Векторные карты

 

 

18 ноября, 2021

Векторные карты

Векторные карты хранятся в памяти компьютера в виде текстовых файлов с инструкциями по формированию точек, линий и областей.
Преимущество векторных карт заключается в том, что они могут включать больше функций по сравнению с бумажными и растровыми и им требуется меньше памяти для хранения, чем растровым.
Векторные карты включают инновационные функции безопасности, которые могут активировать или подавать сигнал тревоги, например, когда мелководье пересекает заранее установленный курс.
Отображаемая информация и ее разборчивость могут быть адаптированы к различным ситуациям и навигационным требованиям, таким как океан, побережье, архипелаг и гавань. Они также могут быть адаптированы к различным условиям освещения и другим требованиям.

1. Официальные векторные электронные карты, ENC

Официальные электронные карты − это карты, опубликованные или утвержденные правительствами, национальными гидрографическими институтами или другими уполномоченными учреждениями. По умолчанию все остальные электронные карты являются неофициальными, их часто называют электронными картами, опубликованными в частном порядке.
Официальные ENC (электронные навигационные карты) составляются на основе наилучших доступных обзоров и другой информации. Однако это не является гарантией того, что они свободны от ошибок.

ENC означает базу данных, стандартизированную по содержанию, структуре и формату, выпущенную для использования с ECDIS по полномочиям утвержденных руководством гидрографических служб. ENC содержит всю информацию о карте, необходимую для безопасной навигации и может содержать дополнительную к той, которая есть в бумажной карте (например, указания по плаванию), считающаяся необходимой для безопасной навигации. (IHO)

IHO выпустила несколько стандартов, регулирующих внешний вид ENC. Цель состоит в том, чтобы ENC отображались на экране одинаково, независимо от того, в какой стране они опубликованы и независимо от производителя ECDIS. Все карты должны быть изготовлены с использованием геодезических данных WGS 84.

Стандарты, которые регулируют оформление официальных ENC, следующие:

Стандарт Передачи Цифровых Гидрографических Данных, 5-57, так что ENC должны иметь одинаковые   характеристики независимо от издателя. (S-57 будет заменен на 5-100 и 5-101, но будет по-прежнему использоваться в обозримом будущем). Стандарт 5-57 представляет собой каталог, содержащий различные классы объектов, которые составляют диаграммы, например метки, административные области, такие как якорные стоянки и другие границы, и т.д. и т.д.
Каждому объекту присваивается его положение и присваиваются атрибуты, которые его описывают, такие как   тип, высота, срок действия и т.д. Класс объекта и атрибуты кодируются вместе с позицией. Затем навигационная программа визуализирует электронную карту на экране на основе этих инструкций. S-57   определяет около 160 классов объектов и 190 классов атрибутов.
Данные обследования в базе данных S-57 не представлены в каком-либо конкретной информации. Это добавляется издателем электронных карт.

Класс объектов − главный буй (BOYCAR), может иметь до 20 или около того атрибутов. Один из них BOYSHP (форма буя). Другие − COLOUR, COLPAT (цветовой рисунок).

S-63 регулирует шифрование ENC в целях предотвращения незаконного копирования и искажения материалов при их передаче от издателя к пользователю.
Термин ENC не является товарным знаком и может также использоваться    частными издателями электронных карт. Чтобы избежать двусмысленности, часто используется приставка "официальный".
Официальные ENC публикуются гидрографическими институтами различных стран. Они располагают большими ресурсами и отвечают за обследование районов всевозможной сложности. Это означает, что ENC не может быть присвоена, как глобальная, единая гарантия качества. Однако качество информации классифицируется путем присвоения конкретной карте Зоны доверия (ZOC). Официальные ENC могут содержать ошибки, но их следует рассматривать как "наилучшие доступные" электронные карты.
Ответственность за выпуск официальных электронных карт разделена между государствами, так что для конкретной области существует только одна официальная ENC.
ENC составляются в виде "ячеек". Ячейка представляет собой прямоугольник, ограниченный параллелями широты и меридианами. Соседние ячейки не перекрываются. Их масштаб зависит от предполагаемого использования. Единственное ограничение по размеру заключается в том, что размер ячейки не должен превышать 5 МБ.
Официальная ENC создается редактором карт. На основе предполагаемого использования клетки, редактор выбирает информацию для включения информации в карту из базы данных. Так, например, клетка только для просмотра не будет содержать всю информацию, доступную для данной области. Большая часть будет передана другим клеткам для использования в прибрежной навигации и навигации на архипелаге. Как и на бумажных картах, клетка публикуется в заданном масштабе (масштаб составления).

ENC публикуются для следующих областей применения:

  • Причал
  • Гавань
  • Подход
  • Побережье
  • Общие сведения
  • Обзор

Все они производятся в определенных масштабах. "Предупреждение о превышении масштаба" срабатывает в ECDIS при превышении масштаба производства.

По соображениям безопасности ECDIS должна выдавать "Предупреждение о превышении масштаба" для любого из двух условий: когда превышен масштаб производства или когда на судне нет ячейки, содержащей больший масштаб. Существует множество примеров ситуаций, когда навигатор слишком сильно полагался на точность мелкомасштабной электронной карты и необдуманно рисковал.
ENC должны обеспечивать надлежащие условия для того, чтобы ECDIS выдавала предупреждения о неизбежном риске/опасности в связи с положением судна и его перемещениями.
Предварительным условием для срабатывания   сигнализации глубины является то, что контуры глубины образуют полностью замкнутые области на электронной карте. Только когда это условие выполнено, функция "Взгляд вперед" в навигационной программе может решить, когда она пересекает такую область впереди судна.
Площадь экрана обычно меньше, чем размер бумажной карты. Это создает проблемы "для получения полной картины". Экран должен быть способен отображать электронные карты от целых океанов до отдельных гаваней. Поэтому, необходимо выполнить ряд условий векторных карт, чтобы обеспечить удобство чтения во всех ситуациях.

2. ENC с компьютера на экран

Объем информации в векторных электронных картах, отображаемых на экране, меняется по нескольким причинам

В документе S-57 (Стандарт передачи цифровых гидрографических данных) каждый объект описывается его положением и атрибутами. Некоторые атрибуты оказывают особое влияние его представление на экране:

  • PERSTA, PEREND (начало периода, конец периода) ограничивают отображение периодичных символов сроком их действия.
  • DATSTA, DATEND (дата начала, дата окончания) используются, когда символ должен быть введен или удален в определенную дату, например, когда должна вступить в силу новая система разделения трафика (TSS).
  • SCAMIN (наименьший масштаб) управляет большинством символов и регулирует наименьший масштаб, при котором символ не должен отображаться. Это имеет тот же эффект, что и обобщение информации на картах в разных масштабах, чтобы сделать их хорошо читаемыми и подходящими для использования в различных условиях, таких как архипелаг или прибрежное судоходство. Например, информация о гавани не будет отображаться на электронной карте, предназначенной для прибрежного использования. Детали исчезают по мере уменьшения масштаба карты. Однако этот стандарт интерпретируется разными издателями немного по-разному.
  • Когда должна отображаться электронная карта, она проецируется на экран, и для ENC система извлекает символы из так называемой "Библиотеки презентаций, S-52". На электронных картах, опубликованных частным образом, будут показаны символы издателя.


Электронные карты типа 5-57 в разных масштабах, с разным объемом информации

3. ENC символы

ENC должны отображать символы в соответствии с Библиотекой презентаций из 5-52 от IHO. В неофициальных электронных картах не используются символы, стандартизированные таким же образом.
Навигатор может корректировать содержание векторных электронных карт, что зависит от реальных условий, например, навигации по океану, побережью или архипелагу, хорошей или плохой видимости и даже в зависимости от собственного мнения относительно того, что должно отображаться на экране. (Стоит обратить на это внимание, когда заступите на вахту).
Определения символов для ECDIS обычно находятся в меню. Гидрографическое управление Великобритании публикует "Руководство по символам ENC".
3.1. Береговая линия, контуры глубины и опасности для судоходства со специальными символами
Земля с береговой линией и соответствующими контурами глубины, определяют области на векторной карте. Навигационные системы позволяют заданному пользователем вектору курса или другой зоне безопасности, вызывать сигнал тревоги, когда он пересекает обозначенный контур глубины.
Контур безопасности является регулируемым параметром в навигационных системах. Он отмечает контур глубины, заданный пользователем, жирной черной линией. Если на карте не должно быть точного контура глубины, система по умолчанию выберет следующий по глубине контур. Мелководные воды в пределах этого контура, т.е. несудоходные воды, помечены синим цветом (одним или двумя оттенками), а глубины за пределами Контура безопасности будут серыми или белыми. Система использует Контур безопасности для подачи сигнала тревоги при условии, что эта функция активирована.
Изолированные опасности, например крушение в судоходной воде, обозначаются фиолетовым символом, когда они меньше, чем установленный пользователем контур безопасности.
Если Контур безопасности задан пользователем, скажем, на 12 метров, а на диаграмме отображаются контуры 10, 15 и 20 метров, то 15-метровый контур будет отмечен. Если на соседней электронной карте не будет 15-метрового контура, то на этой карте будет отмечен 20-метровый контур. Если контур безопасности не установлен, то значение по умолчанию в ECDIS равно 30 метрам.
Если поверхность воды отображается двумя цветами, то разделительная линия основана на контуре безопасности. Если используются четыре цвета, то по обе стороны "мелкого контура" будут использоваться два оттенка синего. За пределами "Глубокого контура" поверхность воды белая. 


Некоторые символы из S-52, которые отличаются от обычных символов карты


3.2. Навигационные знаки
Плавающие знаки имеют два класса символов, один из которых похож на символы на обычных картах, а также, имеет упрощенную версию, предназначенную для улучшения видимости при ограниченном освещении на экране.
Символы воспроизведены с разрешения Международной гидрографической организации

 


Возврат к списку