电子海图技术规范-数据采集
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海洋工程装备研发实验服务中的数据采集与处理研究海洋工程装备的研发对于海洋资源的开发与利用具有重要意义。
在海洋工程装备的研发过程中,数据采集与处理是至关重要的一环。
本文将围绕海洋工程装备研发实验服务的数据采集与处理展开探讨。
一、数据采集在海洋工程装备研发实验服务中,数据采集是十分关键的一环。
海洋环境复杂多变,为了更好地了解海洋环境的特性并为装备研发提供参考,需要采集大量的相关数据。
数据采集的方法有多种,常见的包括浮标观测、遥感技术、潜水器观测等。
1. 浮标观测浮标观测是一种常用的数据采集方法。
通过在海洋中设置浮标,可以获取海洋水质、海洋气象、海洋动力等方面的数据信息。
浮标可以被安置在水下,也可以被安置在海面上。
通过浮标观测,我们可以获取到多个时空点上的海洋数据,为装备研发提供了重要的参考依据。
2. 遥感技术遥感技术是一种通过卫星、飞机等远距离获取地球表面信息的技术。
在海洋工程装备研发实验服务中,遥感技术可以用于获取海洋水温、海洋表面高度、海洋色素浓度等数据信息。
遥感技术具有覆盖范围广、时间周期短等特点,可以为研发人员提供大范围、全方位的数据支持。
3. 潜水器观测潜水器观测是一种通过水下潜水器获取海洋数据的方法。
潜水器可以携带各种传感器,通过潜水器的下潜与浮升,可以获取到水下多个层次的温度、盐度、流速等海洋数据。
潜水器观测可以精确地获取到指定区域的海洋数据,为装备研发人员提供重要的实验数据。
二、数据处理获取到的海洋数据需要进行有效的处理与分析,以提取有用的信息并为装备研发提供支持。
数据处理的方法有多种,常见的包括数据清洗、数据挖掘、数据可视化等。
1. 数据清洗数据清洗是指对采集到的原始数据进行去噪、去重、补缺等操作,以确保数据的准确性和完整性。
海洋环境数据往往会受到多种因素影响,例如传感器误差、设备故障等,需要通过数据清洗来修正和完善数据。
数据清洗环节的准确性和精细度对于后续的数据分析与应用具有重要意义。
国内航行船舶船载电子海图系统和自动识别系统设备管理规定第一章总则第一条为了提高我国国内航行船舶应用先进导航技术的水平,规范船载电子海图系统和自动识别系统(以下简称“AIS”)设备的配备和使用,发挥船载电子海图系统和AIS设备的航行安全保障作用,制定本规定。
第二条本规定所称“船载电子海图系统”是可以显示电子海图、具备航线设计、船位监控、航行监控和报警等导航功能的设备。
第三条本规定适用于中国籍沿海、内河航行机动船舶。
以下船舶不适用于本规定:(一)渔船;(二)公务舰艇;(三)体育运动船艇;(四)军用船舶。
第四条中华人民共和国海事局(以下简称“中国海事局”)负责船载电子海图系统和AIS的统一管理及船载电子海图系统和AIS 设备的型式认可和产品检验管理。
第五条各地海事管理机构负责对船舶配备船载电子海图系统和AIS设备情况实施监督检查。
各船检机构负责设备配备及安装情况的检验。
第二章设备标准及型式认可第六条中国籍国内航行船舶配备的船载电子海图系统设备应符合中国海事局《国内航行船舶船载电子海图系统(ECS)功能、性能和测试要求(暂行)》中的A级设备要求。
中国籍船舶配备的A级AIS应符合国际电工委员会(IEC)61993-2标准《海上导航和无线电通信设备和系统-自动识别系统(AIS)第二部分:通用自动识别系统(AIS)A级船载设备-操作和性能需求、测试方法和要求的测试结果》。
中国籍国内航行船舶配备的B级AIS应符合中国海事局《国内航行船舶船载B级自动识别系统(AIS)设备(SOTDMA)技术要求(暂行)》或国际电工委员会(IEC)62287-1标准《海上航行和通信设备与系统B级船载自动识别系统(AIS)第一部分:载波侦听时分多址技术(CSTCDMA)》。
第七条国内航行船舶配备的船载电子海图系统、AIS设备需经型式认可和产品检验。
第八条经授权的船舶检验机构应按照本规定第六条的要求对船载电子海图系统、A级和B级AIS设备进行型式认可和产品检验。
电子海图-ECDIS理论课一:电子海图与电子海图系统1.1 电子海图定义与种类矢量电子海图Vector chart是指以矢量形式(也就是通常所说的图形方式)表示的数字海图。
数字化的海图信息分类存储,可以查询任意图标的细节(如灯标的位置、颜色、周期等),海图要素分层显示,使用者可以根据需求选择不同层次的信息量(例如只显示小于10米的水深),能设置警戒区、危险区的自动报警,还可以查询其他航海信息(如港口设施、潮汐变化、海流矢量等)。
有人把矢量海图称为“智能化电子海图”,有S57、S63等格式。
光栅电子海图是指以栅格形式(也就是通常所说的图像方式)表示的数字海图,国际标准的栅格电子海图被称为“Raster Navigational Chart(RNC)”目前世界上主要的RNC产品有:英国海道测量局(UKHO)生产的ARCS和美国国家海洋及大气管理局(NOAA)生产的RNC。
(1)光栅海图“忠实地”反映出纸海图上面所有的信息(如岸线、等高线、水深点、障碍物等),并且色彩、符号与传统纸海图保持一致。
航海人员对这种海图很有熟悉感,对他们进行培训较容易,能较快掌握这种系统的使用方法。
(2)具有同纸海图一样的精度和可靠性,能完成标准导航任务,而且信息更多。
(3)光栅海图的数字信息文件是一种图像文件,形成过程简单、可行。
这些信息未经分门别类,因此不能对光栅海图进行查询式操作(如查询本船周围某一个距离内的危险物情况,本船周围水深情况等)。
(4)当加入其他信息时,图像变得杂乱无章。
(5)不能任意旋转海图方向,不能提供自动深度报警。
(6)一般比矢量海图占用空间大。
海图ENCIMO MSC 232(82)性能标准对ENC的定义为:“电子航海图(ENC)系指由政府,或政府授权的航道测量机构或其他相关政府机构发布的与ECDIS一起使用的数据库,其内容、结构和格式都已标准化,并符合IHO标准。
ENC包含安全航行所需的所有海图信息,并可包含纸质海图上没有但可视为安全航行所需的补充信息(例如航行指南)。
海洋环境监测中的自动化数据采集与分析自动化数据采集与分析在海洋环境监测中扮演着至关重要的角色。
随着科技的不断进步,传统的人工采集方法逐渐被自动化系统所替代,提高了数据采集的效率和准确性。
本文将介绍海洋环境监测中的自动化数据采集与分析的技术发展和应用实践。
首先,自动化数据采集系统在海洋环境监测中的应用越来越广泛。
传感器技术的革新使得海洋环境参数可以被高精度、高频率地测量和记录。
例如,pH值、溶解氧浓度、温度、盐度等重要参数可以通过离岸浮标、潜水器、潜水滑翔机等设备实时监测。
这些设备除了能够自动采集数据外,还能够远程传输数据,不受地理位置的限制,实现了全球范围内的数据共享与整合。
其次,自动化数据采集系统的发展极大地提高了数据采集的效率。
相对于传统的人工采集方法,自动化系统能够在连续的时间尺度上进行数据采集,从而获得更加全面和准确的数据。
例如,自动化的气象气候观测站能够实时监测海洋表面风速、风向、海浪高度等信息,为海洋环境研究和预测提供了可靠的数据支持。
此外,自动化数据采集系统还能够进行长期的观测,监测海洋环境的季节和年际变化,对海洋生态系统的演变和人类活动的影响有着重要的科学意义。
另外,自动化数据采集与分析在海洋环境监测中的应用也涉及到大数据和人工智能技术。
随着数据量的不断增加,传统的数据处理方法已经不能满足海洋环境监测的需求。
大数据技术的引入可以对数据进行深度挖掘和分析,从中发现隐含的关联关系和规律。
而人工智能技术的应用则能够实现海洋环境参数的实时预测和监测。
例如,通过机器学习算法训练模型,可以对未来一段时间内的海洋温度、盐度等参数进行预测,为相关行业的决策提供参考。
然而,海洋环境监测中的自动化数据采集与分析也面临一些挑战和问题。
首先,设备的维护和管理成本较高,特别是对于海上设备,面临着海洋环境的恶劣条件和设备可靠性的要求。
其次,数据的质量和准确性也是关键问题。
自动化采集系统在采集过程中可能受到水质、海洋生物等因素的干扰,导致数据的偏差。
第一章电子海图与电子海图系统第一节电子海图与标准电子海图随着计算机技术与航海技术的不断开展,产生了以数字形式表示的海图以及各种电子海图应运系统。
它们的出现是水道测量领域的一场新技术革命,使海图研究,生产以及使用跨入了一个新的纪元,也促使航海自动化迈上新的台阶。
所谓的电子海图〔Electronic chart, EC〕是在显示器上显示出海图信息和其他航海信息,所以也称“屏幕海图〞。
电子海图及其应用环境组成电子海图系统。
一、电子海图电子海图是描述海域地理信息和航海信息的数字化产品,主要涉及海洋及其毗邻的陆地。
详细的描述了岸形、岛屿、礁石、浅滩、沉船、水深、地质、助航标志、潮流、海流等航海所需的资料。
电子海图按照制作方法可分为矢量电子海图和光栅电子海图两大类。
(一)矢量电子海图〔Vector Charts〕以矢量形式表示的数字海图。
海图中的每个要素是以点、线、面等几何图形的形式存储在电子海图数据文件中、具有存储小、显示速度快、精度高、支持智能化航海等优点。
用户查询电子海图中任意图标的细节〔如灯标、颜色、周期〕可根据需要有选择的显示不同的层次信息〔如只显示小于10M的水深点〕。
矢量电子海图与其他的船舶系统相结合,能提供戒备区、危险区等自动报警功能。
矢量电子海图被称为“智能电子海图〞。
(二)光栅电子海图〔Raster Charts〕以光栅形式表示的数字海图,通过对纸质的海图的一次性扫描,形成单一的数字信息文件;以像素的排列反映海图中的要素,依靠眼睛识别航海要素。
因此,光栅电子海图被认为是纸质海图的复制品,它包含的信息〔如岸线、水深等〕如纸质海图一一对应。
光栅电子海图也可与定位传感器〔如GPS〕连接,但由于光栅电子海图制作原理上的局限性,光栅电子海图不能够提供选择性的查询和显示功能〔如查询某一海图要素特征,或隐去某类海图要素特征等〕。
光栅电子海图被称为“非智能电子海图〞。
目前,电子海图以矢量电子海图为主,光栅电子海图是在没有矢量电子海图的海域作为补充使用。
海洋环境数据采集与分析技术研究与应用摘要:海洋环境数据对于环境保护和资源开发具有重要意义。
本文将探讨海洋环境数据采集的方案和技术,并介绍数据分析在海洋环境保护和资源开发方面的应用。
引言海洋覆盖了地球表面的三分之二,具有丰富的生物资源和矿产资源,并对全球的气候和气候变化有着重要的影响。
随着人类对海洋的利用日益增加,海洋环境数据的采集和分析变得至关重要。
本文将对海洋环境数据采集与分析技术进行研究与应用的方案进行探讨。
一、海洋环境数据采集技术研究与应用1. 传统采集方法传统的海洋环境数据采集方法主要包括船载观测、人工取样和浮标观测。
船载观测是利用海洋学调查船进行的,可以获取海洋温度、盐度、浊度等基本数据,但受限于观测范围和耗时较长。
人工取样是人工在海洋中采取水样或土样进行分析,可以获取一些特定的化学指标,但受限于人力和取样点数量较少。
浮标观测是利用浮标测量海洋的温度、盐度等参数,可以长时间连续观测,但受限于观测深度较浅。
2. 先进采集技术随着科技的发展,各种先进的海洋环境数据采集技术被应用于海洋调查和研究中。
其中,遥感技术、声学技术和潜水器技术是较为常见的。
遥感技术利用卫星或飞机进行海洋环境数据采集,可以实现广覆盖和高时空分辨率,但对于海洋的细节观测有一定的局限性。
声学技术利用声波传播的原理,可以测量海洋的水深、水温等参数,具有高精度和实时性,但在复杂海况下会受到干扰。
潜水器技术通过潜水器直接进入海洋进行采集,可以获取更加详细和准确的数据,但成本较高且风险较大。
二、海洋环境数据分析技术研究与应用1. 数据处理与分析方法海洋环境数据采集后需要进行处理和分析,以提取有用的信息和规律。
数据处理和分析方法主要包括统计分析、空间分析和模型模拟等。
统计分析是基于数据的分布和规律进行的,可以用于海洋环境特征的描述和趋势的分析。
空间分析是利用地理信息系统(GIS)等技术,将海洋环境数据进行空间关联分析,以揭示不同区域之间的差异和联系。
国内航行船舶船载电子海图系统和自动识别系统设备管理规定第一章总则第一条为了提高我国国内航行船舶应用先进导航技术的水平,规范船载电子海图系统和自动识别系统(以下简称“AIS”)设备的配备和使用,发挥船载电子海图系统和AIS设备的航行安全保障作用,制定本规定。
第二条本规定所称“船载电子海图系统”是可以显示电子海图、具备航线设计、船位监控、航行监控和报警等导航功能的设备。
第三条本规定适用于中国籍沿海、内河航行机动船舶。
以下船舶不适用于本规定:(一)渔船;(二)公务舰艇;(三)体育运动船艇;(四)军用船舶。
第四条中华人民共和国海事局(以下简称“中国海事局”)负责船载电子海图系统和AIS的统一管理及船载电子海图系统和AIS 设备的型式认可和产品检验管理。
第五条各地海事管理机构负责对船舶配备船载电子海图系统和AIS设备情况实施监督检查。
各船检机构负责设备配备及安装情况- 1 -的检验。
第二章设备标准及型式认可第六条中国籍国内航行船舶配备的船载电子海图系统设备应符合中国海事局《国内航行船舶船载电子海图系统(ECS)功能、性能和测试要求(暂行)》中的A级设备要求。
中国籍船舶配备的A级AIS应符合国际电工委员会(IEC)61993-2标准《海上导航和无线电通信设备和系统-自动识别系统(AIS)第二部分:通用自动识别系统(AIS)A级船载设备-操作和性能需求、测试方法和要求的测试结果》。
中国籍国内航行船舶配备的B级AIS应符合中国海事局《国内航行船舶船载B级自动识别系统(AIS)设备(SOTDMA)技术要求(暂行)》或国际电工委员会(IEC)62287-1标准《海上航行和通信设备与系统B级船载自动识别系统(AIS)第一部分:载波侦听时分多址技术(CSTCDMA)》。
第七条国内航行船舶配备的船载电子海图系统、AIS设备需经型式认可和产品检验。
第八条经授权的船舶检验机构应按照本规定第六条的要求对船载电子海图系统、A级和B级AIS设备进行型式认可和产品检验。