文/上海海事局航海圖書印制中心 王 娟
海圖將現(xiàn)實(shí)世界的物體抽象成點(diǎn)、線、面(物標(biāo)),并在一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)下,通過對物標(biāo)的空間屬性和特征屬性以及物標(biāo)之間的相互聯(lián)系的描述從而實(shí)現(xiàn)了地理信息從三維到二維的轉(zhuǎn)換。在(S-57)國際海道測量數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)中,將海圖物標(biāo)分為近兩百類。每一物標(biāo)類又有少則幾種多則幾十種的可選屬性【1】。由此可以想象,復(fù)雜水域的水下地形及其附近陸上地形,呈現(xiàn)在海圖上將是一個海量的紛繁復(fù)雜的物標(biāo)群。這樣一幅海圖的審定意味著巨大的工作量和工作難度。此時,科學(xué)合理的物標(biāo)審定順序?qū)D審定的準(zhǔn)確率和效率起到至關(guān)重要的作用。
一種科學(xué)合理的物標(biāo)質(zhì)檢順序必然意味著海圖審定的高準(zhǔn)確率和高效率,即可以保證海圖審定又好又快地完成。具體來說,科學(xué)合理的物標(biāo)質(zhì)檢順序必須充分考慮每一幅海圖的實(shí)際情況,具體情況具體分析,保證海圖物標(biāo)的質(zhì)檢不斷不亂不漏。
分類質(zhì)檢法的具體方法為利用海圖審定軟件的物標(biāo)分類功能,將海圖內(nèi)的物7標(biāo)依據(jù)S-57的物標(biāo)類別進(jìn)行分類,然后對每一類的物標(biāo)逐一進(jìn)行檢查。酚類法的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)為兩個方面第,因為是分類別檢查,每個物標(biāo)類下的物標(biāo)常常具有某些相同的屬性,因此在檢查熟練后,共性的檢查較快,著重檢查個性,整體速度也會相應(yīng)較快。第二,因為是將海圖內(nèi)的每個物標(biāo)一一點(diǎn)擊檢查,物標(biāo)檢查不存在遺漏的情況。分類檢查法的缺點(diǎn)很明顯,因為是逐類別逐一檢查,物標(biāo)之間的關(guān)系被割裂,因此一些重要的質(zhì)量問題有可能無法發(fā)現(xiàn),比如航道里面有錨地的情況等等。
圖1-1 物標(biāo)分類
圖1-2 BCNSPP物標(biāo)的顯示及檢查
圖2-1 經(jīng)緯網(wǎng)格顯示
圖2-2 紅色網(wǎng)格對應(yīng)區(qū)域
網(wǎng)格質(zhì)檢法的具體方法為根據(jù)海圖的圖幅范圍通過海圖審定軟件顯示適當(dāng)間距的經(jīng)緯網(wǎng)格,以經(jīng)緯網(wǎng)格為質(zhì)檢依據(jù),逐網(wǎng)格檢查海圖物標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)質(zhì)檢法的優(yōu)點(diǎn)也主要體現(xiàn)在兩個方面第一,格質(zhì)檢法采取了劃整為零的方法,適當(dāng)?shù)乜s小了每次質(zhì)檢所對應(yīng)的范圍,使得物標(biāo)質(zhì)檢有的放矢,簡化了工作難度。第二,網(wǎng)格質(zhì)檢避免了分類質(zhì)檢的弊端,可以顧及物標(biāo)之間的聯(lián)系。網(wǎng)格質(zhì)檢的缺點(diǎn)是因為人為地分割了地理空間,導(dǎo)致物標(biāo)的連續(xù)性被切斷,導(dǎo)致某些物標(biāo)在不同的網(wǎng)格被反復(fù)質(zhì)檢,導(dǎo)致效率的低下。
作者在實(shí)際的海圖審定工作中,總結(jié)出一種新的物標(biāo)質(zhì)檢順序,命名為“地形適應(yīng)性質(zhì)檢法”。
地形適應(yīng)性質(zhì)檢法,顧名思義,就是物標(biāo)的質(zhì)檢順序是根據(jù)海圖的不同地形特點(diǎn)來決定的。當(dāng)進(jìn)行海圖審定時,首先需要對海圖范圍內(nèi)的地形有一個整體的認(rèn)知,比如地形復(fù)雜程度、主要地形,如大型陸地、主要航道、港口情況等等。在對地形有比較清晰的認(rèn)識后,我們要從無序中尋求有序,根據(jù)不同的地形特點(diǎn)決定物標(biāo)質(zhì)檢的順序。
尋找質(zhì)檢順序通常從以下幾個方面著手:
圖3-1 水深變化規(guī)律區(qū)域
第一,當(dāng)水域物標(biāo)類型較少且水深變化較有規(guī)律時,我們采用等深線作為區(qū)域界限,逐區(qū)域檢查各個物標(biāo)。這種方法采用了順序的檢查手段。
第二,當(dāng)水域有一個或多個中心物標(biāo),如島嶼等時,我們先檢查這些中心物標(biāo),然后再以中心物標(biāo)為基礎(chǔ),同時借助一切可以作為清晰界限的物標(biāo),逐步逐層向外推進(jìn),實(shí)現(xiàn)物標(biāo)質(zhì)檢的全覆蓋。這種方法采用了輻射性的檢查手段。
圖4-1 多中心物標(biāo)區(qū)域
圖4-2 以島嶼為中心進(jìn)行輻射式檢查
第三,當(dāng)水域有范圍較廣且使地形特點(diǎn)不清晰的物標(biāo)時,我們先檢查這些物標(biāo)以簡化所查地形,然后繼續(xù)判斷剩余地形特點(diǎn),選取科學(xué)合理的順序進(jìn)行物標(biāo)質(zhì)檢。這種方法借鑒了分層的思想。
圖5-1 有航道、限制區(qū)的區(qū)域
圖5-2 去除航道、限制區(qū)后的區(qū)域
圖6 《馬跡山附近》概貌
圖5-1 有航道、限制區(qū)的區(qū)域 圖5-2 去除航道、限制區(qū)后的區(qū)域,從地形適應(yīng)性檢查法尋找質(zhì)檢順序的方法來看,這種檢查順序的實(shí)質(zhì)就是充分了解并利用所查地形,合理地選擇物標(biāo)檢查的順序,從而簡化地形檢查。
地形適應(yīng)性檢查法的上述三種順序既可以單獨(dú)使用也可以相互嵌套使用。一定程度上借助網(wǎng)格,可以將地形適應(yīng)性檢查法的效果發(fā)揮到最好。
地形適應(yīng)性檢查法的優(yōu)點(diǎn)在于從整體地形特點(diǎn)著手,因地制宜,充分考慮了物標(biāo)之間的關(guān)系與物標(biāo)的連續(xù)性。需要注意的是:選取順序時要反復(fù)思量,以確保物標(biāo)檢查的完整性。
為了更好地驗證上述三種物標(biāo)質(zhì)檢順序?qū)D審定準(zhǔn)確率和效率的影響,作者以“馬跡山附近”為實(shí)驗圖幅,進(jìn)行了實(shí)驗。在“馬跡山附近”這幅海圖中共有物標(biāo)4840個,且區(qū)域內(nèi)島嶼眾多,航道、限制區(qū)密布,地形相對復(fù)雜,具體如圖6所示。
作者采用不同物標(biāo)質(zhì)檢順序所得結(jié)果如下表:
物標(biāo)質(zhì)檢順序 錯誤檢出數(shù) 用時(小時)分類質(zhì)檢法 18 40網(wǎng)格質(zhì)檢法 22 36地形適應(yīng)性質(zhì)檢法 26 32
由實(shí)驗可知,相對于分類質(zhì)檢法和網(wǎng)格質(zhì)檢法,地形適應(yīng)性質(zhì)檢法在保證海圖審定準(zhǔn)確率和效率方面更有優(yōu)勢。
本文所述三種物標(biāo)質(zhì)檢順序在實(shí)際應(yīng)用中各有優(yōu)劣,現(xiàn)在業(yè)內(nèi)使用的海圖制作及審定軟件,都提供了分類、分層、檢索、自定義顯示等功能【2】。在實(shí)際應(yīng)用中,具體情況具體分析,多種方法聯(lián)合使用才能達(dá)到最優(yōu)的海圖審定效果。
1、電子海圖及其應(yīng)用系統(tǒng)國際規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)(S-57篇),中華人民共和國海事局,1999年7月第一版。
2、CARIS HPD用戶手冊,CARIS公司,2008年8月。