關(guān)于電子海圖單元疊蓋拼接問題的探討

葉志榮

摘要：本文立足電子海圖編繪現(xiàn)狀，對目前電子海圖編繪制作中有關(guān)電子海圖單元的疊蓋及拼接存在的問題進行了整理分類，分析了其產(chǎn)生的原因，經(jīng)過深入研究，從外業(yè)測量資料、源數(shù)據(jù)編繪、電子海圖制作等流程以及電子海圖編繪規(guī)范等方面，對如何解決目前電子海圖單元疊蓋和拼接問題提出了自己的見解和思路，以便保證電子海圖編繪質(zhì)量，更好、更有效滿足航海圖書用戶的實際需求。

關(guān)鍵字：電子海圖 航海用途 疊蓋 拼接

0 引言

隨著電子海圖的普及，電子海圖在船舶航行過程中的作用日益凸顯，也對電子海圖編繪制作質(zhì)量提出了更高的要求。上海海圖中心的電子海圖編繪制作生產(chǎn)是基于海道測量生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫（CARIS HPD）系統(tǒng)，其編繪作業(yè)流程是：首先進行源數(shù)據(jù)編繪，經(jīng)質(zhì)檢、審定后，作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入庫存儲；其次，以編繪完成的源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，從源數(shù)據(jù)成果數(shù)據(jù)庫中讀取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用紙海圖編輯器進行紙海圖編繪，完成圖式符號、注記及圖面整飾作業(yè)，輸出紙海圖成果送印，期間紙海圖如有改動，則先修改源數(shù)據(jù)，再進行紙海圖改正，確保源數(shù)據(jù)內(nèi)容與紙海圖保持一致。電子海圖的編繪是在源數(shù)據(jù)及紙海圖制作全部完成后進行，同樣要從源數(shù)據(jù)成果數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)，在電子海圖編輯器中，按電子海圖制作標準（如S-57、S-58等）進行編繪作業(yè)。這其中，源數(shù)據(jù)編繪是基礎(chǔ)，紙海圖和電子海圖產(chǎn)品都是在HPD源數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上加工而成。按用途可將航海圖分為港灣圖（包括泊位圖、航道圖等）、沿岸航行圖、近海航行圖、遠洋航行圖和海區(qū)總圖5種，在HPD源數(shù)據(jù)中根據(jù)不同的海圖比例尺建立了不同的產(chǎn)品層，即為每一級的比例尺海圖都建立了產(chǎn)品層，不同比例尺海圖均在不同產(chǎn)品層中進行編繪。源數(shù)據(jù)及電子海圖的航海用途層基本按這種分類方法設(shè)計（見表1），同一航海用途層的電子海圖單元數(shù)據(jù)不能重疊、壓蓋，電子海圖單元間存在無縫拼接關(guān)系，不同航海用途層的電子海圖單元保留各自數(shù)據(jù)完整，具有一定的獨立性，電子海圖單元間存在重疊、壓蓋關(guān)系。由于目前電子海圖編繪制作過程中，由于制圖資料不完善、電子海圖編繪不規(guī)范以及編繪作業(yè)人員自身疏忽等多方面的原因，造成電子海圖單元在疊蓋、拼接方面出現(xiàn)不匹配現(xiàn)象，影響電子海圖質(zhì)量，也給航海用戶的使用造成了不便。

1電子海圖單元疊蓋和拼接存在的問題

電子海圖編繪處于HPD生產(chǎn)流程的最后環(huán)節(jié)，源數(shù)據(jù)編繪時受紙海圖編繪規(guī)范限制較多，過多地考慮了紙海圖的要求，導(dǎo)致以源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的電子海圖產(chǎn)品存在一些缺陷。又因受海圖生產(chǎn)周期，測量性質(zhì)（基本測量、檢查測量等）條件限制，以及作業(yè)技術(shù)規(guī)范不完善等的影響，相同或不同航海用途的電子海圖在單元邊界線上出現(xiàn)拼接不上，不同航海用途有疊蓋關(guān)系的電子海圖間內(nèi)容不一致情況，即在不同航海用途層的電子海圖單元間的疊蓋不匹配，單元范圍邊界處處理不規(guī)范等，在同一航海用途層的電子海圖單元間拼接不上等問題。尤其以水深、等深線不一致或拼接不上的情況最為明顯，給航海用戶的使用造成一定的影響。

1.1 同一航海用途電子海圖拼接問題

同一航海用途層往往是因比例尺相同，源數(shù)據(jù)在同一產(chǎn)品層編繪，電子海圖采用的是同一產(chǎn)品層的數(shù)據(jù)，拼接處理相對合理，但同一航海用途層有不同比例尺海圖存在，以及電子海圖編繪作業(yè)人員存在疏忽，導(dǎo)致電子海圖單元間拼接不上的情況。

1.1.1 拼接處鏤空

電子海圖編繪有別于紙海圖，同一航海用途層間是采用無縫拼接，因此從源數(shù)據(jù)中導(dǎo)出數(shù)據(jù)生成電子海圖時要進行裁切，需要編繪作業(yè)人員輸入坐標，確定電子海圖數(shù)據(jù)有效性范圍，如有誤，就會出現(xiàn)電子海圖單元間鏤空（見圖1-1）或重疊情況。

1.1.2 拼接處缺有效數(shù)據(jù)

紙海圖編繪規(guī)范規(guī)定，海圖上如出現(xiàn)封閉水域，即該水域被圖廓所裁，與其他水域不通，則不論該水域是否有測量水深數(shù)據(jù)，在圖上不標示水域要素，僅套藍表示水域即可。同樣紙海圖上如有被圖名圖表所壓蓋的水域，在編繪源數(shù)據(jù)時，作業(yè)人員并未顧及電子海圖，造成在電子海圖單元內(nèi)是封閉水域或被圖名圖表所壓蓋水域，與同一航海用途電子海圖單元拼接不上（見圖1-2）。

1.1.3 水深、等深線拼接不一致

因水域本身變化較大，或水域施工建設(shè)，并且外業(yè)測量時間不同等原因引起，也就是經(jīng)常說的資料新舊不同，導(dǎo)致電子海圖單元的拼接不上（見圖1-3）。

采用資料不存在矛盾，因作業(yè)人員疏忽，未在源數(shù)據(jù)編繪時按要求進行處理，造成電子海圖單元拼接不上（見圖1-4）。

1.2 不同航海用途電子海圖單元疊蓋問題

不同航海用途層電子海圖單元數(shù)據(jù)在重疊處存在不一致（見圖1-5、1-6），大多由制圖綜合引起，無論是陸地還是水域要素，疊蓋處基本做過制圖綜合處理，這種的疊蓋不一致，只要相互重疊的物標不出現(xiàn)矛盾，則均屬正?，F(xiàn)象。

1.3 不同航海用途電子海圖單元拼接問題

不同航海用途層電子海圖單元，因航海用途不同、編輯比例尺不同而導(dǎo)致的制圖綜合程度也不同，并且各自航海用途層的電子海圖單元相對獨立完整，因此出現(xiàn)的疊蓋拼接問題尤為明顯。

1.3.1 地形拼接不一致

不同的航海用途因比例尺不一致，部分區(qū)域地形岸線拼接不一致，大多有采用資料的不同引起，部分因測繪任務(wù)安排原因引起，如大比例尺圖安排地形修測，小比例尺圖并未安排地形修測任務(wù)，且該區(qū)域變化較大時最容易引起拼接不一致。地形岸線拼接不一致的情況如圖1-6、圖1-7所示：

1.3.2 等深線拼接不一致

等深線拼接不一致有以下幾種情況：

一是水深測量時間不同造成的拼接不一致，如圖1-8所示；

二是制圖綜合程度不同造成的拼接不一致，如圖1-9所示；

三是作業(yè)人員沒嚴格執(zhí)行相關(guān)要求導(dǎo)致拼接不一致，如圖1-10所示。

1.3.3拼接處缺有效數(shù)據(jù)

在電子海圖單元內(nèi)是封閉水域或被圖名、圖表所壓蓋，與其他航海用途電子海圖拼接不上，如圖所示，右下角黃色覆蓋區(qū)域是小比例圖12003圖名標題壓蓋，但大比例尺圖12301在此處有數(shù)據(jù)。如圖1-11所示：

1.3.4 物標表現(xiàn)形式不一致

電子海圖物標的線狀、面狀表現(xiàn)形式不同造成拼接不上，如同一座大橋在不同的電子海圖單元中分別表現(xiàn)為線狀和面狀（見圖1-12）。

2解決辦法

2.1 合理制定年度測繪任務(wù)

年度測繪任務(wù)的制定是否合理，不僅僅事關(guān)各測繪中心的測量工作量核算，事實上對民用航海圖的產(chǎn)品質(zhì)量影響重大，同樣事關(guān)民用航海圖書對外的服務(wù)能力和服務(wù)水平。上海海圖中心可根據(jù)目前紙海圖以及電子海圖編繪出版情況，結(jié)合海圖產(chǎn)品出版周期，分析有拼接關(guān)系海圖的資料采用情況及大小比例尺編繪資料采用情況，考慮海圖用戶意見等方面因素，制定出合理的年度測繪任務(wù)，對一些地形岸線拼接不一致的區(qū)域提前安排修測，對水深等深線拼接不一致的提出檢查測量或基本測量任務(wù)，合理制定純編繪的小比例尺海圖生產(chǎn)任務(wù)，這樣基本上能避免因制圖資料不同造成的電子海圖單元地形岸線和等深線拼接不一致的情況。

2.2 優(yōu)化電子海圖單元裁切關(guān)系

電子海圖單元不同于紙海圖，相同或相近比例尺紙海圖可以并必須要有一定的重疊，以方便航海用戶使用，而同一航海用途層的電子海圖單元間是無縫拼接，哪幅電子海圖單元保留完整，哪幅電子海圖單元裁切，一個合理的裁切規(guī)劃，關(guān)系到電子海圖制圖物標的是否相對完整，是否顧及電子海圖單元版次更新以及電子海圖單元數(shù)據(jù)更新是否便捷，同時也能有效避免電子海圖單元拼接鏤空或重疊的缺陷，因此優(yōu)化電子海圖單元裁切關(guān)系至關(guān)重要。

2.3 規(guī)范源數(shù)據(jù)編繪作業(yè)規(guī)定

根據(jù)電子海圖制作流程，在采用制圖資料相同的情況下，電子海圖單元拼接問題宜在源數(shù)據(jù)編繪階段予以解決：

一是相同航海用途海圖源數(shù)據(jù)編繪作業(yè)時，均應(yīng)參照相鄰圖幅在圖幅邊界處或電子海圖單元裁切處作拼接處理，特別是水深選取和等深線勾繪，不受編繪周期及資料來源等條件影響。

二是不同航海用途海圖源數(shù)據(jù)編繪作業(yè)時，原則上小比例尺海圖參照大比例尺海圖作拼接、疊蓋處理。因大、小比例尺海圖編繪周期不一致，編繪大比例尺海圖應(yīng)參照小比例尺海圖，在大比例尺海圖邊界處等深線應(yīng)作適當(dāng)處理，如圖2-1所示。

三是不同航海用途海圖邊界處等深線進行綜合時，大、小比例尺海圖編繪都應(yīng)充分考慮等深線的連續(xù)性，但拼接處理時，僅在邊界相連處做處理，如圖2-2所示。

3 結(jié)束語

電子海圖單元疊蓋拼接是否準確，直接影響電子海圖數(shù)據(jù)質(zhì)量，給用戶的使用造成不便。要解決電子海圖疊蓋拼接不一致問題，要從源頭抓起，即從新測資料和源數(shù)據(jù)編繪作業(yè)規(guī)定這兩個方面著手，找到導(dǎo)致疊蓋拼接不一致的原因，避免出現(xiàn)類似問題，切實提高電子海圖產(chǎn)品質(zhì)量，也將大大提高海事測繪產(chǎn)品信譽度，增加電子海圖的實用性，方便海圖用戶的使用，為港口建設(shè)、航海運輸和航政管理提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

參考文獻：

[1]周程熹等. 電子海圖及其應(yīng)用系統(tǒng)國際規(guī)范和標準（S-57篇）.大連海事大學(xué)出版社， 1999.