Часть 4. Оценка состояния производства и распространения электронных

навигационных карт.

4.1. Электронная навигационная картография – это базовый элемент современной технологии

Навигации. Такая технология включает систему международных стандартов на бортовые

Системы электронных карт и собственно базы данных электронных карт, одобренные ассомблеей IMO в 1995 году, бортовые навигационные системы, технологические комплексы производства и регулярной коректуры данных, а также системы доставки карт и корректуры на суда.

Юридические вопросы применения электронных карт и ответственность при аварийных случаях регулируются международной конвенцией SOLAS и национальными правилами. Контроль правильности оборудования судов, в том числе электронными картами – осуществляется государственными инспекциями портов.

По различным причинам национальные гидрографические службы большинства стран оказались не готовы к производству баз данных электронных карт в нужном объеме.

В опрелеленной степени потребности рынка в данных удовлетворяются профессиональ-ными коммерческими фирмами. В условиях отсутствия официальных электронных карт коммерческие коллекции позолили развиваться как промышленности так и и судоход-ному сектору, но в силу естественного ограничения ответственности, эти коллекции не могут признаваться официальными картами при рассмотрении причин аварийных случаев и, соответственно, не заменяют традиционные бумажные карты, издаваемые уполномоченными государством гидрографическими службами.

Исторически сформировались три мировые коллекции бумажных карт:

• Гидрографичской службы Британского Адмиралтейства (UKHO)[United Kingdom Hydrographic Office],

• Военно-топографическое управление США (NIMA)[National Imegery Mapping Agency],

• Главное Управление Навигации и Океанографии МО РФ.

Более 90% мирового рынка бумажных карт и пособий контролируется Гидрографичес-

Кой службой Великобритании. Коллекция навигационных карт США используется также весьма широко, но цифрове данные не могут свободно распространятся и применяются только для военных флотов стран НАТО.

Рассмотрим далее практические и юридические различия между официальными

(ECDIS)[Electronic Chart Disply and Information Syster] и коммерческими (Electronic Chart System) электронными картами. Прежде всего Конвенция SOLAS упоминает только ECDIS, которая обозначается как возможное, но не обязательное средство навигации.

При этом определено, что если на судне установлена ECDIS с обязательной системой

Резервирования и используется база данных официальных карт, поддерживаемых автоматической корретурой, наличие на борту бумажных карт не является обязательным. Допускается использовать ECDIS с коммерческими базами данных электронных карт или растровыми картами, но в этом случае обязательна соответствующая индикация на дисплее и прокладка ведется параллельно на откорректированных бумажных картах. Таким образом ECDIS юридически является эквивалентом откорректированной бумажной карты.

ECS, основанная на коммерческих базах данных электронных карт с точки зрения SOLAS

Рассматривается только как дополнительное оборудование, которое может быть исполь-зовано во время рейса, но в этом случае прокладка должна вестись также на откорректи-

рованной бумажной карте. Функционально современные ECS ничем не отличаются от ECDIS; их производят свыше 90 фирм по всему миру. Большинство стран не требует сертификат одобрения типа на ECS, международного эксплуатационного стандарта IMO

на ECS не существует.

В ECS используются либо коммерческие базы данных векторных карт, либо растровые

карты, выпускаемые гидрографическими службами. Официальные векторные не исполь-

зуются по причине их практического отсутствия в настоящее время, хотя многие гидро-графические службы прилагают усилия по ускорению их производства.

Появившиеся в последнее время локальные коллекции покрывают только весьма ограниченные акватории и пока представляют интерес только для судов, выполняющих

Короткие рейсы (Великие озера, Английский канал, Датские проливы, Южная часть Балтики, Японские острова, порт Сингапур и часть Малаккского пролива).

С практической точки зрения, основное отличие ECDIS от ECS состоит в том, что в случае касания грунта или посадки судна на мель при использовании ECDIS, судовладелец может предъявить претензии соответствующей гидрографической службе, если будет доказано, что данная опасность не была обозначена на официальной электронной

карте . Второй положительный момент от использования ECDIS – возможность обращения иска к сертифицирующему органу, если будет доказано, что авария произошла из-за

отказа сертифицированной ECDIS.

Сертифицированные ECDIS появились на рынке три года назад (1998 год) – компания

«TRANSAS MARINE». Практически одновременно объявили о сертификации своих систем еще нсколько иностранных компаний, и сейчас почти каждый месяц сертифицируется новая система. Усиленная конкуренция на рынке ECDIS способствует снижению

их цены при расширении функций наиболее современных систем.

Однако, несмотря на очевидные преимущества применения ECDIS судоходные ком-пании не спешат их приобретать .По разным оценкам, электронными картографическими

Системами различного класса оборудовано до 15% судов мирового флота. Из них на долю ECDIS на середину 2001 года приходится менее 1% систем. Причем на судах, даже оборудованных ECDIS продолжают использовать значительные коллекции бумажных карт. Позицию большинства судовладельцев можно сформулировать следующим образом:

«Электронные карты безусловно повышают безопасность мореплавания, способствуют закреплению на судах более квалифицированного экипажа, повышает конкуретно-способность судна. Но до появления достаточного покрытия официальными картами и эффективной системы их доставки потребителю инвестиции в ECDIS следует считать преждевременными, тем более что практические потребности в настоящее время удовлетворяются значительно более дешевыми решениями на баэе коммерческих ECS.»

Подводя итог текущего состояния морских электронных информационных систем на базе электронных карт позволяет сделать следующие выводы:

1. Использование в навигации векторных электронных карт существенно повышает

безопасность судовождения особенно при плавании в сложных, стесненных акваториях,

улучшает экономические характеристики эксплуатации транспортных судов. Для ряда

приложений системы с эдектронной картой являются необходимым условием успешного

выполнения поставленной задачи.

2. Следует отметить, что помимо собственно бортовых систем электронных карт, техноло-

гия электронной картографии существенно изменяет и саму технологию картосостав-

ления и производства бумажных карт, позволяя оперативно выпускать ограниченные

партии откорректированных бумажных карт по запросу непосредственно из базы данных

электронных карт. Обновление баз данных электронных карт по результатам гидрографи-

ческих съемок без промежуточного ручного выпуска бумажных карт позволяет сократить

срок доведения навигационной информации до потребителя от 3-4 лет до нескольких

недель.

4.2. Дополнительные сведения по электронным картам.

Термин «электронная карта » является гостированным и определен в ГОСТ Р 51353-99 «Геоинформационное картографирование. Метаданные электронных карт. Состав и содержание.» Согласно этого документа:

«Электронная карта – векторная или растрованя карта, сформированная на машинном носителе с использованием программных и технических средств в принятой проекции, системе координат и высот, условных знаков, предназначенная для отображения, анализа и моделирования, а также решения информационных и расчетных задач по данным о местности и обстановке»

В ГОСТ 28441-99 «Картография цифровая. Термины и определения» приводится следующее определение:

«Электронная карта – цифровая картографическая модель, визуализированная или подготовленная к визуализации на экране средствами отображения информации в системе условных знаков, содержание которой соответствует содержанию карты определенного вида и масштаба». Оба определения взаимно дополняют друг друга и дают правильное представление о существе вопроса.

Электронные карты представляют собой динамическую визуализацию цифровых карт при помощь видеомонитора и соответствующего программного обеспечения.

Основой для создания и обновления электронных карт являются изображения, получаемые от обычных бумажных карт.

Применение электронных карт вызвана необходимость. повышения эффективности использования информации в различных областях, в первую очередь связанную с необходи-мостью принятия решений в реальном масштабе времени. Именно поэтому их использование в первую очередь связана с обеспечением навигации различных объектов. Электронную карту можно рассматривать как многокомпонентную модель реальнолсти.

Визуализация пространственных данных в форме электронных карт выполняет роль интерфейса, обеспечивающего пользователю динамическое двухстороннее взаимодействие с базой пространственных данных.

Электронная карта как автоматизированная система характеризуется качественно новыми свойствами при обработке пространственной информации:

• автоматическое поддержание информационного поля в различных временных режимах,

• комплексное изображение совместно обрабатываемых априорных и оперативных данных (например, отображение на кароснове данных координирования и радиолока-ционной ситуации),

• оперативная селекция данных и построение изображений, синтезированного на основе послойного представления данных,

• возможности создания оригинального дизайна пользователя (изменения масштаба изображения карты, добавление или устранение определенной информации, дисплейные эффекты- мерцание изменение цветности, яркости и.т.д.),

• автоматическая картометрия (определение координат и направлений, расстояний и длин, площадей и объемов, построений уровней и поверхностей).

Системы электронных карт можно рассматривать как специализированные информаци-онные системы, ориентированные на визуализацию картографических данных.

Хотя электронные карты как модели картографической информации относятся к классу динамических моделей, они могут создаваться в двух режимах:

-разделения времени (например электронные атласы),

-реального времени (электронные навигационные карты).

Такие особенности электронных карт объясняются следующими факторами:

1. Обычная аналоговая карта не допускает существенного ее изменения. Это обуслов-

лено тем, что в ее основе заложена невариантная статическая модель данных. В электронной форме и содержание и визуализация информации варьирует неограниченно.

2. Электронная карта реализует мобильную или адаптивную модель данных, позволя-

ющих настраивать состав, объем и форму отображения данных в соответствии с

запросом пользователя.

3. В отличие от обычных карт электронные карты представимы в различных картографических проекциях благодаря набору трансформационных методов, что создает возможность дополнительного анализа и сопоставления, т.е. повышает уровень автоматизации и производительности исследований.

Методы создания электронных карт

Основной метод создания электронных карт – математико-картографическое моделирование содержания, нагрузки и условных знаков с использованием визуальной оценки получаемого

изображения.

Технология создания электронных карт зависит от их вида; требований, предъявляемых к их точности, содержанию и условным знакам, исходным картографическим данным.

Электронные карты можно сравнить с набором справочников, которые должны хранится в банках данных, содержать подробную информацию, занимать минимальный объем и быть доступным к кратчайший период времени.

Основными процессами технологии создания электронных карт являются: подготовка исходных картографических материалов, шифрование, обработка и редактирование цифровой картографической информации, формирование электронных, цифровых карт для хранения в архиве и выдача их по запросам.

Электронные карты позволяют применять интерактивный режим работы с картографичес-кими данными, описаниями и оперативной информацией. Особенностью электронной карты является то, что она может быть организована как множество слоев (покрытий). Слои являются типом картографических моделей, которые построены на основе объединения пространственных объектов (или набора данных), имеющих какие-либо общие свойства или функциональные признаки.

Данные, размещенные на слоях, могут обрабатываться как в интерактивном режиме, так и автоматически. С помощью системы фильтров или заданных параметров объекты, принадлежащие слою, могут быть одновременно масштабированы, перемещены, скопи-рованы, записаны в базу данных.

Многослойная организация электронной карты при наличии гибкого механизма управления слоями, позволяет объединить и отобразить не только болшее количество информации, чем на обычной карте, но существенно упростить анализ картографических данных путем селекции данных, необходимых для текущего рассмотрения, и применения механизма «прозрачности» электронной карты.

Преимущества электронных карт

По сравнению с традиционными бумажными картами и публикациями, электронные карты обладают рядом преимуществ, повышающих безопасность судовождения и облегчающих ориентацию в текущей навигационной ситуации:

А)--помимо данных, содержащихся на традиционных морских картах, электронные карты содержат данные и из других источников Б)-- книг огней и знаков, лоций и пр. - нет необходимости искать навигационную информацию в разрозненных источниках - все данные сосредоточены в электронной карте;

В)-- векторная структура данных (являющаяся стандартной для электронных карт) позволяет проводить быстрый анализ навигационной ситуации, информируя судоводителя о возможных опасностях;

Г)--процедура корректуры электронной карты намного легче традиционной и может быть выполнена в течение минут, непосредственно в море. Используя электронные карты и цифровые корректуры, судоводитель получает уверенность в том, что имеющаяся у него картографическая информация отражает самые последние изменения;

Д)--совместно с внешними навигационными устройствами (GPS, САРП, АИС-транспондер) электронные карты предоставляют возможности для отображения в реальном времени навигационной ситуации, включая собственное местоположение судна, положение радарных и АИС-целей.