航海英语 上海考点2010.6.23 一阅读关于ECDIS 供大家参考
1．1 引 言
电子海图显示与信息系统（ECDIS）被认为是继雷达/ARPA之后在船舶导航方面又一项伟大的技术革命。从最初纸海图的简单电子复制品到过渡性的电子海图系统（ENS），ECDIS已发展成为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统，它不仅能连续给出船位，还能提供和综合与航海有关的各种信息，有效地防范各种险情。据不完全统计，目前世界上安装各类电子海图的商船、渔船、客船、游船及军舰在二十万条以上。对于SOLAS船舶而言，随着各国官方电子航海图（ENC）逐步完备、标准ECDIS的出现以及IMO对ECDIS的认可，ECDIS势必取代沿用了几百年的传统纸海图。
1．2 名词解释
(1) Raster Charts
光栅海图，是电子海图数据库的一种形式，通过对纸海图的一次性扫描，形成单一的数字信 息文件。光栅海图可以看做是纸海图的复制品，包括的信息(如岸线、水深等)与纸海图一一对应。可定期改正，可与定位传感器(如GPS)接口，但使用者不能对光栅海图进行查询式操作(如查询某一海图要素特征，或隐去某类海图要素等)。因此有人称光栅海图为“非智能化电子海图”。
(2) Vector Charts
矢量海图，是电子海图数据库的另一种形式，数字化的海图信息分类存储，因此可查询任意图标的细节(如灯标位置、颜、周期等)，海图要素分层显示，使用者可根据需要选择不同层次的信息量构菌(如只显示小于10m的水深)，并能设置警戒区、危险区的自动报警，还可以查询其他航海信息(如港口、潮汐、海流等)，有人称矢量海图为“智能化电子海图”。
(3) ENC
电子导航海图，英文为Electronic Navigational (Nautical) Chart，它是指在内容、结构和格式上均已标准化，专为ECDIS使用而由政府授权的海道测量局(HO)发行的数据库。ENC包含安全航行需要的全部海图信息，也可以包含纸海图上没有的而对安全航行认为是需要
的补充信息(如航路指南)。电子导航海图(ENC)是采用矢量化的方式制作的，所以又叫矢量海图。将海图上的等高线、岸线、水深点、灯标、障碍物、分道通航区等海图信息进行矢量化即得到它们的经纬度，并与它们的属性分门别类地存储在计算机数据库中，整个世界的海区信息不重叠。在需要显示某一个海区的海图时，只要给出海区的经纬度范围，计算机就会从该数据库中提取相应信息“创建出”一张海图。ENC包括所有保证航行安全所需的海图信息，并且能够包含其他一些被认为是保证航行安全所必需的附加信息，作为纸海图上信息的补充(如航路指南等)。
(4) SENC
系统电子导航海图，英文为System Electronic Navigational Chart，它是ECDIS内部的一个数据库。这个数据库是为了恰当使用氯化铵合剂ENC而由ECDIS将其进行格式转换，同时通过恰当方法改正ENC，并且由航海人员注入其他航线信息，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。SENC供ECDIS显示存取以及完成其他航海功能，且是ECDIS的一个组成部分，它还包含来自其他信息源的信息。SENC是ECDIS中直接读取和显示的数据库，它是由ECDIS对ENC进行格式转换而得到的，目的是为了快速显示ENC。SENC中包括ENC的所有信息，还可包括ENC的改正信息。
(5) ECDIS
电子海图显示与信息系统，英文为Electronic Chart Display and Information System，属于海图显示系统，专门用来显示官方电子导航海图(ENC)。ENC是惟一可以合法地用于ECDIS上的电子海图数据库。
IMO ECDIS性能标准中指出，ECDIS是一个导航信息系统，这个系统具有充足的后备措施，可以被接受为符合1974年SOLAS公约中V／20条规则要求的最新海图。它可有选择地显示系统电子导航海图(SENC)中的信息以及从导航传感器获得的位置信息以帮助航海人员进行航线设计和航路监视，并且能够按要求显示其他与航海相关的补充信息，其基本组成部分如上图所示。
ENC、SENC和ECDIS三者的关系
如图所示，SENC中只包括经常使用航线上的ENC，SENC是ECDIS从ENC中选取的，转换成本身的格式而产生的，与ENC有不同的数据组织格式。SENC包括不属于ENC中的信息，如开发人员添加的数据域、航海人员的改正信息和其他信息。ECDIS根据SENC来显示。
(6) ECS
电子海图系统，英文为Electronic Chart System，属于海图显示系统，用来显示非官方矢量电子海图或光栅电子海图数据库。不符合ECDIS国际标准的电子海图显示系统统称为ECS。它不能合法等效纸海图，因此船上安装该系统还必须携带纸海图。
(7) RCDS
光栅海图显示系统，英文为Raster Chart Display System关于上班这件事，实际上是一种计算机软件，它将存储在计算机中的扫描后得到的数字文件显示到屏幕上，属于海图显示界面，只能显示光栅电子海图数据库数据。
(8 ) DX 90
电子海图数据提供和交换1990 (S57早期版本中使用格式)，英文为Format for Supply and Interchange of Digital Cartographic Data (1990)。
(9 )S 52
IHO关于ECDIS的电子海图内容和显示标准，英文为IHO Specification for Chart Contentand Display of ECDIS。它详细规定了海图内容、显示信息、彩、符号及海图改正应遵循的规则。
(10 ) S 57
IHO关于数字化水道测量数据即电子海图数据的传输标准，英文为IHO Transfer Standard for Digital Hydrographic Data。它包括目标分类、DX 90 格式、ENC产品规格、ENC更新图表，1996年11月发布第3版。
(11) ARCS
英国海军光栅海图服务系统——英国航道测量局光栅海图专卖，英文为Admiralty Raster Chart Service — the UK HO Proprietary RNC。
(12) PS
IMO ECDIS的性能标准，英文为IMO Performance Standard for ECDIS，[A．817(19)决议]1995年11月23日通过。
(13) ECDB
电子海图数据库，英文为Electronic Chart Data Base。包括由国家航道测量部门提供的电子导航海图ENC以及如航路指南、潮汐表、灯塔表等一些航海出版物的信息，包括海图信息和航道测量信息，使用时从中选用所需部分，并可以适当地处理以满足不同使用者、不同场合对显示海图信息的需求。
(14) RNC
光栅导航海图，英文为Raster Navigational Chart。光栅格式海图是一个数字信息文件的数据库。它是由直接数字化纸海图而得到的，是纸海图的复制品。
1．3 RNC与ENC
1．3．1 光栅海图RNC的特点
(1)光栅海图“忠实地”反映出纸海图上面所有的信息(如岸线、等高线、水深点、障碍物等)天下名站，并且彩、符号与传统纸海图保持一致。航海人员对这种海图很有熟悉感，对他们进行培训较容易，能较快掌握这种系统的使用方法，不需任何培训。
(2)具有同纸海图一样的精度和可靠性，能完成标准导航任务，而且信息更多。(3)光栅海图的数字信息文件是一种图像文件，形成过程简单、可行。这些信息未经分门别类，因此不能对光栅海图进行查询式操作(如查询本船周围某一个距离内的危险物情况，本船周围水深情况等)。
(4)RCDS系统对计算机软、硬件性能的要求不高，开发这种系统从技术上来说比较简单，因而它的开发费用也较低，产品的价格相应较低。
(5)当加入其他信息时，图像变得杂乱无章。
(6)不能任意旋转海图方向，不能提供自动深度报警。
(7)一般比矢量海图占用空间大。
1．3．2 矢量电子海图ENC的特点
(1)海图数据是通过矢量化得到的，因为这些数据按数据库要求存放，所以其上的每个信息都是“活”的，都可以对它们进行询问式操作。
(2)由于要对海图上的信息一个点、一个点地进行矢量化，因此矢量海图的制作较复杂，
需要高性能的软件系统支持。一般而言，一个熟练的操作员利用数字化仪数字化一张中等信息密度的海图，通常需要15天时间(包括海图要素属性信息的录入和校验)。制作这种海图是一项既费时又费力的工作，从而也造成这种海图价格昂贵。
(3)矢量海图可以任意缩放而不产生失真，矢量海图比光栅海图所占空间小得多。
(4)全世界大洋中的矢量海图不可能在几年内得到。
(5)海图可以旋转。
(6)使用者可以裁剪、粘贴图像，图像可放大和缩小，为安全使用ENC需培训。
(7)显示数据完整，并且更容易用于其他导航设备，如与Radar进行数据交换。
矢量海图比光栅海图有许多优点，相信最终会取代光栅海图。但是，只有各国官方航道测量部门提供的电子导航海图ENC或数据(符合S 57标准)才能被IMO和IHO承认与纸海有相同的法律效果，因为国家航道机构提供的资料或数据，赋有对产品的质量、安全等方面的法律责任。
ECDIS(配以ENC)已经成为合法的纸海图的替代品，使用光栅海图的船舶必须要同时配备纸海图。在过渡期内即合法的ENC不能覆盖全部海域时，在有ENC的水域使用ENC而无ENC的水域使用RNC。在使用RNC水域必须配备相应的纸海图，也就是说RNC不能取代纸海图，最终在航运市场上最代表纸海图的是矢量格式数据而不是光栅格式数据。
目前已基本上形成三种不的类型的电子海图数据：
(1)官方矢量数据，由国家航道当局授权并颁发，按国际航道组织标准(S 57电子海图数据的传输标准)生产，它通常称为ENC数据。
(2)官方光栅数据，对纸海图进行扫描后而得到的数字信息文件，极受国家航道当局的欢迎，如英国的UKHO、美国的NOAA和加拿大的八路足球CHS。
(3)非官方矢量数据，由私人商业公司生产，但规范常常和官方矢量数据规范相同。这些公司生产的电子海图均基本符合pplnIMO和IHO的各项标准，而且在某些功能上高于标准的最低要求。
1．4 ECS与ECDIS
1．4．1 电子海图系统ECS
一般来说，完整的电子海图系统ECS由三部分组成，如图所示。
(1)硬件设备：包括显示器、处理器、电源、控制台和接口单元。
(2)海图显示系统(ECS、ECDIS、RCDS)：是对电子海图操纵和控制的软件系统。
(3)电子海图数据库：按某一种格式(如Raster或Vector)制成的海图文件，由海图显示系统打开和显示。
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