電子海圖演示文稿

1、電子海圖演示文稿第1頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五緒論（一） 電子海圖系統(tǒng)是近十幾年來航海領(lǐng)域出現(xiàn)并逐漸成熟的一項新技術(shù)。這項新技術(shù)適應(yīng)了海運船舶駕駛實踐的需求。原因是： 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(xiàn)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(xiàn)代化的導(dǎo)航設(shè)備和雷達設(shè)備，能夠在很短的時間間隔內(nèi)獲取精確可靠的關(guān)于船位、船舶運動參數(shù)以及周圍環(huán)境方面的信息。 使用電子海圖，能夠把駕

2、駛員從海圖作業(yè)這一事務(wù)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 第2頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五緒論（二） 20世紀70年代末，微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展為電子海圖的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。當(dāng)時的船用電子海圖系統(tǒng)被稱為“視頻航跡標繪儀”。 多功能船用電子海圖系統(tǒng)在八十年代中期蓬勃發(fā)展起來。該系統(tǒng)是一種集成式的導(dǎo)航信息系統(tǒng)，它在使用電子海圖的基礎(chǔ)上，完成綜合的船舶駕駛?cè)蝿?wù)。 多功能船用電子海圖系統(tǒng)對保證船舶航行安全所起的重要作用得到了IMO和IHO以及眾多航海專家的認可。ECDIS的概念正是在總結(jié)多功能船用電子海圖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和應(yīng)用的基礎(chǔ)上提出來的。1

3、986年7月，IMO和IHO開始合作, 成立了ECDIS協(xié)調(diào)小組（HGE），共同研究ECDIS。1988年10月IMO和IHO聯(lián)合組織了著名的北海工程實驗，以評價ECDIS的功能，分析其潛在用途。第3頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五緒論（三） 此后， IMO和IHO均積極地對ECDIS進行研究，討論制定相關(guān)的標準和規(guī)范：IMO 1995年11月在第19屆大會上，作為A.817(19)號決議正式批準了現(xiàn)行的“IMO ECDIS性能標準” 。1996年通過了MSC.64(67)決議，增加了性能標準附件6“ECDIS備份需求”。1998年通過了MSC.86(70)決議，增加了

4、性能標準附件7“光柵海圖操作模式”。 2006年通過了MSC.232(82)決議，對標準進行了較全面的修訂，使之成為了現(xiàn)行的“IMO ECDIS性能標準”。2009年IMO. MSC.282(86)決議通過了SOLAS公約修正案，規(guī)定從2012年起陸續(xù)強制裝載ECDIS。第4頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五緒論（四）IHO 1991年頒布了數(shù)字化海道測量數(shù)據(jù)傳輸標準SP-57，1993年11月頒布了該標準的第二版，并稱為S-57。1996年11月頒布了S-57的第三版, 也即現(xiàn)行標準。2000年修訂為3.1版1990年5月IHO電子海圖顯示系統(tǒng)委員會（COE）發(fā)布了EC

5、DIS海圖內(nèi)容和顯示暫行規(guī)范SP-52，1992年9月頒布了該規(guī)范的第二版，1993年10月頒布了該規(guī)范的第三版，并稱為S-52。1996年12月頒布了S-52的第五版，2010年3月發(fā)布了標準第六版,即現(xiàn)行標準。海事事故調(diào)查部門通告近兩年來發(fā)生的多起事故中電子海圖顯示與信息系統(tǒng)或者船載電子海圖的使用錯誤或盲目依賴被認定為事故的主要引發(fā)因素，2012年，STCW公約馬尼拉修正案，如果船上配備ECDIS，則必須經(jīng)過ECDIS培訓(xùn)。第5頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第一章 電子海圖與電子海圖系統(tǒng)第一節(jié) 電子海圖與標準電子海圖第6頁，共81頁，2022年，5月20日，4點2

6、6分，星期五一、 電子海圖（Electronic chart） 是在顯示器上顯示出海圖信息和其它航海信息，所以也稱為“屏幕海圖”。非標準的數(shù)字式海圖，其表示內(nèi)容、數(shù)據(jù)格式和顯示方式可以由用戶或設(shè)計者自行定義。數(shù)據(jù)類型分為：1）矢量化海圖（Vector charts）2）光柵掃描海圖（Raster charts ）矢量化海圖（Vector charts）：是將數(shù)字化的海圖信息分類存儲的數(shù)據(jù)庫，使用者可以選擇性的查詢、顯示和使用數(shù)據(jù)，并可以和其他船舶系統(tǒng)相結(jié)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(zhì)海圖的光學(xué)掃描形成的數(shù)據(jù)信息文件，可以看作

7、是紙質(zhì)海圖的復(fù)制品。因此，不能提供選擇性的查詢和顯示功能。 第7頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五二、標準電子海圖 隨著電子海圖的發(fā)展，相關(guān)國際組織通過制定標準規(guī)范和統(tǒng)一電子海圖的數(shù)據(jù)格式，隨之產(chǎn)生了標準的光柵電子海圖（RNC）和矢量電子海圖(ENC)1、光柵掃描航海圖 符合IHO光柵海圖產(chǎn)品規(guī)范（S-61）的光柵電子海圖。 RNC具有以下屬性： （1）由官方紙質(zhì)海圖復(fù)制而成： （2）根據(jù)國際標準制作而成； （3）內(nèi)容的保證由發(fā)行數(shù)據(jù)的水道測量局負責(zé) （4）根據(jù)數(shù)字化分發(fā)的官方改正數(shù)據(jù)進行定期改正第8頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五2、電子航海圖（

8、 Electronic Navigational ChartENC ） 內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、格式均標準化了的數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫由官方授權(quán)的權(quán)威海道測量部門制作發(fā)行，供ECDIS使用。 這種海圖不僅具有安全航行所需要的所有信息，還可以具有被認為是航行安全所需的其他紙質(zhì)海圖沒有的信息。 ENC具有以下特點：內(nèi)容給予主管水道測量局的原始數(shù)據(jù)或官方好圖根據(jù)國際標準進行編碼和編制基于WCG84坐標系內(nèi)容的保證有發(fā)行數(shù)據(jù)的水道測量局負責(zé)由主管水道測量局負責(zé)發(fā)行根據(jù)數(shù)字化分發(fā)的官方改正數(shù)據(jù)進行定期改正3.非標準電子海圖與標準電子海圖的差別不能保證數(shù)據(jù)的權(quán)威性不能保持數(shù)據(jù)的實時更新通用性差第9頁，共81頁，2022年

9、，5月20日，4點26分，星期五第一章 電子海圖與電子海圖系統(tǒng)第二節(jié) 電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)第10頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五（1）電子海圖顯示與信息系統(tǒng) ECDIS指一種有足夠備用裝置，符合經(jīng)修訂的1974年SOLAS公約中第5章第19和27條要求的最新的海圖的航行信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)可有選擇地顯示系統(tǒng)電子航海圖(SENC)中的信息以及從導(dǎo)航傳感器獲得的位置信息以幫助航海人員進行航線設(shè)計和航路監(jiān)視，并且能夠按要求顯示其它與航海相關(guān)的補充信息。第11頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五（2） 系統(tǒng)電子航海圖(SENC)SENC是一個數(shù)據(jù)庫，這個數(shù)據(jù)庫是為了

10、恰當(dāng)使用ENC而由ECDIS將其進行格式轉(zhuǎn)換，同時通過恰當(dāng)方法改正ENC，并且由航海人員添加了其它數(shù)據(jù)后而形成的。這個數(shù)據(jù)庫被ECDIS直接使用來顯示電子海圖以及完成其它航海功能，并且與最新的紙質(zhì)海圖等價。SENC還可包含來自其它信息源的信息。ENC SENC ECDIS電子航海圖（ENC）其他信息改正信息ECDISSENC系統(tǒng)電子海圖第12頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五（3） 電子海圖系統(tǒng)（Electronic ChartSystem, ECS) 和光柵海圖顯示系統(tǒng)（Raster Chart Display System,RCDS)電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)的種類很多，除了E

11、CDIS外，還有電子海圖系統(tǒng)和光柵海圖顯示系統(tǒng)：ECS可以使用非官方，非S-57的數(shù)據(jù)，而ECDIS 必須使用官方ENC。RCDS雖然可以實現(xiàn)部分ECDIS的功能，但它在許多方面仍然存在諸多局限性。第13頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第一章 電子海圖與電子海圖系統(tǒng)第三節(jié) 電子海圖系統(tǒng)相關(guān)標準第14頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS相關(guān)國際標準IMO在1995年11月第19屆大會上，作為A.817(19)號決議正式批準“IMO ECDIS性能標準 ” ，此后海安會分別在1996年通過MSC.64 (67)決議和1998年通過MSC 86

12、(70)決議對其進行了兩次修訂。該標準給出了ECDIS的定義，規(guī)定了信息的顯示、海圖改正、航線設(shè)計、航路監(jiān)視、航行記錄等性能要求 。該標準有7個附件 ：附件一 制定標準時所參照的其它標準，包括S-52及其附件、S-57、IEC61174“電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）”、IEC945“組成GMDSS的船載無線電設(shè)備和船用導(dǎo)航設(shè)備的一般要求”等；附件二 ECDIS在完成計劃航線設(shè)計和航路監(jiān)視期間可用的海圖信息分類（顯示基礎(chǔ)、標準顯示、附加信息）；附件三 ECDIS中所使用的航行要素和參數(shù)的術(shù)語及其縮寫；附件四 ECDIS在完成計劃航線設(shè)計和航路監(jiān)視期間應(yīng)自動檢測到的特殊地理區(qū)域；附件五 E

13、CDIS的報警及指示的形式和內(nèi)容；附件六 對ECDIS后備裝置的要求附件七 RCDS操作模式的相關(guān)要求 此后，在1996年，1998年和2006年分別通過了共3次決議，從而形成了現(xiàn)在的電子海圖性能標準。第15頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五目前，ECDIS相關(guān)國際標準主要有五個：IMO ECDIS性能標準；IHO S-52,即海圖內(nèi)容和顯示規(guī)范；IHO S-57，即數(shù)字化測量數(shù)據(jù)傳輸標準；IHO S-63, 即數(shù)據(jù)保護方案；IEC 61174,即硬件設(shè)備性能和測試標準；ECDIS標準之間的關(guān)系如下圖：IMO ECDIS 性能標準MSC.232(82)IHO S-52IH

14、OS-57IHO S-63 IEC61174 ECDIS的操作與性能要求，測試方法和要求的測試結(jié)果第16頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五國內(nèi)電子海圖法規(guī)（一）電子海圖技術(shù)規(guī)范GB15702-1995。本標準規(guī)定了制作電子海圖的原則和方法、電子海圖應(yīng)具備的內(nèi)容；規(guī)定了電子海圖應(yīng)用系統(tǒng)在使用電子海圖時的基本要求，本標準適用于生產(chǎn)與使用電子海圖，也可供其他計算機系統(tǒng)使用電子海圖時參考。（二）電子海圖系統(tǒng)(ECS)性能和測試要求。本要求規(guī)定了ECS的最低性能標準和測試要求。ECS可作為中國國內(nèi)航行船舶的主要導(dǎo)航手段。當(dāng)ECS作為主要的導(dǎo)航手段時，為確保ECS失效時的航行安全,船

15、舶應(yīng)有足夠的后備布置。“A”類 ECS,可作為國內(nèi)航行船舶的主要導(dǎo)航手段，也可作為 ECDIS 設(shè)備的后備安排，但需符合 MSC.232(82)附錄 6 和 IEC 61174。 “B”類 ECS，可用于未要求配備“A”類 ECS 的國內(nèi)航行船舶，并可作為其主要的導(dǎo)航手段。 “C”類 ECS，適用于輔助導(dǎo)航，用于船位標繪和監(jiān)視。第17頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第18頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五我國在電子海圖數(shù)據(jù)方面的發(fā)展中國海道測量由交通部、海軍共同承擔(dān)，中國海事局代表國家參加國際海道測量組織的活動，負責(zé)組織的電子海圖規(guī)劃、技術(shù)政策和東

16、亞地區(qū)海道測量委員會的地區(qū)電子海圖協(xié)調(diào)工作。目前，中國海事局已制作完成中國沿海港口航道電子海圖378幅ENC，基本覆蓋了全國沿海水域，并公開對外發(fā)行。2008年 9 月 1日中國海事局開始公開對外發(fā)行中國沿海港口航道電子海圖。目前海軍司令部航海保證部，提供478幅ENC的在線訂購、加密數(shù)據(jù)生產(chǎn)、光盤制作和快遞的系列商務(wù)流程。 第19頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第一章 電子海圖與電子海圖系統(tǒng)第四節(jié) 電子海圖顯示與信息系統(tǒng)第20頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五電子海圖顯示與信息系統(tǒng)的組成分為硬件部分和軟件部分第21頁，共81頁，2022年，5月2

17、0日，4點26分，星期五第22頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS系統(tǒng)的硬件組成ECDIS實質(zhì)上是一個具有高性能的內(nèi)、外部接口符合S52標準要求的船用計算機系統(tǒng)。系統(tǒng)的中心是高速中央處理器和大容量的內(nèi)部和外部存儲器。外部存儲器存的容量應(yīng)保證能夠容納整個ENC 、ENC改正數(shù)據(jù)和SENC。中央處理器、內(nèi)存和顯存容量應(yīng)保證顯示一幅電子海圖所需時間不超過5秒。 1、內(nèi)部接口應(yīng)包括圖形卡、語音卡、硬盤和光盤控制卡等。以光盤或軟盤為載體的ENC及其改正數(shù)據(jù)，以及用于測試ECDIS性能的測試數(shù)據(jù)集可通過內(nèi)部接口直接錄入硬盤，船舶駕駛員在電子海圖上所進行的一些手工標繪、注記，以

18、及電子海圖的手工改正數(shù)據(jù)的輸入等可通過鍵盤和游標實現(xiàn)。同喇叭相連接的語音卡，以實現(xiàn)語音報警。第23頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五2、圖形顯示器用于顯示電子海圖，其尺寸、顏色和分辯率應(yīng)符合IHO S-52的最低要求，即有效畫面最小尺寸應(yīng)為350 x270mm，不少于64種顏色，像素尺寸小于0.3mm。在進行航路監(jiān)視時顯示海圖的有效尺寸至少應(yīng)為270mmx270mm（IMO ECDIS 性能標準的要求）。文本顯示器用于顯示航行警告、航路指南、航標表等航海咨詢信息，其尺寸應(yīng)不小于14寸，支持24x80字符顯示。3、利用打印機可實現(xiàn)電子海圖和航行狀態(tài)的硬拷貝，以便事后分析。V

19、DR按國際海事組織的要求記錄航行數(shù)據(jù)。4、外部接口一般是含有CPU的智能接口，保證從外部傳感器接收信息（包括GPS、LORAN-C、羅經(jīng)、計程儀、風(fēng)速風(fēng)向儀、測深儀、AIS、雷達/ARPA、衛(wèi)星船站、自動舵等設(shè)備的信息）并按照一定的調(diào)度策略向主機發(fā)送這些信息。通過船用通信設(shè)備（如INMARSAT-C）不僅自動接收ENC的改正數(shù)據(jù)，實現(xiàn)電子海圖的自動改正；而且還可接收其他諸如氣象預(yù)報數(shù)據(jù)等。第24頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS系統(tǒng)的軟件組成1、海圖信息處理軟件：由ENC向SENC轉(zhuǎn)換的軟件、電子海圖自動和手工改正軟件、海圖符號庫的管理軟件、航海咨詢信息的管理軟

20、件、電子海圖庫的管理軟件、海圖要素分類及編碼系統(tǒng)的管理軟件、用戶數(shù)據(jù)的管理軟件等。2、電子海圖顯示系統(tǒng)軟件：電子海圖合成軟件（給定顯示區(qū)域、比例尺和投影方式，搜索合適的海圖數(shù)據(jù)，并進行投影和裁剪計算，生成圖形文件）、電子海圖顯示軟件（根據(jù)圖形文件調(diào)用符號庫，在屏幕上繪制海圖）、電子海圖上要素的搜索軟件、航海咨詢信息的顯示軟件等。第25頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五3、計劃航線設(shè)計軟件: 在電子海圖上手工繪制和修改計劃航線、計劃航線可行性檢查、經(jīng)驗（推薦）航線庫的管理、航行計劃列表的生成（每個航行段的距離、航速、航向、航行時間等）。4、傳感器接口軟件：與GPS、LORA

21、N-C、羅經(jīng)、計程儀、風(fēng)速風(fēng)向儀、測深儀、AIS、雷達/ARPA、衛(wèi)星船站、自動舵等設(shè)備的接口軟件，以及從這些傳感器所讀取的信息的調(diào)度和綜合處理軟件。5、航路監(jiān)視軟件：計算船舶偏離計劃航線的距離、檢測航行前方的危險物和淺水域、危險指示和報警等。6、航行記錄軟件：記錄船舶航行過程中所使用的海圖的詳細信息以及航行要素，實現(xiàn)類似“黑匣子”的功能。7、航海問題的求解軟件：船位推算、恒向線和大圓航法計算、距離和方位計算、陸標定位計算、大地問題正反解計算、不同大地坐標系之間的換算、船舶避碰要素（CPA、TCPA）計算等。第26頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS取代紙質(zhì)海圖的

22、條件 ECDIS滿足以下條件，即可認為符合國際海上人命公約(SOLAS)第五章海圖配備方面的相關(guān)要求，即可取代傳統(tǒng)紙質(zhì)海圖：1、ECDIS通符合IEC61174標準類型認證的，2、ECDIS使用改正至最新的官方ENC（官方水道測量部門提供的符合IHO S-57標準，具體內(nèi)容、顯示方式、以及顏色和符號的使用等要符合IHO S-52規(guī)范）3、并配備適當(dāng)?shù)膫溆门渲谩?第27頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第二章 ECDIS的數(shù)據(jù)第一節(jié) 數(shù)據(jù)模型和結(jié)構(gòu)、制作與顯示第28頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS的數(shù)據(jù)模型、結(jié)構(gòu)與封裝數(shù)據(jù)是電子海圖的核心，

23、是實現(xiàn)資源共享的基礎(chǔ)。ENC及其改正信息的數(shù)據(jù)均采用S-57格式。電子海圖源數(shù)據(jù)庫（Electronic Chart Data BaseECDB）：海洋測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。電子航海圖數(shù)據(jù)（Electronic Navigational Chart Data-ENCD):國家水道測量組織提供的制作ENC的數(shù)據(jù)。電子航海圖數(shù)據(jù)庫（Electronic Navigational Chart Data Base-ENCDB):生產(chǎn)和維護ENC的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，由ENCD編制而成。單元（Cell）：某地理區(qū)域的ENC數(shù)據(jù)分發(fā)的基本單位，數(shù)據(jù)文件大小不超過5MB。文件名由8位字母和數(shù)字命名構(gòu)成，如CN301301

24、.000；其中，前2位“CN”代表生產(chǎn)商 ，如CN表示中國海事局、C1代表中國航保證部、GB表示英國等；第3位“3”為比例尺數(shù)字代碼（范圍為1-6），代表按比例尺劃分的不同航行用途如3代表沿海圖；第4位至第8位“01301”為圖號，是海圖單元識別碼，可以是數(shù)字或大寫字母；小數(shù)點后為數(shù)據(jù)文件后綴名，代表海圖版本，000為數(shù)據(jù)原始版本，改正數(shù)據(jù)文件在000基礎(chǔ)上依次增加，如CN301301.001表示第1次改正，最大可達到999次。第29頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS的數(shù)據(jù)制作與顯示ENC數(shù)據(jù)的生成第30頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五E

25、NC單元文件名表示及意義FR501050.010前兩位：國家代碼第三位：航行用途劃分第四位至第八位：海圖單元識別碼后三位：海圖修正次數(shù)記錄第31頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ENC的內(nèi)容至少包括：控制點、高程點、陸地方位物海岸、島嶼陸地地貌、水系、道路、境界、橋梁、涵閘、管線居民地港口設(shè)施、近海設(shè)施干出灘水深、等深線、底質(zhì)航行障礙物助航設(shè)施航道、錨地、各種海區(qū)界線海流與潮汐對景圖、觀景點、磁差各種地名、專有名稱標記、說明標記地理坐標網(wǎng)及標記、圖解比例尺第32頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS中ENC顯示信息分類一、基礎(chǔ)顯示（Displa

26、y Base）：不能去除的SENC信息（但不保證滿足安全航行的需要）：海岸線（高潮水位）安全等深線由航海人員選擇安全等深線所定義的安全水域內(nèi)深度小于安全等深線的水下孤立危險物安全等深線所定義的安全水域內(nèi)的孤立危險物，如橋梁和架空電纜等，包括浮標和立標無論其是否無助航所用各種分道通航制比例尺、范圍、方向（真北向上或航向向上）和顯示方式（真運動或相對運動）深度和高程單位第33頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS中ENC顯示信息分類三、其他信息（All Other Information）：根據(jù)要求現(xiàn)實的信息。如：水深點海底電纜和管線孤立危險物的詳細信息助航標志的詳細信

27、息警告標記的內(nèi)容ENC版本日期測量基準面磁差經(jīng)緯線圖網(wǎng)地名第34頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS中ENC顯示信息分類二、標準顯示（Standard Display）：ECDIS最初顯示時包含的SENC的信息（其提供的航線設(shè)計和航路監(jiān)視的數(shù)據(jù)可以由航海人員根據(jù)需要調(diào)整。）：基礎(chǔ)顯示信息干出線固定和浮動的助航標志航道和運河等的邊界視覺和雷達顯著物標禁航區(qū)和受限區(qū)域海圖比例尺邊界警告注記標志第35頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS數(shù)據(jù)分層與顯示優(yōu)先級ECDIS數(shù)據(jù)分層與顯示優(yōu)先級 ECDSI處理的全部數(shù)據(jù)，包括海圖信息、雷達信息和其他

28、傳感器的數(shù)據(jù)按照S52進行分層管理。 S52規(guī)定，ECDIS應(yīng)將處理的數(shù)據(jù)至少分成10級（1級內(nèi)可以分為多層信息，1層內(nèi)可分為多種要素。級別排列靠后的信息不能覆蓋其前級信息。 分級信息如下：1、ECDIS警告信息（如坐標系、深度基準面異常警告、顯示比例大于或小于ENC原始比例尺的警告）2、水道測量組織（HO）數(shù)據(jù)：點、線、面和自動航海通告）3、手工輸入的航海通告和無線電航海警告4、ENC警告（海圖上的警告和注意信息）5、HO的顏色填充區(qū)域數(shù)據(jù)6、HO提供的，根據(jù)用戶要求顯示的數(shù)據(jù)7、雷達信息8、用戶數(shù)據(jù)：點、線、面（用戶在電子海圖上做的標注）9、ECDIS制造商的數(shù)據(jù)：點、線、面10、用戶的顏

29、色填充區(qū)域數(shù)據(jù)第36頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五系統(tǒng)電子航海圖由于ENC并非最有效的存儲、操作或準備數(shù)據(jù)的方法，因此各個ECDIS海圖廠商可以根據(jù)自身設(shè)備技術(shù)開發(fā)適合各自特點的數(shù)據(jù)庫，即SENC, 但這些數(shù)據(jù)必須符合IHO、IMO的相關(guān)要求，并能滿足在非標準和標準數(shù)據(jù)之間可以順利轉(zhuǎn)換、相互交換。同時SENC的數(shù)據(jù)應(yīng)包括：電子海圖數(shù)據(jù)傳感器數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)其他航海信息第37頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第二章 ECDIS的數(shù)據(jù)第二節(jié) 數(shù)據(jù)可信程度和更新第38頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ENC數(shù)據(jù)更新ENC改正信息源 1

30、、正式改正數(shù)據(jù)：由官方的ENC制作部門提供數(shù)字形式的海圖改正數(shù)據(jù) 2、手動改正數(shù)據(jù)：對海岸無線電警告、地方性航海通告等非水道測量機構(gòu)提供的海圖改正信息ENC更新必須是是連續(xù)的，如果中間中斷經(jīng)無法進行下一次的更新。必須重新申請遺漏的更新第39頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第三章 ECDIS功能和應(yīng)用第一節(jié) 海圖顯示第40頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五一、顯示方式海圖的載入：自動與非自動比例尺變換：縮放功能運動模式：真運動和相對運動顯示方向：北向上、首向上、航向、航路向上本船位置：居中與偏心顯示背景：顯示符號：ECDIS海圖顯示的符號與傳統(tǒng)海圖有

31、所區(qū)別顯示內(nèi)容的選擇：強調(diào)顯示：安全區(qū)域與危險區(qū)域強調(diào)區(qū)別第41頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS履約知識更新培訓(xùn)Day displayECDIS履約知識更新培訓(xùn)第42頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS履約知識更新培訓(xùn)Day white back displayECDIS履約知識更新培訓(xùn)第43頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS履約知識更新培訓(xùn)DuskECDIS履約知識更新培訓(xùn)第44頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS履約知識更新培訓(xùn)Day black back disp

32、layECDIS履約知識更新培訓(xùn)第45頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS履約知識更新培訓(xùn) NightECDIS履約知識更新培訓(xùn)第46頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS履約知識更新培訓(xùn)North Up displayECDIS履約知識更新培訓(xùn)第47頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五二、輔助顯示指北符號光標拾取比例尺棒經(jīng)緯線網(wǎng)格水深單位海圖比例尺索引海圖數(shù)據(jù)質(zhì)量指示器ECDIS圖例第48頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS履約知識更新培訓(xùn)Course Up displayECDIS履

33、約知識更新培訓(xùn)第49頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS履約知識更新培訓(xùn)海圖數(shù)據(jù)質(zhì)量指示說明ECDIS履約知識更新培訓(xùn)第50頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第三章 ECDIS功能和應(yīng)用第二節(jié) 航海信息查詢第51頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五航海信息查詢海圖信息傳感器數(shù)據(jù)定位數(shù)據(jù)、測深數(shù)據(jù)、雷達數(shù)據(jù)、AIS數(shù)據(jù)、羅經(jīng)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)其他航海信息航路指南、港口信息、潮汐信息、氣象信息、海流信息、臺風(fēng)信息信息查詢方法屬性查詢以傳統(tǒng)目錄的方式查詢所要信息空間查詢通過位置查詢附近及鄰近的相關(guān)數(shù)據(jù)信息第52頁，共81頁，2022

34、年，5月20日，4點26分，星期五ECDIS與AIS數(shù)據(jù)融合.需要注意如下問題：（1）由于本系統(tǒng)掃描周期和AIS信號發(fā)送周期不同可能造成AIS目標與ARPA目標不完全重合。（2）由于他船定位系統(tǒng)有誤差，導(dǎo)致他船位置顯示錯誤。此外，ECDIS還提供AIS消息接收和發(fā)送功能，他船發(fā)來的AIS消息可顯示在電子海圖上，在電子海圖上可直接回復(fù)，可單發(fā)或群發(fā)。（3）還要注意的是，AIS是被動接收的，若他船AIS未開機或者故障，會導(dǎo)致其不在ECDIS顯示。一定要保持正規(guī)瞭望，不應(yīng)只盯著屏幕航行。第53頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五雷達圖像、ARPA目標疊加雷達圖像可以疊加在電子海圖

35、上顯示，但應(yīng)注意：整個圖像不能完全重合。（主定位系統(tǒng)誤差造成）某物標的位移。（物標的位置變化）船舶航行矢量線不重合。ARPA目標需要捕捉后，才能在ECDIS上顯示。第54頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五海圖外其他航海信息的使用.ECDIS可以顯示的其他航海信息主要包括：（1）航路指南：世界航路指南信息；（2）港口信息：相當(dāng)于港口指南的信息；（3）潮汐信息：相當(dāng)于潮汐表的信息，并能夠根據(jù)地理位置和時間進行推算潮位；（4）氣象信息：風(fēng)向、風(fēng)力以及天氣情況、氣象圖等；（5）海流信息：流向、流速信息，能以表格形式顯示，也能以矢量方式在海圖界面上顯示；（6）臺風(fēng)信息：可以輸入臺風(fēng)

36、信息，能夠顯示風(fēng)力范圍以及預(yù)計影響范圍，并可根據(jù)本船航行參數(shù)進行遭遇預(yù)警。第55頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第三章 ECDIS功能和應(yīng)用第三節(jié) 海圖作業(yè)第56頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五海圖改正自動改正： 自動/半自動改正手動改正：輸入與記錄顯示與查詢-以橘紅色的特殊標記符號標注添加物標-“|”刪除物標-“/”移動物標修改物標 未設(shè)置SCAMIN 已設(shè)置SCAMIN海圖測量經(jīng)緯度方位、距離距離圈船位標記船員標記：文本符號圖形第57頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第三章 ECDIS功能和應(yīng)用第四節(jié) 系統(tǒng)報警與指示第5

37、8頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五一、參數(shù)設(shè)置安全參數(shù)報警參數(shù)定位設(shè)備配置安全水深安全等深線安全距離安全高度警戒矢量警戒圈自動報警開關(guān)報警量值報警第59頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五二、報警與指示海圖報警與指示設(shè)備報警航行預(yù)警航行報警船位丟失偏航報警偏向報警航行超時距離報警方位報警超速報警走錨報警定時報警錨位報警落水報警CPA報警限制區(qū)域報警碰撞報警轉(zhuǎn)向點報警連接故障運行故障數(shù)據(jù)錯誤第60頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第三章 ECDIS功能和應(yīng)用第五節(jié) 航線設(shè)計與航行計劃第61頁，共81頁，2022年，5月20日，4點

38、26分，星期五航線設(shè)計與航次計劃總則為了提高航線設(shè)計質(zhì)量，增加航行安全度，在選擇航線時，一般主要依靠中、英版航海資料中給出的推薦航線(recommendedroute)。除此之外，一定要閱讀大量的相關(guān)航海圖書資料，才能對航線的全貌有一個深入的了解和掌握。從中選出適合本船條件和航行季節(jié)水文氣象條件要求的安全、經(jīng)濟航線。另一方面，通過大量豐富的實航經(jīng)驗的積累，也可逐步掌握某些航線的規(guī)律。兩方面相加，才能在任何條件變化的情況下，獨立果斷地選擇航線，確定航線。否則，畫出的航線沒把握，不安全因素多，航行起來將是盲目的，甚至是危險的。航線設(shè)計概括起來，可以歸納如下途徑：堅持原則、了解氣象、閱讀資料、研究海

39、區(qū)、擬定航線。第62頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五航線設(shè)計與航次計劃總則航次計劃包括以下四個步驟：研究資料：收集資料并對相關(guān)資料研究評估制定計劃：綜合考慮相關(guān)數(shù)據(jù)，確定航行策略執(zhí)行計劃：必要時根據(jù)實際情況調(diào)整和修正航次計劃監(jiān)控：監(jiān)控航行計劃的執(zhí)行過程,確保按事先制定的航線航行計劃應(yīng)考慮的因素：氣象條件( 氣象導(dǎo)航)、海況、危險物、交通密集區(qū)與限制區(qū)、定位與導(dǎo)航條件、本船條件與貨物限制、船員、推薦航線。第63頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五利用ECDIS制定航次計劃1）航線設(shè)計資料的獲取 除了ENC規(guī)定的基礎(chǔ)顯示、標準顯示、和其他三種信息外，還可

40、提供諸如航路指南、潮汐、氣象等信息?？筛鶕?jù)需要調(diào)用。2）航線設(shè)計 航線由航段（leg）和航路點組成，ECDIS中航線和航路點按識別碼存儲。航線名稱、開航時間和航路點等可以填入航線表中。航路點的數(shù)據(jù)包括：名稱、位置、航路點等待時間、旋回半徑、偏航界限、航速等，給出這些因素,系統(tǒng)可以自動計算航路點的ETA、每航段航向和航程。 航路點的輸入、更改和移除非常方便，航路點一經(jīng)變動其他數(shù)據(jù)自動隨之變動。 航線既可以是新設(shè)計的也可以利用以前航行過的航線。某區(qū)域的航線可以全部顯示在海圖上，同時有航線表可供選用。3）航路監(jiān)視 航路監(jiān)視是基于預(yù)先設(shè)定的條件進行，包括：安全等深線、偏航、禁航區(qū)、定位系統(tǒng)差異、丟失船

41、位、關(guān)鍵點、坐標系差異等。第64頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第三章 ECDIS功能和應(yīng)用第六節(jié) 航行監(jiān)控與記錄第65頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五 航行監(jiān)控1、就航線監(jiān)控而言，只要顯示覆蓋所在區(qū)域，所選航線和本船位置就應(yīng)出現(xiàn)。2、在進行航線監(jiān)控時，應(yīng)能顯示無船舶顯示的海區(qū)（例如在預(yù)測、計劃航線時）。如果在顯示航線監(jiān)控時這樣做，自動航線監(jiān)控功能（例如更新船舶位置、提供報警和指示）應(yīng)是連續(xù)的。應(yīng)能通過操作員單次操作立即恢復(fù)到覆蓋本船位置的航線監(jiān)控顯示。3、如果本船將在航海人員規(guī)定的時間內(nèi)穿越安全輪廓線，ECDIS應(yīng)發(fā)出報警。4、如果本船將在航海

42、人員規(guī)定的時間內(nèi)穿越禁航區(qū)或有特殊條件的地理區(qū)域的邊界，ECDIS應(yīng)根據(jù)航海人員的選擇發(fā)出報警或指示。5、在偏離計劃航線的交叉航跡超過規(guī)定極限時，應(yīng)發(fā)出報警。6、如果本船按航海人員規(guī)定的時間或距離繼續(xù)其當(dāng)前航向和航速，與危險物（例如障礙物、殘骸、巖石）的距離就會比用戶規(guī)定的距離近，而該危險物比航海人員的安全輪廓線或航標淺，則應(yīng)向航海人員發(fā)出指示。7、應(yīng)從精度符合安全航行要求的連續(xù)定位系統(tǒng)得出船舶位置。只要有可能，應(yīng)提供第二個獨立的且最好是不同類型的定位來源。在這種情況下，ECDIS應(yīng)能辨別兩個系統(tǒng)之間的差異。8、當(dāng)來自船位，首向或航速源的輸入丟失時，ECDIS應(yīng)報警。ECDIS還應(yīng)重復(fù)（但只作

43、為指示）從船位，首向或航速源傳來的任何報警或指示。第66頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五 航行監(jiān)控9、當(dāng)船舶在計劃航線的臨界點之前到達航海人員規(guī)定的時間或距離時，ECDIS應(yīng)報警。10、定位系統(tǒng)和SENC應(yīng)采用相同的大地測量基準。如不是這樣，ECDIS應(yīng)報警。11、應(yīng)能顯示除所選航線以外的替代航線。所選航線應(yīng)能與其他航線有明顯區(qū)分。在 航行時，航海人員應(yīng)能修改所選航線或改變替代航線。12、應(yīng)能顯示：（1）船舶航跡的時間標記（根據(jù)需要手動顯示和按選定的1 min和120 min之間的間隔時間自動顯示）；和（2）足夠數(shù)量的點、自由移動的電子方位線，可變和固定的距離標志以及用

44、于航行目的并在附錄3中規(guī)定的其他符號。13、應(yīng)能登錄任何位置的地理坐標并根據(jù)需要顯示該位置。還應(yīng)能選擇顯示中的任 何點（特征，符號或位置）并根據(jù)需要讀出其地理坐標。14、應(yīng)有可能手動調(diào)節(jié)顯示的船舶地理位置。此種手動調(diào)節(jié)應(yīng)在屏幕上用字母數(shù)字注明并保持到航海人員將其變更和自動記錄后。15、ECDIS應(yīng)有能力登錄和標繪手動獲得的方位和距離位置線（LOP），并計算本 船的合成位置。應(yīng)有可能使用合成位置作為推算船位的原點。16、ECDIS應(yīng)指出連續(xù)定位系統(tǒng)獲得的位置和手動觀測獲得的位置之間的差異。第67頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五航行記錄1、ECDIS應(yīng)貯存并能再生重構(gòu)航行所

45、需的某些最小要素，并驗證過去12小時所使用的正式的數(shù)據(jù)庫。下列數(shù)據(jù)應(yīng)以1分鐘間隔時間加以記錄以：（1）確保記錄本船經(jīng)過的航跡：時間、船位、首向和航速；（2）確保記錄使用過的正式數(shù)據(jù)：ENC信息源、版本、日期、單元和更新史。2、另外，ECDIS應(yīng)對全航程有完整的航跡記錄，并有不超過4小時間隔的時間標記。3、應(yīng)不可能篡改或改變已記錄的信息。4、ECDIS應(yīng)有能力保存前12小時的記錄以及航程航跡的記錄。第68頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五第四章 使用ECDIS的風(fēng)險第一節(jié) 海圖數(shù)據(jù)誤差第二節(jié) 船位誤差第三節(jié) 外部設(shè)備誤差第四節(jié) 系統(tǒng)操作誤差第五節(jié) 系統(tǒng)可靠性第六屆 備用裝置

46、第69頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五海圖數(shù)據(jù)的誤差海圖數(shù)據(jù)的質(zhì)量主要依賴于數(shù)據(jù)測量的精確性、數(shù)據(jù)制作的精確性、數(shù)據(jù)是否覆蓋所有水域范圍、數(shù)據(jù)是否完整以及是否及時更新等。目前電稿子海圖數(shù)據(jù)主要來源于紙質(zhì)海圖；紙質(zhì)海圖的水道測深數(shù)據(jù)及其標示的位置可能存在誤差；從紙質(zhì)海圖到電子海圖的轉(zhuǎn)換過程中數(shù)據(jù)掃描可能有遺漏，如在海圖之間出現(xiàn)縫隙或丟失數(shù)據(jù)，也有可能出現(xiàn)添加一些不必要的、冗余的、無關(guān)的信息；還有可能出現(xiàn)某些區(qū)域的兩個數(shù)值矛盾。初當(dāng)定位系統(tǒng)所依據(jù)的坐標系與海圖數(shù)據(jù)的坐標系不一致時，如果沒有對船位誤差進行修正，則海圖上顯示的船位不符合海圖坐標系。解決的辦法只有確認某些位置的準

47、確位置，和所用的海圖進行比對，才能確定?？梢酝ㄟ^以下的方法來實現(xiàn)：（1）利用燈標表的的相關(guān)等表的準確位置，對海圖顯示的相應(yīng)位置進行核對（2）分道通航制的圖書，及其他航路指南及進港指南，無線電信號表等，有關(guān)標注海圖相應(yīng)位置的圖書資料與電子海圖上的位置進行比對（3）實際陸地標志與海圖比對（4）將雷達與電子海圖圖象合并,尤其對顯著的雷康作比對，標志性的建筑或者地理地貌,進行比對。第70頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五船位的誤差GPS船位誤差使用光柵海圖時，未進行坐標系修正錯誤的船位修正不分析的接受顯示船位定位設(shè)備天線誤差目標船位誤差數(shù)據(jù)的延時第71頁，共81頁，2022年，5

48、月20日，4點26分，星期五外部設(shè)備的誤差性能下降 使用時間過長、部件老化等都可能引起設(shè)備的使用性能下降，而無法達到其設(shè)計使用的標準。連接故障 ECDIS與外部設(shè)備連接如果出現(xiàn)故障，外部設(shè)備就無法為ECDIS提供數(shù)據(jù)，ECDIS也就無法提供相應(yīng)的信息。此時，ECDIS會給出報警。找出故障原因進行維修。突發(fā)故障 硬件故障可使ECDIS獲得的數(shù)據(jù)出現(xiàn)失真，使其給出的信息無法置信，甚至可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果。第72頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五系統(tǒng)操作的誤差海圖操作不當(dāng)ECDIS的海圖顯示中，不僅要求原始數(shù)據(jù)要準確，而且在選擇使用數(shù)據(jù)時要充分考慮航行安全的需要。過多的數(shù)據(jù)內(nèi)容不

49、僅造成系統(tǒng)過載、使重要的信息被覆蓋或淹沒，而且不必要，但如果選擇的數(shù)據(jù)過少，則可能不能滿足航海安全的需要。設(shè)備設(shè)置錯誤 在ECDIS中，只有選擇適當(dāng)?shù)闹T如系統(tǒng)報警參數(shù)、航線監(jiān)視報警參數(shù)、本船船舶參數(shù)等參數(shù)，才能有效地發(fā)揮ECDIS的相關(guān)功能。例如偏航報警，如果設(shè)置的報警限制值過小，就會經(jīng)常發(fā)生報警（可能是不必要的）；反之，如果過大，就會在應(yīng)該報警的時候，無法給出。又如擱淺報警，如果設(shè)置的提前報警時間過短，就會形成雖產(chǎn)生了報警，但由于沒有給后續(xù)的操船留有充分的時間，進入淺水區(qū)的危險就有可能無法避免。第73頁，共81頁，2022年，5月20日，4點26分，星期五系統(tǒng)操作的誤差操作失誤：操作錯誤是由

50、于動作失誤或選擇錯誤造成的后果，應(yīng)當(dāng)在ECDIS使用中盡量避免。有可能是在選擇操作菜單時，由于鼠標操作不熟練而選擇了不應(yīng)該選擇的菜單行（臨近），也有可能是在選擇顯示分類時，沒有將應(yīng)該顯示的物標類型選為顯示物標類。理解錯誤：如果用戶對ECDIS工作原理、數(shù)據(jù)產(chǎn)生機制不熟悉，對某些特殊情況不理解，不會進行必要的驗證和分析，盲目地接受以致做出錯誤的決策。對電子海圖的理解錯誤包括：1、忽視海圖超比例尺顯示2、忽視顯示控制3、缺乏分析接受顯示船位ECDIS上顯示的船位來自于定位系統(tǒng)，目前主要是GPS船位。用戶應(yīng)該認識到所顯示船位為觀測船位，而非真實船位，觀測船位都存在船位誤差，定位系統(tǒng)可能不穩(wěn)定導(dǎo)致錯誤船位