电子海图发展的现状及其影响
“电子海图”是在海测和航海领域使用频率最高的新名词之一，但是， “电子海图”的内涵究竟是什么？它会对海测大队的发展带来什么影响？我希望通过这个讲座，能够解决大家的这些疑问，并且引起大家对电子海图项目的高度重视和思索，为我大队电子海图的发展提出意见和建议，使我们能够搭上电子海图发展的快车，实现海测大队发展的新的飞跃。
前 言
电子海图显示与信息系统（ECDIS）被认为是继雷达/ARPA之后在船舶导航方面又一项伟大的技术革命。从最初纸海图的简单电子复制品到过渡性的电子海图系统（ENS），ECDIS已发展成为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统，它不仅能连续给出船位，还能提供和综合与航海有关的各种信息，有效地防范各种险情。据不完全统计，目前世界上安装各类电子海图的商船、渔船、客船、游船及军舰在二十万条以上。对于SOLAS船舶而言，随着各国官方电子航海图（ENC）逐步完备、标准ECDIS的出现以及IMO对ECDIS的认可，ECDIS势必取代沿用了几百年的传统纸海图。
一、电子海图及相关术语
何谓电子海图？
我们通常所指的“电子海图” 是一个很模糊的概念，一般把各种数字式海图及其应用系统统称为电子海图。
其实，电子海图应包括以下几项内容：
电子海图显示与信息系统（ ECDIS-Electronic Chart Display and InFORMation System)
电子航海图（ENC-Electronic Nautical /Navigational Chart)
电子海图（ EC-Electronic Chart）
电子海图系统（ECS- Electronic Chart System)
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，以ENC为基础，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，是一种专题地理信息系统（GIS）。
ECDIS相关的国际标准有：
S57—IHO水道测量数据交换标准
S52—电子海图显示标准
IEC61174—ECDIS硬件检测标准等
ECDIS还可以与船舶自动控制系统连接，实现船舶的自动驾驶。
电子航海图（ENC）
ENC(Electric Nautical /Navigational Chart)是由国家官方机构（HO）发布的、专供ECDIS使用的、符合国际标准的数据库。ENC除包含为了安全航行所必需的海图信息外，还可能包含航路指南、港口概况等其他有用的信息。其数据格式主要有矢量方式和栅格方式两种。经IHO承认的矢量数据格式标准为S57/3.0，栅格数据格式标准为ARCS。
矢量电子海图
它具有存储量小、显示速度快、精度高、能够支持多种智能化功能等优点，但由于其交换格式S57格式公开，不易保密，并且制作较繁琐。目前覆盖范围最大的是挪威C-MAP公司的C93格式电子海图。
交互编辑
形成矢量海图底图
电子海图制作：加入各要素的属性/直接从数据库调入属性
生成S57格式的ENC/ER
底图扫描矢量化/数字化
电子海图发布
矢量电子海图制作过程
电子海图（EC）
EC(Electric Chart)是指各种非标准的数字式海图。一般应用于一些专业的应用系统，其表示内容、数据格式和显示方式可以由用户或设计者自行定义。例如，我们设计的航标维护系统所用的电子海图。
电子海图系统（ECS）
与EC类似，ECS(Electric Chart System)是指各种非标准的电子海图应用系统。一般应用于一些专业领域，例如，游船导航系统、引水系统、渔船应用系统等。它可以很复杂，也可以简单到只有一条岸线显示和航线显示的导航型GPS一体机。
其他名词
SENC—系统电子航海图
ER—电子海图改正信息
ECDB—电子海图数据库
RENC—地区性ENC协调中心
WEND—世界电子航海图数据库
IHO—国际水道测量组织
IMO—国际海事组织
二、电子海图体系的运作模式
为了更好地说明问题，我们把电子海图相关机构、电子海图产品及其运作 、流动系统称作“电子海图体系”。
电子海图体系的运作模式如下图所示：
国家ECDB
（ENC、ER）
ECDIS生产厂商
地区性ENCDB
（ENC、ER）
其他地区性
ENCDB
国家ECDB
（ENC、ER）
ENC、ER
国际移动卫星
组织CES/NCS
ECDIS
ENC+ER→SENC→显示
INTERNET、电话等
ENC代理机构
（ENC、ER光盘）
发布机构RENC
数据提供者（HO）
用 户
三、电子海图的应用领域
航海
船舶交通管理（VTS）
港口管理
船舶调度
污染管理
搜救指挥
航标管理
渔业
引水
海洋测绘
海洋工程
等等
四、电子海图发展的现状（一）
1、电子海图规范与标准
与电子海图密切相关的三个国际组织是国际海事组织（IMO）、国际海道测量组织（IHO）和国际电工委员会（IEC）。1986年，IMO和IHO同意成立一个由各国有关部门组成的协调小组（HGE），共同参与电子海图方面的技术讨论。随后的十几年来，HGE技术组进行了卓有成效的工作，制定了一系列的电子海图规范与标准，这些标准主要有：
四、电子海图发展的现状（二）
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。1996年11月，IMO又增补了ECDIS备用设备的条款。
1996年2月，IHO增补通过了关于电子海图内容、图标、颜色和ECDIS显示系统的规范，即S52（第五版）。
1996年11月，IHO公布了S57标准第三版，S57规定了ENC的数据交换格式、ENC数据库的性能标准，以及ENC的改正概要。并规定该标准保持到2000年不变。
1997年9月，IEC提出了对ECDIS硬件设备的检验和测试标准（IEC61174）。IEC还有一个对船用导航设备的“环境测试标准”，称为IEC60945。此标准用来检测船用导航设备（雷达/ARPA、ECDIS等）在不同温度、湿度、振动等情况下的可靠性。
四、电子海图发展的现状（三）
2、电子航海图（ENC）
电子航海图（ENC）属于电子海图数据库，是由各国官方的海道测量局（HO）制作的（也有一些国家由某公司制作，由HO认定）符合IHO S57标准的矢量电子海图。ECDIS的应用，离不开全球范围的数千幅ENC的支持。所以，IHO正在努力敦促世界各海洋国家制作自己海域的ENC，并成立了一些区域性的ENC中心，通过国际合作共同完成全球ENC数据库的建立，并逐步建立全球的ER发行体系。由于各国的技术水平相差较大，全球ENC数据库的建立进展缓慢，相反，一些大公司却利用技术和资金的优势，制作了符合S57要求的全球ENC数据库。这些ENC补充了官方ENC数量的不足。但是，也存在着缺乏法律保障、改正不及时等问题。
四、电子海图发展的现状（四）
3、电子海图显示与信息系统（ECDIS）和电子海图系统（ECS）
尽管电子海图的发展不过十几年的历史，但各种电子海图产品却如雨后春笋一般不断涌现。由于ECDIS的设计与生产纯粹是企业行为，所以ECDIS的发展速度远快于ENC的发展。目前，能够提供符合国际标准的ECDIS的厂家不下十几家，其中较著名的有英国船商公司、德国ATLAS公司和7CS公司、加拿大OFFSHORE公司等。除此之外，能够提供不符合国际标准的电子海图系统（ECS）的产品的公司估计不下千家。
四、电子海图发展的现状（五）
4、国内现状
尽管我国从80年代就开展了电子海图的研究，但由于各种各样的原因，目前仍停留在研究、试制阶段，仅有海军测绘研究所研制的电子海图系统应用与军舰的导航，大连海事大学等几家单位的研究已转向其他方向。到目前为止还没有国产的符合国际标准的ECDIS产品上市。相反，许多非专业公司和单位都瞄准了电子海图应用系统的开发，并且已经有多家的简易型ECS投入使用。
四、电子海图发展的现状（六）
在国际标准电子海图方面，海事局系统内部正在加紧有关技术问题的研究。上海海事局去年完成了国际标准电子海图制作软件的设计；天津海事局应用加拿大的软件HOM已具备了批量生产S57标准ENC和ER（电子海图改正）的能力，目前正与武汉测绘科技大***合研制S57标准电子海图质量控制软件。
海司航保部目前已完成了1：50万、1：25万、1：10万数字海图的建库工作，但是还没有S57标准电子海图的生产能力。如果他们解决了ARC/INFO系统数据的S57输出问题，很快就能够大批量生产ENC。
五、电子海图发展的特点
通过对电子海图发展过程及现状的研究，我们可以看出电子海图的发展具有以下特点：
1、国际标准已趋于完善，电子海图的法律地位得到肯定；
2、国际合作加强，区域电子海图协调中心的建立已成趋势；
3、商业发展先于官方进展，成为引导应用的主力军；
4、电子海图的规格、等级参差不齐，中低档次产品的应用先于高档、标准的系统；
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前 言
电子海图显示与信息系统（ECDIS）被认为是继雷达/ARPA之后在船舶导航方面又一项伟大的技术革命。从最初纸海图的简单电子复制品到过渡性的电子海图系统（ENS），ECDIS已发展成为一种新型的船舶导航系统和辅助决策系统，它不仅能连续给出船位，还能提供和综合与航海有关的各种信息，有效地防范各种险情。据不完全统计，目前世界上安装各类电子海图的商船、渔船、客船、游船及军舰在二十万条以上。对于SOLAS船舶而言，随着各国官方电子航海图（ENC）逐步完备、标准ECDIS的出现以及IMO对ECDIS的认可，ECDIS势必取代沿用了几百年的传统纸海图。
一、电子海图及相关术语
何谓电子海图？
我们通常所指的“电子海图” 是一个很模糊的概念，一般把各种数字式海图及其应用系统统称为电子海图。
其实，电子海图应包括以下几项内容：
电子海图显示与信息系统（ ECDIS-Electronic Chart Display and InFORMation System)
电子航海图（ENC-Electronic Nautical /Navigational Chart)
电子海图（ EC-Electronic Chart）
电子海图系统（ECS- Electronic Chart System)
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，以ENC为基础，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，是一种专题地理信息系统（GIS）。
ECDIS相关的国际标准有：
S57—IHO水道测量数据交换标准
S52—电子海图显示标准
IEC61174—ECDIS硬件检测标准等
ECDIS还可以与船舶自动控制系统连接，实现船舶的自动驾驶。
电子航海图（ENC）
ENC(Electric Nautical /Navigational Chart)是由国家官方机构（HO）发布的、专供ECDIS使用的、符合国际标准的数据库。ENC除包含为了安全航行所必需的海图信息外，还可能包含航路指南、港口概况等其他有用的信息。其数据格式主要有矢量方式和栅格方式两种。经IHO承认的矢量数据格式标准为S57/3.0，栅格数据格式标准为ARCS。
矢量电子海图
它具有存储量小、显示速度快、精度高、能够支持多种智能化功能等优点，但由于其交换格式S57格式公开，不易保密，并且制作较繁琐。目前覆盖范围最大的是挪威C-MAP公司的C93格式电子海图。
交互编辑
形成矢量海图底图
电子海图制作：加入各要素的属性/直接从数据库调入属性
生成S57格式的ENC/ER
底图扫描矢量化/数字化
电子海图发布
矢量电子海图制作过程
电子海图（EC）
EC(Electric Chart)是指各种非标准的数字式海图。一般应用于一些专业的应用系统，其表示内容、数据格式和显示方式可以由用户或设计者自行定义。例如，我们设计的航标维护系统所用的电子海图。
电子海图系统（ECS）
与EC类似，ECS(Electric Chart System)是指各种非标准的电子海图应用系统。一般应用于一些专业领域，例如，游船导航系统、引水系统、渔船应用系统等。它可以很复杂，也可以简单到只有一条岸线显示和航线显示的导航型GPS一体机。
其他名词
SENC—系统电子航海图
ER—电子海图改正信息
ECDB—电子海图数据库
RENC—地区性ENC协调中心
WEND—世界电子航海图数据库
IHO—国际水道测量组织
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为了更好地说明问题，我们把电子海图相关机构、电子海图产品及其运作 、流动系统称作“电子海图体系”。
电子海图体系的运作模式如下图所示：
国家ECDB
（ENC、ER）
ECDIS生产厂商
地区性ENCDB
（ENC、ER）
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（ENC、ER）
ENC、ER
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INTERNET、电话等
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（ENC、ER光盘）
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与电子海图密切相关的三个国际组织是国际海事组织（IMO）、国际海道测量组织（IHO）和国际电工委员会（IEC）。1986年，IMO和IHO同意成立一个由各国有关部门组成的协调小组（HGE），共同参与电子海图方面的技术讨论。随后的十几年来，HGE技术组进行了卓有成效的工作，制定了一系列的电子海图规范与标准，这些标准主要有：
四、电子海图发展的现状（二）
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。1996年11月，IMO又增补了ECDIS备用设备的条款。
1996年2月，IHO增补通过了关于电子海图内容、图标、颜色和ECDIS显示系统的规范，即S52（第五版）。
1996年11月，IHO公布了S57标准第三版，S57规定了ENC的数据交换格式、ENC数据库的性能标准，以及ENC的改正概要。并规定该标准保持到2000年不变。
1997年9月，IEC提出了对ECDIS硬件设备的检验和测试标准（IEC61174）。IEC还有一个对船用导航设备的“环境测试标准”，称为IEC60945。此标准用来检测船用导航设备（雷达/ARPA、ECDIS等）在不同温度、湿度、振动等情况下的可靠性。
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3、电子海图显示与信息系统（ECDIS）和电子海图系统（ECS）
尽管电子海图的发展不过十几年的历史，但各种电子海图产品却如雨后春笋一般不断涌现。由于ECDIS的设计与生产纯粹是企业行为，所以ECDIS的发展速度远快于ENC的发展。目前，能够提供符合国际标准的ECDIS的厂家不下十几家，其中较著名的有英国船商公司、德国ATLAS公司和7CS公司、加拿大OFFSHORE公司等。除此之外，能够提供不符合国际标准的电子海图系统（ECS）的产品的公司估计不下千家。
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4、国内现状
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四、电子海图发展的现状（六）
在国际标准电子海图方面，海事局系统内部正在加紧有关技术问题的研究。上海海事局去年完成了国际标准电子海图制作软件的设计；天津海事局应用加拿大的软件HOM已具备了批量生产S57标准ENC和ER（电子海图改正）的能力，目前正与武汉测绘科技大***合研制S57标准电子海图质量控制软件。
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五、电子海图发展的特点
通过对电子海图发展过程及现状的研究，我们可以看出电子海图的发展具有以下特点：
1、国际标准已趋于完善，电子海图的法律地位得到肯定；
2、国际合作加强，区域电子海图协调中心的建立已成趋势；
3、商业发展先于官方进展，成为引导应用的主力军；
4、电子海图的规格、等级参差不齐，中低档次产品的应用先于高档、标准的系统；
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