книга "НИС". Вагущенко Л. Л. Судовые навигационно информационные системы одесса 2004
 Скачать 5.96 Mb.
|
|
Состояние коллекции ЭНК . Пока картами для ЭКДИС все районы Мирового океана не покрыты. Причиной этого являются: довольно позднее принятие формата S57/3 – ноябрь 1996 г., высокие требования к данным ЭНК и сложность их составления, недостаточность ресурсов гидрографических служб многих государств для производства и распространения таких карт. Данные ЭНК в настоящее время имеются для акваторий европейских стран, а также России, США, Японии, Кореи, Гонконга, Сингапура, Канады, Чили и ряда других государств. Процесс покрытия картами для ЭКДИС всех вод этих стран и процесс организации корректуры этих карт пока полностью не завершены. В качестве примера можно отметить, что Национальная Администрация океанов и атмосферы США (NOAA) планирует закончить работу по производству карт ЭНК на свои воды в 2005 году. Уже в настоящее время NOAA представила возможность получения своих ЭНК через сеть Интернет бесплатно. Файлы ЭНК большинства гидрографических служб защищены от копирования и требуют разрешения на использование. Обычно, для этого необходимо указать определенный код при первом инсталлировании карты в ЭКДИС. Некоторые гидрографические службы передают данные ЭНК (ячейки S57) без защиты на копирование. Разрешения на их использование получать не требуется. 76 2.7.4. Другие виды векторных карт. Векторные карты выпускаются также частными фирмами и другими организациями. Крупнейшим производителем векторных электронных карт является фирма “Транзас Марин”. Коллекцией ее ЭК охвачены все районы Мирового океана. Карты этой фирмы выпускаются, распространяются и используются внутри ЭКС в векторном графическом формате ТХ-97. Имеются программные средства для конвертации данных из формата S57/3.1 в формат ТХ-97 и, наоборот, с соблюдением всех требований МГО. Норвежская фирма «С-МАР» разработала коллекцию векторных карт SDK-PRO, покрывающих воды всего Мирового океана. Ячейки карт этой фирмы имеют размер 4 0 х4 0 по широте и долготе. Данные карт представлены в векторном формате СМ-93/3. Этот формат является внутрисистемным и одновременно служит форматом для передачи данных карт. ЭКС фирмы «С-МАР» могут работать с ЭНК и обеспечивают их конвертацию из формата S57/3.1 в формат СМ-93/3. Картографическое агентство Департамента обороны США (NIMA) производит цифровые карты DNC – Digital Nautical Chart. Они базируются на содержании традиционных навигационных бумажных карт, выпускаемых NIMA. DNC соответствуют стандартному формату Департамента Обороны - VPF (Vector Product Format), совместимому с принятым НАТО цифровым форматом для карт. Горизонтальным датумом всех карт является WGS84. Используется три вертикальные датума. Высоты объектов отнесены к среднему уровню моря, береговая линия соответствует среднему уровню полных вод. Глубины отсчитываются от уровня малой воды, принятого за ноль глубин на бумажном прототипе электронной карты. Данные DNC разделены на 12 слоев. В 1998 году Администрация Военно-морского флота США представила докладную о военно-морской версии ЭКДИС – ECDIS-N. Эта система отвечает стандартам ИМО к ЭКДИС, и удовлетворяет дополнительным требованиям Департамента обороны США. Работу по созданию коллекции карт DNC на весь Мировой океан NIMA планирует закончить в 2004 году. Бесшовную базу данных векторных карт со сплошным покрытием предоставляет и фирма «Navionics» (США). В этой базе картографические данные на все акватории Земного шара хранятся по слоям как логически неразрывные массивы, соответствующие ячейкам 5 0 х5 0 77 2.7.5. Корректура карт ЭКДИС. Общие сведения Для поддержания ЭНК на уровне современности предусмотрены операции по их обновлению (корректуре). Как известно, различают корректуры официальные, источником которых являются гидрографические службы, и местные, поступающие от авторитетных местных служб (береговой охраны, лоцманской службы и т.д.). Официальные корректуры издаются в виде еженедельных выпусков. Они могут быть локальными (для добавления, удаления, замещения КО или их атрибутов) и пространственными (для полной замены одной или нескольких карт). Локальные корректуры делятся на постоянные и временные (с указанием срока действия). Местные корректуры – это извещения для обновления карт, выпускаемые прибрежными местными властями, традиционно с использованием широковещательных каналов. Такие корректуры обычно касаются кратковременных представляющих опасность для судовождения явлений, таких как: временный выход из строя огня, смещение буя со штатного места и т.д. Они должны рассматриваться как временные или предварительные до тех пор, пока не выйдет официальная корректура. Использование ЭКДИС предполагает наличие средств для корректуры ЭНК. Руководство по средствам и методике корректуры ЭНК представлено в Приложении 1 Публикации МГО S52: Guidance on Updating ENC, Edition 3, Dec. 1996 ; При организации корректуры электронных карт, руководствовались следующими положениями: – обновлению (Update) должна подвергаться системная ЭК, данные основной электронной карты следует сохранять в неизменном виде; – корректуры должны быть стандартизованы по структуре, системе классификации и кодирования. Формат передачи данных должен соответствовать формату S57/3.1; – обновление ЭК должно включать использование не только постоянных, временных и предварительных Извещений мореплавателям, но также относящихся к карте навигационных и метеорологических предупреждений Navarea и Navtex; – текстовую часть корректур ЭК необходимо подготавливать на английском языке; – вносимая корректура не должна ухудшать электронную карту; – сведения о внесенной корректуре следует сохранять в памяти системы и отображать по запросу оператора; – ответственность национальных гидрографических организаций за корректуры ЭК должна быть эквивалентной той ответственности, которую они несут за обновление бумажных карт. 78 Откорректированные данные представляет системная электронная карта СЭНК, отображаемая на экране дисплея. Для ввода официальных корректур в память ЭКДИС активируется специальная утилита (набор функций). С помощью этой же утилиты содержание корректурного документа может быть представлено в текстовом виде для целей ознакомления в случаях необходимости. Перед отображением СЭНК образуется ее файл, включающий данные ЭНК, относящиеся к ней официальные корректуры и информацию оператора. Данные оператора должны храниться в пользовательском файле, который вызывается из памяти при образовании СЭНК. Методы корректуры ЭНК разделяются на три группы: ручная, полуавтоматическая, автоматическая. Ручное обновление ЭК выполняет оператор с пульта системы. Корректурная информация в этом случае может представляться в традиционном для ИМ печатном виде. Вручную вводятся обычно неофициальные корректуры к ЭНК. Для них в ЭКДИС выделяются специальные пользовательские слои информации, которые в виде файлов хранятся в памяти системы. Чтобы не путаться в дальнейшем, оператор должен созданному «пользовательскому» файлу присваивать название, соответствующее содержанию. По желанию судоводителя пользовательский слой может показываться вместе с картой либо не отображаться. Для облегчения выполнения ручной корректуры ЭКДИС снабжается специальным программным средством – Редактором пользовательского слоя. Он позволяет судоводителю самостоятельно создавать картографические объекты и имеет функции для нанесения точечных, линейных, площадных картографических объектов, добавления текста и выполнение операций по корректуре карт. Набор таких операций может включать в себя: перенос КО, редактирование характеристик КО, удаление КО либо его характеристики, включение КО либо его характеристики, переименование объектов, создание текстовых заметок, нанесение линий, секторов и др. Изображения условных знаков точечных объектов (буев, вех, маяков, и т.д.) хранятся в памяти системы в «библиотеке» символов для ручной корректуры. Для нанесения на карту судоводитель может выбрать любой из этих условных знаков, поместить в требуемом месте и придать им нужную ориентацию, размеры и цвет. Оператор может заполнять пользовательский слой корректурными объектами на фоне отображаемой карты с помощью курсора, координаты позиции которого показываются на периферии экрана. Координаты нанесенных оператором объектов сохраняются в файле пользовательского слоя. 79 Кроме создания объектов непосредственно на карте, программа обычно предоставляет возможность цифрового ввода (либо редактирования) координат точечных объектов в таблице, которую можно вызвать на экран. Пользовательские слои не привязаны к конкретным картам. Создав объекты на фоне одной карты, их можно увидеть и поверх любой другой карты, если координаты элементов пользовательских слоев находятся на ней. Накладывать на карту одновременно можно и несколько слоев оператора. Пользовательские слои и возможности их редактора применяются также для подъема электронных карт. С их помощью можно показать на карте опасные секторы, ограждающие изолинии, выделить приметные объекты, нанести текстовые заметки и т.д. Следует отметить, что информация файлов пользователя не имеет юридического статуса данных ЭНК и официальных корректур. При полуавтоматической корректуре действия оператора ограничиваются установкой носителя корректурной информации (дискеты, оптического диска) в считывающее устройство. Требуется, чтобы на носителе данные корректур были представлены в формате S57/3.1. Компакт-диск должен содержать имеемую корректуру на все ячейки S57 Мирового океана. Например, региональный ЭНК координационный центр – PRIMAR, карты и корректуры к ним передает на двух компакт-дисках. На первом носителе расположены ЭНК из информационной базы центра на время, указанное на ярлыке диска. На втором носителе информации находятся корректуры к этим картам. На корректурном диске помещаются также данные новых ЭНК, изданных после выпуска первого диска. Полуавтоматический способ корректуры ЭК применяется, когда судовой компьютер не имеет адреса электронной почты, или имеет его, но выход на этот адрес затруднен. В такой ситуации используется два пути доставки Извещений мореплавателям. Согласно первому корректуры в форматированном виде поставляются по почте на дискетах, дисках или других носителях в порты, какие укажет судоводитель. Информация карт и корректур к ним на компакт-дисках и других носителях обычно имеет защиту. Во втором случае эта информация передается через судового агента в порту. Перед заходом в порт судоводитель формирует запрос на получение Извещений мореплавателям и записывает его на дискету. С приходом в порт эта дискета передается судовому агенту. Судовой агент со своего офисного компьютера отправляет полученный запрос, используя электронную почту. Обычно время обработки запроса организацией, поставляющей электронные Извещения, не превышает 80 трех часов. Получив ответ, агент записывает его на дискету либо на другой носитель и передает на судно. На судне корректурная информация с дискеты загружается в базу данных системы с ЭНК. Автоматическая корректура ЭНК осуществляется по каналам мобильной или спутниковой связи. Для ее доставки обычно используется электронная почта всемирной компьютерной сети Интернет. Передаваемая корректурная информация должна быть в формате, соответствующем формату S57/3.1. Автоматическая корректура является наиболее целесообразным способом обновления ЭК. В этом случае пользователь должен быть подключен к электронной почте и оборудован современными средствами телекоммуникации: спутниковой или мобильной связью. Гидрографической или другой уполномоченной организацией корректурная информация в форматированном виде направляется по электронному адресу судна. Получение и регистрация корректур происходит автоматически после проверки содержимого почтового ящика. При подключении берегового телефона на судне, стоящего у причала в порту, появляется возможность доставки корректурной информации через E–mail по телефонной линии. При вводе корректур в ЭКДИС применяются методы защиты и контроля целостности получаемых данных. Принимаемая корректурная информация регистрируется и по требованию может предоставляться оператору. Система следит за последовательностью принимаемых корректурных документов и сообщает оператору, когда очередное извещение пропускается. ЭКДИС должна отвергать корректуры, если они выпущены организацией, не уполномоченной передавать информацию о ячейке S57 земной поверхности, к которой относятся корректуры. Обычно гидрографическая организация, поставляющая электронные Извещения мореплавателям по электронной почте, предоставляет два вида обслуживания пользователей. Первый вид услуг – регулярная доставка еженедельных выпусков. Судоводитель должен подписаться на предоставление ему такой услуги. После этого гидрографическая организация регулярно по электронному адресу судна будет пересылать форматированные извещения мореплавателям. Второй вид услуг – это отсылка корректурной информации по запросам клиентов. Возможны случаи, когда по той или иной причине еженедельный выпуск извещений не доходит до потребителя и требуется его повторная отправка. Кроме этого, может быть ситуация, что пользователь не подписался на еженедельные выпуски ИМ, но желает получить некоторые из них или только часть еженедельного 81 выпуска ИМ, относящуюся к району его плавания. Для таких ситуаций предусматривается доставка корректурной информации по запросам клиентов. Отсылаемые форматированные сообщения автоматически загружаются в память системы. 2.8. Особенности растровых электронных карт. 2.8.1. Основные сведения о растровых картах. Общие понятия . Изображение растровой карты представляется в памяти миллионами точек (пикселей). Каждый пиксель является мельчайшей компонентой изображения карты с определенным цветом и уровнем яркости. При таком представлении карты сведений об отдельных картографических объектах в памяти нет. Все данные растровой карты содержатся в одном слое. Как и на бумажной карте, содержание ее электронной копии – растровой карты, не может быть изменено с целью приспособления к условиям и к обстоятельствам плавания. В памяти при растровом хранении изображений представлены данные обо всех точках поверхности карты, что изначально определяет большой объем ее файла. Рис. 2.7. Вид электронной растровой карты. Построение растровой карты является простым воспроизведением на экране дисплея хранимой в памяти информации о точках карты. Вид растровой карты показан на рис. 2.7. Хотя растровая карта и является точной копией бумажной, она имеет и отличия от нее. Цвет и уровень яркости пикселей может быть изменен при выводе данных растровой карты на экран. В результате 82 растровые карты могут отображаться разными палитрами цветов. Это позволяет приспособить растровую карту к уровню освещенности. На судах применяются как официальные (РНК), так и неофициальные (РК), растровые карты. Неофициальные растровые карты, например, имеются для европейского побережья и вод Южной Америки. Их производят фирмы, занимающиеся изготовлением электронных карт, и некоторые производители ЭКС. Напомним, что системы с официальными растровыми картами обозначаются РКДС, а с неофициальными – РКС. Ввиду большого объема, занимаемого растровыми картами, в настоящее время на твердый диск в системе обычно помещаются карты на районы планируемого рейса, а остальные карты хранятся на компакт-дисках. Официальные и неофициальные растровые карты изготавливаются в разных графических форматах. Форматами официальных РНК карт, например, являются: – ARCS (Британское Адмиралтейство); – Seafarer (Австралия); – BSB (США - NOAA/Maptech, Канада – государственная ГО). Понятие о технологии производства растровых карт Производство растровых карт проще, чем векторных карт. Исходной для образования файлов карт в растровых форматах служит информация официальных бумажных карт. Растровые карты получаются сканированием цветного изображения бумажных карт с добавлением основы для отсчета координат. Последняя операция представляет по существу привязку пикселей к географическим координатам. Основа карты может наноситься вручную либо рассчитываться на компьютере. Полученная растровая карта является точной электронной копией (факсимиле) бумажной карты. Благодаря наличию основы, на растровой карте может выполняться планирование пути с расчетом необходимых элементов, ведение исполнительной прокладки и получение географических координат любой точки на карте. Сканирование бумажной карты выполняется с высоким разрешением, например, один из стандартов для РНК – 254 пиксела на дюйм. Растровая карта наследует датумы бумажной карты. Как и для ЭНК, при отображении РНК в различных условиях освещенности могут использоваться различные палитры цветов (ясный день, пасмурный день, сумерки, ночь). С этой целью при отображении карты по определенному правилу преобразуется числовая характеристика пикселей, которая описывает их цвет и яркость. 83 Сканерная технология получения растровых карт является высокопроизводительной, так как практически не включает ручного труда. Трудности производства векторных ЭК на начальном этапе развития электронных карт с одной стороны, и желание уже в то время использовать преимущества ЭК с другой, обусловили работы по более легкому растровому направлению создания ЭК. Британское Гидрографическое управление стало первой в мире государственной организацией, которая с 1993 г. стала создавать официальные растровые карты и снабжать ими морские суда. С весны 1994 г. оно ввело в свой состав новую службу – ARCS (Admiralty Raster Chart Service – Обслуживание адмиралтейскими растровыми картами). Разработанный для адмиралтейских карт растровый формат получил сокращенное название – ARCS. Практически все бумажные навигационные карты Британского адмиралтейства представлены в электронном растровом виде и доступны пользователям. Они помещены на 11 компакт дисках, каждый из которых содержит приблизительно 350 навигационных карт. Доступ к картам контролируется лицензионным соглашением, заключаемым между судном и гидрографической организацией. Может быть такая ситуация, когда на судне имеется компакт-диск с растровыми картами, но доступны для использования не все карты. Официальные растровые карты выпускаются и гидрографической службой США (NOAA). Графический формат для растровых карт этой службы получил сокращенное название BSB. Работая с неофициальными растровыми картами, необходимо учитывать, что не все они имеют поправки для приведения к WGS84. Поэтому |