Часть 3. Морские электронные карты

 

3.1. Электронные карты.

 

Среди современных средств навигации и судовождения особое место занимают электронные карты и навигационные электронно-картографические системы. Достоверность и полнота картографических данных являются критическими параметрами для безопасности судовождения и именно в данном аспекте проявляются преимущества электронных карт над традиционными бумажными изданиями.

Основная цель электронных карт и навигационных систем, построенных на их основе, - упрощение повседневного труда штурмана и повышение безопасности мореплавания.

 

3.2. Развитие электронной картографии

 

Первые электронные карты появились на рубеже 80-х годов и представляли собой сканированные копии бумажных источников. Подобные карты принято называть растровыми электронными картами. Однако выяснилось, что простое сканирование бумажных карт (некоторые из которых основываются на данных почти столетней давности), зачастую приводит к невозможности их использования совместно с современными навигационными устройствами. Кроме того, использование растровых электронных карт (RENC) затрудняет проведение автоматического анализа навигационной ситуации.

На основе тщательного изучения современных информационных технологий и их специфики в области морской навигации, Гармонизационной группой ИМО/МГО был разработан эксплутационный стандарт на систему отображения электронных карт и информации ECDIS, основывающийся на использовании векторных электронных карт формата S-57.

 

 

3.3. S-57: основные принципы

 

Основное предназначение стандарта S-57 - стандартизация обмена гидрографическими данными между Гидрографическими Службами, Агентствами, производителями картографической продукции и ECDIS-систем.

Согласно S-57, гидрографическая информация структурируется в наборы данных, которые, в свою очередь, могут объединяться в наборы обмена. Набор данных S-57 может рассматриваться как объектно-ориентированная база данных, подчиняющаяся перечисленным в стандарте так называемым семантическим правилам (объекты, атрибуты, связи между ними и т.д.) и записанная (закодированная) в соответствии с описанным в стандарте синтаксисом.

Семантика стандарта опирается на то, что любой картографический объект обладает, как пространственно-геометрическими, так и функционально-описательными свойствами. В соответствии с этим карта S-57 состоит из двух типов объектов: пространственных (spatial) и описательных (feature). Spatial объекты (например, node - узел, edge - сегмент, face - площадь), характеризуются координатами, задающими их местоположение на поверхности Земли. Feature объекты, обладают определенным набором атрибутов и описывают некий естественный или искусственный предмет, например: LNDARE - область суши, DEPARE - область глубин, BOYCAR - кардинальный буй и т.д. Между объектами могут существовать связи различного типа, позволяющие смоделировать сколь угодно сложную сущность реального мира. Подробное описание стандарта находится в IHO Transfer Standard for Digital Hydrographic Data Edition 3.0 - March 1996. Special Publication No 57.

 

В настоящий момент осуществляется переход от версии 2 стандарта S-57 (известного как DX90) к последнему изданию S-57 edition 3. Следует отметить, что из-за существенных изменений в семантической модели, конвертация данных из DX90 в S-57 ed. 3 является достаточно сложной задачей. Программы dKart Inspector и dKart Office позволяют автоматизировать процесс преобразования данных и создания цифровых наборов обмена, предоставляя средства для контроля качества изготавливаемой продукции.

 

 

3.4. Типы электронных карт.

Существует некоторое недопонимание в части типов карт в электронной картографии

В первую очередь электронные карты могут быть двух типов: векторные и растровые

1. Векторные карты. Это относится к электронным навигационным картам (ENC) в

формате S-57 /3, а также коммерческие карты, например поставляемые компанией

С-МАР в формате СМ-93. Векторные карты формируются путем включения в

качстве атрибутов всех элементов бумажной карты. Наборы данных хранятся

в распределенных по слоям объектно-ориетированной базе данных. Когда такая

база данных отображается в электронной картографической системе появляется

возможность управлять отображением разных слоев карты и, тем самым, получать

изображение целенаправленной информации. Именно векторная карта является

интеллектуальной, т.е. система может быть запрограмирована для выдачи тревож-

ных сообщений о грозящей судну опасности. Пользователь имеет возможность

задавать системе запросы, относительно сведений, содержащихся в базе данных.

Процесс изготовления векторных карт сложен, длителен и дорог, а проверка

качества создаваемых карт продолжает оставаться проблемной.

Сумируя вышесказанное отметим, что важнейшее свойство векторных карт

– это возможность автоматической тревожной сигнализации об опасных глуби-

нах на пути судна, или, например, предсказание безопасного курса в случае

вынужденного маневра в стесненной акватории.

 

 

2. Растровые карты. Включают, например, ARCS, Seafarer, BSB, и ряд других.

Растровые карты производятся путем цифрового сканирования бумажных карт.

В результате получается фаил, который может быть отображен на мониторе электронной картографической системы. Одновременно с картографическим изображением на растровой карте отображается и положение судна от навигаци- онной системы. Ввиду того, что отображаемые картографические данные пред- ставляют всего навсего цифровую фотокопию обычной карты. Такая карта не обладают интелектуальными свойствами и запросы к ней невозможны. Увеличе- ние масштаба на такой карте приводит лишь к проявлению крепности зерна и нечитаемости символов.

 

 

3.5. Электронные карты формата S-57 и системные электронные карты SENC

 

Являясь стандартом обмена гидрографическими данными, S-57 не оптимален при прямом использовании в судовых навигационно-картографических системах. Навигационные электронно-картографические системы могут использовать внутренний формат представления данных - SENC (System ENC). Формат SENC более компактен и специально предназначен для представления картографической информации на экране монитора.

Одним из широко распространенных S-57 совместимых SENC-форматов является формат картографических данных CM93 фирмы C-Map.

Навигационные электронно-картографические системы dKart Navigator и dKart Explorer ориентированы на использование S-57 совместимых данных, в том числе CM93 и DCF.

 

Как уже было сказано, одобренная ECDIS должна использовать ENC, которая официально выпущена гидрографической организацией. На самом деле каждая ENC представляет собой определенную «ячейку» электронной карты, покрывающую определенный ограниченный район акватории. Национальные гидрографические организации должны создавать файлы

ENC для районов своей ответственности и каждая «ячейка» карты определенного масштаба при этом должна соприкасаться с другими, но не перекрываться (как со своими ячейкам, так и с ячейками других гидрографических организаций).

Файлы карты ENC должны преобразовываться в формат SENC давая тем самым пользователю единую базу данных электронной карты на требуемую акваторию. Надо сказать, что база данных SENC значительно более компактна (упакована) по сравнению с файлами ENC (приблизительно в соотношение 1: 6 ).

Основной проблемой на сегодняшний день является то, что очень ограниченной количество карт SENC явлются доступными на мировом рынке. Таким образом, ECDIS должна иметь возможность отображать как официальные карты гидрографических организаций, так и коммерческие электронные карты, которые, однако, не имеют официального статуса.

В этом случае будет обеспечено необходимое покрытие требуемых акваторий электронными

Картами, однако, в отдельных районах ECDIS будет терять свой официальный статус, что потребует наличие на борту откорректированных бумажных карт.

Для облегчения доступа к официальным данным цифровой картографии в 2000 году было принято решение согласится в дальнейшем с возможностью распространения карт

ENC, выпускаемых национальными гидрографическими организациями в формате SENC.

Такое предложение является определенной уступкой гидрографическим организациям, которые, как правило, не являются коммерческими и не имеют развитой инфроструктур для распространения цифровых карт, поддержки пользователей и продвижение свой продукции на рынок в условиях конкуренции.

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: