电子海图系统介绍

电子海图简介目前能查询到的最早的电子海图系统出现在1979年。

在80年代初，人们主要是从事电子海图系统的研制和试用；到了90年代，关于电子海图系统的讨论（包括争论）以及相应的国际规范相应出台。

这一时期的一款名位Chart Plotter的设备，实际上是GPS液晶屏幕在显示本船位置的同时显示简单的岸线和水深。

Chart Plotter可以看作是电子海图的雏形或前身，目前国外许多人仍把电子海图系统称为Chart Plotter。

实际上，电子海图系统的英文为Electronic Chart System，简称为ECS，它的功能比Chart Plotter要完善得多。

一种功能更加完备、并可取代纸海图的系统称为“电子海图显示与信息系统”，英文缩写为ECDIS。

根据1995年The Future of Electronic Charts in Merchant Ships统计，当时使用Chart Plotter和ECS 的各类船舶有20万艘之多。

与此相适应，在90年代研制或生产ECS/ECDIS的厂商和单位也迅速增加，据《1999年ECS/ECDIS》指南列出的电了海图产品名录，以及近几年出现在各类航海杂志上的广告，参与研制或生产电子海图的厂商和单位有几百家之多。

电子海图之所以在海事界引起高度重视，是因为它具有传统纸海图无法比拟的优点。

一套性能完善的电子海图系统可以进行航线辅助设计、船位实时显示、航向航迹监测、航行自动警报（如偏航、误入危险区等）、“黑箱”自动存储本船航迹和ARPA目标、历史航程重新演示、快速查询各种信息（如水文、港口、潮汐、海流等）、船舶动态实时显示（如每秒刷新船位、航速、航向等），与其它航海仪器（如GPS、电罗经、计程仪、雷达、Navtex、AIS 等）进行数据与信息交流，将雷达/ARPA捕捉到的目标船动态叠显在海图上，与电子海图系统相配的雷达信号综合处理卡可直接处理和显示来自雷达天线的视频信号，自动生成若干类型的搜救（SAR）航线、海图手动改正或编辑，海图自动改正（数千幅海图的改正只需几分钟）……随着电子海图的数量和种类不断增长，电子海图的规范化问题一直是国际组织和各国政府部门所讨论的焦点。

AIS电子海图水域船舶监控系统第一章、前言随着现今航运事业的蓬勃发展，水上交通状况日益复杂，各个海区和港口的船舶数量逐年大幅上升，这就要先进的水域监控技术提供更有效的安全保障。

继雷达和ARPA之后，AIS海图电子信息是船舶监控管理又一项十分重要的技术，它能够综合水域地理信息，AIS船舶信息反应出所监控水域的船只连续位置以及相关的水域信息，对船舶进行监控，帮助船舶防范各种险情，保障航行的安全性。

1.1电子海图信息系统(Electronic Chart Display amp Information System)基于统一的电子海图国际标准的目的，国际海事部门各组织逐步开始了对电子海图技术进行标准化研究，逐步确立了电子图示及其信息系统(ECDIS)的相关国际标准。

国际海道测量组织(IHO)先后推出海图内容与显示规范(S-52)和海图数据传输交换标准(S-57)这两个标准，确立了基本电子海图的国际规范。

1.2AIS信息系统(Automatic Identification System)国际海事组织（IMO）规定，2002年7月1日至2008年7月1日航行在国际航线300总吨以上的船舶和公约国航行于国内航线500总吨以上的船舶，分阶段执行配备船舶自动识别系统设备，AIS在船舶的强制安装，对于确保水上交通运输安全，促进水上交通运输事业的发展都具有极其重要的意义。

AIS和电子海图技术的结合是水域船舶监控管理的发展方向。

电子海图动态可视化的显示AIS数据信息，包括水域中AIS船舶的经纬度信息、航向航速以及MMSI号等静态信息，同时还将ASI报文无偏差的转换成为地理数据，使得AIS动态航行信息完全的融入到电子海图中。

第二章、AIS电子海图水域船舶监控系统架构2.1.1 系统网络拓扑图AIS 船台AIS 船台AIS船台串口服务器图2.1AIS 电子海图水域船舶监控系统架构图如上图所示，AIS 接收机从基站接收AIS 报文，通过RS232将报文传输给串口服务器。

电子行业电子海图系统XXXX概述电子海图系统是电子行业中的重要应用系统之一，它通过收集、整理和展示海洋环境相关的大量数据，为航海人员提供准确、实时的海洋信息。

本文将介绍电子行业电子海图系统XXXX的主要功能、特点和应用领域。

功能1. 海图展示电子海图系统XXXX使用先进的地理信息系统（GIS）技术，能够将各种海图数据以可视化形式展示出来。

用户可以根据需要选择不同的图层、显示不同的信息，快速了解目标海域的地理环境。

2. 实时数据更新电子海图系统XXXX通过与各个数据源进行实时连接，可以及时获取最新的海洋环境数据。

这些数据包括海洋气象、海洋动力学、海洋生物等方面，能够帮助航海人员及时了解目标海域的动态变化。

3. 航线规划电子海图系统XXXX提供了强大的航线规划功能，用户可以根据目标、起点、终点等参数进行航线计算。

系统会综合考虑船舶的速度、绕行障碍物的需求等因素，给出最佳航线方案。

同时，系统还会提供航行过程中的预警信息，帮助航海人员做好风险控制。

4. 船舶监控电子海图系统XXXX可以通过与船舶的通信设备进行连接，实时监控船舶的位置、状态等信息。

船舶监控模块可以提供船舶的轨迹回放、航行速度、目标航线等信息，帮助航海人员随时了解船舶的位置和运行状况。

5. 预警与报警电子海图系统XXXX可以根据海洋环境数据和船舶监控数据，进行智能分析和判断，发现潜在的风险和危险。

一旦发现异常情况，系统会及时发出预警或报警信息，通知相关人员做出应对。

特点1. 实时性电子海图系统XXXX的数据更新和船舶监控都是实时进行的，保证了用户获取的信息的及时性和准确性。

航行人员可以根据最新的海洋环境数据和船舶状态，做出准确的决策和规划。

2. 可视化展示电子海图系统XXXX使用直观的图形界面，将复杂的海洋环境数据以可视化的方式展示出来。

用户可以通过查看地图、图表、动画等形式，更好地了解和掌握目标海域的情况。

3. 智能分析电子海图系统XXXX通过引入和机器学习算法，对海洋环境数据和船舶状态进行智能分析。

电子海图理论课一：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”。

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。

光栅电子海图矢量电子海图优点制作工艺简单、成本低存储量小、显示速度快、精度高、能够支持多种智能化功能缺点是纸质海图的翻版，不具有智能化制作工艺复杂、成本高作用和地位辅助地位，在没有矢量电子海图的海域作为补充使用主导地位电子航海图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。

电子海图显示与信息系统（ ECDIS-Electronic Chart Display and InFORMation System） ECDIS是指符合有关国际标准的船用电子海图系统。

它以计算机为核心，连接定位、测深、雷达等设备，综合反映船舶行驶状态，为船舶驾驶人员提供各种信息查询、量算和航海记录专门工具。

ECDIS还可以与船舶自动控制系统连接，实现船舶的自动驾驶。

1995年11月IMO讨论通过了ECDIS的性能标准，此标准明文规定，ECDIS可以做为“1974海上人命安全公约（SOLAS）”所要求的纸海图的等价物，换言之，ECDIS可以取代传统的纸海图。

目前，能够提供符合国际标准的ECDIS的厂家不下十几家。

到目前为止还没有国产的符合国际标准的ECDIS产品。

IMO ECDIS performance standard states:“Electronic Chart Display and Information System (ECDIS) means a navigation information system which, with adequate back up arrangements, can be accepted as complying with the up to date chart required by regulationV/19 and V/27 of the 1974 Safety of Lives at Sea (SOLAS) Convention, by displaying selected information from a System Electronic Navigational Chart (SENC) with positional information from navigation sensors to assist the mariner in route planning and route monitoring, and by displaying additional navigation-related information if required.” (IMO Resolution A.817 (19))IMO SOLAS V/192.1 All ships irrespective of size shallhave:2.1.4 Nautical charts and nauticalpublications to plan and display theship’s route for the intended voyageand to plot and monitor positionsthroughout the voyage; an ElectronicChart Display and InformationSystem (ECDIS) may be accepted asmeeting the chart carriagerequirements of this subparagraph;2.1.5 Back-up arrangements to meetthe functional requirements ofsubparagraph 2.1.4, if this function is partly or fully fulfilled by electronic means.Suitable back-up arrangements are defined in Appendix 6 to resolution A.817(19), as amended, and for example include an appropriate folio of paper nautical charts or a second ECDIS system.IMO SOLAS V/27Nautical charts and nautical publications, such as Sailing Directions, Lists of Lights, Notices to Mariners, Tide tables and all other nautical publications necessary for the intended voyage, shall be adequate and up to date.Meeting carriage requirements with ECDISOnly a type approved ECDIS operating with up to date official ENCs and with appropriate back up may be used to replace all paper charts on a vessel.size shall have back-uparrangements to meet thefunctional requirementsof subparagraph 4 if thisfunction is partly or fullyfulfilled by electronicmeans. An appropriatefolio of paper nauticalcharts may be used as aback-up arrangement forECDIS. Other back-uparrangements for ECDISare acceptable.”Back-up“Adequate back-uparrangements should beprovided to ensure safenavigation in case of anECDIS failure. Facilitiesenabling a safe take-overof the ECDIS functionsshould be provided in order to ensure that an ECDIS failure does not result in critical situation. A back-uparrangement should be provided facilitating means for safe navigation of the remaining part of the voyage in caseof an ECDIS failure. It should be possible to operate ECDIS and all equipment necessary for its normalfunctioning when supplied by an emergency source. Changing from one source of power supply to another, or anyinterruption of the supply for a period of up to 45 seconds, should not require the equipment to be re-initializedmanually.”。

船载电子海图系统（E C S）概述“船载电子海图系统”是一套船用综合导航系统，集成了电子海图、GPS、AIS(Auto Identification System)、雷达/ARPA、电罗经、计程仪、自动舵、CDMA/GSM/GPRS等多种导航通讯设备，能够综合处理海上地理信息、本船航行状态信息、多种目标船动态信息、雷达图像信息、航行环境信息，具有完善的船舶导航、进出港引航、避碰辅助和航行管理功能。

有助于保障船舶航行安全和提高营运效率。

一、电子海图的发展史国际上电子海图研究始于70年代初，1993年国际海事组织(IMO)正式颁布了电子海图技术标准，使得电子海图可与使用了几百年并被国际法规认可的纸质海图等效，成为海事基础性资料。

电子海图的发展大致经历了三个阶段：(1)纸质海图等同物阶段。

1970年末到1984年，人们主要是想减轻海图作业的劳动强度，因此，仅仅是把纸质海图经数字化处理后存入计算机中。

(2)功能开拓阶段。

到1986年，人们开始挖掘电子海图的各种潜能，如在电子海图上显示船位、航线设计，显示船速、航向等船舶参数，报警等等。

(3)航行信息系统阶段，将电子海图作为航行信息核心，包括电子海图数据库的完善及与雷达、定位仪、计程仪、测深仪等各种设备和系统的接口和组合等等。

国际海事组织(IMO)和国际海道测量组织(IHO)于1986年成立了由多国专家组成的电子海图委员会，着手电子海图世界标准的研究。

1995年，IMO第十九届大会正式采纳了电子海图执行标准，从此电子海图的IMO性能标准被确定。

而IHO 先后于1987年和1992发布了专用出版物《ECDIS海图内容和显示规范》(即S-52篇)和《IHO数字海道测量数据传输标准》(即S-57篇)，并进行了多次修改，到1997年9月正式发行了S-57 V3.10格式，使它成为各国相关部门广泛采用的国际民用数字海图数据传输标准。

国际电工技术委员会(IEC)应IMO的要求也于1996年公布了IEC的电子海图性能标准，对于按照IMO和IHO的电子海图技术规范和标准研制的有关设备进行必要的性能测试和评定，IEC的这个标准已成为电子海图形式认可技术规范的开发基础。