海圖學(xué)實(shí)作課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐

郭立新　常亮　沈蔚　朱瑞芳

【摘 要】針對(duì)“海圖學(xué)”的課程特點(diǎn)，制訂了“海圖學(xué)課程設(shè)計(jì)”的教學(xué)內(nèi)容及實(shí)作方案。通過(guò)學(xué)生應(yīng)用課堂所學(xué)的理論知識(shí)、IHO相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)軟件等，培養(yǎng)他們創(chuàng)造性思維和實(shí)踐動(dòng)手能力。從多年的實(shí)際教學(xué)效果看，達(dá)到了課程建設(shè)的預(yù)期目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】海圖學(xué)；實(shí)作；設(shè)計(jì)

0 引言

“海圖學(xué)”課程是海洋測(cè)繪專業(yè)的核心課程之一，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性[1-2]。為了鞏固學(xué)生課堂所學(xué)知識(shí)，我們開(kāi)設(shè)了“海圖學(xué)課程設(shè)計(jì)”課程。通過(guò)應(yīng)用CARIS S-57 Composer專業(yè)軟件制作一幅IHO（International Hydrographic Organization，國(guó)際海道組織）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的海圖，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)IHO相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的理解和掌握，培養(yǎng)他們理論與實(shí)踐結(jié)合的綜合能力，為今后從事海洋測(cè)繪專業(yè)方面的工作及發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

1 教學(xué)內(nèi)容

“海圖學(xué)”理論課程包含五大模塊，其中海圖制圖學(xué)、電子海圖學(xué)等模塊的內(nèi)容具有很強(qiáng)的理論性、技術(shù)性。因此，實(shí)作課程設(shè)計(jì)將這兩部分列為教學(xué)重點(diǎn)，具體內(nèi)容如下：

1.1 “海圖學(xué)”理論的應(yīng)用

要求學(xué)生能夠掌握和應(yīng)用海圖制圖學(xué)、電子海圖學(xué)理論知識(shí)，熟悉海圖比例尺、海圖坐標(biāo)系、海圖基準(zhǔn)面等，以及海圖分幅和編號(hào)方法；能夠應(yīng)用海圖制圖綜合理論，采用“選取”、“化簡(jiǎn)”、“概括”和“移位”等方法處理陸部和海部要素，并選用正確的海圖符號(hào)進(jìn)行表達(dá)。

1.2 IHO相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用

要求學(xué)生熟悉IHO的S-57、S-52和S-58國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，掌握電子海圖物標(biāo)分類及其編碼規(guī)則，以及電子海圖數(shù)據(jù)檢核及其符號(hào)化的方法。

（1）IHO S-57標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

IHO S-57標(biāo)準(zhǔn)（IHO TRANSFER STANDARD for DIGITAL HYDROGRAPHIC DATA，海道測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)）正文第一部分主要介紹了本標(biāo)準(zhǔn)的框架、組織結(jié)構(gòu)、ISO/IEC 8211封裝、參考文獻(xiàn)、相關(guān)定義、適用范圍和維護(hù)等內(nèi)容等。第二部分規(guī)定了理論數(shù)據(jù)模型，包括模型介紹及模型應(yīng)用等內(nèi)容，并詳細(xì)說(shuō)明了特征物標(biāo)、空間物標(biāo)，給出了空間物標(biāo)的矢量模型、柵格模型和矩陣模型。第三部分是標(biāo)準(zhǔn)的核心，詳細(xì)規(guī)定了電子海圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)說(shuō)明、常用編碼規(guī)范、元記錄編碼規(guī)范、特征記錄編碼規(guī)范、空間記錄編碼規(guī)范、關(guān)系編碼、結(jié)構(gòu)應(yīng)用和海圖數(shù)據(jù)更新等內(nèi)容[3]。

（2）IHO S-52標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

IHO S-52標(biāo)準(zhǔn)（SPECIFICATIONS FOR CHART CONTENT AND DISPLAY ASPECTS OF ECDIS，電子海圖顯示與信息系統(tǒng)海圖內(nèi)容與顯示規(guī)范）正文共有5章，依次介紹了制訂標(biāo)準(zhǔn)目的和背景、ECDIS系統(tǒng)的概念和限制，適用范圍及組織結(jié)構(gòu)，ECDIS的總體結(jié)構(gòu)、優(yōu)化方法和顯示信息的組織，點(diǎn)、線、面符號(hào)和文字注記的設(shè)計(jì)與使用規(guī)則，色彩配置規(guī)則，顯示器的物理參數(shù)及其它參數(shù)要求[4]。

（3）IHO S-58標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容

IHO S-58標(biāo)準(zhǔn)（ENC VALIDATION CHECKS，電子海圖有效性檢核）正文第一部分主要介紹了本標(biāo)準(zhǔn)的歷史沿革，規(guī)定了ENC檢核工具開(kāi)發(fā)商最低限度應(yīng)包括的檢核項(xiàng)目，分為“錯(cuò)誤”和“警告”等兩級(jí)。第二部分給出了ENC檢核項(xiàng)目詳細(xì)列表[5]。

1.3 CARIS S-57 Composer軟件的應(yīng)用

S-57 Composer軟件是由CARIS公司推出的一款交互式生產(chǎn)電子海圖的軟件。它能夠生成、修改IHO S-57國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電子海圖，以及VPF格式的數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品。該軟件應(yīng)用IHO S-52標(biāo)準(zhǔn)電子海圖符號(hào)，可通過(guò)IHO S-58模塊檢核IHO S-57標(biāo)準(zhǔn)電子海圖數(shù)據(jù)及VPF格式數(shù)據(jù)。

2 實(shí)作方案

2.1 考核方法

從培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用海圖學(xué)理論在實(shí)踐中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的目標(biāo)出發(fā)，實(shí)作教學(xué)選用CARIS S-57 Composer軟件系統(tǒng)，要求他們制作一幅高質(zhì)量的IHO S-57國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電子海圖，并撰寫實(shí)作報(bào)告。根據(jù)海圖質(zhì)量和實(shí)作報(bào)告，按70%和30%分別予以評(píng)定成績(jī)。

2.2 實(shí)作流程

軟件系統(tǒng)操作包括：創(chuàng)建項(xiàng)目工程、調(diào)入外部數(shù)據(jù)、編輯修改、數(shù)據(jù)檢核、數(shù)據(jù)輸出等5個(gè)步驟，詳細(xì)內(nèi)容如表1所示：

表1 實(shí)作方案要點(diǎn)

3 結(jié)語(yǔ)

從我校2010年開(kāi)辦海洋測(cè)繪專業(yè)以來(lái)，“海圖學(xué)”、“海圖學(xué)課程設(shè)計(jì)”一直作為專業(yè)核心課程。截止2016年底，為鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，培養(yǎng)他們理論與實(shí)踐的結(jié)合能力、創(chuàng)造性思維能力，我們多次論證并修訂了“海圖學(xué)課程設(shè)計(jì)”課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)大綱。從幾年的實(shí)際效果來(lái)看，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，相信隨著經(jīng)驗(yàn)積累及教學(xué)改革的深入，將培育出更多、更優(yōu)秀的海洋測(cè)繪人才。

【參考文獻(xiàn)】

[1]郭立新，沈蔚，邱振戈.海洋測(cè)繪學(xué)科體系及其專業(yè)建設(shè)的探討[J].測(cè)繪通報(bào)，2015（4）：129-132.

[2]郭立新，常亮，朱瑞芳.《海圖學(xué)》課程的建設(shè)與實(shí)踐[J].科技視界，2016（21）4：112-113.

[3]INTERNATIONAL HYDROGRAPHIC ORGANIZATION.IHO S-57 Transfer Standard for Digital Hydrographic Data[S].Monaco：International Hydrographic Bureau，2000.

[4]INTERNATIONAL HYDROGRAPHIC ORGANIZATION.IHO S-52 Specifications for Chart Content and Display Aspects of ECDIS [S]. Monaco： International Hydrographic Bureau，2003.

[5]INTERNATIONAL HYDROGRAPHIC ORGANIZATION.IHO S-58 ENC VALIDATION CHECKS Edition 5.0.0[S]. Monaco：International Hydrographic Bureau，2014.

[責(zé)任編輯：朱麗娜]