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面向流程的电子航道图制作研究摘要:本文基于笔者从事电子航道图制作的相关工作经验,以面向流程的电子航道图制作为研究对象,论文首先分析了长江电子航道图制作的机制,进而详细探讨了制作流程中涉及的关键技术解决途径,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词:电子航道图制作技术长江长江数字航道建设是长江黄金航道建设的重要组成部分,长江电子航道图是数字航道的核心,也是长江航运信息化建设的基础。
因此,建设高效、便捷和功能全面的长江电子航道图生产和服务系统势在必行。
目前,世界范围内的电子海图技术日益成熟,为长江电子航道图生产提供了有益借鉴,但长江电子航道图生产有别于其他任何区域的生产模式,主要体现在数据源的多样性及长江地域特征明显方面。
本文结合长江内河数据源特点,提出基于国际标准的长江电子航道图制作机制,解决上述关键问题。
1 长江电子航道图制作机制长江电子航道图制作机制概括为:数据采集,数据处理及航道图编辑,航道图审核及航道图发布,航道图应用。
采集的数据包括水域测量资料和陆域测量资料。
水域测量资料主要包括航标类、碍航物类(所有水面、水下碍航物数据)、平面控制点类、高程控制点类(所有航道、禁航区、限航区、锚泊区等)、特定性质区域、水深点及其他。
陆域资料主要包括两类:一是平面资料,主要指堤线、岸线及岸线一定范围内的城镇、村庄、代表建筑物等资料;岸线一定范围内的铁路、主要公路、河道资料;各河口岸线周边资料等;二是属性资料,主要指码头的相关属性、跨河建筑物的相关属性、沿江主要港航单位名称驻地、岸线一定范围内起伏较大区域(如山区)的主要高程资料等。
1.2 数据处理(1)CAD数据源形成长江电子航道图一次性数据描述数据源的基础,其处理过程包括数字化定义、数据转换以及数据质量检查等。
(2)长江特有专题数据源以EXCEL表格形式提供,形成电子航道图一次性数据描述专题数据源的基础。
专题数据处理需完成下列工作:规范专题数据源格式,以实现多源孤立数据的集成。
长江电子航道图航标数据更新系统的设计与实现熊金宝;邓乾焕;梁武南;石昕【摘要】以研发长江电子航道图航标数据更新系统为目的,开发基于长江电子航道图的管理、航标数据信息更新等功能的生产软件,实现了航标技术管理人员通过编辑达到长江电子航道图航标数据及时更新的目标,有效地提高了长江电子航道图航标信息的时效性和准确性,为电子航道图的应用管理工作提供了及时准确的航标信息,更好地发挥了长江电子航道图的应用功能.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】5页(P150-154)【关键词】长江电子航道图;航标数据更新;软件;实现【作者】熊金宝;邓乾焕;梁武南;石昕【作者单位】长江航道局,湖北武汉430010;长江航道局,湖北武汉430010;长江航道局,湖北武汉430010;长江航道局,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】U612.26作为我国主要的东西交通运输大动脉，长江以其优越的地理位置和水运资源被誉为“黄金水道”，在我国国民经济发展的各个历史时期都发挥了巨大作用。
为了更好履行服务长江水运、服务沿江经济、服务流域百姓的承诺，长江航道局组织完成了2 687.8 km长江电子航道图研发制作工作，实现了长江电子航道图的全线贯通。
但由于长江航道水位变幅大、河床地形冲淤变化复杂使得长江干线助航标志异动频繁且没有规律性。
如何将助航标志在长江电子航道图上进行及时更新，保证长江电子航道图航标信息的时效性和准确性，使长江电子航道图上航标信息满足用户的助航需求，是长江电子航道图发挥功能的关键。
为此，笔者结合工作实际，开展了长江电子航道图航标数据更新系统的设计及研究工作。
1 系统的设计1.1 长江电子航道图航标数据更新的建立航标数据更新的主要步骤见图1。
图1 航标数据更新流程在航标数据更新中，一般存在以下几种关系：1）航标撤销，航标数据已经不再存在，应予以删除；2）航标增加，在已有数据中增加暂时不存在的航标数据；3）航标空间位置发生变化，需要按照空间位置的精度要求，修正相应的航标数据的空间位置；4）航标属性特征发生变化，在电子航道图上航标信息空间位置不变，但属性发生了变化，应根据航标的属性特征来修正对应的数据；5）航标信息与初始航标信息一致，其空间位置与属性特征均一致，未发生任何变化，无须更新。
长江电子航道图航道要素动态更新方法彭文;徐硕;杨保岑;周冠男;吴溪【摘要】随着电子航道图在内河航运中的广泛运用,航道要素数据更新的时效性问题日显突出.文章在分析国内外电子海图数据更新技术的基础上,研究长江电子航道图水深要素、航标要素和其他要素的更新方法,以及更新过程中涉及到的数据处理算法,构建各类航道要素的更新模型,最后形成基于长江电子航道图生产编辑系统平台的动态更新方案.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】5页(P67-71)【关键词】电子航道图;动态更新;水深要素;航标要素【作者】彭文;徐硕;杨保岑;周冠男;吴溪【作者单位】长江航道测量中心,湖北武汉430010;长江航道测量中心,湖北武汉430010;长江航道测量中心,湖北武汉430010;长江航道测量中心,湖北武汉430010;长江航道测量中心,湖北武汉430010【正文语种】中文【中图分类】U612.261.1 国内外研究现状目前，国内外对于电子海图技术已经开展了大量的研究，内河航道图的技术和管理模式与之相似。
在电子海图的研究方面，英国、美国等经过长期的实践和发展，已经逐步形成了完善的生产流程和维护、更新发布机制。
英国海道测量局根据用户的不同需求，提供不同层次的更新服务。
如在商业航运方面，用户可以得到所需要区域的光盘与注册有效期内每周一期的更新光盘，以及有关区域的新版光盘。
此外,该机构还发布了客户端更新订购软件，该软件集各类数据服务于一体，能够发布临时性和预告性的航海通告，极大地方便了各种客户的使用。
美国国家地理空间情报局提供的海图更新服务采用的是累积改正技术，每次改正都是针对原版数字海图，改正内容与相应的纸质海图完全一致，针对数字海图的改正严格参照“航海通告”进行[1]。
目前，通过国际互联网，该机构已经可以为军方用户提供每月一次的更新服务。
我国有关电子海图的研究起步较晚，其生产与更新技术与发达国家相比还有差距。
长江电子航道图航标数据更新系统开发张海泉【摘要】在长江电子航道图全线贯通的情况下,如何快速更新异动后的航标数据,成了电子航道图发挥功能的关键.文章论述长江电子航道图航标数据更新的方案,探讨实现航标数据更新的实现方法,为航标数据更新软件研究提供参考.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】4页(P59-62)【关键词】电子航道图;航标数据;更新【作者】张海泉【作者单位】长江航道局,湖北武汉,430010【正文语种】中文【中图分类】U612.26长江是我国第一大河，一直有黄金水道的美誉，随着沿江地方经济的快速发展，货物运输需求增长迅猛。
为了更好地服务长江航运，长江航道局于2009年11月完成了长江航道全线电子航道图的制作，但基于长江航道水位变幅大、助航标志异动频繁且没有规律性的特性，如何能及时在电子航道图上反映助航标志的异动情况，是长江电子航道图更好发挥功能的关键。
为此，笔者开展了长江电子航道图航标数据更新项目的研究。
1 研究内容为保证航标数据的快速更新，显示界面与内河实际操作习惯相符合，依据长江航道的具体需要，主要开展以下应用研究。
1）航标变动数据获取并传输：主要是外业工作人员如何获取长江航道中变动后航标的地理位置和相关属性信息。
2）航标更新数据文件生成：主要是数据处理中心利用自主开发的航标数据更新软件，将长江航道实地发来的航标异动信息，编辑完成航标数据更新文件，以便用户端下载更新文件后更新用户端显示系统上的航标位置。
3）航标更新数据发布：主要是数据处理中心将航标数据更新文件发送到更新网站上，供用户下载使用。
4）图上航标位置更新：主要是用户通过有线或无线上网设备将航标数据更新文件下载到本地，在电子航道图显示系统上进行更新，以获得最新的航标信息。
5）长江航道航标数据扩展及符号化显示：主要是制作具有长江航道特色的航标符号系统，使电子航道图显示系统上显示的符号符合内河要求。
长江电子航道图制作规范与IHO ENC标准比较
桑百川;徐乐;吕霖;翁玉;徐硕;唐俊
【期刊名称】《海洋测绘》
【年(卷),期】2013(33)6
【摘要】将我国长江电子航道图制作规范与IHO ENC标准在数据传输、显示准则、数据有效性检验和数据保护方面进行分析比较,并结合生产实际需求提出部分修订建议.
【总页数】3页(P73-75)
【作者】桑百川;徐乐;吕霖;翁玉;徐硕;唐俊
【作者单位】长江航道测量中心,湖北武汉430010;长江航道测量中心,湖北武汉430010;长江航道测量中心,湖北武汉430010;长江航道测量中心,湖北武汉430010;长江航道测量中心,湖北武汉430010;长江航道测量中心,湖北武汉430010
【正文语种】中文
【中图分类】P201
【相关文献】
1.关于《长江电子航道图制作规范》修订的几点建议 [J], 徐硕;伍登峰;徐乐;沈思;万鹏;贺敏
2.CARIS HPD软件制作长江电子航道图源数据技术方法 [J], 徐硕;何明宪;彭文
3.清华山维在长江电子航道图局部更新制作中的应用 [J], 陈雅雯;程新平;韩红;
4.清华山维在长江电子航道图局部更新制作中的应用 [J], 陈雅雯;程新平;韩红
5.《长江电子航道图制作规范》使用建议 [J], 桑百川;吕霖;熊嘉荔;张欣;;;;;
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长江航道环境基本特征系列一（航道和功能水域）长江海事局管辖长江干线水域范围自重庆界盘石至马鞍山慈湖河口，自西向东横跨重庆、湖北、湖南、江西、安徽四省一市，全长约2100千米，管辖水域内航道、水文、气象特点复杂多变，水域功能利用呈现较强的地域性特征。
图2.1-1 长江干线流域示意图(一)航道按照1998年交通部、水利部、国家经济贸易委员会《关于内河航道技术等级的批复》，长江干线航道技术等级划分如下：水富至宜宾为Ⅴ级航道；宜宾—重庆（羊角滩）为Ⅲ级航道，全长384千米；重庆（羊角滩）—城陵矶为Ⅱ级航道，全长1000千米；城陵矶—武汉为Ⅱ级航道，全长228.5千米，可常年通航3000吨级海船；武汉—铜陵为Ⅰ级航道，全长497.5千米，可常年通航5000吨级海轮；铜陵—南京为Ⅰ级航道，全长210千米，可常年通航10000吨级海轮；南京—石洞口为Ⅰ级航道，全长322.6千米，可常年通航50000吨级海轮；石洞口—吴淞口为Ⅰ级航道，全长14.4千米，可常年通航100000吨级海轮。
根据长江航道自然环境特点，长江干流航道习惯上分为上游、中游、下游三段。
宜昌以上为上游航段，宜昌至武汉为中游航段，武汉以下为下游航段。
1、上游航段：自葛洲坝水利枢纽和三峡水利枢纽的相继修建后，长江上游航段通航状况发生重大变化。
根据其通航特点，可分为自然河段、回水变动区、常年库区、两坝间河段等四段。
(1)川江自然河段：重庆至界石盘为川江自然河段。
航道曲窄，岸线极不规则，河床纵剖面陡峻，河床起伏不平，纵向呈深潭与浅槽相间，地势坡度大，平均坡降为0.18‰，河床主要为岩石或卵石组成，间有少量淤沙河段，河道岸线均较稳定少变，但深度差异很大，该河段碍航滩险多，急、弯、浅、险并存，航行条件较差。
枯水期该航段总体航宽大体在100米至200米之间，最窄处航宽仅60米。
洪水期河道展宽段较多，一般河床为500—800米。
枯水期航道维护水深2.7米，洪水期航道维护水深3.0米。
第11卷第11期中国水运V ol.11N o.112011年11月Chi na W at er Trans port N ovem ber 2011收稿日期：5作者简介：凌元，男，江苏江阴人，中国卫星海上测控部船长。
NS3000电子海图长江导航应用分析凌元，汪新，许龙画，杨便佼（中国卫星海上测控部，江苏江阴214431）摘要：由于保密原因，目前长江蓝图不再提供经纬度和比例标尺，导致船舶海图数字扫描仪无法对长江蓝图进行数字化扫描制作；其次长江航道局制作的电子版长江蓝图与船舶SPE ERY 电子海图系统不兼容而无法安装运行。
长江航行时SPEE RY 电子海图系统无法发挥应有的功能和作用，只能回归到原先的雷达方位距离海图作业定位导航模式，显然不能适应航海保障要求。
在这种背景下，文中以需求为牵引，在分析NS3000电子海图系统平台主要功能和长江航行特点的基础上，研究了如何应用NS3000电子海图系统平台制作长江蓝图及其应用于长江导航的可行性。
关键词：NS3000电子海图；长江蓝图；长江导航中图分类号：U 675.8文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）11-0010-03引言长江航行主要根据长江航道、水文、障碍物、助航标志等情况和法规制度，结合本船的操纵性能，对复杂多变的航行条件和规律进行分析，从而准确而迅速地判定船位，采取正确的驾驶措施。
众所周知，长江航行长期依靠纸质长江蓝图来保证船舶航行安全。
由于保密原因目前长江蓝图不再提供经纬度和比例标尺，导致船舶海图数字扫描仪无法对长江蓝图进行数字化扫描制作；其次长江航道局制作的电子版长江蓝图与远望号SPEERY 电子海图系统格式不兼容而无法安装运行。
长江航行时SPEE RY 电子海图系统无法发挥原先应有的功能和作用，只能回归到原先的雷达方位距离海图作业定位导航模式，显然不能适应航海保障要求，为此本文分析了NS3000电子海图系统主要功能，研究了如何应用NS3000电子海图系统平台制作长江蓝图，并分析了应用于长江导航的可行性。
榕山处电子航道图总结榕山处电子航道图总结榕山航道管理处长江电子航道图（2.0版）系统试运行第一阶段总结按照长江泸州航道局的要求，我处于9月1日正式开展长江电子航道图（2.0版）试运行工作。
为确保我处长江电子航道图（2.0版）工作顺利开展，更好的服务航运船舶，我处严格按照《长江电子航道图（2.0版）系统试运行航道维护技术要求及管理规定》和《长江泸州航道局长江电子航道图（2.0版）系统内部试运行工作实施方案》的要求开展工作，全面的完成了上级布置的任务，现对我处电子航道图（2.0版）系统试运行第一阶段工作总结如下：一、成立领导小组8月31日，处领导组织人员召开动员大会，管理人员、船舶班组人员、信号台代表共计22人参加了会议，各班组的负责人就我处长江电子航道图（2.0版）工作进行了表态发言，表示坚决执行上级指示，严格按照长江航道局要求开展工作。
会上也成立了榕山航道管理处长江电子航道图（2.0版）试运行工作领导小组。
组长：李波副组长：王永利成员：黄进国钟南宇孟泸君黄建刘成友陈刚（小）。
领导小组办公室设在生产办，由黄进国任办公室主任，并对日常事务工和作进行统一部署安排。
二、工作开展情况。
1、培训工作。
4月到6月我处派员参加了泸州局和长江航道局组织的长江电子航道图（2.0版）工作培训，共计4人次，200学时。
通过培训我处学员全面了解并掌握了该项工作的技术要点，熟练掌握了内、外业工作方法。
9月17日，我处技术人员对船舶班组全体成员共计14人进行了培训，现场向其介绍了测量设备的名称和使用方法以及测量技术要求和工作流程，扎实了职工的测量的基础工作，提高了测量队伍的整体素质。
2、船用终端使用。
局航道处专门派员到我处指导工作，处领导积极组织职工参加现场学习和操作，对船用终端设备安装和功能及使用方法进行了学习。
通过学习，年轻职工完全掌握了该软件的具体操作及应急处理的基本常识，但部分老职工对电脑操作不熟悉，不能够单独操作。
长江电子航道图
整体介绍
长江航道图是指利用计算机、地理信息等技术，将长江航道各要素信息按照《长江电子
航道图制作规范》进行技术处理，制作而成的标准化数字化的专题地图。
长江电子航道图系统由生产编辑系统、公共服务平台和应用系统组成。其中，生产编辑
系统以空间地理信息数据库为核心，整合长江全线航标、水深、碍航物等航道基础地理信息
数据，实现了长江电子航道图数据的快速制作和更新；公共服务平台采用Web Service等开
放式标准协议，按照面向服务架构的理念，将长江电子航道图的数据制作方、数据使用方、
和数据管理方集成于一体，通过网络向管理单位、航运企业和社会公众提供长江电子航道图
的服务、更新与运行管理；应用系统主要指为长江航行船舶量身打造的一套终端软硬件系统，
该系统通过与GPS系统、AIS系统、雷达系统等多系统相融合，为传播用户提供形象、直观、
高效、精确的导航、助航功能和便捷的通信功能。
长江电子航道图系统是长江航道信息化建设的基础，是“数字航道”和“智能航道”的
核心和关键，对全面提升航道服务的能力和水平，促进航运管理的转型升级具有重大的作用
和意义。
研发历程
长江电子航道图系统的研发采用“需求引导、总日规划、分步实施、逐步完善”的原则，
系统的研发经历了长江电子航道图1.0版、2.0版、3.0版系统。
1.0版电子航道图可提供相对简单的助航服务功能，属于传统纸质航行参考图的数字化，
但在数据更新、数据保密、数据发布等方面还未进行深入研究，不能很好地满足社会各界对
长江电子航道图数据服务的迫切需求。
2.0版本是一套先进的拥有自主知识产权的电子航道图生产、服务与应用系统。系统建
设通过建立通信网络平台，开发软件系统，实现整个系统的研发与集成。系统以数据库为核
心，通过整合长江全线航道基础地理信息数据，航标数据、水位数据、航道实际维护尺度数
据等，实现航道地理信息数据的统一管理。通过开发电子航道图生产编辑系统软件，实现符
合《长江电子航道图制作规范》数据的快速生产与更新。在此基础上，搭建长江电子航道图
公共服务平台，为用户提供电子航道图更新数据下载、最新的航标更新数据、水位信息及最
新航道实际维护尺度等信息，辅助用户安全航行，以提高长江航道的通航能力。2.0版电子
航道图初步实现了航道要素功能化。
3.0系统继续拓展电子航道图系统的应用服务能力，实现了流速信息显示与应用、数字
雷达扫描信息显示与应用、可视距离信息显示与应用等功能，为用户提供更加丰富、实用的
助航及管理服务。初步探索了电子航道图的智能化服务。
功能介绍
（1）航道信息服务
长江电子航道图能够实时显示航标、水深、周边船舶等航道要素信息，沉船、礁石等水
下碍航物信息，桥梁、码头等邻过河建筑物信息，航行通告和航道维护尺度等公共服务信息，
并可通过无线或有线网络通信自动更新最新数据，供用户使用。
（2）导航助航服务
长江电子航道图可为船用终端系统提供基础数据，终端系统能够根据用户需求自动获取
所需要的不同水深航道，使用户直观的掌握不同水深的航道尺度信息，指导船舶安全航行；
具有多种航行预警机制，如偏离航道预警、船舶交会预警、水下碍航物预警。桥区、锚地、
横驶区、警戒区等特殊水域航行提示，并可根据用户需求进行预警参数的灵活设置；同时，
可以实现航道的流速信息显示、山区河段可视距离显示、数字雷达扫描信息叠加集成应用、
虚拟航标应用及控制河段智能通行指挥等功能，为航行船舶提供全面的助航导航服务。
（3）辅助决策服务
用户能够根据需求查询当天实测水位信息和未来七天预测水位信息，并根据水位信息获
取当天的航道水深和未来七天的航道预测水深，为用户设计经济航线、编制航次计划以及船
舶配载等提供决策参考。
（4）管理监控服务
能够实现船舶所在位置及航行状态远程实时监控，管理能源不仅对船舶的安全生产和任
务执行情况做到实时跟踪、监管，还可通过航行轨迹回放协助事故调查，为用户提供航道及
船舶的管理监控服务。
应用领域
一、生态环保
长江电子航道图系统相关功能有助于最大限度利用航道的“水深、水面、水流”。“水
深”指航道深度，“水面”指航道宽度，“水流”指水的流速。“水深、水面、水流”的最
大限度利用可以从根本上提升长江航道服务于沿江经济社会发展的质量，同时最大限度利用
航道自然尺度，有利于提高航道通过能力，减少或避免对航道生态的破坏。
航行船舶可以最大限度利用长江电子航道图系统标示的航道水深，提升单船配载量；通
过流速显示功能，选择适航的水流航行，有效减少燃料消耗，实现节能减排。
环保部门可给予电子航道图开发相关的业务应用系统，有效保护长江水生态环境。
二、辅助决策
航运企业可通过长江电子航道图系统中7天水位预测预报功能，几何货源、船舶吨位以
及营运周期等因素，可以合理安排船舶装载，极大提升营运效率。
港口、码头等管理单位可通过长江电子航道图准确掌握与长江干线航道之间河段的尺度
信息，采取有效措施对船舶进出港和靠离码头进行合理安排，从而提高港口的装卸效率和经
济效益。
造船行业可通过对长江电子航道图系统提供的各类信息进行认真分析，适时调整造船辅
助决策。
港口单位对长江电子航道图系统提供的各类信息进行综合分析，对港口、码头的选址、
建设吨位等进行更加科学合理的选择，也有助于港口码头建成后效益的发挥。
军交运输部门以长江电子航道图系统为基础，合理进行水上军事运输安排，有助于更加
灵活主动地安排军用装备运输、新老兵运输等任务。
长江物流企业可利用长江电子航道图系统提供的相关信息进行物资运输辅助决策。
三、监控管理
海事部门可以利用长江电子航道图系统实现电子巡航，强化对重点船舶如危化品船的实
时监管，对于船舶执行航行规则等情况也可以从图上得知并进行管理。
公安部门可以长江电子航道图系统为基础，结合水上治安监管工作实际，实现水上船舶
治安秩序监管的电子化。
航运管理部门可通过长江电子航道图系统为船舶提供物流信息服务，也可以对重点船舶
运行状态进行监管。
水利部门可要求采砂船配备GPS或北斗导航等设备，并在长江电子航道图系统基础上
进行开发，实现远程对采砂船的监管，也有利于有的放矢开展打击非法采砂执法行动；还可
通过长江电子航道图系统提供的水深尺度等信息对水位变化情况进行实时了解，一边安排防
汛工作。
渔业部门可要求渔船配备GPS或北斗导航等设备，并以长江电子航道图系统为基础开
发新的系统，实现远程对渔船情况的实时监管，特别是禁渔期渔船的监管工作。
