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电子海图

2015-08-07 10:14| 船舶知识

电子海图显示与信息系统(Electronic Chart Display and InFORMation System,简称ECDIS)是指符合有关国际标准的船用电子海图系统。它以计算机为核心,连接定位、测深、雷达等设备,以ENC为基础,综合反映船舶行驶状态,为船舶驾驶人员提供各种信息查询、量算和航海记录专门工具,是一种专题地理信息系统(GIS)。


“电子海图” 是一个很模糊的概念,一般把各种数字式海图及其应用系统统称为电子海图。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。


电子海图不仅能连续给出船位,还能提供与航海有关的各种信息,有效地防范各种险情。目前世界上安装电子海图的舶船在20万艘以上。随着各国官方电子海图(ENC)逐步完备、标准ECDIS的出现以及IMO的认可,未来10年左右ECDIS将全面取代纸海图,成为21世纪航海信息综合处理手段。  

     

电子海图之所以引起高度重视,是因为它具有传统纸海图无法比拟的优点。电子海图系统可以进行自动航线设计、航向航迹监测、自动存储本船航迹、历史航程重新演示、航行自动警报(如偏航、误入危险区等)、快速查询各种信息(如水文、港口、潮汐、海流等)、船舶动态实时显示(如每秒刷新船位、航速、航向等),将雷达/ARPA的回波图像叠显在海图上,数千幅海图的自动更正只需几分钟。

     

ECDIS虽然功能很强,但其只是一种助航仪器,其系统本身的局限性、显示误差和故障、使用者对系统设置和使用中的不适当或错误、传感器的误差、备用布置使用上的及时和有效等都要求使用者对其决不能过分依赖。使用者不仅要充分掌握其性能并充分、适当地利用其功能, 而且在航行中充分利用适当的了望和独立于该系统的手段和方法检验系统的有效性和是否有误差,以保证航行安全。

     

电子海图的应用领域包括:航海、船舶交通管理(VTS)、港口管理、船舶调度、污染管理、搜救指挥、航标管理、渔业、引水、海洋测绘、海洋工程等等。

发展原因

   

航道拥挤程度的提高、船舶的大型化、以及超高速船舶的出现给船舶航行安全提出了严峻的挑战。解决这个问题的一种方式是集成式地把本船的位置、所处的静态环境、周围的动态目标信息显示在一个屏幕上,使得船舶驾驶员能够迅速地获取所有这些信息,及时地做出操船决策。

   

海运船舶驾驶中使用各种现代化的导航设备和雷达设备,能够在很短的时间间隔内获取精确可靠的关于船位、船舶运动参数以及周围环境方面的信息。 使用电子海图,能够把驾驶员从海图作业这一事务性工作中解脱出来,使其把主要精力放在航行监视和及时制定操船决策上来。

发展历史

   

(1)纸质海图等同物,1970年代末到1984年,人们主要是想减少体积和减轻海图作业的劳动强度,因此,仅仅是把纸质海图经数字化处理后存入计算机中。

   

(2)功能开拓阶段,到1986年,人们开始挖掘电子海图的各种潜能。如在电子海图上显示船位、航线设计,显示船速、航向等船舶参数、报警等等。

   

(3)航行信息系统阶段,将电子海图作为航行信息核心,包括电子海图数据库的完善,与雷达、定位仪、计程仪、测深仪、 GPS、VTS、AIS等各种设备和系统的接口和组合等等。多功能船用电子海图系统对保证船舶航行安全所起的重要作用,得到了IMO和IHO(国际航道测量组织)以及众多航海专家的认可。1986年7月,IMO和IHO成立了ECDIS协调小组,ECDIS各类标准和规范不断地建立和完善,各种性能优良的 ECDIS产品也不断地推陈出新。


矢量化海图(Vector charts):是将数字化的海图信息分类存储的数据库,使用者可以选择性的查询、显示和使用数据,并可以和其他船舶系统相结合,提供诸如警戒区、危险区的自动报警等功能。

     

光栅扫描海图(Raster charts ):通过对纸质海图的光学扫描形成的数据信息文件,可以看作是纸质海图的复制品。因此,不能提供选择性的查询和显示功能。


电子海图之所以引起高度重视,是因为它具有传统纸海图无法比拟的优点。电子海图系统可以进行自动航线设计、航向航迹监测、自动存储本船航迹、历史航程重新演示、航行自动警报(如偏航、误入危险区等)、快速查询各种信息(如水文、港口、潮汐、海流等)、船舶动态实时显示(如每秒刷新船位、航速、航向等),将雷达/ARPA的回波图像叠显在海图上,数千幅海图的自动更正只需几分钟。


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