电子海图浮标信息的计算和输入

一、引言

Navi一sailor3000型电子海图系统功能强大,信息丰富,导航数据完善,为航行安全及航海保障工作提供了可靠的保证。但系统由于海图更新的制约有些海域没有拷贝电子海图,在屏幕上只能显示空白的墨卡托海图,或未能及时更换电子海图而使显示的海图信息不够精确。在这种情况下,对一些重要水域的航标、浅点、孤立危险物、锚区范围等信息的人工输人或改正将显簇阴嫦迫切。

二、电子海圈信息输入

1.电子海图信息愉入方法

电子海图信息输人方法有三种:手工数据输人法、手扶跟踪数钊七法和自动扫描输入法。手扶跟踪数钊七法通过数字化仪完成。自动扫描输人法通过地图扫描许拐lJ软件实现全自动或交互识别。船舶配备的电子海图系统大都只能实现人工输人信息。

2.Navi一sailor3000电子海图系统愉入方法

Navi一sailor3000型电子海图系统提供了手工更新修正物标数据的功能,可!猫菌过系统提供的Man.oC.r理肩街进行海图信息的添加、编辑和修正。具体的信息输人方法有:

(1)光标直接输人。

进人ManCo.r功能面板,选择添加新物标并进才烈编辑(或对已存在的人工输人信息进行再编辑),当选择一项任务后,光标会出现在海图上,并且显示光标处的经纬度,点击鼠标左键在当前光标处输人选择的信息符号。这种方法随意性大,且很难选择需要的经纬度,但速度快,适合于精度要求不太高的区域。

(2)经纬度输入,可以通过两种方法实现。

①已知物标的方位、距离信息。先通过Navi一面fo3r00o型电子海图系统获取物标的经纬度,这需要-个参考基准,默认基准为本船的GsP位置,可以使用电子距标线转移。(长江下游航道通告》提供的浮祠言息是通过基于某个参考基准的方位、距离确定的,必须先通过已知的参考基准、方位和距离在电子海图上定出并记录经纬度坐标值,然后输人这一经纬度坐标值,完成物标信息的输人。以前在进行长江下游浮标输人时就采用这种方法。这种方法步骤繁琐,输人效率低,而且在输人距部寸系统只能精确到,J、数点后一位刁擞,这样会产生至少50米(单位采用公里时)或.05链(单位采用海里时)的输人误差,这对于长江航行是不能忽略的。

②已知物标的经纬度。这可以消除输人误差,并且输人速度快。这需要事先计算出浮际的经纬度,本文就这种方法加以探讨,得出根据方位距离计算经纬度的数学公式并经计算机编程处理,实现方便快捷的计算浮标位置坐标的可能。

3.长江下游浮标信息的获取

(1)浏河口至长江口的浮标信息。

从上海海事局出版的《中国沿海港口筋首图改正通告》获取,浮际以经纬度的形式确定。

(2)浏河口至江阴的航标信息。

①直接从长江兰图量取浮标位置。由于长江兰图是采用高斯一克吕斯投影制成的公里网图,且为了图面清晰,图上既没有力华会经纬线网,而且删去了公里线网,这样,直接从图上度最浮标的经纬度就非常困难,而且经纬线网产生的变形较大,坐标系的转换也比较麻烦,对那些人工改正的浮标会产生两次作图误差,所以这种方法是不司.取的。

②从南京航道局出版的《长江下游航道通告》获取,浮标以相对某一固定参考基准的方位、距离确定。

三、位置参考系统

在正常情况下,将一个物标位置标绘在海图上,为了保证其使用价值,位置和海图两者必须是在同样的参考系统中,即它在心艘用同样的参数来定义地球的形状和大小。但是世界各国和地区选用不同的地球参考椭球体,并根据本地区的实际需要确定椭球体与大妇如球体的相关位置,从而建立起许多不同的大地坐标系统。我国目前采用的是1954年北京坐标系可(s一4)5,选用克拉索夫斯基椭球体参数。GsP和Nvia-sailor300型电子海图采用1984年世界大址咖l量学系续劫勺模型,即wsG一84地合坐标系,这样由我国测地系统的海图获取的经纬度值在输人电子海图之前必须进行大地坐标的转换。目前我国尚未统一由BJs一54转换至wGs一84的固定转换模式,可利用wGs一72的转换参数,间接实现BJS一54向wGs一84的转换。

经计算在长江口附近由BJs一54转换至wGs一84的座标系换算改正数:这可以作为长江口灯浮输人的依据。

四、浮标倍息经纬度的计算方法

1.浏河口至长江口的浮标经纬度

通过上述讨论可知,把《改正通告》提供的浮标经纬度经坐标系转拉承日可直接进行电子海图信息的输人。

2.浏河口至江阴的浮标信息

由于《长江下游航道通告》只给出了方位、距离信息,必须先计算出浮标的经纬度位置。

(1)参考基准。

浮标的参考基准经纬度可由海军航保部出版的墨卡托海图量取。海图比例尺为4万分之一,作图误差为400x.02~=+8米。

(2)经纬度计算原理。

利用计算航法的原理,根据参考基准、方位和距离用数学公式计算出浮标的位置。

通过前面位置基准参考系统的分析可知wGs一84是建立在总椭圆体基础上的地已坐标系。在现在各种教科书提供的公式中由东西距DeP求经差入都是根据地球的第一近似体(地球圆球体)导出的。因止匕必须导出基于wGs一84参考椭球体的东配巨DeP与经差入的关系。这是导出浮标位置计算公式的关键

wGS一84椭球体的相关数据


五、结束语

计算法求出的经纬差是基于wGS一84坐标系,这样就消除了坐标系的转换误差,而且又消除了输人误差,其误差来源仅为航海通告误差和最取参考基准时的作图误差。通过计算机计算,即特别简便,又具有.很高的精度,为长江下游浮标信息的输人和定期改正提供了一种高效快捷的方法