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1、面向流程電子航道圖制作探究 摘要:本文基于筆者從事電子航道圖制作的相關(guān)工作經(jīng)驗,以面向流程的電子航道圖制作為研究對象,論文首先分析了長江電子航道圖制作的機(jī)制,進(jìn)而詳細(xì)探討了制作流程中涉及的關(guān)鍵技術(shù)解決途徑,全文是筆者長期工作實踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對從事相關(guān)工作的同行能有所裨益。關(guān)鍵詞:電子航道圖制作技術(shù)長江中圖分類號:U612文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2013)05(a)-0033-02長江數(shù)字航道建設(shè)是長江黃金航道建設(shè)的重要組成部分,長江電子航道圖是數(shù)字航道的核心,也是長江航運信息化建設(shè)的基礎(chǔ)。因此,建設(shè)高效、便捷和功能全面的長江電
2、子航道圖生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)勢在必行。目前,世界范圍內(nèi)的電子海圖技術(shù)日益成熟,為長江電子航道圖生產(chǎn)提供了有益借鑒,但長江電子航道圖生產(chǎn)有別于其他任何區(qū)域的生產(chǎn)模式,主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)源的多樣性及長江地域特征明顯方面。本文結(jié)合長江內(nèi)河數(shù)據(jù)源特點,提出基于國際標(biāo)準(zhǔn)的長江電子航道圖制作機(jī)制,解決上述關(guān)鍵問題。1長江電子航道圖制作機(jī)制8長江電子航道圖制作機(jī)制概括為:數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)處理及航道圖編輯,航道圖審核及航道圖發(fā)布,航道圖應(yīng)用。1.1數(shù)據(jù)采集采集的數(shù)據(jù)包括水域測量資料和陸域測量資料。水域測量資料主要包括航標(biāo)類、礙航物類(所有水面、水下礙航物數(shù)據(jù))、平面控制點類、高程控制點
3、類(所有航道、禁航區(qū)、限航區(qū)、錨泊區(qū)等)、特定性質(zhì)區(qū)域、水深點及其他。陸域資料主要包括兩類:一是平面資料,主要指堤線、岸線及岸線一定范圍內(nèi)的城鎮(zhèn)、村莊、代表建筑物等資料;岸線一定范圍內(nèi)的鐵路、主要公路、河道資料;各河口岸線周邊資料等;二是屬性資料,主要指碼頭的相關(guān)屬性、跨河建筑物的相關(guān)屬性、沿江主要港航單位名稱駐地、岸線一定范圍內(nèi)起伏較大區(qū)域(如山區(qū))的主要高程資料等。1.2數(shù)據(jù)處理8(1)CAD數(shù)據(jù)源形成長江電子航道圖一次性數(shù)據(jù)描述數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ),其處理過程包括數(shù)字化定義、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查等。(2)長江特有專題數(shù)據(jù)源以EXCEL表格形式提供,形成電子
4、航道圖一次性數(shù)據(jù)描述專題數(shù)據(jù)源的基礎(chǔ)。專題數(shù)據(jù)處理需完成下列工作:規(guī)范專題數(shù)據(jù)源格式,以實現(xiàn)多源孤立數(shù)據(jù)的集成。建立專題物標(biāo)與S-57物標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系。定制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型,實現(xiàn)專題物標(biāo)向S-57轉(zhuǎn)換。專題物標(biāo)入庫及其成圖檢測。(3)水深處理包括水深替換、水深點篩選以及淺點選擇等。(4)等深線以及等深區(qū)修改數(shù)據(jù)是航道空間數(shù)據(jù)的重要組成部分,是水深區(qū)域的重要邊界依據(jù)。等深線的設(shè)置依賴水深點,水深點一旦變化,必須重新勾畫計算等深線。1.3數(shù)據(jù)編輯電子航道圖的編輯是實施航道圖數(shù)據(jù)維護(hù)的根本,其核心工作是按照S-57物標(biāo)分類以及屬性定義對電子航道圖進(jìn)行人機(jī)交互式編輯,并對
5、改正信息進(jìn)行有效存儲,為生成國際標(biāo)準(zhǔn)的電子航道圖基礎(chǔ)記錄集(EN文件)以及改正記錄集(ER文件)提供數(shù)據(jù)源,并最終實現(xiàn)應(yīng)用平臺的電子航道圖數(shù)據(jù)的有效更新。1.4數(shù)據(jù)質(zhì)檢對編輯完成的電子航道圖數(shù)據(jù)進(jìn)行IHOS-58標(biāo)準(zhǔn)的符合性檢驗,包括檢查數(shù)據(jù)的完整性、規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性。即檢查數(shù)據(jù)是否符合S-57產(chǎn)品規(guī)范,是否符合S-57物標(biāo)幾何規(guī)范,是否符合S-57物標(biāo)特征規(guī)范,是否符合S-57物標(biāo)幾何冗余,是否符合S-57物標(biāo)空間冗余等。2長江電子航道圖制作技術(shù)2.1基于S-57國際標(biāo)準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)組織技術(shù)8IHOS-57國際標(biāo)準(zhǔn)描述了各國航道測量部門之間用于數(shù)字化航道測量數(shù)
6、據(jù)交換及向航海人員、ECDIS生產(chǎn)商發(fā)布該類數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn),定義了嚴(yán)格的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)規(guī)范,如圖1所示。長江電子航道圖生產(chǎn)采用S-57數(shù)據(jù)模型,需解決下列數(shù)據(jù)組織問題。(1)空間信息與物標(biāo)信息分離。(2)最大限度上控制數(shù)據(jù)存儲的冗余度。(3)最大限度上確保電子航道圖數(shù)據(jù)的完整性。(4)最大限度上確保電子航道圖數(shù)據(jù)更新管理功能的友好實施。2.2電子航道圖生成技術(shù)2.2.1電子航道圖的管理電子航道圖在S-57中為獨立的數(shù)據(jù)文件,這些數(shù)據(jù)文件代表了特定水域、特定范圍、特定比例尺的航道圖制圖物標(biāo)數(shù)據(jù)集合。表1為依據(jù)國際海圖出版規(guī)范的電子航道圖單元覆蓋范圍通用標(biāo)準(zhǔn)
7、。該標(biāo)準(zhǔn)按照用途對航道圖進(jìn)行劃分,不同用途的單元電子圖間在覆蓋區(qū)域上為包含關(guān)系,即為多叉樹結(jié)構(gòu),描述數(shù)據(jù)庫整體框架、分層以及不同層航道圖之間的包含關(guān)系,如圖2所示。圖2共分為7個層次,其中第i(i6)層對其下層存在一對多的包含關(guān)系。對于同一層次上(或者說同一用途)的航道圖不存在包含關(guān)系,構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)圖結(jié)構(gòu),描述同一層航道圖單元之間的鄰接關(guān)系,解決了同層比例尺下航道圖數(shù)據(jù)的連續(xù)性和非重疊性問題。按該標(biāo)準(zhǔn)對全水域進(jìn)行劃分,形成的航道圖單元數(shù)目將不少于目前紙海圖的數(shù)目。82.2.2傳統(tǒng)數(shù)據(jù)與S-57國際標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一(1)依據(jù)S-57物標(biāo)分類特性對航道圖地理信息進(jìn)行分類。
8、(2)對于影響物標(biāo)特征屬性的地理信息進(jìn)行強(qiáng)制賦值。(