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【摘 要】本文在分析研究目前现有的一些关于电子海图多级网格划分的技术材料的基础上，结合HPD系统源数据、电子海图生产的实际情况，并根据中国沿海电子海图分布的特点，提出了电子海图按网格进行分幅之后的航海用途的划分规则，为中国沿海电子海图多级网格编号和命名奠定了基础。
【关键词】网格电子海图 航海用途 HPD
一、引言
上海海图中心自2009年4月采用HPD进行海图制作以来，经过4年的发展，目前已基本具备了以HPD系统为基础，按网格化分幅的方式制作并发行中国沿海电子海图的能力。
二、研究现有电子海图多级网格划分的技术材料及相关标准
（一）现有电子海图多级网格划分技术材料的研究
目前现有的一些关于电子海图多级网格划分的技术材料主要有《多级网格测绘工程规划》和《电子海图分幅及编号方案》，两份材料均对电子海图网格化分幅提出了很好的设计思路。在《多级网格测绘工程规划》中首先提出中国沿海多级网格划分的规则，以百万网格为基础，划分了4级网格，网格编号为：CN+网格等级（1位）+百万网格编号（1位）+行号（2位）+列号（2位）（共8位），但是该方案主要用于测绘工程规划，由于电子海图文件名共8位，除去2位生产机构代码和1位航海用途之后，只有5位可以用来编码，而网格编号除去CN之后还有6位，因此未能提出电子海图命名的有效方案。《电子海图分幅及编号方案》在《多级网格测绘工程规划》的基础上对多级网格设置进行了优化，进一步提出了新的电子海图命名规则。但由于这两个技术文件在电子海图航海用途设置上均采用《电子海图生产指南》S651.0版的推荐规则，因此造成了航海用途4中既有5万网格又有2.5万网格的问题，并且这两级网格对应的电子海图数量众多且多为嵌套或连续拼接关系，这就为基于HPD系统制作网格电子海图带来了困难。
（二）航海用途划分标准的研究
在对现有电子海图多级网格划分技术材料的研究基础上，我们又对IHO关于航海用途的划分规则进行了深入地研究。自IHO 1996年发布S57 3.0版以来，明确提出了航海用途的概念，但并没有规定航海用途对应的比例尺范围，即没有提出明确的航海用途划分规则。因此，那时中国海事局按照中国沿海港口航道图的特点自行做了规定。2005年3月，IHO发布了S65 1.0版，首次明确提出了确定电子海图编辑比例尺和航海用途的推荐规则，见表1。自那之后，中国海事局开始执行S65推荐的规则，使用至今。该规则即《多级网格测绘工程规划》和《电子海图分幅及编号方案》所采用的航海用途划分规则。2008年4月，IHO再次发布了S65 1.1版，在该版本中保留了1.0版提出的电子海图编辑比例尺划分规则，但删除了航海用途划分规则。2010年1月，IHO又发布了《电子海图基本情况及其配备要求》S66 1.0版，在该标准中将表1作为内容之一，但注明仅供参考。从以上一系列IHO关于航海用途划分规则的演变可以看出，在规则的使用上IHO采取的是非强制性态度，在航海用途划分规则方面给各成员国留有了自主设置的空间。
（三）其它国家的电子海图航海用途划分规则
接下来我们又对世界上四个主要国家的电子海图航海用途划分规则进行了研究。
上述四个国家都是根据本国实情需要和长期的总结摸索，在允许的范围内，制定了适合自身的电子海图航海用途划分规则。
三、分析采用HPD系统进行网格电子海图制作的技术问题
HPD系统中，电子海图是基于源数据制作的，在源数据中根据所要生产的产品（纸海图、电子海图）的比例尺不同，划分了多个产品源数据层，见表6。将该表与IHO推荐的航海用途划分规则相比较发现，HPD产品源数据层分层和现有电子海图航海用途分层是不一致的。
产品源数据层是制作电子海图的基础，在产品源数据层和电子海图航海用途两者之间应满足以下要求：
a）不应出现一个产品源数据层制作两个航海用途电子海图的情况。
b）尽量避免出现两个产品源数据层制作一个航海用途电子海图的情况。
在现有电子海图制作模式中，目前不存在第一种情况，但由于中国沿海港口航道图比例尺众多，第二种情况出现的概率很大。在S57中明确规定了同一航海用途单元数据不能有重叠，因此当同一航海用途中的不同比例尺电子海图重叠时，目前的做法是在小比例尺图中去除大比例尺图范围内的数据
采用网格分幅方式制作电子海图，所面临的最棘手的就是因HPD产品源数据层分层和现有电子海图航海用途分层不一致所引起的电子海图制作困难的问题。届时如果出现上述第二种情况，必然会出现一个网格内同时有两种比例尺数据的情况，而HPD中这两个比例尺数据存储在不同的产品源数据层中，无法实现在一个电子海图单元内包含两个比例尺数据。如果硬是要拼接在一起，只能是通过其它的电子海图编辑软件在HPD系统之外再进行编辑，这样即使能够制作出符合要求的网格电子海图，但之后将无法基于HPD系统制作更新数据。对于这个问题最好的解决方法还是从网格电子海图航海用途的划分规则上予以解决，以尽量避免出现两个产品源数据层制作一个航海用途电子海图的情况。
四、提出适合我国电子海图的航海用途划分规则
综上所述，问题的焦点集中在航海用途的划分规则之上。从表1中可以看出，IHO关于航海用途划分规则之所以与中国沿海电子海图分布不相适应，主要有以下两个原因：
a）中国海事局目前没有出版比例尺大于1：4000和比例尺小于1：350000的海图，原有的6级航海用途只能有3级可以使用。
b）中国海事局出版的20种比例尺的纸海图，制作成电子海图后只能分布在3、4、5三个航海用途层中，造成同一航海用途层中图幅重叠、拼接关系非常复杂。
为了解决上述问题，基于以下原则对中国沿海电子海图航海用途划分规则进行了研究。 a）以S65 1.0版推荐的航海用途划分规则为基础。
b）充分利用航海用途6。
c）尽可能与HPD产品源数据层分层一致。
经研究，提出以下规则：
该规则具有以下优点：
a）充分利用了航海用途6的富余空间，将图幅最为集中的1：22000～1：44999和1：45000～1：89999分开，解决了航海用途4、5可用编辑比例尺过多的问题。
b）与HPD产品源数据层分层比例尺区间基本一致，做到尽量避免出现两个产品源数据层制作一个航海用途电子海图的情况。
c）为中国沿海电子海图多级网格编号和命名创造了有利的条件。
五、结语
在进行中国沿海网格电子海图分幅及命名方案研究的过程中，我们发现电子海图航海用途的划分规则是一个关键性的因素，为此，经研究提出了新的航海用途划分规则，从而为接下来的中国沿海电子海图多级网格编号和命名奠定了基础。
参考文献：
[1] 国家质量技术监督局. 电子航海图编绘规范（送审稿），2005
[2]吴宇晓. 各国电子海图设计规则介绍与分析，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
作者简介：
刘莉雯（1981- ），女，湖北红安人，工程师，硕士，2007年毕业于武汉大学大地测量学与测量工程专业，现从事海图制图及质检工作。
陈磊（1973- ），男，江西进贤人，高级工程师，硕士，2009年毕业于同济大学测绘工程专业，现从事海图制图管理工作。
刘慧芹（1982- ），女，安徽灵璧人，工程师，硕士，2007年毕业于同济大学大地测量学与测量工程专业，现从事海图制图及质检工作。
【关键词】网格电子海图 航海用途 HPD
一、引言
上海海图中心自2009年4月采用HPD进行海图制作以来，经过4年的发展，目前已基本具备了以HPD系统为基础，按网格化分幅的方式制作并发行中国沿海电子海图的能力。
二、研究现有电子海图多级网格划分的技术材料及相关标准
（一）现有电子海图多级网格划分技术材料的研究
目前现有的一些关于电子海图多级网格划分的技术材料主要有《多级网格测绘工程规划》和《电子海图分幅及编号方案》，两份材料均对电子海图网格化分幅提出了很好的设计思路。在《多级网格测绘工程规划》中首先提出中国沿海多级网格划分的规则，以百万网格为基础，划分了4级网格，网格编号为：CN+网格等级（1位）+百万网格编号（1位）+行号（2位）+列号（2位）（共8位），但是该方案主要用于测绘工程规划，由于电子海图文件名共8位，除去2位生产机构代码和1位航海用途之后，只有5位可以用来编码，而网格编号除去CN之后还有6位，因此未能提出电子海图命名的有效方案。《电子海图分幅及编号方案》在《多级网格测绘工程规划》的基础上对多级网格设置进行了优化，进一步提出了新的电子海图命名规则。但由于这两个技术文件在电子海图航海用途设置上均采用《电子海图生产指南》S651.0版的推荐规则，因此造成了航海用途4中既有5万网格又有2.5万网格的问题，并且这两级网格对应的电子海图数量众多且多为嵌套或连续拼接关系，这就为基于HPD系统制作网格电子海图带来了困难。
（二）航海用途划分标准的研究
在对现有电子海图多级网格划分技术材料的研究基础上，我们又对IHO关于航海用途的划分规则进行了深入地研究。自IHO 1996年发布S57 3.0版以来，明确提出了航海用途的概念，但并没有规定航海用途对应的比例尺范围，即没有提出明确的航海用途划分规则。因此，那时中国海事局按照中国沿海港口航道图的特点自行做了规定。2005年3月，IHO发布了S65 1.0版，首次明确提出了确定电子海图编辑比例尺和航海用途的推荐规则，见表1。自那之后，中国海事局开始执行S65推荐的规则，使用至今。该规则即《多级网格测绘工程规划》和《电子海图分幅及编号方案》所采用的航海用途划分规则。2008年4月，IHO再次发布了S65 1.1版，在该版本中保留了1.0版提出的电子海图编辑比例尺划分规则，但删除了航海用途划分规则。2010年1月，IHO又发布了《电子海图基本情况及其配备要求》S66 1.0版，在该标准中将表1作为内容之一，但注明仅供参考。从以上一系列IHO关于航海用途划分规则的演变可以看出，在规则的使用上IHO采取的是非强制性态度，在航海用途划分规则方面给各成员国留有了自主设置的空间。
（三）其它国家的电子海图航海用途划分规则
接下来我们又对世界上四个主要国家的电子海图航海用途划分规则进行了研究。
上述四个国家都是根据本国实情需要和长期的总结摸索，在允许的范围内，制定了适合自身的电子海图航海用途划分规则。
三、分析采用HPD系统进行网格电子海图制作的技术问题
HPD系统中，电子海图是基于源数据制作的，在源数据中根据所要生产的产品（纸海图、电子海图）的比例尺不同，划分了多个产品源数据层，见表6。将该表与IHO推荐的航海用途划分规则相比较发现，HPD产品源数据层分层和现有电子海图航海用途分层是不一致的。
产品源数据层是制作电子海图的基础，在产品源数据层和电子海图航海用途两者之间应满足以下要求：
a）不应出现一个产品源数据层制作两个航海用途电子海图的情况。
b）尽量避免出现两个产品源数据层制作一个航海用途电子海图的情况。
在现有电子海图制作模式中，目前不存在第一种情况，但由于中国沿海港口航道图比例尺众多，第二种情况出现的概率很大。在S57中明确规定了同一航海用途单元数据不能有重叠，因此当同一航海用途中的不同比例尺电子海图重叠时，目前的做法是在小比例尺图中去除大比例尺图范围内的数据
采用网格分幅方式制作电子海图，所面临的最棘手的就是因HPD产品源数据层分层和现有电子海图航海用途分层不一致所引起的电子海图制作困难的问题。届时如果出现上述第二种情况，必然会出现一个网格内同时有两种比例尺数据的情况，而HPD中这两个比例尺数据存储在不同的产品源数据层中，无法实现在一个电子海图单元内包含两个比例尺数据。如果硬是要拼接在一起，只能是通过其它的电子海图编辑软件在HPD系统之外再进行编辑，这样即使能够制作出符合要求的网格电子海图，但之后将无法基于HPD系统制作更新数据。对于这个问题最好的解决方法还是从网格电子海图航海用途的划分规则上予以解决，以尽量避免出现两个产品源数据层制作一个航海用途电子海图的情况。
四、提出适合我国电子海图的航海用途划分规则
综上所述，问题的焦点集中在航海用途的划分规则之上。从表1中可以看出，IHO关于航海用途划分规则之所以与中国沿海电子海图分布不相适应，主要有以下两个原因：
a）中国海事局目前没有出版比例尺大于1：4000和比例尺小于1：350000的海图，原有的6级航海用途只能有3级可以使用。
b）中国海事局出版的20种比例尺的纸海图，制作成电子海图后只能分布在3、4、5三个航海用途层中，造成同一航海用途层中图幅重叠、拼接关系非常复杂。
为了解决上述问题，基于以下原则对中国沿海电子海图航海用途划分规则进行了研究。 a）以S65 1.0版推荐的航海用途划分规则为基础。
b）充分利用航海用途6。
c）尽可能与HPD产品源数据层分层一致。
经研究，提出以下规则：
该规则具有以下优点：
a）充分利用了航海用途6的富余空间，将图幅最为集中的1：22000～1：44999和1：45000～1：89999分开，解决了航海用途4、5可用编辑比例尺过多的问题。
b）与HPD产品源数据层分层比例尺区间基本一致，做到尽量避免出现两个产品源数据层制作一个航海用途电子海图的情况。
c）为中国沿海电子海图多级网格编号和命名创造了有利的条件。
五、结语
在进行中国沿海网格电子海图分幅及命名方案研究的过程中，我们发现电子海图航海用途的划分规则是一个关键性的因素，为此，经研究提出了新的航海用途划分规则，从而为接下来的中国沿海电子海图多级网格编号和命名奠定了基础。
参考文献：
[1] 国家质量技术监督局. 电子航海图编绘规范（送审稿），2005
[2]吴宇晓. 各国电子海图设计规则介绍与分析，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
作者简介：
刘莉雯（1981- ），女，湖北红安人，工程师，硕士，2007年毕业于武汉大学大地测量学与测量工程专业，现从事海图制图及质检工作。
陈磊（1973- ），男，江西进贤人，高级工程师，硕士，2009年毕业于同济大学测绘工程专业，现从事海图制图管理工作。
刘慧芹（1982- ），女，安徽灵璧人，工程师，硕士，2007年毕业于同济大学大地测量学与测量工程专业，现从事海图制图及质检工作。