【摘 要】本文在分析研究目前現(xiàn)有的一些關(guān)于電子海圖多級網(wǎng)格劃分的技術(shù)材料的基礎(chǔ)上，結(jié)合HPD系統(tǒng)源數(shù)據(jù)、電子海圖生產(chǎn)的實際情況，并根據(jù)中國沿海電子海圖分布的特點，提出了電子海圖按網(wǎng)格進行分幅之后的航海用途的劃分規(guī)則，為中國沿海電子海圖多級網(wǎng)格編號和命名奠定了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)格電子海圖 航海用途 HPD

一、引言

上海海圖中心自2009年4月采用HPD進行海圖制作以來，經(jīng)過4年的發(fā)展，目前已基本具備了以HPD系統(tǒng)為基礎(chǔ)，按網(wǎng)格化分幅的方式制作并發(fā)行中國沿海電子海圖的能力。

二、研究現(xiàn)有電子海圖多級網(wǎng)格劃分的技術(shù)材料及相關(guān)標準

（一）現(xiàn)有電子海圖多級網(wǎng)格劃分技術(shù)材料的研究

目前現(xiàn)有的一些關(guān)于電子海圖多級網(wǎng)格劃分的技術(shù)材料主要有《多級網(wǎng)格測繪工程規(guī)劃》和《電子海圖分幅及編號方案》，兩份材料均對電子海圖網(wǎng)格化分幅提出了很好的設(shè)計思路。在《多級網(wǎng)格測繪工程規(guī)劃》中首先提出中國沿海多級網(wǎng)格劃分的規(guī)則，以百萬網(wǎng)格為基礎(chǔ)，劃分了4級網(wǎng)格，網(wǎng)格編號為：CN+網(wǎng)格等級（1位）+百萬網(wǎng)格編號（1位）+行號（2位）+列號（2位）（共8位），但是該方案主要用于測繪工程規(guī)劃，由于電子海圖文件名共8位，除去2位生產(chǎn)機構(gòu)代碼和1位航海用途之后，只有5位可以用來編碼，而網(wǎng)格編號除去CN之后還有6位，因此未能提出電子海圖命名的有效方案?！峨娮雍D分幅及編號方案》在《多級網(wǎng)格測繪工程規(guī)劃》的基礎(chǔ)上對多級網(wǎng)格設(shè)置進行了優(yōu)化，進一步提出了新的電子海圖命名規(guī)則。但由于這兩個技術(shù)文件在電子海圖航海用途設(shè)置上均采用《電子海圖生產(chǎn)指南》S651.0版的推薦規(guī)則，因此造成了航海用途4中既有5萬網(wǎng)格又有2.5萬網(wǎng)格的問題，并且這兩級網(wǎng)格對應的電子海圖數(shù)量眾多且多為嵌套或連續(xù)拼接關(guān)系，這就為基于HPD系統(tǒng)制作網(wǎng)格電子海圖帶來了困難。

（二）航海用途劃分標準的研究

在對現(xiàn)有電子海圖多級網(wǎng)格劃分技術(shù)材料的研究基礎(chǔ)上，我們又對IHO關(guān)于航海用途的劃分規(guī)則進行了深入地研究。自IHO 1996年發(fā)布S57 3.0版以來，明確提出了航海用途的概念，但并沒有規(guī)定航海用途對應的比例尺范圍，即沒有提出明確的航海用途劃分規(guī)則。因此，那時中國海事局按照中國沿海港口航道圖的特點自行做了規(guī)定。2005年3月，IHO發(fā)布了S65 1.0版，首次明確提出了確定電子海圖編輯比例尺和航海用途的推薦規(guī)則，見表1。自那之后，中國海事局開始執(zhí)行S65推薦的規(guī)則，使用至今。該規(guī)則即《多級網(wǎng)格測繪工程規(guī)劃》和《電子海圖分幅及編號方案》所采用的航海用途劃分規(guī)則。2008年4月，IHO再次發(fā)布了S65 1.1版，在該版本中保留了1.0版提出的電子海圖編輯比例尺劃分規(guī)則，但刪除了航海用途劃分規(guī)則。2010年1月，IHO又發(fā)布了《電子海圖基本情況及其配備要求》S66 1.0版，在該標準中將表1作為內(nèi)容之一，但注明僅供參考。從以上一系列IHO關(guān)于航海用途劃分規(guī)則的演變可以看出，在規(guī)則的使用上IHO采取的是非強制性態(tài)度，在航海用途劃分規(guī)則方面給各成員國留有了自主設(shè)置的空間。

（三）其它國家的電子海圖航海用途劃分規(guī)則

接下來我們又對世界上四個主要國家的電子海圖航海用途劃分規(guī)則進行了研究。

上述四個國家都是根據(jù)本國實情需要和長期的總結(jié)摸索，在允許的范圍內(nèi)，制定了適合自身的電子海圖航海用途劃分規(guī)則。

三、分析采用HPD系統(tǒng)進行網(wǎng)格電子海圖制作的技術(shù)問題

HPD系統(tǒng)中，電子海圖是基于源數(shù)據(jù)制作的，在源數(shù)據(jù)中根據(jù)所要生產(chǎn)的產(chǎn)品（紙海圖、電子海圖）的比例尺不同，劃分了多個產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層，見表6。將該表與IHO推薦的航海用途劃分規(guī)則相比較發(fā)現(xiàn)，HPD產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層分層和現(xiàn)有電子海圖航海用途分層是不一致的。

產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層是制作電子海圖的基礎(chǔ)，在產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層和電子海圖航海用途兩者之間應滿足以下要求：

a）不應出現(xiàn)一個產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層制作兩個航海用途電子海圖的情況。

b）盡量避免出現(xiàn)兩個產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層制作一個航海用途電子海圖的情況。

在現(xiàn)有電子海圖制作模式中，目前不存在第一種情況，但由于中國沿海港口航道圖比例尺眾多，第二種情況出現(xiàn)的概率很大。在S57中明確規(guī)定了同一航海用途單元數(shù)據(jù)不能有重疊，因此當同一航海用途中的不同比例尺電子海圖重疊時，目前的做法是在小比例尺圖中去除大比例尺圖范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)

采用網(wǎng)格分幅方式制作電子海圖，所面臨的最棘手的就是因HPD產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層分層和現(xiàn)有電子海圖航海用途分層不一致所引起的電子海圖制作困難的問題。屆時如果出現(xiàn)上述第二種情況，必然會出現(xiàn)一個網(wǎng)格內(nèi)同時有兩種比例尺數(shù)據(jù)的情況，而HPD中這兩個比例尺數(shù)據(jù)存儲在不同的產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層中，無法實現(xiàn)在一個電子海圖單元內(nèi)包含兩個比例尺數(shù)據(jù)。如果硬是要拼接在一起，只能是通過其它的電子海圖編輯軟件在HPD系統(tǒng)之外再進行編輯，這樣即使能夠制作出符合要求的網(wǎng)格電子海圖，但之后將無法基于HPD系統(tǒng)制作更新數(shù)據(jù)。對于這個問題最好的解決方法還是從網(wǎng)格電子海圖航海用途的劃分規(guī)則上予以解決，以盡量避免出現(xiàn)兩個產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層制作一個航海用途電子海圖的情況。

四、提出適合我國電子海圖的航海用途劃分規(guī)則

綜上所述，問題的焦點集中在航海用途的劃分規(guī)則之上。從表1中可以看出，IHO關(guān)于航海用途劃分規(guī)則之所以與中國沿海電子海圖分布不相適應，主要有以下兩個原因：

a）中國海事局目前沒有出版比例尺大于1：4000和比例尺小于1：350000的海圖，原有的6級航海用途只能有3級可以使用。

b）中國海事局出版的20種比例尺的紙海圖，制作成電子海圖后只能分布在3、4、5三個航海用途層中，造成同一航海用途層中圖幅重疊、拼接關(guān)系非常復雜。

為了解決上述問題，基于以下原則對中國沿海電子海圖航海用途劃分規(guī)則進行了研究。

a）以S65 1.0版推薦的航海用途劃分規(guī)則為基礎(chǔ)。

b）充分利用航海用途6。

c）盡可能與HPD產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層分層一致。

經(jīng)研究，提出以下規(guī)則：

該規(guī)則具有以下優(yōu)點：

a）充分利用了航海用途6的富余空間，將圖幅最為集中的1：22000～1：44999和1：45000～1：89999分開，解決了航海用途4、5可用編輯比例尺過多的問題。

b）與HPD產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層分層比例尺區(qū)間基本一致，做到盡量避免出現(xiàn)兩個產(chǎn)品源數(shù)據(jù)層制作一個航海用途電子海圖的情況。

c）為中國沿海電子海圖多級網(wǎng)格編號和命名創(chuàng)造了有利的條件。

五、結(jié)語

在進行中國沿海網(wǎng)格電子海圖分幅及命名方案研究的過程中，我們發(fā)現(xiàn)電子海圖航海用途的劃分規(guī)則是一個關(guān)鍵性的因素，為此，經(jīng)研究提出了新的航海用途劃分規(guī)則，從而為接下來的中國沿海電子海圖多級網(wǎng)格編號和命名奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局. 電子航海圖編繪規(guī)范（送審稿），2005

[2]吳宇曉. 各國電子海圖設(shè)計規(guī)則介紹與分析，2009

[3]International Hydrographic Bureau.ENCs： Production， Maintenance and Distribution Guidance， Edition 1.1 （S65）， 2008

[4]International Hydrographic Bureau.Facts about Electronic Charts and Carriage Requirements （S66）， January 2010

作者簡介：

劉莉雯（1981- ），女，湖北紅安人，工程師，碩士，2007年畢業(yè)于武漢大學大地測量學與測量工程專業(yè)，現(xiàn)從事海圖制圖及質(zhì)檢工作。

陳磊（1973- ），男，江西進賢人，高級工程師，碩士，2009年畢業(yè)于同濟大學測繪工程專業(yè)，現(xiàn)從事海圖制圖管理工作。

劉慧芹（1982- ），女，安徽靈璧人，工程師，碩士，2007年畢業(yè)于同濟大學大地測量學與測量工程專業(yè)，現(xiàn)從事海圖制圖及質(zhì)檢工作。