文/上海海事局航海圖書印制中心 王 娟

1 助航標(biāo)志

助航標(biāo)志簡稱航標(biāo)。設(shè)在沿海港灣、陸岸、島嶼及內(nèi)河航道上，是用來幫助駕駛?cè)藛T辨認(rèn)航道、測定船位、避開危險(xiǎn)物和障礙物以及標(biāo)示某些特殊水域的一種人工標(biāo)志。

助航標(biāo)志分為兩大類：發(fā)光的助航標(biāo)志和不發(fā)光的助航標(biāo)志。發(fā)光的助航標(biāo)志包括燈塔、燈樁、燈船以及燈浮標(biāo)。不發(fā)光的助航標(biāo)志包括立標(biāo)和浮標(biāo)。

國際航標(biāo)協(xié)會(huì) (IALA)經(jīng)過長期研究和反復(fù)協(xié)調(diào)，在1980的第10屆國際航標(biāo)會(huì)議上確定了完整的國際浮標(biāo)制度，又稱國際浮標(biāo)系統(tǒng)（buoyage system）。世界各國或地區(qū)在設(shè)立助航標(biāo)志時(shí)必須遵守這一規(guī)定，船舶必須按這一規(guī)定所標(biāo)示的可航區(qū)域航行。國際浮標(biāo)系統(tǒng)的區(qū)域劃分是將世界分為兩個(gè)區(qū)域，執(zhí)行兩種制度。A地區(qū)(左紅)(region A)和B地區(qū)(右紅) (region B)，或稱為A制度和B制度。B地區(qū)包括美洲和亞洲的日本、韓國、菲律賓。其余地區(qū)均為 A地區(qū)。A地區(qū)和 B地區(qū)的區(qū)別僅在于兩種側(cè)面標(biāo)志的顏色、頂標(biāo)顏色、燈光顏色正好相反。 中國屬于A地區(qū)，采用A制度。國際浮標(biāo)系統(tǒng)適用于燈塔、扇形光燈標(biāo)（光弧燈）、導(dǎo)燈 (導(dǎo)標(biāo))、疊標(biāo)、燈船及大型助航標(biāo)志外的一切固定和浮動(dòng)標(biāo)志?！?】我國也以國標(biāo)的形式即 GB4696－ 1999規(guī)定了中國海區(qū)水上浮標(biāo)和水中固定標(biāo)志（燈塔、扇形光燈標(biāo)、導(dǎo)標(biāo)、燈船和大型助航浮標(biāo)除外）的形狀、顏色、燈質(zhì)、標(biāo)記符號(hào)及其設(shè)置與使用要求。GB4696－ 1999與 IALA A制度在內(nèi)容上是統(tǒng)一的?！?】海圖中的航標(biāo)是現(xiàn)實(shí)世界中航標(biāo)的真實(shí)反映，也必須嚴(yán)格遵守GB4696－1999與IALA A制度。

2 HPD簡介

CARIS HPD 是CARIS 公司發(fā)布的一套獨(dú)立而完整的航測生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫解決方案。HPD 對(duì)航測源數(shù)據(jù)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，提供了一系列航測數(shù)據(jù)的管理手段，并能夠生產(chǎn)電子海圖、紙海圖、AML、DNC 等海圖產(chǎn)品。

CARIS HPD 數(shù)據(jù)庫包括源數(shù)據(jù)庫和產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫兩部分。源數(shù)據(jù)庫用于管理源數(shù)據(jù)，包括空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，HPD 的源數(shù)據(jù)是基于 S-57（國際海道測量數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)）來制作和存儲(chǔ)的。產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和管理產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)，如圖幅信息、海圖圖飾等。兩個(gè)數(shù)據(jù)庫集成在一起并相互關(guān)聯(lián)，因此，源數(shù)據(jù)庫特征對(duì)象的更改也會(huì)引起產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)改變。【3】

HPD源數(shù)據(jù)庫中引入了 special層和產(chǎn)品層的概念，即將某些隨比例尺變化很小且重要的物標(biāo)，如航標(biāo)、礙航物等放入 special層，作為一個(gè)重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)層。然后再根據(jù)比例尺區(qū)間及不同的航海通途，分 6個(gè)產(chǎn)品層，分別為 Harbour1（1-7999）、Harbour2（8000-21999）、Approach1（22000-44999）、Approach2（45000-89999）、Coastal1(90000-179999)、Coastal2(18w-1000w)各個(gè)產(chǎn)品層根據(jù)對(duì)應(yīng)的比例尺儲(chǔ)存海圖中的物標(biāo)。各個(gè)產(chǎn)品層中同一物標(biāo)有垂直方向的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在 HPD源數(shù)據(jù)庫中同一物標(biāo)的空間屬性 SP層及產(chǎn)品層均分別存儲(chǔ)，但特征物標(biāo)只存儲(chǔ)一次，從而減少數(shù)據(jù)冗余。

3 HPD源數(shù)據(jù)庫中航標(biāo)的審定內(nèi)容

S-57的理論數(shù)據(jù)模型是將真實(shí)世界實(shí)體定義為某一地理物標(biāo)的空間位置和特征屬性的組合。S-57體現(xiàn)的是一種面向?qū)ο蟮乃枷耄渲械膶?duì)象就是地理物標(biāo)。可以說，基于S-57的 HPD源數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的最基本單元就是地理物標(biāo)，海圖就是若干地理物標(biāo)的組合。

現(xiàn)實(shí)世界的航標(biāo)由航標(biāo)主體及輔標(biāo)組成，航標(biāo)主體和輔標(biāo)作為地理物標(biāo)，又都具有空間位置和特征屬性，如航標(biāo)類型、顏色、大小、燈光顏色以及頂標(biāo)形狀等。以水東港26 為例，S-57中航標(biāo)的表示方式為：

表1 水東港26號(hào)燈浮標(biāo)的S-57表示方法

表中六位大寫字母分別為地理物標(biāo)代碼（如 BOYLAT代表側(cè)面浮標(biāo)）及特征物標(biāo)代碼（如 BOYSHP代表浮標(biāo)形狀），特征物標(biāo)代碼后面的編碼則代表具體的屬性值，如BOYSHP=4，代表浮標(biāo)形狀為標(biāo)柱形。S-57正是通過這種高效緊湊的方法來組織海道測量數(shù)據(jù)的。航標(biāo)通常不是僅標(biāo)體單一存在，常有燈光（LIGHTS）及頂標(biāo)（TOPMAR）以及其他一些附屬物標(biāo)，因此，S-57常在這種空間位置一致的獨(dú)立物標(biāo)間建立一種主從關(guān)系（master/slave）?，F(xiàn)實(shí)世界中的航標(biāo)因其自身的意義常與周圍的物標(biāo)有著千絲萬縷的聯(lián)系，對(duì)于某些用來標(biāo)示危險(xiǎn)物的航標(biāo)，如孤立危險(xiǎn)物浮標(biāo) /孤立危險(xiǎn)物立標(biāo)來說，又將這些航標(biāo)與其標(biāo)示的障礙物之間借助關(guān)聯(lián)物標(biāo)（C_ASSO）建立一種關(guān)聯(lián)關(guān)系，如錨地標(biāo)志用來標(biāo)示某一錨地的范圍，因此錨地標(biāo)志的位置是隨錨地范圍的變化而發(fā)生變化的等等。

綜上所述，HPD源數(shù)據(jù)庫中航標(biāo)的審定內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）地理物標(biāo)

（2）空間物標(biāo)

（3）特征物標(biāo)及其取值

（4）主從關(guān)系

（5）與周圍物標(biāo)的關(guān)系

（6）SP層及不同產(chǎn)品層航標(biāo)的一致性

4 航標(biāo)快速審定的方法探索

4.1 空間位置

航標(biāo)空間位置的檢查，需要依據(jù)資料來源進(jìn)行選擇。通常有兩種方法：

I、如果資料是圖形化資料，則采用疊置比對(duì)法進(jìn)行檢查。即將待檢查的航標(biāo)與圖形化資料疊置比對(duì)。這一過程需要注意的是資料及待查航標(biāo)之間的配準(zhǔn)。

II、如果資料是文字化資料，我們采用的方法就是逐一比對(duì)檢查。

因?yàn)樵?HPD源數(shù)據(jù)庫中，物標(biāo)的空間位置在不同的層是分別存儲(chǔ)的，因此在檢查航標(biāo)的空間位置時(shí)，我們也要檢查不同層同一航標(biāo)的空間位置是否正確。在進(jìn)行檢查時(shí)，我們通常并用疊置和設(shè)色兩種方法。

圖1.1 H2中航標(biāo)設(shè)置為綠

圖1.2 A2中航標(biāo)設(shè)置為紅色且與H1疊置

圖1.3 疊置順序（A2壓蓋H2）

圖1.4 設(shè)色并疊置后的效果

如圖1.1和圖1.2所示，分別將H2中的航標(biāo)設(shè)置為綠色，A2中的航標(biāo)設(shè)置為紅色，然后將A2疊置在H2上，發(fā)現(xiàn) H2上的三個(gè)航標(biāo)被 A2上的三個(gè)航標(biāo)完全壓蓋，所以這三個(gè)航標(biāo)的位置應(yīng)該是一樣的，未被壓蓋的航標(biāo)在 A2層被綜合掉了。通過這種方法，我們可以清晰地看到同一航標(biāo)的位置在不同層的關(guān)系，如不吻合，則查明原因，看是否需要修改。

4.2 地理物標(biāo)、特征物標(biāo)及其取值

關(guān)于航標(biāo)在 HPD源數(shù)據(jù)中所對(duì)應(yīng)的地理物標(biāo)和特征物標(biāo)及取值是否正確，可采用筆者撰寫的《提高海圖質(zhì)檢準(zhǔn)確率和效率的方法探索——特征屬性可視化》中提到的特征屬性可視化方法?！?】

圖2.1 圖中所示范圍內(nèi)的航標(biāo)

圖2.2 左側(cè)浮標(biāo)所對(duì)應(yīng)的地理物標(biāo)及屬性取值

圖2.2中反映了利用HPD建立的過濾條件“左側(cè)浮標(biāo)”，將符合地理物標(biāo)是 BOYLAT、物標(biāo)屬性 BOYSPP=4，CATLAM=1，COLOUR=3的物標(biāo)定義為左側(cè)浮標(biāo)。圖2.3反映了將左側(cè)浮標(biāo)用紅色顯示后的效果。通過這種特征屬性可視化的方法，可以減少地理物標(biāo)、特征物標(biāo)及其取值審定的工作量，檢查時(shí)只要檢查物標(biāo)的個(gè)性即可，從而提高了質(zhì)檢效率和準(zhǔn)確率。

因?yàn)樵?HPD源數(shù)據(jù)中同一物標(biāo)在不同層的特征屬性是只存儲(chǔ)一次的，因此地理物標(biāo)及特征物標(biāo)及其取值的審定也只需一次即可。

4.3 航標(biāo)主從關(guān)系檢查

航標(biāo)常由主標(biāo)（如 BOYLAT,BCNSPP等）和輔標(biāo)（如LIGHT,TOPMAR等）組成。在海圖中，處于同一空間位置上的點(diǎn)狀物標(biāo)必須建立主輔關(guān)系，也稱主從關(guān)系。HPD軟件在其Validation Checks的功能模塊中，自帶了檢查主從關(guān)系的功能，如圖3所示。

圖2.3 左側(cè)浮標(biāo)以紅色顯示

圖3 HPD自帶的檢查主從關(guān)系的功能

4.4 與周圍物標(biāo)的關(guān)系

航標(biāo)與周圍物標(biāo)的關(guān)系主要是航標(biāo)與周圍物標(biāo)的位置關(guān)系以及航標(biāo)與周圍物標(biāo)的關(guān)系關(guān)系。

航標(biāo)與周圍物標(biāo)的位置關(guān)系常見的有左右側(cè)浮標(biāo)與航道的關(guān)系、錨地專用標(biāo)與錨地的關(guān)系等。對(duì)于此類位置關(guān)系的檢查，我們通常將相關(guān)物標(biāo)顯示出來，然后判斷其位置間關(guān)系是否合理。

圖4 錨地及錨地標(biāo)的位置關(guān)系

如果錨地標(biāo)的位置不在錨地范圍的拐點(diǎn)處，則需考慮是否錨地范圍進(jìn)行過調(diào)整而錨地標(biāo)位置未做相應(yīng)調(diào)整等情況。

航標(biāo)與周圍物標(biāo)的關(guān)系關(guān)系常見的有關(guān)聯(lián)關(guān)系、集合關(guān)系等，這兩種關(guān)系通過C_ASSO和C_AGGR兩種物標(biāo)來體現(xiàn)。如導(dǎo)標(biāo)與導(dǎo)航線、推薦航線之間需要建立集合關(guān)系，以表示他們之間集合起來而成為一個(gè)整體，服務(wù)于導(dǎo)航的目的，而孤立危險(xiǎn)標(biāo)需要與它標(biāo)示的危險(xiǎn)物質(zhì)檢建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。以表示標(biāo)對(duì)危險(xiǎn)物的標(biāo)示關(guān)系。導(dǎo)標(biāo)與導(dǎo)航線等的集合關(guān)系是否建立，一是可以在HPD軟件中選中需建立集合關(guān)系的物標(biāo)，在 Selection窗口中查看它們是否隸屬于同一集合物標(biāo)；二是可以借助第三方海圖審定軟件來檢查必須建立的集合物標(biāo)有哪些沒建立。孤立危險(xiǎn)物標(biāo)與障礙物之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系是否建立，第三方軟件不提示，因此只能采取類似于下圖的方法進(jìn)行檢查。

5 結(jié)語

本文較為詳細(xì)地闡述了 HPD源數(shù)據(jù)庫中助航標(biāo)志的檢查內(nèi)容及檢查方法，助航標(biāo)志作為海圖審定的一項(xiàng)重要內(nèi)容，如何對(duì)其進(jìn)行全面、準(zhǔn)確、快速地審定是一個(gè)需要不斷探索的課題。筆者認(rèn)為無論在何種海圖生產(chǎn)方式下，只要在工作中不斷摸索、不斷總結(jié)積累，就能找到一種實(shí)用性強(qiáng)的檢查方法。

圖5.1 導(dǎo)標(biāo)與導(dǎo)航線、推薦航線

圖5.2 selection窗口中體現(xiàn)的集合或關(guān)聯(lián)關(guān)系

1.航標(biāo)與航標(biāo)表 .ppt, http://wenku.baidu.com/view/26b360d0240c844769eaeedf.html

2.中國海區(qū)水上助航標(biāo)志，GB4696－1999

3.CARIS HPD 技術(shù)淺析 ,吳宇曉、張良，http://wenku.baidu.com/view/ed617d8ad51 f01dc281f167.html

4.《提高海圖質(zhì)檢準(zhǔn)確率和效率的方法探索——特征屬性可視化》，王娟