【摘 要】隨著電子海圖系統(tǒng)在海船上的普及，許多國家已經(jīng)著手對電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS）的操作進行強制培訓，目的是使所有值班駕駛?cè)藛T逐步由紙海圖向電子海圖過渡，正確有效地使用ECDIS保障航行安全。

【關鍵詞】電子海圖；ECDIS

繼雷達/ARPA， GPS和INMARSAT之后，電子海圖的普及將成為現(xiàn)代航海史上又一項新的技術革命。從國外綜合船橋系統(tǒng)（IBS）的發(fā)展趨向可以清楚地看出，電子海圖系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代導航設備中重要的一員。所謂的電子海圖（Electronic Chart，EC）是在顯示器上顯示出海圖信息和其他航海信息，所以一也稱“屏幕海圖”。電子海圖及其應用環(huán)境組成電子海圖系統(tǒng)。

電子海圖是描述海域地理信息和航海信息的數(shù)字化產(chǎn)品，主要涉及海洋及其毗鄰的陸地，詳細描述了岸形、島嶼、礁石、淺灘、沉船、水深、底質(zhì)、助航標志、潮流、海流等航海所需的資料。

電子海圖按照制作方法可分為矢量電子海圖和光柵電子海圖兩大類。

（一）矢量電子海圖（Vector Charts）

以矢量形式表示的數(shù)字海圖。海域中的每個要素是以點、線、面等幾何圖元的形式存儲在電子海圖數(shù)據(jù)文件中，具有存儲量小、顯示速度快、精度高、支持智能化航海等優(yōu)點。用戶可查詢矢量電子海圖中任意圖標的細節(jié)（如燈標位置、顏色、周期等），可根據(jù)需要有選擇的顯示不同層次的信息（如只顯示小于10m的水深點）。矢量電子海圖與其他船舶系統(tǒng)相結(jié)合，能提供警戒區(qū)、危險區(qū)等自動報警功能。矢量電子海圖被稱為“智能電子海圖”。

（二）光柵電子海圖（Raster Charts）

以光柵形式表示的數(shù)字海圖，通過對紙海圖的一次性掃描，形成單一的數(shù)字信息文件；以像素點的排列反映海圖中的要素，依靠眼睛識別航海要素。因此，光柵電子海圖被認為是紙海圖的復制品，所包含的信息（如岸線、水深等）與紙海圖一一對應。光柵電子海圖也可與定位傳感器（如GPS）連接，但由于光柵電子海圖制作原理上的局限性，光柵電子海圖不能提供選擇性的查詢和顯示功能（如查詢某一海圖要素特征，或隱去某類海圖要素等）。光柵電子海圖被稱為“非智能電子海圖”。

電子海圖，無論是矢量電子海圖還是光柵電子海圖，都只是將海上空間信息按照數(shù)據(jù)的方式進行組織和存儲而形成的數(shù)據(jù)文件，無法單獨使用。電子海圖需要與計算機、通導設備和應用系統(tǒng)軟件等相結(jié)合，實現(xiàn)信息顯示、船位標繪、航線設計等導航功能。

電子海圖應用系統(tǒng)是指接收并顯示電子海圖數(shù)據(jù)，提供一定功能的軟件或設備（包括軟件和硬件）。電子海圖應用系統(tǒng)的種類很多，目前主要有電子海圖顯示與信息系統(tǒng)（ECDIS），電子海圖系統(tǒng)（ECS）和光柵海圖顯示系統(tǒng)（RCDS）。

電子海圖信息分成三個不同的層次進行分類顯示控制，稱為分層顯示，以便船員對海圖信息的篩選，從而實現(xiàn)在保證航行安全的基礎上保持顯示界面的良好。IMO ECDIS性能標準規(guī)定ECDIS應能顯示所有SENC信息，并將在航線設計和航路監(jiān)控時顯示的SENC信息應分為3種類型：基礎顯示、標準顯示和所有其他信息。

隨著國際海事組織及其合作組織的相關標準和規(guī)則的出臺，ECDIS作為一種新型的助航系統(tǒng)已日臻完善，所使用的矢量化海圖法律地位與紙質(zhì)海圖相同。ECDIS與GPS（DGPS），AIS，RADAR、陀螺羅經(jīng)等助航儀器組合后，不僅可實現(xiàn)航線設計、自動記錄航跡、轉(zhuǎn)向點報警、偏航報警，還可以從顯示器上直觀地看到本船和裝有AIS的周圍船舶的位置、相互態(tài)勢，獲取他船的航向、航速、距離、最近會遇距離和時間、他船的船舶類型、大小、目的港、吃水大小等信息，顯示物標、岸線、水深、等深線、禁航區(qū)、各種報告點、報告線，可通過本船的舷向矢量線與航跡矢量線的不同判斷風流壓的方向和大小等，對保障船舶的航行安全起到了積極作用。

電子海圖之所以在船海界引起高度重視，是因為它具有傳統(tǒng)紙海圖無法比擬的優(yōu)點。一套性能完善的電子海圖系統(tǒng)可以進行航線輔助設計，船位實時顯示，航向航跡監(jiān)測，航行自動警報（如偏航，誤入危險區(qū)等），“黑箱”自動存儲本船航跡和ARPA目標，歷史航程重新演示，快速查詢各種信息（如水文，港口，潮汐，海流等），船舶動態(tài)實時顯示，與其它航海儀器（如GPS、電羅經(jīng)、計程儀、雷達、Navtex、AIS等）進行數(shù)據(jù)與信息交流，將雷達/ARPA捕捉到的目標船動態(tài)疊顯在海圖上，與電子海圖系統(tǒng)相配的雷達信號綜合處理卡（Radar Integrator Board）可直接處理和顯示來自雷達天線的視頻信號，自動生成若干類型的搜救（SAR）航線，海圖手動改正或編輯，海圖自動改正。

應該看到，光柵海圖在世界航運界仍占據(jù)著一定的市場。其原因之一是由于前幾年IMO和IHO對光柵海圖沒有做出明確的定論，另外也不能否認許多船東只看到紙海圖變成了計算機海圖，但尚不了解矢量海圖和光柵海圖的根本區(qū)別和發(fā)展動向，從而在一定程度上為光柵海圖的發(fā)展提供了市場。當然，在覆蓋全球的ENC數(shù)據(jù)庫到來之前，光柵海圖以及非S-57格式的矢量海圖仍不失一種過渡性產(chǎn)品。

實用意義下的電子海圖系統(tǒng)應當具備相當大的全球海圖數(shù)據(jù)庫，具有相當數(shù)量的專業(yè)制圖人員來維持和擴展海圖數(shù)據(jù)庫，具有完善的電子海圖自動改正系統(tǒng)，具有龐大而有效的全球分銷網(wǎng)點，具有與各國官方航道測量局簽署的版權協(xié)議，能夠兼容其他國家航道測量局制作的光柵海圖和矢量海圖數(shù)據(jù)庫，具有國際組織和各國海運部門的認證證書。可見，電子海圖系統(tǒng)和電子海圖數(shù)據(jù)庫不僅僅是個技術問題，它還要涉及到國際法規(guī)、通用標準、經(jīng)濟效益、質(zhì)量管理、維護更新、分銷服務、持續(xù)發(fā)展等因素。

電子海圖系統(tǒng)（ECS或ECDIS）目前為世界上數(shù)以萬計的各類船舶所使用，船東們并不是要顯耀一種新技術，也不是為了降低海圖開支（事實上電子海圖比紙海圖要昂貴）；使用電子海圖目的有兩個，第一，提高駕駛員的工作效率，第二，提高船舶航行安全。數(shù)以萬計的船舶安裝ECS或ECDIS的事實說明它已經(jīng)給許多船東帶來了明顯的效益。

對于SOLAS船舶而言，隨著各國官方電子導航海圖逐步完備以及標準ECDIS的出現(xiàn)，ECDIS勢必取代沿用了幾百年的傳統(tǒng)紙海圖。