电子海图及其在航海中的应用

邱亮 李忠俊

摘 要：随着科技的不断进步，航海技术的应用对海上的工作产生了巨大的影响。基于计算机图像处理技术，产生了以数字形式表示的电子海图，还有一系列的各种电子海图应用系统。电子海图本着航海事业及科技的发展而产生的一种实时导航系统，在地理信息系统船舰组合导航系统中的重要应用。电子海图的不同种类也在航海中的不同应用体现出来，本文对电子海图的概念以及种类进行了介绍，分析了电子海图的具体应用，论证了电子海图在船舶航行中的重要作用。

关键词：电子海图；航海；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.178

从古代开始就对航海做一个开发，航海家最关心是自己的安全还有的能够清楚自己在大海中的準确位置，通过测定天体、接受无线电信号等一系列操作后进而获取直观的船舶位置。[1]同时，航海家根据获取船的位置来判断航海的方向和安全性，从而进一步判断是否是原来设计好的路线。但是从一方面来说，驾驶员需要花很长的时间去固定和观测位置名从而很难获得船位的具体方式，因此很难得到直观的船位，对船舶的安全造成很大的影响。因此，电子海图不同于传统海图，是运用了一系列的技术定位于海面上，一定程度上能够提高驾驶员判断船舶的安全性以及让驾驶员更好的值班从而能确保航行安全。同时电子海图系统报警可以题型驾驶员潜在的危险，进而确保航行的安全性。

1 电子海图的概念

首先，电子海图是一个比较抽象和比较模糊的概念。具体的说就是在显示器上显示出海图信息和其他航海信息，所以也叫屏幕海图。[2]一般我们将各种数字式海图及其系统统称为电子海图。比如说，电子海图显示与信息系统、电子航海图、电子海图以及电子海图系统等，电子海图的应用比较广泛，有航海、船舶交通管理、污染管理、航标管理等。主要涉及的领域有海洋及其毗邻的陆地，详细的介绍了礁石、水深、底质等航海所需要的资料等。

2 电子海图的种类

电子海图所显示的海图信息大部分都是深海里面的具体数据，或者是根据原来最初的纸质数据里面得来的。基于这些数据的应用同时建立一个数据库，而且其中的构造和储存方式起着决定性的作用，将直接影响电子海图的容量还有电子海图显示的精确度等。按照制作方法分类，根据这些相关数据按照相关的制作方法可以分为矢量化海图和光栅扫描海图两类。同时对于数据库的结构分类，可以分为有边界的电子海图和无边界的电子海图。

（1）光栅扫描海图：通过扫描形成的文件，但是都具有单一性特点，并且所进行的都是一次性的扫描，以像素点的排列反映海图中的要素，依靠眼睛进行识别航海要素。一定程度上来说跟纸质海图比较相仿，功能比较相似，所以也不能有显示以及查询相关功能。

（2）矢量化海图：基于海图信息数字文件的产生，然后进行数据信息储存的分类，跟光栅扫描海图的区别是它具有查询和显示等功能，而且，使用者可以让其跟其他船相系统结合，运用比较广泛，还有很多独特的功能，比如说自动报警等。

（3）有边界的电子海图：有边界的电子海图比较简单，运用也比较的基础，主要就是有一系列技术对纸质海图处理后得到的。

（4）无边界的电子海图：到目前为止，因此技术比较新颖，所以在全球还没有同意一个完成的图纸，在经过一系列技术后，用多张海图进行坐标交换解决这种拼接中的坐标变化方法，叫做拼接技术。但是对于一些小比例尺寸来说，拼接技术简单和很小的甚至无需拼接都可以使用，大比例尺寸的图纸需要经过一系列的运算和拼凑才可以完成，要复杂很多。

3 电子海图在航海中的应用

（1）进行航线设计和雷达信息的处理。首先我们需要利用海图设计线确定转向点，确定了之后，系统就会自动标记，自动计算整个航向和总航程。ECDIS有一个显示和控制的作用，将形成的图像显示于电子海图上，在将船，以及船周围的目标的具体位置可以很好的显示出来，具有一定的显示和控制作用。一方面来说，在设计过程中，系统可以根据其比例需要进行安全检查和一些必要的安全措施，供驾驶员修改和检测。[3]另一方面来说，航船人员可根据然后判断碰撞态势，做出避让，还可以在电子海图上检测是否解决碰撞等。也就是说，驾驶员根据电子海图提供的航向信息为指导，经过海图上的信息的处理后，得到最佳的效果和位置，从而得到最佳的航线。

（2）航船信息咨询以及定位和导航。首先，如果要获得各种各样的航船信息，那么电子海图上都必须要必备航线上的航行条件信息的显示，同时一些天气，如海流、潮汐等。同时，对于一些必须的资料显示，在航行中电子海图也可以给出来，比如说相应的路线指南和航海手册等。同时一些定位设备也起了至关的作用，比如说GPS、Loran-C等设备的使用，这些设备的使用经过一系列的技术将信息显示在电子图纸上，就会得到最佳的船位。

（3）海图作业与显示与船舶航行的监视。在电子海图上进行计划航线设计，并且通过一系列的方式计算两点之间的距离和位置，从而显示在海图信息上。海图的显示在给定的投影方式下合成和显示海图，通过多方面的位置显示海图。或者是以相对的运动方式，也可以更好的显示海图；随即改变电子海图的比例等。经过多方面的测定，有效的将传感器和海图信息结合起来，通过监视，实时给出船舶信息位置，给广大用户一个更加直观的观察和船舶的航线情况。同时，在分不同阶段显示的海图信息中，对于一些不必要的海图信息和相关的船只，都可以去除掉，只是保留航海安全所必要的海图信息，去掉多余的冗长，给予船只最大的安全性能保障。

4 结语

电子海图的出现为航海事业提供了极大的便利，以前传统的航海图纸已经慢慢的远去，取而代之的将是各种电子信息下的海图应用系统。电子海图的操作比较方便，数据更新很快，对于船位的标绘还有航线的设计都有重要的作用，对我国以后的航海发展有着至关重要的影响。

参考文献：

[1]宋国珍.电子海图及其发展动向[J].航海科技动态，1994：29-31.

[2]李路.航运[J].中国船检，2007：32-56.

[3]闫福亮，王兆川.电子海图信息系统（ECDIS）的发展及应用[J].天津航海，2011：72-83.

作者简介：邱亮（1986-），男，山东潍坊人，大副，研究方向：电子海图显示与信息系统（ECDIS）。