海事

Geotiff格式的栅格电子海图填补国内空白 广东海事局海测大队负责的“栅格电子海图新产品开发与应用”项目首次实现了Geotiff格式的栅格电子海图新产品的开发应用，填补了国内空白。据了解，棚格电子海图（RNC）是发布海图数据的一种途径。Geotiff格式的RNC是在TIFF标准的基础上引入新的坐标空间，将地理信息和海图图像数据存储在同一文件中。     

墨卡托海图与高斯公里网图坐标转换方法

海上活动使用的墨卡托海图和陆地测量使用的高斯公里网图由于投影的性质不同，因此具有不同的坐标系统，有时为了某些需要需将两种坐标进行相互转换。系统论述了墨卡托海图和高斯公里网图的投影原理和坐标特点，探讨了两种坐标之间进行转换的数学模型和在计算机上实现的算法及运算步骤。在此基础上完成的实用坐标转换程序实现了快速、准确实现两种坐标间转换的功能。     

电子海图矢量数据交换标准研究动态

电子海图系统使用的数据库中的数据，无论在内容、结构及格式等方面都应符合标准化的要求，数据库是电子海图系统的核心，因此，电子海图矢量数据交换标准的研究一直是世界各国开发电子海图应用系统所关注的焦点。通过对军用矢量数字海图格式、S-57交换标准3．1版和未来的S-57交换标准4．0版三个标准的深入研究，从理论数据模型、数据结构以及数据传输的编码规则等多方面进行了全面阐述，指明了今后电子海图矢量数据交换标准的发展方向。     

港航设计论证中的电子海图数据生成技术研究

航海模拟器已经广泛应用于港航设计论证中,针对模拟论证对电子海图数据的使用要求,分析了电子海图数据的来源和途径,特别介绍了IHO(International Hydrographic Organization,国际海道组织)S-57、MVCF(Military Vector Chart Format,军用矢量数据)和CAD(Computer Aided Design,计算机辅助设计)等格式数据.提出了一套科学合理的电子海图数据生成方法,特别是设计了合理的ENC(Electronic Nautical Chart)数据结构和多种海图数据来源的转换流程,研究了光栅图片的数字化技术,以及多幅海图的融合方法.经过一百多个港航设计论证项目实践证明,应用效果良好.     

船舶航迹标绘仪中的海图坐标投影及误差分析

船舶航迹标绘仪取代了人工海图标绘作业,提高了舰船作业的自动化和信息化程度。由于海图坐标投影算法影响了航迹标绘仪的绘图精度,通过对墨卡托海图坐标正算过程产生的误差在理论上进行的分析,推导了两点间经、纬度差的极限公式,在仿真实验中提出了经、纬度分段计算方法。通过对算法的改进,大大提高了航迹标绘作业的精度。     

基于无线网络的舰船智慧导航系统

以实现安全精确舰船导航为目的,设计无线网络的舰船智慧导航系统。卫星和GPS接收器获取舰船位置等信息,并使用纸质海图导入功能获取电子海图,将电子海图和舰船位置信息发送到电子海图管理模块、查询统计模块和航行管理模块内,利用舰船导航模块实现舰船导航,使用电子海图管理模块和查询统计模块实现舰船运动轨迹显示、海图导出以及舰船当前位置显示等功能,采用坐标转换和墨卡托投影转换算法实现舰船导航。实验结果表明,该系统具备较好的信息接收功能,且其无线网络传输能力较好,在导航舰船时直角空间坐标转换差值较小,导航功能强。     

数字海图信息的采集与格式标准

数字海图信息的准确性和信息格式的标准化是成为ECDIS应用的重要方面，也是国际海道测量组织间交换数字海图信息的关键性因素。此文根据IHO S-57标准和Shapefile格式，论述数字海图信息采集、空间数据处理等方面的数学模型和规则。     

多次函数拟合法高精度转换传真天气图坐标

在舰艇航行气象保障中,用到很多传真天气图资料,而且常常需要将传真天气图叠加在电子海图上,两者叠加的关键步骤之一是将传真天气图的图像坐标转换成经纬度坐标,由于常用的坐标转换计算方法误差通常在1°以上,叠加后天气信息在海图上的显示有较大偏差.为了提高坐标转换精度,提出多次函数拟合方法,在投影方程基础上,采用了结合多次函数拟合的数值来校正误差.计算后,经度平均误差±0.1°,纬度平均误差士0.2°.利用这个计算方法,可以比较准确地数字化传真天气图,能够应用于气象信息与地理信息系统融合以及舰船数值预报释用计算等领域.     

海图常用坐标系及关系

为了描述或确定海图上某一点的位置及属性。必须要先确定海图所采用的坐标系统。文章主要介绍了目前我国海图常用的坐标系统,各坐标系统之间的区别及转换关系。     

标准化电子海图数据库若干问题的研究

在深入研究ＩＨＯＳ－５７Ｖ３．０“数字海图测量数据转换标准”的基础上,探讨了 电子海图数据库原理,标准电子海图数据库与非标准电子海图数据库之间的转换以及标准电子海图数据库建立规程等问题。     

数字化仪制图中的线性变换与精度分析

线性变换应用于数字仪制图，是一种实际需要，它是以假定数字化仪坐标系统和纸海图坐标系统都是二维线性空间为前提，由一组控制点在两种坐标系统中的坐标来确定线性变换关系的。控制网点的数字化仪坐标是采样得到的，采样误差会使线性变换矩阵的元素产生误差，从而在作业中对图上任意一点采样值，经过线性变换所得到的地图坐标也会产生误差。本文论述了线性变换关系的建立、精度分析、控制网点的选择优化等问题。     

S-57电子海图的快速读取及可视化存储

越来越流行的电子海图将逐渐取代纸质海图,被应用于水下航行器等更为特殊的领域。国际标准S-57格式的电子海图是由IHO(国际水道测量组织)官方定义,按照IS08211数据结构紧密封装的矢量电子海图格式。由于采用特有的封装结构,在将电子海图应用于专用领域之前,必须采用相关算法进行数据解包。本文在VC编程环境下利用C++语言实现对电子海图原始数据文件的快速解包,同时进行快速存储,使得S-57原始数据可视化。这也是电子海图在水下航行器上应用的前提和基础。     

基于S-57自定义海图数据转换及优化

通过对IHOS-57标准的研究,介绍将电子海图(ENC)转换为系统电子海图(SENC)的方法,实现一种用于海图数据存储结构优化的格式转换器,描述其工作流程,并对自定义格式数据的优化效果进行说明。     

基于S-57标准的电子海图显示平台设计研究

随着计算机技术的不断发展,在船舶导航领域,电子海图技术的应用越来越广泛,并逐渐取代传统的纸质地图。电子海图与地理信息系统相结合,能够为舰船提供精确的定位信息和导航信息,同时也能提供信息查询、存储等功能。S-57数据标准是电子海图的关键标准,本文首先介绍电子海图显示平台的基本组成,然后针对S-57数据标准的数据模型和拓扑结构进行分析,重点介绍电子海图显示平台中地理位置信息的坐标转换和船舶航迹信息的查询等功能,对于改善传统的电子海图显示平台有重要的意义。     

云服务环境中电子海图的云存储策略研究仿真

电子海图数据规模较大,涉及的种类较多,且处于不断增长的状态。当前电子海图存储方法不具备处理大规模数据的能力,且能耗较高,存储效率低下。为此本文提出一种新的云服务环境中电子海图云存储策略,给出电子海图云服务框架,对基准坐标进行选取,将中央经线和赤道交点的投影看作是原点,用y轴表示中央经线投影,用x轴表示赤道投影,通过横坐标和纵坐标构成墨卡托平面的直角坐标系,通过墨卡托投影技术将地理信息映射至平面地图中。通过混合型云存储方法在云服务环境中选择一个最佳节点对电子海图进行存储。实验结果表明,所提方法不仅存储容量占用率较低,而且存储效率高,能耗少。     

基于GMDSS的电子海图定位仿真研究

通过墨卡托投影,将船舶所处位置地理坐标转换平面坐标,再由平面坐标转换为屏幕坐标,同时将海图按Inmarsat系统作用区域进行划分,推导出每块区域边缘曲线公式,从而可以判断出该船所在的洋区以及与卫星之间的距离,以选择对应卫星进行通信.经测试,上述算法可准确满足GMDSS的需求,可方便的得以使用.     

雷达模拟视频与电子海图叠加匹配算法

为了提高海上目标的匹配定位,提出雷达模拟视频与电子海图叠加匹配算法。根据雷达和电子海图的显示特点,通过对采集的雷达模拟视频信号执行数字化、坐标转换和图像转换等操作,实现雷达和电子海图的叠加。分别提取叠加效果图像中的特征点,并计算特征点之间的相似度,从而实现对雷达模拟视频与电子海图的叠加匹配。经过与传统匹配算法的对比,发现设计叠加匹配算法的平均匹配率提高了11.2%。     

雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法

由于在利用原有算法进行雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配时,在匹配特征点个数为32～41个的范围内,存在匹配精度较低的问题,因此提出一种新的雷达模拟视频与电子海图实时叠加匹配算法。通过分段线性插值法对墨卡托海图投影进行快速计算,以修正电子海图产生的长度变形。对雷达模拟视频数据实施坐标变换处理,也就是把雷达模拟视频数据的大地投影坐标转变成电子海图的墨卡托直角坐标。以GPS坐标值为依据对电子海图上船舶的定位点进行确定,并将其作为叠加显示雷达模拟视频与电子海图的定位参考点,实现二者的实时叠加匹配算法。通过进行该算法与原有算法的对比实验,证明该算法的匹配精度更高,实现了性能突破。     

船舶电子海图目标信息快速检索方法

为帮助船舶快速规避碍航物,提出电子海图目标信息快速检索方法。首先,采用墨卡托投影方法对电子海图实施投影转换,从中取得电子海图地理经纬度,并构建索引数据结构表,依据表中的前3项要素获取电子海图完整信息,从而确定目标信息检索区域。在采集目标信息数据后,提取其中的语义关联指向特征,将其用于指向性索引路径,从而实现目标信息快速检索。实验结果表明,该方法具有实时性强、有效性高的应用优势。     

美版POD(按需付印)海图简介

近期美国海图印制采用了新技术,对传统纸海图在售前改正和附加内容方面进行了改进。按新技术印刷的海图称为"按需付印海图",英文为Print-On-Demand Chart(简称POD Chart),也称为Charts-On-Demand Chart。这种海图每周由NOAA(美国海洋和大气署)制图员进行一次改正,将美版通告、美版地方通告以及其它来自NOAA的重要信息改入海图图版。