電子海圖中國對外發(fā)布

中國海軍2011年8月25日在國家會議中心舉行中國官方電子海圖發(fā)布會，正式對外推出國際標準版的中國海區(qū)電子海圖。這是中國首次對外正式發(fā)布中國海區(qū)國際標準電子海圖。

根據國際海道測量組織規(guī)定，只有由各國官方海道測量機構制作并發(fā)行的、符合S-57《數字海道測量數據傳輸標準》的電子海圖，才是官方電子海圖。海軍司令部航海保證部是經中國政府授權參加國際海道測量組織的官方代表，按照《中華人民共和國測繪法》和國務院、中央軍委有關規(guī)定，負責管理中國海洋基礎測繪工作和組織實施海道測量。

中國從上世紀80年代開始組織電子海圖的研究制作，先后建立了電子海圖數據模型、研發(fā)了電子海圖應用系統，制訂頒布了各類國家和軍隊技術規(guī)范和標準，并于2000年發(fā)布了國家標準電子海圖。2002年國際海道測量組織頒布電子海圖國際標準后，海軍航海保證部門及時展開中國海區(qū)國際標準電子海圖的研究制作，對既有海量數據進行格式轉換、取舍、綜合和編輯處理。經過多年摸索以及與國際同行的交流合作，先后完成400余幅國際標準中國海區(qū)電子海圖的編制。目前，已全部完成中國海區(qū)國際標準電子海圖的制作、測試和檢驗驗證。

海軍司令部航海保證部部長李鵬程介紹說，這一電子海圖具有國際通用性強、內容更新便捷、船舶定位精度高、圖內信息規(guī)范和豐富等特點。只要將電子海圖加載在"電子海圖顯示與信息系統"中，系統就能夠自動將GPS定位設備所獲取的船舶位置顯示在圖上，有效克服了紙質海圖人工標繪所造成的信息滯后現象，與雷達圖像疊加，就可以全面掌握船舶周圍海區(qū)情況。

李鵬程說，中國海區(qū)國際標準電子海圖采用國際通用的更新模式，每周發(fā)布更新文件，用戶只需將更新文件導入"電子海圖顯示與信息系統"，即可實現電子海圖數據的更新。與國家標準電子海圖相比，具有計劃航線標繪、實際航跡記錄、航行危險報警等功能，只要通過衛(wèi)星或無線電方式遠距離接收航海通告，即可實現海圖的自動更新，極大地增加了船舶航行的安全性和便捷性。

通過對電子海圖發(fā)展過程及現狀的研究，我們可以看出電子海圖的發(fā)展具有以下特點:

1、國際標準已趨于完善，電子海圖的法律地位得到肯定;

2、國際合作加強，區(qū)域電子海圖協調中心的建立已成趨勢;

3、商業(yè)發(fā)展先于官方進展，成為引導應用的主力軍;

4、電子海圖的規(guī)格、等級參差不齊，中低檔次產品的應用先于高檔、標準的系統。

1、電子海圖規(guī)范與標準

與電子海圖密切相關的三個國際組織是國際海事組織(IMO)、國際海道測量組織(IHO)和國際電工委員會(IEC)。1986年，IMO和IHO同意成立一個由各國有關部門組成的協調小組(HGE)，共同參與電子海圖方面的技術討論。隨后的十幾年來，HGE技術組進行了卓有成效的工作，制定了一系列的電子海圖規(guī)范與標準，這些標準主要有:

1995年11月IMO討論通過了ECDIS的性能標準，此標準明文規(guī)定，ECDIS可以做為"1974海上人命安全公約(SOLAS)"所要求的紙海圖的等價物，換言之，ECDIS可以取代傳統的紙海圖。1996年11月，IMO又增補了ECDIS備用設備的條款。

1996年2月，IHO增補通過了關于電子海圖內容、圖標、顏色和ECDIS顯示系統的規(guī)范，即S52(第五版)。

1996年11月，IHO公布了S57標準第三版，S57規(guī)定了ENC的數據交換格式、ENC數據庫的性能標準，以及ENC的改正概要。并規(guī)定該標準保持到2000年不變。

1997年9月，IEC提出了對ECDIS硬件設備的檢驗和測試標準(IEC61174)。IEC還有一個對船用導航設備的"環(huán)境測試標準"，稱為IEC60945。此標準用來檢測船用導航設備(雷達/ARPA、ECDIS等)在不同溫度、濕度、振動等情況下的可靠性。

2、電子航海圖(ENC)

電子航海圖(ENC)屬于電子海圖數據庫，是由各國官方的海道測量局(HO)制作的(也有一些國家由某公司制作，由HO認定)符合IHO S57標準的矢量電子海圖。ECDIS的應用，離不開全球范圍的數千幅ENC的支持。所以，IHO正在努力敦促世界各海洋國家制作自己海域的ENC，并成立了一些區(qū)域性的ENC中心，通過國際合作共同完成全球ENC數據庫的建立，并逐步建立全球的ER發(fā)行體系。由于各國的技術水平相差較大，全球ENC數據庫的建立進展緩慢，相反，一些大公司卻利用技術和資金的優(yōu)勢，制作了符合S57要求的全球ENC數據庫。這些ENC補充了官方ENC數量的不足。但是，也存在著缺乏法律保障、改正不及時等問題。

3、電子海圖顯示與信息系統(ECDIS)和電子海圖系統(ECS):

盡管電子海圖的發(fā)展不過十幾年的歷史，但各種電子海圖產品卻如雨后春筍一般不斷涌現。由于ECDIS的設計與生產純粹是企業(yè)行為，所以ECDIS的發(fā)展速

度遠快于ENC的發(fā)展。目前，能夠提供符合國際標準的ECDIS的廠家不下十幾家，其中較著名的有英國船商公司、德國ATLAS公司和7CS公司、加拿大OFFSHORE公司等。除此之外，能夠提供不符合國際標準的電子海圖系統(ECS)的產品的公司估計不下千家。

4、國內現狀

盡管我國從80年代就開展了電子海圖的研究，但由于各種各樣的原因，目前仍停留在研究、試制階段，僅有海軍測繪研究所研制的電子海圖系統應用與軍艦的導航，大連海事大學等幾家單位的研究已轉向其他方向。但有許多非專業(yè)公司和單位加入了電子海圖應用系統的研發(fā)行列，并且已經有多家的簡易型ECS以及符合國際標準的ECDIS系統投入使用，比如 RYECDIS，由無錫挪瑞科技股份有限公司研發(fā)，獲得了中國船級社、英國勞氏等權威機構的認證，已經安裝在上百艘遠洋船只上。

在國際標準電子海圖方面，海事局系統內部正在加緊有關技術問題的研究。上海海事局完成了國際標準電子海圖制作軟件的設計;天津海事局應用加拿大的軟件HOM已具備了批量生產S57標準ENC和ER(電子海圖改正)的能力，目前正與武漢測繪科技大學聯合研制S57標準電子海圖質量控制軟件。

海司航保部目前已完成了1:50萬、1:25萬、1:10萬數字海圖的建庫工作，已可以批量生產并對外發(fā)布符合S-57標準的電子海圖。

電子海圖的應用領域包括:航海、船舶交通管理(VTS)、港口管理、船舶調度、污染管理、搜救指揮、航標管理、漁業(yè)、引水、海洋測繪、海洋工程等等。

電子海圖之所以引起高度重視，是因為它具有傳統紙海圖無法比擬的優(yōu)點。電子海圖系統可以進行自動航線設計、航向航跡監(jiān)測、自動存儲本船航跡、歷史航程重新演示、

航行自動警報(如偏航、誤入危險區(qū)等)、快速查詢各種信息(如水文、港口、潮汐、海流等)、船舶動態(tài)實時顯示(如每秒刷新船位、航速、航向等)，將雷達/ARPA的回波圖像疊顯在海圖上，數千幅海圖的自動更正只需幾分鐘。

電子海圖顯示與信息系統(ECDIS-Electronic Chart Display and Information System)

ECDIS是指符合有關國際標準的船用電子海圖系統。它以計算機為核心，連接定位、測深、雷達等設備，以ENC為基礎，綜合反映船舶行駛狀態(tài)，為船舶駕駛人員提供各種信息查詢、量算和航海記錄專門工具，是一種專題地理信息系統(GIS)。

ECDIS相關的國際標準有:

S57-IHO水道測量數據交換標準

S52-電子海圖顯示標準

IEC61174-ECDIS硬件檢測標準等

ECDIS還可以與船舶自動控制系統連接，實現船舶的自動駕駛。

官方電子海圖(ENC):ENC((Electronic Navigational Charts)是指國家海道測量機構按國際海道測量組織(International Hydrographic Organization，IHO)頒布的《數字式海道測量數據傳輸標準》(Transfer Standard for Digital Hydrographic Data，編號S-57)制作的矢量電子海圖。

矢量電子海圖:矢量海圖數據是海圖數據的另一種形式，它可以把數字化的海圖信息分類分層儲存(例如可以只顯示小于10m的水深)。它包含圖象文件和能夠生成符號/點/線/文字以及顏色等要素的程序文件，這些程序文件可以改變海圖中的屬性和要素。矢量海圖是一種智能化的電子海圖，駕駛員可以選擇性的顯示某些所需要的信息(例如港口設施、潮汐變化、海流矢量等)，矢量海圖可以提供給駕駛員準確的物標間的距離，并能夠設置警戒區(qū)、危險區(qū)的自動報警。

電子海圖制作:加入各要素的屬性/直接從數據庫調入屬性，生成S57格式的ENC/ER，底圖掃描矢量化/數字化。

電子海圖(EC): 電子海圖(An electronic chart縮寫為EC)是一種數字海圖并且可以顯示在用計算機操作的助航系統上。

電子海圖系統(ECS):電子海圖系統(electronic chart system縮寫為ECS)是一種商業(yè)的電子海圖系統，它并不完全適用于國際海事組織的SOLAS公約的全部要求。 ECS主要用于助航，同時也是作為紙制海圖功能缺陷上的一種補充。

其他名詞:

SENC-系統電子導航圖(The system electronic navigation chart縮寫為SENC)

ER-電子海圖改正信息

ECDB-電子海圖數據庫(An electronic chart data base縮寫為ECDB)

RENC-地區(qū)性ENC協調中心

WEND-世界電子航海圖數據庫

IHO-國際水道測量組織

IMO-國際海事組織。

矢量化海圖(Vector charts):是將數字化的海圖信息分類存儲的數據庫，使用者可以選擇性的查詢、顯示和使用數據，并可以和其他船舶系統相結合，提供諸如警戒區(qū)、危險區(qū)的自動報警等功能。

光柵掃描海圖(Raster charts ):通過對紙質海圖的光學掃描形成的數據信息文件，可以看作是紙質海圖的復制品。因此，不能提供選擇性的查詢和顯示功能。

航道擁擠程度的提高、船舶的大型化、以及超高速船舶的出現給船舶航行安全提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。解決這個問題的一種方式是集成式地把本船的位置、所處的靜態(tài)環(huán)境、周圍的動態(tài)目標信息顯示在一個屏幕上，使得船舶駕駛員能夠迅速地獲取所有這些信息，及時地做出操船決策。

海運船舶駕駛中使用各種現代化的導航設備和雷達設備，能夠在很短的時間間隔內獲取精確可靠的關于船位、船舶運動參數以及周圍環(huán)境方面的信息。 使用電子海圖，能夠把駕駛員從海圖作業(yè)這一事務性工作中解脫出來，使其把主要精力放在航行監(jiān)視和及時制定操船決策上來

(1)紙質海圖等同物，1970年代末到1984年，人們主要是想減少體積和減輕海圖作業(yè)的勞動強度，因此，僅僅是把紙質海圖經數字化處理后存入計算機中。

(2)功能開拓階段，到1986年，人們開始挖掘電子海圖的各種潛能。如在電子海圖上顯示船位、航線設計，顯示船速、航向等船舶參數、報警等等。

(3)航行信息系統階段，將電子海圖作為航行信息核心，包括電子海圖數據庫的完善，與雷達、定位儀、計程儀、測深儀、 GPS、VTS、AIS等各種設備和系統的接口和組合等等。多功能船用電子海圖系統對保證船舶航行安全所起的重要作用，得到了IMO和IHO(國際航道測量組織)以及眾多航海專家的認可。1986年7月，IMO和IHO成立了ECDIS協調小組，ECDIS各類標準和規(guī)范不斷地建立和完善，各種性能優(yōu)良的 ECDIS產品也不斷地推陳出新。