電子海圖信息系統在船舶航行中的運用分析

李德江

(中國海警局直屬第六局,山東青島 266002)

0 引言

船舶屬于海上的一種重要的交通運輸工具,并且在航行的時候,很容易受到海上環境的影響,導致船舶的安全性和穩定性受到威脅?；诖?為了保證船舶航行的穩定性和安全性,逐漸將電子海圖信息系統運用到其中,主要根據海上環境進行優化,為船舶提供優質的海上航行路線和航行信息,以此保證船舶航行的穩定性和安全性。同時,電子海圖信息系統在船舶航行運用的時候,對其功能逐漸趨向于完善,并且集合了多種技術手段,為船舶航行的發展,給予了重要的技術支持。

1 電子海圖信息系統概述

電子海圖信息系統在運用之前,需要對電子海圖信息系統的概述、優勢、類型等方面,有一個全面的了解。

1.1 概述

電子海圖信息系統主要是在綜合導航系統設計理念之下,逐漸興起的海圖技術,并且具有良好的智能性,更加解決了傳統紙質海圖定位所帶來的問題[1]。同時,電子海圖信息系統可以自動將即時船位顯示在海圖上,可以有效改善船舶航行的工作強度,提升船舶航行的安全性和穩定性。另外,近幾年電子海圖信息系統在船舶航行中,逐漸成為現代航海中一項重要的輔助導航工具,降低海上不利環境對船舶航行的影響。電子海圖信息系統主要是以數字形似進行儲存,包括數據、設備、計算機軟硬件等各種輔助手段,并且將各種導航傳感器和數字海圖,與其它航用數據融合在一起,形成自動導航系統的圖形輸出端口,這樣為船舶航行數據的獲取,提供了基礎性的保障。

1.2 優勢

由于電子海圖信息系統自身的優勢,所以電子海圖信息系統在船舶航行中,有著明顯的應用效果。電子海圖信息系統具有自動航線設計、航向航跡監測、自動儲存本船航跡、航程演示、航行自動報警、快速查詢各種信息、船舶動態顯示等方面功能特點,這樣船舶在航行期間,可以按照規劃好的航線航行[2]。但是,在船舶航行的時候,一旦發生偏航,或者進入危險區域,可以及時做出響應,并且重新規劃出安全的航線,以此保安證船舶航行的安全性和穩定性。

1.3 類型

(1)光柵掃描海圖。光柵掃描海圖主要是通過掃描形成文件,但是該類型具有一定的單一習慣,其掃描也是一次性的。同時,在掃描的時候,主要是以像素點的排列反映海圖中的要素點,并且依靠眼睛識別海上情況,避免船舶航行受到嚴重的影響。其實,從某種程度來說,船舶光柵掃描海圖與紙質海圖相似,所以在使用的時候經常受到一定的限制。(2)矢量化海圖。矢量化海圖主要是基于海圖信息數據產生相關的文件,并且根據數據性質進行數據信息分類。同時,矢量化海圖與光柵掃描海圖有著很大程度上的區別,主要表現在查詢、顯示方面,并且與其它船舶系統相互結合,例如:自動報警系統等方面,這樣可以為船舶航行的穩定性和安全性,提供了基礎性保障[3]。(3)有邊界電子海圖。有邊界電子海圖在船舶航行運用的時候,相對較為簡單,主要是用一系列技術對紙質海圖進行處理,確保紙質海圖的準確性,增強后期使用的有效性。(4)無邊界電子海圖。無邊界電子海圖屬于一項較為新穎的技術形式,主要是將多張海圖進行坐標交換,以此解決這種拼接中坐標變化的方式,確保海圖的準確性。但是,無邊界電子海圖運用的時候,針對一些大比例的海圖,需要經過一系列的運算和拼湊才能完成。

2 電子海圖信息系統在船舶航行中的具體運用

由于海上環境相對較為復雜,所以在船舶航行的時候,很容易受到海上環境的影響,航行的安全性和穩定性都會受到影響。為了保證船舶航行的安全性和穩定性,將電子海圖信息系統運用到其中,對海上環境進行觀察,制定詳細的安全的海上航行線路,確保船舶航行的安全性和穩定性[4]。

2.1 航線設計以及雷達處理

電子海圖信息系統在船舶航行運用的時候,一定要重視航線設計、雷達處理方面的問題,做好該方面工作,主要是確保船舶航行線路的安全性,確保雷達可以針對海上環境進行準確的判斷,盡可能的降低不利影響。電子海圖信息系統在航線設計、雷達處理運用的時候,主要是體現在以下幾個方面。

(1)需要利用海圖信息系統確定轉向點,并且在確定了以后,系統就會自動標記,以及計算整個航線的航向和總航程,以此保證航線設計的準確性。同時,電子海圖信息系統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據和圖象顯示于電子海圖上,這樣可以將船舶、以及周圍目標的具體位置可以很好的顯示出來,為船舶選擇合理航線和規避危險因素提供科學有效的便利,以此避免異常情況的發生。(2)在航線設計的時候,系統可以根據其比例進行的相應的安全檢驗,并且根據檢驗結果,采取相應的安全措施,以此保證船舶航行的安全性和穩定性。同時,電子海圖信息系統在航線設計和雷達處理運用的時候,可以根據海上情況,提前對碰撞態勢進判斷,并顯示出發生危險的數據和警示,提示船舶駕駛員及早做出適當的避讓行動,以此解決碰撞帶來的影響。換句話說,船舶駕駛員可以根據電子海圖信息系統所提供的信息,并且經過相應的處理,得到最佳船舶航行線路和及早采取有效的避碰行動,以此保證航行的安全性。

2.2 咨詢、定位和導航

咨詢、定位和導航的有效性是保證船舶航行穩定性和安全性的關鍵。因此,在電子海圖信息系統運用的時候,需要對咨詢、定位、導航等方面信息和資料進行綜合性的考慮和分析,這樣可以確保各個方面的周全性、準確性,從不同角度保障船舶航行的穩定性和安全性。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,這樣可以根據當時當地實際情況作出適當的調整,在最大程度上降低不利因素的影響;其次,還可以對一些資料進行顯示,例如:相應的路線指南和航海手冊等方面,這樣可以起到更好的導航和定位的作用,避免船舶行駛出現偏離的問題;最后,電子海圖信息系統運用的時候,可以將一些先進的定位技術應用到其中,例如:北斗、GPS、Loran-C等,將這些設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、顯示以及監視

在電子海圖進行設計和規劃航線的時候,主要是通過一系列的計算方式,確定兩點之間的距離和位置,以此保證船舶運行的穩定性,并且在海圖上完全的展示出來[5]。同時,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,以此保證其準確性?；蛘呤抢孟鄬\動的方式,這樣可以更好的顯示海圖。另外,電子海圖信息系統在海圖作業、顯示以及監視的時候,可以將傳感器和海圖信息相互結合,確保船舶信息和數據的實時性,對船舶航行線路和航行狀態進行監測,避免出現偏離的現象。在分不同階段顯示的海圖信息中,對于一些不必要的海圖資料和相關的船只信息,可以進行有效的刪除,僅僅保留安全航行所必要的信息和數據,保證海圖頁面清爽可辨,信息清晰明確,以此為保證船舶航行安全性行和穩定性提供可靠的基礎性支持。

2.4 航次記錄

船舶航行期間會填寫航海日志,主要是對船舶航行的時間、位置、航向、航速進行標記,以及航海過程中所發生的各個事件等方面進行詳細的記錄。然而,電子海圖信息系統在運用的時候,對于該方面也有著顯著的作用,主要是對航海日志進行儲存,并且儲存以后不允許修改,為船舶航行提供了基礎性的保障[6]。另外,電子海圖信息系統在航次記錄運用的時候,會自動對數據進行篩選和儲存,以此保證數據準確性,這樣船舶駕駛員可以根據準確性較高的數據,針對船舶航行的情況,隨時進行調整。

3 電子海圖信息系統的運用效益以及發展趨勢

3.1 電子海圖信息系統的運用效益

電子海圖信息系統作為一項先進的航行技術,為船舶航行的安全性和穩定性,提供了最大程度上的保障。電子海圖信息系統在船舶航行運用的時候,所起到的效益主要表現在以下幾個方面。

(1)電子海圖信息系統在船舶航行中的運用,主要的目的就是保障船舶航行的安全性,主要是因為電子海圖信息系統在運行的時候,可以對海上環境進行檢測,可以自動判斷船舶與其周圍的陸地、島嶼、暗礁、淺水域、禁航區等之間的相對位置關系,根據所判斷的情況,做好相應的避讓和規劃,以此保證船舶航行的穩定性和安全性。(2)電子海圖信息系統可以起到監視的作用,主要判斷船舶是否處于規劃好的線路航行,是否處于設定的錨泊或搜索等功能的警戒距離、方位和范圍內,如果超出設定好的范圍就可能出現危險局面和目標丟失等問題,此時電子海圖信息系統會立即啟動報警系統,提示船舶駕駛員妥善處置,避免產生航行事故。(3)電子海圖信息系統可以對以往的船舶航行數據進行儲存和分析,并且對無用的數據進行去除,這樣可以為船舶航行線路的確定,給予重要的依據。另外,船舶航行期間,一旦出現異常,電子海圖信息系統可以及時的做出相應的提示和警告,船舶駕駛員可以及時做出科學合理的處置,以此確保船舶航行的安全性[7]。

3.2 電子海圖信息系統發展趨勢

電子海圖信息系統在性能指標、海圖顯示規范、數據標準、硬件設備等方面都已明確,并且將電子海圖信息系統運用到船舶航行方面,可以有效解決傳統紙質海圖中存在的問題,逐漸取代紙質海圖時代。同時,電子海圖信息系統在運用的時候,以各項信息數據為主,使數據具有良好的交換、處理等能力,這樣可以有效提升以后數據的利用效率[8]。同時,電子海圖信息系統在運用的時候,可以采用信息的雙配置、多傳感器、多模式工作,對各項數據進行處理、過濾等,以此保證各項數據的準確性。

4 結語

船舶航行與其它交通工具有著很大程度上不同,主要是因為海上環境較為復雜,影響因素較多,無法做出準確性預判。然而,將電子海圖信息系統運用到船舶航行中,憑借以往的航海日志,以及各項技術,對船舶航行線路進行準確的規劃和設計,并且可以對船舶航行進行監視,以此避免產生偏航和碰撞等問題,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定性,提供了最大程度的保障。