對制定內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范的思考＊

張國平

（長江航道測量中心 武漢 430010）

目前，我國正在大力開展內(nèi)河水運(yùn)信息化建設(shè)，并以數(shù)字航道、智能航運(yùn)為信息化發(fā)展目標(biāo)。在此時期，各級航道主管部門應(yīng)時而動，紛紛開始借助于信息化手段提升管理和服務(wù)水平，一時間各類航道地理信息應(yīng)用呈現(xiàn)百花齊放的勢態(tài)。而作為這些應(yīng)用系統(tǒng)核心內(nèi)容和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的內(nèi)河電子航道圖［1－2］，目前其制作、服務(wù)與應(yīng)用并沒有統(tǒng)一規(guī)范可遵循，導(dǎo)致各類數(shù)據(jù)自成體系，形成信息壁壘［3－4］。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，促進(jìn)水網(wǎng)信息資源整合，推進(jìn)我國內(nèi)河航道的數(shù)字化、智能化建設(shè)，制定統(tǒng)一的內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范勢在必行。本文通過研究電子航道圖／電子海圖有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的發(fā)展現(xiàn)狀，論述內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范制定的意義，并提出制定思路。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

內(nèi)河電子航道圖研究源于電子海圖［5］，但是與電子海圖相比，內(nèi)河電子航道圖要素更多樣，內(nèi)容更復(fù)雜，因而二者制作所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也有所不同，下面分別對電子海圖和內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

1.1 國外研究現(xiàn)狀

在電子海圖標(biāo)準(zhǔn)制定方面，1986年，IMO和IHO同意成立一個由各國有關(guān)部門組成的協(xié)調(diào)小組（HGE），共同參與電子海圖方面的技術(shù)討論。隨后的十幾年間，HGE技術(shù)組進(jìn)行了卓有成效的工作，制定了一系列的電子海圖標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。S－57詳細(xì)規(guī)定了電子海圖的數(shù)據(jù)交換格式、數(shù)據(jù)庫的性能標(biāo)準(zhǔn)等，其主要目的是為不同海道測量組織之間數(shù)據(jù)交換、向航海設(shè)備廠商、航海者等用戶發(fā)布數(shù)據(jù)使用。S－52標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了ECDIS在電子海圖內(nèi)容、顯示、符號樣式、顏色以及電子海圖改正等各個方面應(yīng)遵循的法則。S－58規(guī)定了在電子海圖檢驗(yàn)軟件中至少應(yīng)該包括的ENC檢查程序，海道測量機(jī)構(gòu)可以使用軟件來確定他們的ENC數(shù)據(jù)是否兼容于S－57標(biāo)準(zhǔn)和ENC產(chǎn)品規(guī)范。S－63用于規(guī)范電子海圖數(shù)據(jù)的分發(fā)與服務(wù)，包括防盜版、防偽造、選擇性存取、數(shù)據(jù)制作者一致性和原型設(shè)備制造商一致性等條款［6－7］。

目前國際上執(zhí)行的數(shù)據(jù)制作標(biāo)準(zhǔn)版本為2000年修訂的S－57 3.1版，它已成功應(yīng)用于電子海圖數(shù)據(jù)生產(chǎn)，以及包括多波束測深數(shù)據(jù)在內(nèi)的海測數(shù)據(jù)處理。為進(jìn)一步擴(kuò)充S－57的適用范圍，更好地適應(yīng)國際空間信息交換標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，滿足柵格海圖、多媒體信息等信息交換的需要，IHO從2001年開始組織編制S－57的4.0版本（即《S－100通用海道測量數(shù)據(jù)模型》），于2010年完成并發(fā)布。

在內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)制定方面，萊茵河航行中央委員會（CCNR）和歐洲Inland ECDIS專家組是目前比較有代表性的組織機(jī)構(gòu)，其致力于歐洲內(nèi)河（萊茵河）ECDIS標(biāo)準(zhǔn)的研究。此外，近年來，國際內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)的研究也得到了長足發(fā)展。該方面最有影響力的是國際內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)組織（IEHG），該組織成立于2003年，致力于IENC國際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，IEHG制定的國際內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)已獲得IHO的認(rèn)可和發(fā)布［8］，近年來在歐洲、美國、巴西、俄羅斯等國家得到了較為廣泛的應(yīng)用。長江航道局也于2011年加入該組織，參與標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù)與制定工作。

1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國沿海航道早在80年代就已經(jīng)開始了電子海圖方面的研究。在電子海圖標(biāo)準(zhǔn)制定方面，目前已經(jīng)有《電子海圖技術(shù)規(guī)范》（GB 15702－1995）、《中國海圖圖式》（GB 12319－1998）和《中國航海圖編繪規(guī)范》（GB 12320－1998）等標(biāo)準(zhǔn)，主要適用于電子海圖的測制、生產(chǎn)、出版、發(fā)行、使用等方面。

在內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)方面，交通運(yùn)輸部組織長江航道局等單位制定了《長江電子航道圖制作規(guī)范》（JT／T 765－2009，簡稱長江標(biāo)準(zhǔn)），并于2010年正式發(fā)布實(shí)施［9－10］。該標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)傳輸、顯示準(zhǔn)則、數(shù)據(jù)有效性檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)保護(hù)。長江航道局目前依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了數(shù)據(jù)生產(chǎn)，突破了基于長江標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)河電子航道圖批量快速生產(chǎn)及更新等技術(shù)難題。同時，長江航道局在數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程中逐步對長江標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂與完善。此外，為了統(tǒng)一我國內(nèi)河電子航道圖數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)我國內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范的空白，長江航道局于2013年向交通運(yùn)輸部申請并啟動了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范》的制定工作。

2 內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范制定的意義

（1）完備標(biāo)準(zhǔn)體系，確保數(shù)據(jù)制作有據(jù)可依。現(xiàn)有的電子海圖標(biāo)準(zhǔn)主要針對海域地理要素和航海要素進(jìn)行規(guī)范，長江標(biāo)準(zhǔn)也僅針對長江的特點(diǎn)進(jìn)行了規(guī)定，而我國內(nèi)河航道還廣泛分布于珠江水系、京杭運(yùn)河、淮河水系、黑龍江和松遼水系以及閩江水系等。與沿海海域相比，我國內(nèi)河航道情況復(fù)雜多變，天然河流及渠化河段航道、限制性航道、寬淺河流航道、山區(qū)急流河段航道、湖泊航道和水庫航道并存，特征各異，分叉輔航段、瓶頸區(qū)段、淺灘等都是內(nèi)河航道獨(dú)有的特征，而且內(nèi)河航道還具有水流形態(tài)復(fù)雜、航道演變劇烈、航槽變化快、水位變幅大、航標(biāo)異動頻繁、臨跨河建筑物多等特點(diǎn)?，F(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)無法規(guī)范內(nèi)河種類繁多的要素，不能完整表達(dá)內(nèi)河航道特點(diǎn)，所以制定完備的內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范才能夠準(zhǔn)確完整地表達(dá)內(nèi)河航道要素和特點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)制作有據(jù)可依。

（2）統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和資源共享。內(nèi)河電子航道圖除了替代紙質(zhì)航行參考圖外，還可作為內(nèi)河航道和航運(yùn)管理部門進(jìn)行航道維護(hù)、船舶調(diào)度、船舶助航、航標(biāo)監(jiān)控、水上安全管理等日常工作的重要手段。目前長江干線、珠江三角洲和京杭運(yùn)河逐步開展“數(shù)字航道”系統(tǒng)的建設(shè)，廣東、浙江、江蘇、上海等省市以及長江航務(wù)管理局都建設(shè)了基于地理信息系統(tǒng)平臺的各類水路運(yùn)輸業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)。近年來，為了滿足這些業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)的需要，各級管理單位制作了大量的內(nèi)河電子航道圖。但由于各級管理單位制作的內(nèi)河電子航道圖在數(shù)據(jù)格式、內(nèi)容等方面存在差異，給電子航道圖的數(shù)據(jù)交換和資源共享帶來了非常大的阻礙。為了能夠有效地實(shí)現(xiàn)內(nèi)河電子航道圖的數(shù)據(jù)交換和資源共享，非常迫切地需要制定我國內(nèi)河電子航道圖的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而減少內(nèi)河電子航道圖的重復(fù)投入，提高資源利用率。

（3）接軌國際標(biāo)準(zhǔn)，提升國際影響力。由于國際內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)存在著難以完全適用我國的實(shí)際情況，這就要求我們在內(nèi)河電子航道圖制定方面，一定要加強(qiáng)與IEHG國際組織的溝通與合作，在IEHG標(biāo)準(zhǔn)制定工作中積極參與并申請編制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，使我國的內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)與國際IENC標(biāo)準(zhǔn)接軌，制定滿足國際標(biāo)準(zhǔn)，并適用于我國的內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)，這是我國內(nèi)河航運(yùn)對電子航道圖產(chǎn)品的必然要求，同時也是我國內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的必然趨勢，有助于江海聯(lián)運(yùn)與內(nèi)河航運(yùn)發(fā)展，提高我國內(nèi)河航運(yùn)行業(yè)在國際上的話語權(quán)與影響力。

3 內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范制定的思路

3.1 內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范制定的原則

為與國際接軌，并適應(yīng)我國內(nèi)河航運(yùn)的發(fā)展趨勢，內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范制定應(yīng)充分借鑒IHO相關(guān)海圖標(biāo)準(zhǔn)、IEHG制定的國際內(nèi)河電子航道圖標(biāo)準(zhǔn)、長江標(biāo)準(zhǔn)等現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，使標(biāo)準(zhǔn)具備先進(jìn)性和前瞻性；同時充分考慮我國各大水系中有代表性的內(nèi)河、湖泊、水庫、運(yùn)河等的主要特點(diǎn)，使標(biāo)準(zhǔn)具備全面性和適用性；此外，還應(yīng)充分考慮電子航道圖技術(shù)與內(nèi)河航道業(yè)務(wù)需求的不斷發(fā)展，預(yù)留擴(kuò)展空間，保證標(biāo)準(zhǔn)的繼承性和延續(xù)性。

通過研究電子海圖系列標(biāo)準(zhǔn)、IEHG標(biāo)準(zhǔn)及長江標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)（見圖1），筆者認(rèn)為內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范具體內(nèi)容應(yīng)在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上結(jié)合我國內(nèi)河航道特色制定，且應(yīng)充分考慮標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用性，使標(biāo)準(zhǔn)既能規(guī)范內(nèi)河電子航道圖的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)和格式，使之能適用于我國內(nèi)河各電子航道圖制作部門的數(shù)據(jù)制作，也可以作為電子航道圖使用者的技術(shù)性文件。

圖1 電子海圖系列標(biāo)準(zhǔn)、IEHG標(biāo)準(zhǔn)及長江標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)

3.2 內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范包含的內(nèi)容

我國內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范的基本框架應(yīng)繼承IEHG標(biāo)準(zhǔn)的框架，便于標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，即主要內(nèi)容應(yīng)包含產(chǎn)品規(guī)范、要素目錄、編碼指南、數(shù)據(jù)有效性檢驗(yàn)等，其中產(chǎn)品規(guī)范用于規(guī)范內(nèi)河電子航道圖的數(shù)據(jù)格式，包括物標(biāo)與屬性的使用、制圖框架等，使不同的生產(chǎn)單位制作出一致的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，從而便于數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用。要素目錄用于規(guī)定內(nèi)河電子航道圖的物標(biāo)分類、物標(biāo)屬性和數(shù)據(jù)字典等。編碼指南用于規(guī)定內(nèi)河電子航道圖的編碼規(guī)則，描述編碼與真實(shí)世界實(shí)體之間的關(guān)系，提供物標(biāo)及屬性的正確使用標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)有效性檢驗(yàn)規(guī)范主要包括針對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編碼規(guī)則等的檢查規(guī)則。此外，我國內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范還應(yīng)充分借鑒和吸收電子海圖及長江標(biāo)準(zhǔn)的已有成果，對顯示準(zhǔn)則、數(shù)據(jù)保護(hù)規(guī)范等內(nèi)容加以規(guī)范。

此外，考慮到未來行業(yè)技術(shù)的發(fā)展，內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范的制定不應(yīng)僅僅限定于內(nèi)河電子航道圖的生產(chǎn)制作，即應(yīng)從建立一個完整的標(biāo)準(zhǔn)體系的角度來思考，除生產(chǎn)制作外，還應(yīng)充分考慮內(nèi)河電子航道圖數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用服務(wù)等方面標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，在制定內(nèi)河電子航道圖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的同時為其他標(biāo)準(zhǔn)的制定做好鋪墊［11］。

4 結(jié)語

制定內(nèi)河電子航道圖技術(shù)規(guī)范為我國內(nèi)河電子航道圖生產(chǎn)、服務(wù)與應(yīng)用提供依據(jù)，有利于促進(jìn)全國內(nèi)河電子航道圖的數(shù)據(jù)共享和統(tǒng)一管理，充分發(fā)揮內(nèi)河電子航道圖在建設(shè)“數(shù)字航道”、“智能航道”中的基礎(chǔ)作用，促進(jìn)航道與公路、鐵路等其他國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)有效地實(shí)現(xiàn)資源整合和綜合利用，全面提升我國內(nèi)河航運(yùn)信息化建設(shè)和管理水平，從而發(fā)揮內(nèi)河航運(yùn)優(yōu)勢，助力長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展及現(xiàn)代化內(nèi)河水運(yùn)體系發(fā)展。

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