李德江

(中國(guó)海警局直屬第六局,山東青島 266002)

0 引言

船舶屬于海上的一種重要的交通運(yùn)輸工具,并且在航行的時(shí)候,很容易受到海上環(huán)境的影響,導(dǎo)致船舶的安全性和穩(wěn)定性受到威脅。基于此,為了保證船舶航行的穩(wěn)定性和安全性,逐漸將電子海圖信息系統(tǒng)運(yùn)用到其中,主要根據(jù)海上環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化,為船舶提供優(yōu)質(zhì)的海上航行路線和航行信息,以此保證船舶航行的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí),電子海圖信息系統(tǒng)在船舶航行運(yùn)用的時(shí)候,對(duì)其功能逐漸趨向于完善,并且集合了多種技術(shù)手段,為船舶航行的發(fā)展,給予了重要的技術(shù)支持。

1 電子海圖信息系統(tǒng)概述

電子海圖信息系統(tǒng)在運(yùn)用之前,需要對(duì)電子海圖信息系統(tǒng)的概述、優(yōu)勢(shì)、類型等方面,有一個(gè)全面的了解。

1.1 概述

電子海圖信息系統(tǒng)主要是在綜合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念之下,逐漸興起的海圖技術(shù),并且具有良好的智能性,更加解決了傳統(tǒng)紙質(zhì)海圖定位所帶來(lái)的問(wèn)題[1]。同時(shí),電子海圖信息系統(tǒng)可以自動(dòng)將即時(shí)船位顯示在海圖上,可以有效改善船舶航行的工作強(qiáng)度,提升船舶航行的安全性和穩(wěn)定性。另外,近幾年電子海圖信息系統(tǒng)在船舶航行中,逐漸成為現(xiàn)代航海中一項(xiàng)重要的輔助導(dǎo)航工具,降低海上不利環(huán)境對(duì)船舶航行的影響。電子海圖信息系統(tǒng)主要是以數(shù)字形似進(jìn)行儲(chǔ)存,包括數(shù)據(jù)、設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟硬件等各種輔助手段,并且將各種導(dǎo)航傳感器和數(shù)字海圖,與其它航用數(shù)據(jù)融合在一起,形成自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的圖形輸出端口,這樣為船舶航行數(shù)據(jù)的獲取,提供了基礎(chǔ)性的保障。

1.2 優(yōu)勢(shì)

由于電子海圖信息系統(tǒng)自身的優(yōu)勢(shì),所以電子海圖信息系統(tǒng)在船舶航行中,有著明顯的應(yīng)用效果。電子海圖信息系統(tǒng)具有自動(dòng)航線設(shè)計(jì)、航向航跡監(jiān)測(cè)、自動(dòng)儲(chǔ)存本船航跡、航程演示、航行自動(dòng)報(bào)警、快速查詢各種信息、船舶動(dòng)態(tài)顯示等方面功能特點(diǎn),這樣船舶在航行期間,可以按照規(guī)劃好的航線航行[2]。但是,在船舶航行的時(shí)候,一旦發(fā)生偏航,或者進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域,可以及時(shí)做出響應(yīng),并且重新規(guī)劃出安全的航線,以此保安證船舶航行的安全性和穩(wěn)定性。

1.3 類型

(1)光柵掃描海圖。光柵掃描海圖主要是通過(guò)掃描形成文件,但是該類型具有一定的單一習(xí)慣,其掃描也是一次性的。同時(shí),在掃描的時(shí)候,主要是以像素點(diǎn)的排列反映海圖中的要素點(diǎn),并且依靠眼睛識(shí)別海上情況,避免船舶航行受到嚴(yán)重的影響。其實(shí),從某種程度來(lái)說(shuō),船舶光柵掃描海圖與紙質(zhì)海圖相似,所以在使用的時(shí)候經(jīng)常受到一定的限制。(2)矢量化海圖。矢量化海圖主要是基于海圖信息數(shù)據(jù)產(chǎn)生相關(guān)的文件,并且根據(jù)數(shù)據(jù)性質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息分類。同時(shí),矢量化海圖與光柵掃描海圖有著很大程度上的區(qū)別,主要表現(xiàn)在查詢、顯示方面,并且與其它船舶系統(tǒng)相互結(jié)合,例如:自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等方面,這樣可以為船舶航行的穩(wěn)定性和安全性,提供了基礎(chǔ)性保障[3]。(3)有邊界電子海圖。有邊界電子海圖在船舶航行運(yùn)用的時(shí)候,相對(duì)較為簡(jiǎn)單,主要是用一系列技術(shù)對(duì)紙質(zhì)海圖進(jìn)行處理,確保紙質(zhì)海圖的準(zhǔn)確性,增強(qiáng)后期使用的有效性。(4)無(wú)邊界電子海圖。無(wú)邊界電子海圖屬于一項(xiàng)較為新穎的技術(shù)形式,主要是將多張海圖進(jìn)行坐標(biāo)交換,以此解決這種拼接中坐標(biāo)變化的方式,確保海圖的準(zhǔn)確性。但是,無(wú)邊界電子海圖運(yùn)用的時(shí)候,針對(duì)一些大比例的海圖,需要經(jīng)過(guò)一系列的運(yùn)算和拼湊才能完成。

2 電子海圖信息系統(tǒng)在船舶航行中的具體運(yùn)用

由于海上環(huán)境相對(duì)較為復(fù)雜,所以在船舶航行的時(shí)候,很容易受到海上環(huán)境的影響,航行的安全性和穩(wěn)定性都會(huì)受到影響。為了保證船舶航行的安全性和穩(wěn)定性,將電子海圖信息系統(tǒng)運(yùn)用到其中,對(duì)海上環(huán)境進(jìn)行觀察,制定詳細(xì)的安全的海上航行線路,確保船舶航行的安全性和穩(wěn)定性[4]。

2.1 航線設(shè)計(jì)以及雷達(dá)處理

電子海圖信息系統(tǒng)在船舶航行運(yùn)用的時(shí)候,一定要重視航線設(shè)計(jì)、雷達(dá)處理方面的問(wèn)題,做好該方面工作,主要是確保船舶航行線路的安全性,確保雷達(dá)可以針對(duì)海上環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,盡可能的降低不利影響。電子海圖信息系統(tǒng)在航線設(shè)計(jì)、雷達(dá)處理運(yùn)用的時(shí)候,主要是體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)需要利用海圖信息系統(tǒng)確定轉(zhuǎn)向點(diǎn),并且在確定了以后,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)標(biāo)記,以及計(jì)算整個(gè)航線的航向和總航程,以此保證航線設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。同時(shí),電子海圖信息系統(tǒng)主要是起到控制和顯示的作用,是將船舶和周圍海上信息數(shù)據(jù)和圖象顯示于電子海圖上,這樣可以將船舶、以及周圍目標(biāo)的具體位置可以很好的顯示出來(lái),為船舶選擇合理航線和規(guī)避危險(xiǎn)因素提供科學(xué)有效的便利,以此避免異常情況的發(fā)生。(2)在航線設(shè)計(jì)的時(shí)候,系統(tǒng)可以根據(jù)其比例進(jìn)行的相應(yīng)的安全檢驗(yàn),并且根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果,采取相應(yīng)的安全措施,以此保證船舶航行的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí),電子海圖信息系統(tǒng)在航線設(shè)計(jì)和雷達(dá)處理運(yùn)用的時(shí)候,可以根據(jù)海上情況,提前對(duì)碰撞態(tài)勢(shì)進(jìn)判斷,并顯示出發(fā)生危險(xiǎn)的數(shù)據(jù)和警示,提示船舶駕駛員及早做出適當(dāng)?shù)谋茏屝袆?dòng),以此解決碰撞帶來(lái)的影響。換句話說(shuō),船舶駕駛員可以根據(jù)電子海圖信息系統(tǒng)所提供的信息,并且經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理,得到最佳船舶航行線路和及早采取有效的避碰行動(dòng),以此保證航行的安全性。

2.2 咨詢、定位和導(dǎo)航

咨詢、定位和導(dǎo)航的有效性是保證船舶航行穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵。因此,在電子海圖信息系統(tǒng)運(yùn)用的時(shí)候,需要對(duì)咨詢、定位、導(dǎo)航等方面信息和資料進(jìn)行綜合性的考慮和分析,這樣可以確保各個(gè)方面的周全性、準(zhǔn)確性,從不同角度保障船舶航行的穩(wěn)定性和安全性。首先需要獲取各種船舶航行信息,電子海圖上一定要有航線上的航行條件信息的顯示,包括天氣、海流和潮汐等,這樣可以根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,在最大程度上降低不利因素的影響;其次,還可以對(duì)一些資料進(jìn)行顯示,例如:相應(yīng)的路線指南和航海手冊(cè)等方面,這樣可以起到更好的導(dǎo)航和定位的作用,避免船舶行駛出現(xiàn)偏離的問(wèn)題;最后,電子海圖信息系統(tǒng)運(yùn)用的時(shí)候,可以將一些先進(jìn)的定位技術(shù)應(yīng)用到其中,例如:北斗、GPS、Loran-C等,將這些設(shè)備的信息顯示在電子圖上,以此得到最佳的船位。

2.3 海圖作業(yè)、顯示以及監(jiān)視

在電子海圖進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃航線的時(shí)候,主要是通過(guò)一系列的計(jì)算方式,確定兩點(diǎn)之間的距離和位置,以此保證船舶運(yùn)行的穩(wěn)定性,并且在海圖上完全的展示出來(lái)[5]。同時(shí),海圖的顯示主要是在給定的投影的背景下,合成和顯示海圖,以此保證其準(zhǔn)確性?；蛘呤抢孟鄬?duì)運(yùn)動(dòng)的方式,這樣可以更好的顯示海圖。另外,電子海圖信息系統(tǒng)在海圖作業(yè)、顯示以及監(jiān)視的時(shí)候,可以將傳感器和海圖信息相互結(jié)合,確保船舶信息和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性,對(duì)船舶航行線路和航行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),避免出現(xiàn)偏離的現(xiàn)象。在分不同階段顯示的海圖信息中,對(duì)于一些不必要的海圖資料和相關(guān)的船只信息,可以進(jìn)行有效的刪除,僅僅保留安全航行所必要的信息和數(shù)據(jù),保證海圖頁(yè)面清爽可辨,信息清晰明確,以此為保證船舶航行安全性行和穩(wěn)定性提供可靠的基礎(chǔ)性支持。

2.4 航次記錄

船舶航行期間會(huì)填寫(xiě)航海日志,主要是對(duì)船舶航行的時(shí)間、位置、航向、航速進(jìn)行標(biāo)記,以及航海過(guò)程中所發(fā)生的各個(gè)事件等方面進(jìn)行詳細(xì)的記錄。然而,電子海圖信息系統(tǒng)在運(yùn)用的時(shí)候,對(duì)于該方面也有著顯著的作用,主要是對(duì)航海日志進(jìn)行儲(chǔ)存,并且儲(chǔ)存以后不允許修改,為船舶航行提供了基礎(chǔ)性的保障[6]。另外,電子海圖信息系統(tǒng)在航次記錄運(yùn)用的時(shí)候,會(huì)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和儲(chǔ)存,以此保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,這樣船舶駕駛員可以根據(jù)準(zhǔn)確性較高的數(shù)據(jù),針對(duì)船舶航行的情況,隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

3 電子海圖信息系統(tǒng)的運(yùn)用效益以及發(fā)展趨勢(shì)

3.1 電子海圖信息系統(tǒng)的運(yùn)用效益

電子海圖信息系統(tǒng)作為一項(xiàng)先進(jìn)的航行技術(shù),為船舶航行的安全性和穩(wěn)定性,提供了最大程度上的保障。電子海圖信息系統(tǒng)在船舶航行運(yùn)用的時(shí)候,所起到的效益主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)電子海圖信息系統(tǒng)在船舶航行中的運(yùn)用,主要的目的就是保障船舶航行的安全性,主要是因?yàn)殡娮雍D信息系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候,可以對(duì)海上環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),可以自動(dòng)判斷船舶與其周圍的陸地、島嶼、暗礁、淺水域、禁航區(qū)等之間的相對(duì)位置關(guān)系,根據(jù)所判斷的情況,做好相應(yīng)的避讓和規(guī)劃,以此保證船舶航行的穩(wěn)定性和安全性。(2)電子海圖信息系統(tǒng)可以起到監(jiān)視的作用,主要判斷船舶是否處于規(guī)劃好的線路航行,是否處于設(shè)定的錨泊或搜索等功能的警戒距離、方位和范圍內(nèi),如果超出設(shè)定好的范圍就可能出現(xiàn)危險(xiǎn)局面和目標(biāo)丟失等問(wèn)題,此時(shí)電子海圖信息系統(tǒng)會(huì)立即啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),提示船舶駕駛員妥善處置,避免產(chǎn)生航行事故。(3)電子海圖信息系統(tǒng)可以對(duì)以往的船舶航行數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和分析,并且對(duì)無(wú)用的數(shù)據(jù)進(jìn)行去除,這樣可以為船舶航行線路的確定,給予重要的依據(jù)。另外,船舶航行期間,一旦出現(xiàn)異常,電子海圖信息系統(tǒng)可以及時(shí)的做出相應(yīng)的提示和警告,船舶駕駛員可以及時(shí)做出科學(xué)合理的處置,以此確保船舶航行的安全性[7]。

3.2 電子海圖信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

電子海圖信息系統(tǒng)在性能指標(biāo)、海圖顯示規(guī)范、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、硬件設(shè)備等方面都已明確,并且將電子海圖信息系統(tǒng)運(yùn)用到船舶航行方面,可以有效解決傳統(tǒng)紙質(zhì)海圖中存在的問(wèn)題,逐漸取代紙質(zhì)海圖時(shí)代。同時(shí),電子海圖信息系統(tǒng)在運(yùn)用的時(shí)候,以各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)為主,使數(shù)據(jù)具有良好的交換、處理等能力,這樣可以有效提升以后數(shù)據(jù)的利用效率[8]。同時(shí),電子海圖信息系統(tǒng)在運(yùn)用的時(shí)候,可以采用信息的雙配置、多傳感器、多模式工作,對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、過(guò)濾等,以此保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語(yǔ)

船舶航行與其它交通工具有著很大程度上不同,主要是因?yàn)楹Ｉ檄h(huán)境較為復(fù)雜,影響因素較多,無(wú)法做出準(zhǔn)確性預(yù)判。然而,將電子海圖信息系統(tǒng)運(yùn)用到船舶航行中,憑借以往的航海日志,以及各項(xiàng)技術(shù),對(duì)船舶航行線路進(jìn)行準(zhǔn)確的規(guī)劃和設(shè)計(jì),并且可以對(duì)船舶航行進(jìn)行監(jiān)視,以此避免產(chǎn)生偏航和碰撞等問(wèn)題,最大限度降低海上不利因素的影響,為船舶航行的安全性和穩(wěn)定性,提供了最大程度的保障。