Морские навигационные электронные карты (ЭК) презентация

Темы лекций:
Морские навигационные ЭК.
Элементы и характеристики морских ЭК.
Общие сведения о НИС.
Правовое обеспечение ECDIS.
Поставка на суда цифровой продукции для ECDIS.
Отображение информации в ECDIS.
Предварительная прокладка в ECDIS.
Исполнительная прокладка в ECDIS.
Морские информационные наложения.
Решение дополнительных задач. Достоинства и ограничения ECDIS.

Утвержден на заседании кафедры ЭКС 24.11.15, Протокол №4

Подготовил Л.Л.Вагущенко

Сайт кафедры: www.nav-eks.org.ua

ЭК.
Растровые карты (официальные и неофициальные), их свойства, преимущества и недостатки.
Векторные карты (официальные и неофициальные), их свойства, преимущества и недостатки.
Карты и схемы пользователя

ВЛЛ

(МНК) - плоское, математически определенное, уменьшенное, условно-знаковое, обобщенное изображение земной акватории с прилегающими участками суши, показывающее размещение, свойства, связи объектов и явлений, важных в навигационном отношении.

Электронная карта (ЭК) - программно-управляемое картографическое изображение, визуализированное с использованием программных и технических средств в принятой для карт проекции и системе условных знаков.

Картографическая база данных – это совокупность взаимосвязанных картографических данных на весь Мировой океан или его часть, предназначенная для целей судовождения и представленная в цифровой форме при соблюдении общих правил описания, хранения и манипулирования данными.

(стилизованные) ЭК.
В зависимости от метода цифрового представления в памяти:
Растровые ЭК;
Векторные ЭК.
В зависимости от юридического статуса:
Официальные ЭК;
Неофициальные ЭК.
В зависимости от характера использования в НИС:
Исходные (основные, базовые) ЭК;
Системные ЭК.

равноценны официальным БНК и содержат всю картографическую информацию, необходимую для безопасного и эффективного судовождения.
Упрощенной ЭК называется схематическое изображение на экране дисплея местности в определенной проекции, не эквивалентное официальной БНК и не удовлетворяющее требованиям к безопасности мореплавания.
Векторная ЭК – это карта, изображение которой представляется в памяти в виде последовательности записей, характеризующих каждый имеемый на карте картографический объект.
Растровая ЭК – это карта, изображение которой представляется в памяти матрицей точек (пикселей).
Официальные ЭК – это карты, изданные Правительством или по его разрешению уполномоченной ГО или другими соответствующими гос. учреждениями.
ENC – официальная векторная карта.
RNC - официальная растровая карта.
Базовой картой является ENC или RNC или цифровые данные карты другого вида, которые размещены в одном файле, поставляемом государственной или частной организацией.
Системная электронная карта – это набор данных для отображения откорректированной навигационной карты, представленный во внутреннем формате системы и интегрированный с информацией пользователя.

растровой карты представляется в памяти в виде матрицы точек (пикселей). При таком способе представления карты сведений об отдельных картографических объектах в памяти нет.
Растровые карты получаются сканированием цветного изображения бумажных карт с добавлением основы для отсчета координат.
Все данные растровой карты содержатся в одном слое, и ее содержание не может быть изменено с целью приспособления к условиям и обстоятельствам плавания.

Преимуществами растровых карт являются:
высокопроизводительность сканерной технологии получения растровых карт, которая практически не включает ручного труда;
дешевизна, легкость производства по сравнению с векторными картами;
знакомые для пользователей цвета и символы;
точность и достоверность, соответствующая бумажным картам;
возможность использования для решения большинства навигационных задач, обычно выполняемых с помощью бумажных карт.

это точно отражающие официальную бумажную карту цифровые данные, которые создаются или распространяются уполномоченной правительством ГО и удовлетворяют стандарту IHO S-61 – «Product specification for raster navigational charts», 1999. Эти карты у разных государственных ГО наследуют отличия официальных бумажных карт по нарезке, символам, цветам и другим характеристикам, а также имеют разный формат.

RNC имеют следующие свойства:
являются цифровыми растровыми копиями официальных бумажных карт;
выпускаются в соответствии с международными стандартами;
регулярно обновляются официальной корректурной информацией, распространяемой в цифровом виде;
за содержание RNC отвечает издающая ее ГО.

метаданные:
идентификатор агентства, выпускающего карту;
номер RNC;
номер исходной бумажной карты, если он отличен от номера RNC;
дату издания RNC;
дату последней корректуры или номер учтенного последнего Извещения мореплавателям;
предыдущие корректуры или номера Извещений мореплавателям;
масштаб карты;
вид ориентации карты;
тип проекции и соответствующие ей параметры;
горизонтальный датум;
величину смещения горизонтального датума по отношению к WGS-84 или ПЗ90, если датум карты не совпадает с ними;
вертикальные датумы;
единицы измерения высот и глубин;
разрешающую способность изображения в пикселях на миллиметр или в пикселях на дюйм;
механизм, такой как параметры и алгоритм, позволяющий географические координаты конвертировать в RNC (пиксельные) координаты и наоборот;
палитры цветов для дня, сумерек и ночи;

ARCS образована в Британском Адмиралтействе в 1994 г. Карты службы ARCS помещены на 11 компакт дисках, каждый из которых содержит приблизительно 350 навигационных карт. Один из этих дисков включает мелкомасштабные океанские карты (1:3500000 и меньше). Десять других дисков содержат карты регионов:
Северное море и от Английского канала до Гибралтара;
Британские острова (западный берег) и Исландия;
Северные воды и Балтийское море;
Средиземное и Черное моря;
Индийский океан (северная часть) и Красное море;
От Сингапура до Японии;
Австралия, Борнео и Филиппины;
Тихий океан;
Северная Америка (восточное побережье) и Карибское море;
Южная Атлантика и Индийский океан (южная часть);

карты хранятся в памяти в виде последовательности записей, характеризующих каждый имеемый на карте картографический объект (КО). По этим записям с помощью специальной программы НИС сама строит карту на экране дисплея.
Запись КО в файле в общем случае состоит из четырех основных частей (полей): I, T, M, S.
I - имя объекта, позволяющему однозначно определить объект в составе данных ЭК.
Т - тип объекта, определяет его условное изображение.
М – метрика объекта, значения координат, характеризующих пространственное положение объекта на земной поверхности.
S - атрибуты объекта (могут включать его географическое название, дальность видимости и другие характеристики).
Все объекты векторной ЭК распределяются по слоям. Эти слои образуются обычно из классов объектов, а не из отдельных их видов. Количество информационных слоев векторной ЭК может быть разным. Такими слоями, например, могут быть: навигационные средства, глубины, внутренние водные пути, искусственные объекты, качество данных, характеристики и т.д.

меньше по объему файла растровой карты, но в то же самое время данные векторной карты более информативны.
Хранение информации векторных карт в виде записей, характеризующих объекты, позволяет выделять эти объекты на экране (например, опасную изобату), организовывать автоматическую сигнализацию о ситуациях, требующих внимания судоводителя, получать сведения об объектах путем указания на них курсором и выполнять ряд других полезных операций.
Хранение информации векторных карт послойно позволяет приспосабливать изображение карты к обстоятельствам и условиям плавания.
Программный способ построения карты дает возможность представлять карту в разных масштабах, с разной ориентацией, осуществлять вывод районов соседних карт без стыков, накладывть на карту дополнительные слои информации и т.д.

базу данных, стандартизированную по содержанию, структуре и формату, выпускаемую для использования в ECDIS правительством или по его разрешению уполномоченной ГО или другими соответствующими правительственными учреждениями и отвечающую стандартам IHO.

ENC имеют следующие свойства:
для ENC применяются только официальные картографические данные, последнего издания;
по точности и полноте ENC не уступают официальным бумажным навигационным картам и могут, по сравнению с ними, включать дополнительные относящиеся к судовождению сведения;
при разрафке ENC учитываются требования IHO;
ENC производятся по стандартам IHO (S-57, S-63, S-100/S-101);
ENC компилируются, кодируются и отображаются в соответствии с международными стандартами;
геодезической основой ENC является WGS-84;
за содержание ENC отвечает издающая ее ГО;
ENC издаются только ответственной государственной ГО на свои воды;
ENC регулярно обновляются официальной корректурной информацией, распространяемой в цифровом виде.
вертикальными датумами ENC могут быть нули для глубин и высот, используемые на официальных бумажных навигационных картах.

Системная электронная карта – это набор данных для отображения откорректированной навигационной карты, представленный во внутреннем формате системы и интегрированный с информацией пользователя.

Категории информации SENC:
базовая нагрузка;
стандартная нагрузка;
вся другая информация.
Базовая нагрузка – означает уровень информации карты, который не может быть удален с дисплея. Она содержит наиболее важную для безопасного плавания картографическую информацию, которая требуется всегда, во всех географических районах и при любых обстоятельствах.
Стандартная нагрузка – это набор данных, необходимых при навигационной прокладке и планировании пути.
Полная нагрузка представляет информацию обо всех объектах карты, имеемую в памяти.

AVCS образована в 2008 году. В ней собраны карты ENC UKHO и ГО всего мира. Промежутки между зонами их покрытия закрываются специально созданными картами БА. Результатом является полная коллекция официальных векторных карт на весь Мировой океан. AVCS обеспечивает картографическое покрытие 2000 портов мира и маршрутов между ними.
AVCS предоставляет ENC в формате S-63.
AVCS позволяет выбирать как отдельные карты, так и их комплекты (folios). Существует три типа комплектов карт: транзитные, региональные и портовые.
Каждому клиенту службой AVCS автоматически предоставляется полный комплект базовых дисков, на которых записаны карты ENC на весь Мировой океан. Доступ к требуемым данным на этих дисках осуществляется при помощи получаемых у дистрибьютора продукции БА лицензий (разрешений), содержащихся в файлах доступа к картам.

Карта пользователя – это созданная самим судоводителем в виде независимого слоя картографических данных ЭК, предназначенная для применения при планировании и выполнении переходов.
Схема объектов пользователя представляет собой слой тех или иных элементов для наложения на ЭК с определенной целью.
Строятся карты и схемы пользователя с помощью специального графического редактора. Пользовательские слои не привязаны к конкретным картам. Их можно увидеть как отдельно, так и поверх любой карты, если координаты элементов пользовательских слоев находятся на ней. Накладывать на карту одновременно можно и несколько слоев.
При построении карт пользователя могут использоваться такие категории объектов как символы (Symbols), линии (Lines), текст (Text), глубины (Depth), окружности (Circles), координаты (Coordinates). Символы объектов содержатся в специальной библиотеке, показываемой на экране в виде таблицы.