ,“ 属性码——属性值”参照表 ,“ 特点码——属性码”参照表,“属性码——特点码”参照表 应当指出,在目前存在的一些电子海图系统中,物标分类编码系统可能与 S-57的编码系统无任何关联 〔 在设计SENC时没有考虑S-57的要求〕 ,这样,当将 S-57格式的ENC向SENC转换时, ENC中描述的某些物标和特点就无法表达到 SENC中去,造成信息丢失,因此也就不特合 IMO ECDIS性能标准的要求用户数据格式的 ENO:ENC中海图信息及其改正信息的描述采纳 S-57中给出的物标分类编码系统。
数据文件规律格式采纳 S-57格式物理储备和传输格式采纳ISO/ IEC8211由于ENC的S-57格式是面对数据交换和传输而设计的,所以它不 适合作为 ENC的用户数据格式 〔SENC中海图单元数据文件格式 〕 ,而由直 ECDIS直接使用,由于它不能有效的支持数据的储备、操纵及显示因此, ECDIS的研制者必需依据 SENC设计的总体要求,合理的设计自己的 ENC用户数据格式,并先将 S-57格式的ENC数据文件转换成用户数据格式,建立起“用户数据格式的 ENC”ENC改正数据库 :ENC改正数据库的信息源有两个: 正式改正数据和手工改正数据正式改正数据是由权威 ENC制作部门供应的数字形式的海图改正数据 在船舶航行时, 它可通过卫星通讯线路直接传送到船上 船舶在港时, 它能以软盘、光盘等为载体供应应船舶正式改正数据可以是 ENC的再版、局部单元的替换或 者是数字形式的航海通告,它必需以标准格式 S-57来储备和传输 ECDIS的自动改正模块将这种标准格式转换为改正数据库中的文件格式 在手工改正方式下, 由操作员依照 ECDIS手工改正模块所供应的友好人时机话界面从纸质航海通告或无线电航行警告中提取改正数据, 并录入ENC改正数据库 。
在ENC改正数据库中要区分来自海道测量部门的正式改正数据和手工改正数据IHO S-52 和IM0 ECDIS性能标准规定,正式的 ENC数据在使用时不能被删除、可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结重写或修改 在ECDIS显示上要区分原始 ENC数据、手工改正数据以及用户数据 ECDIS能够答应航海人员显示改正信息以便检查其内容并且确定它们已被输人到SENC中因此,必需把“用户数据格式的 ENC”和“ ENC改正数据库”分开储备在电子海图显示时, ECDIS应以改正数据库中的数据去修改原有的用户数据格式的中ENC的海图信息手工改正过程是在电子海图上以人时机话方式进行的, 操作员可以输人被改正物标的位置或直接用游标选中被改正物标 ECDIS搜寻到该物标后,要将其原有信息〔 位置和属性 〕 显示出来,经操作员确认后再实施改正海图图式符号库 :海图图式符号库中储备着电子海图上所使用的符号的模板,它在电子海图显示时是必需的 该符号库应当由权威的 ENC制作部门依据 IHO S-52附件二的显示库 〔Presentation Library〕 的标准供应, 并且在需要时赐予修改。
对该符号库的治理包括调用符号、制作和添加新符号、修改原有符号等 用户数据库 :用户数据是船舶驾驶员在使用 ECDIS的过程中,利用电子海图编辑器在 ECDIS显示上所标绘的一些符号、文字注记、界限、区域等 这部分数据在ECDIS显示上应明显区分于其它信息,因此应当单独储备航海信息询问系统数据库 :航海信息询问系统数据库是依据船舶航行中所用到的除海图以外的参考文献, 如航标表, 航路指南等文字和图形信息建立的 它面对航海信息询问系统, 向船舶驾驶员供应航行条件信息以及一些物标的具体描述信息航海信息询问系统数据库的信息,应当由权威的 ENC制作部门供应,而且是最新的,这些信息包含在 S-57交换集中的文本文件和图片文件中1.3.2 系统电子航海图的设计简介系统电子航海图是用户为完成自己要实现的功能, 依据供应的数据, 进行加工整理而形成的,它表达了用户对问题的懂得和解决问题的方式方法 依据ECDIS 的使用目的, 把ENC及对ENC的改正和航海人员添加的其他信息综合到一起, 这样就形成了系统电子航海图 系统电子航海图是 ECDIS为显示海图和实现其他的导航功能而实际存取的数据库,它等效于改正至最新的纸质海图 。
依据SENC的要求和设计原就, 本系统的规律实现依据 由上而下 的层次关系组 织,下层的类和具体的的理实体对应, 上层的类和肯定的治理功能对应 每个SENC 治理组合、点、线和面四种电子海图物标类,其中点、线、面分别和具体的的理实体对应,而组合物标是点、线、面或者其它组合物标的集合,它具有肯定的属 性和意义, 在电子海图中被当作单独的物标看待 在本系统中, SENC的数据组织层次结构如下图 :可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结要显示电子海图, 我们需要从 SENC中猎取数据, 结合S-52的符号库和颜色库形成画图指令,最终依据用户的参数设置掌握具体的显示成效, 在屏幕上绘制出海图1.4 电子海图显示系统结构电子海图显示与信息系统是近年来新兴的一种导航设备, 它不仅能将海图信息、导航信息以及雷达目标等信息在同一屏幕上叠加显示, 而且仍具有特殊的数据结构,便于异域显示、快速调用、叠加雷达等信息,以便利航海人员使用, 基于S-57数据文件的 ECDIS构成如下图可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结基于S-57格式数据文件的 ECDIS构成电子海图显示系统的调图。