电子海图显示与信息系统新技术分析

赵旻光

摘 要：文章主要分析了电子海图显示与信息系统新技术的应用，并探究了电子海图与信息系统中相应的风险因素，针对性地提出了解决电子海图显示与信息系统风险的有效处理办法，旨在为保障我国海上安全提供有力的参考。

关键词：电子海图显示;信息系统;新技术

中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2020）10-022-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.10.011

电子海图与信息系统是现代船舶不可缺少的配置。但是由于诸多因素的影响，目前电子海图与信息系统的运行存在着严重的危险因素，导致电子海图显示与信息系统的积极作用无法充分发挥。想要确保船舶的安全稳定运行，就需要深入分析各种危险因素，同时探寻有效的针对性措施，全面保障电子海图显示与信息系统新技术的实施。

1 电子海图的装船日期以及应用

2009年，通过了关于SOLAS公约的友谊修正案，其中的第五章航行安全中增加了几项内容，要求国际航行的船舶安装强制性的电子海图航行设备。依照SOLAS公约的相关要求，货船配置电子海图的日期为：2012年7月之前建造的3 000总吨及以上的货船，不得晚于2015年7月进行首次安全设备检查;2013年7月之前建造的50 000总吨及以上的货船，不得晚于2016年7月进行首次安全设备检查;2013年7月之前建造的2 000总吨以上50 000总吨以下的货船，不得晚于2017年7月进行首次安全设备检查;2013年7月之前建造的10 000总吨以上20 000总吨以下的货船，不得晚于2018年7月进行首次安全设备检查。

2 电子海图的优势

相比纸质海图，电子海图的优势显而易见。在该项技术支持下，我国的航海技术从传统的纸质化向信息化转变，这也更加符合水上船舶的驾驶实践[1]。究其原因，是因为我国的国际贸易总量不断增加，进而使得我国长江、珠江等航道与我国沿海、渤海以及台湾海峡的船舶更加拥挤。船舶逐渐发展得更为庞大，同时出现了超高速的船舶，这对我国的船舶航海是一个极为严峻的考验。想要积极地应对这一考验，妥善处理这一问题，需要以集成式的方法将船舶的位置、所处的生态环境以及周遭的动态信息集中展示在一个屏幕上，因而确保船舶驾驶员可以及时获取传统纸质航海图的所有信息、本船信息以及其他船舶的具体位置信息，以此便可技术性做出精确的出船决策，并确保航行的安全[2]。现代化的船舶驾驶会安装各种先进的导航设备与雷达设备，这些先进设备可以确保船舶驾驶员在短时间内掌握具体的船位与船舶的相关参数，并上报船舶周围的环境信息。电子海图的使用可以帮助船舶驾驶员冲破传统事务性工作的束缚，让驾驶员的注意力集中在航行监视方面，同时确保及时准确的操船决策。

3 电子海图显示以及信息系统

电子海图与信息系统的功能，就算是将分散的GPS、陀螺罗经、计程仪、AIS、雷达以及测探仪等传感器的信号集中展示在设备显示器的终端，确保船舶驾驶员可以及时精确地掌握船舶的船位以及船舶航行时的状态，并且全面掌握船舶周围的自然信息与航行周围的情况。这样，为船舶驾驶人员的工作提供了极大的便利，确保了安全航海。但是，如果电子海图与信息系统使用不当或传感器发生故障，将会导致电子海图的使用存在严重风险。

4 电子海图显示与信息系统中存在的风险分析

4.1 人为因素

如果操作人员对船舶设备的操作不熟悉，将会产生安全风险。我国的船舶事业领域对于电子海图显示与信息系统的应用历史并不悠久，大多数船舶尚未安置相应的电子设备，大部分船员并不熟悉设备的使用[3]。除此之外，国内大部分的驾驶员培训机构针对船舶驾驶员的培训工作并不系统专业，同时由于教育资源与教育方法的限制，无法向船员提供全景式的实际操作训练，导致船员在培训结束以后还未熟悉设备的操作[4]。并且，不同商家所生产的设备，其型号与性能也存在差异，因此极易在操作过程中产生失误，导致风险发生。

大部分船舶驾驶员对于电子海图显示与信息系统的功效太过于相信，且完全依赖其性能，认定了电子海图显示与信息系统是非常精确的，因而在实际船舶操作中轻视了良好的船舶操作技术，进而导致错误的决策，引发安全风险。具体表现为：

太过于轻信电子海图显示与信息系统上报的船舶位置，忽略了传统的瞭望式位置确认，也不参考自身的实践经验。完全依赖电子海图显示与信息系统来规划与确定船舶航行的线路，没有采取基本的手动检查方式对航线进行检查。

电子海图显示与信息系统直观地将雷达图像、GPS与计程仪等信号设备传达的信息展示出来，船舶驾驶员仅仅关注电子海图显示与信息系统上报的信息数据，忽视了电子海图显示与信息系统中存在的失误与误差，因而导致出现安全风险。

4.2 设备风险

相关调查研究表明，如果计算机软件或硬件的版本过低，将会导致船舶电子海图显示与信息系统的操作存在失误与异常，因此大部分电子海图显示与信息系统都无法及时展示最精确的海航信息。同时，因为矢量海图要求非常精确严格的测绘技术，所以ENC数据将会借助人工或扫描的方式，将纸质的航海信息逐条输入，进而搭建航海数据库。这是一种快捷简便的方法，但是由于这种方法形成的ENC单元精确度不高，极易导致错误产生，进而在船舶操作中造成信息数据不一致的现象[5]。

5 电子海图显示与信息系统关联事件發生的原因

目前，大部分船舶都安装了电子海图与纸质海图，2018年7月起，强制性要求船舶安装电子海图显示与信息系统。现阶段，我国共计有30多家生产电子海图显示与信息系统的企业，这些不同的制造企业所生产的产品也不尽相同，将为船东提供不同品质的软件升级服务。这一系列要素将成为电子海图与信息系统发生碰撞与损害的原因[6]。这就使得电子海图显示与信息系统出现了非常多的危险异常报告。而电子海图显示与信息系统出现关联性事件故障异常的原因，大多都是由于操作不当导致的，问题主要涵盖以下几个方面：

电子海图显示与信息系统的报警功能还未被使用。如果GPS信息存在丢失的情况，将会导致电子海图显示与信息系统无法及时地将显示模式转化为船位推算模式。

GPS信号出现错误或传输故障。遇到这种情况，有效的措施是借助其他航海仪器与电子海图互相进行校验核对，充分保障电子海图与信息系统能够精确地展示出船位。如果是沿岸水域，电子海图显示与信息系统将会启动雷达叠加的显示方式。一旦发现海图的显示成像与岸形不一致，需要考虑并警惕船舶航行中不确定的危险因素。

电子航海图的设置存在错误。这种失误所导致的结果，就是不能精确显示重要的航海信息，小的点状物标或岸形在海图小比例尺显示中未必能被显示清楚，如果是小的陆标也可能会由于其他海图标识的细节被客观事物遮蔽而显示不清[7]。

关联事件发生的根本原因，主要包含以下几个方面：

同一船队的设备是由多个制造商制造的，或者同一制造商制造了不同的设备。

关于船舶设备的操作与使用不够熟练。欠缺实操经验与设备经验丰富的船员，对船舶与岸基风险的评估没有有效的评估程序。对电子海图显示与信息系统所提供的信息数据过于依赖，而忽视使用基本的航海技术，其中包含没有积极地理解与使用航行局面与避碰规则。

文章所表述的航行训练内容是远远不足的，建议国际海事组织成员国的海事管理机构、航运公司和船员也能遵循以下各项建议：

关于电子海图的操作与使用，进行持续性、长久性的训练，同时课程内容的设置相比单一的船型培训应更为复杂与具体。保证船舶航行公司的安全管理理念中，针对值班与航海实践所需具备的技能是足够重视的。确保安全管理体系中ECDIS章节、程序和风险评估不断更新[8]。

6 结语

综上所述，纸质海图与电子海图的本质区别，就是纸质海图中描述的信息是由制图者挑选决定的。而电子海图是由船舶操作人员自行决定在何种情形下显示什么信息。这种本质上的区别使得每一位国际海事组织成员都要预留充足的时间与資源来对电子海图显示与信息系统的风险进行评估与分析，并对相关人员做好充足全面的培训工作。正确使用国际海事组织所认可的电子海图设备，可以全方位保障电子海图所显示的数据信息与信息系统中软件的效能可以得到有效的升级与使用，以此全方位确保使用电子海图显示与信息系统的安全性与有效性，进而保障电子海图显示与信息系统相关技术的顺利实施与其效用的充分发挥。

参考文献

[1] 金伟.ECDIS（电子海图显示与信息系统）的发展与应用[J].信息通信，2019（3）：65-66.

[2] 徐文坤，刘爱超，钱程程，等.基于ArcGIS的电子海图显示系统[J].海洋信息，2019，34（1）：19-25.

[3] 吕红光，尹勇.基于电子海图矢量数据建模的无人船路径规划[J].交通信息与安全，2019，37（5）：94-106.

[4] 谢继祥.电子海图AIO简介[J].航海技术，2019（4）：25-28.

[5] 陈兵.船舶电子海图航行警告的改正和核查[J].航海技术，2019（1）：48-52.

[6] 孙珽.基于IMO示范课程的ECDIS教学培训探讨[J].航海教育研究，2019，36（1）：64-66.

[7] 张建军.助航设备与正规瞭望[J].中国港口，2019（3）：51-53.

[8] 曲峰德，刘晶晶.新一代ECDIS模拟器的初探与实现[J].中国水运（上半月），2019（6）：49-52.