ΝΑΥΣΙΠΛΟΪΑ ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΧΑΡΤΗ

Transcript

1 ΝΑΥΣΙΠΛΟΪΑ ΜΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΧΑΡΤΗ Α. ΠΑΛΛΗΚΑΡΗΣ Μάιος 2009 Η σχεδίαση, εκτέλεση και υλοποίηση του πλου γίνεται σε περιβάλλον Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών Τα ναυτιλιακά Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών λέγονται Σύστημα Ηλεκτρονικού Χάρτη (Electronic Chart Systems ECS) Η ταξινόμηση των συστημάτων Η/Ν Χάρτη στηρίζεται στα εξής: κατηγοριεσ-προδιαγραφές Η/Νχαρτών λειτουργικες (ναυτιλιακες ) δυνατότητες λογισμικού κατηγοριεσ-προδιαγραφές υλικού (hardware) 1

2 ΤΥΠΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΑΠΛΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΥ ΧΑΡΤΗ 2

3 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Η/ΝΧΑΡΤΗ 3

4 ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΔΡΟΜΟΛΟΓΙΟΥ ΜΕ ΔΙΑΔΟΧΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΠΛΟΥ (WAY POINTS) WP1 WP2 WP3 WP4 4

5 ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΔΡΟΜΟΛΟΓΙΟΥ ΜΕ ΔΙΑΔΟΧΙΚΑ ΣΗΜΕΙΑ ΠΛΟΥ (WAY POINTS) (συνέχεια) 5

6 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Η/Ν ΧΑΡΤΗ ΑΠΛΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Η/Ν ΧΑΡΤΗ(ECS) Electronic Chart Systems (Δεν είναι αποδεκτά από τον Διεθνή Ναυτιλιακό Οργανισμό) ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ECDIS Electronic Chart Display and Information Systems (Είναι αποδεκτά από τον Διεθνή Ναυτιλιακό Οργανισμό) ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ RCDS Raster Chart Display Systems (Είναι αποδεκτά από τον Διεθνή Ναυτιλιακό Οργανισμό υπό προϋποθέσεις) ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ WECDIS Warship Electronic Chart Display and Information Systems (Χρησιμοποιούνται από το ΝΑΤΟ για την υποστήριξη των Ν. Επιχειρήσεων) 6

7 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ ΧΑΡΤΕΣ ΨΗΦΙΔΩΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ (RASTER CHARTS) ΧΑΡΤΕΣ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ (VECTOR CHARTS) 7

8 ΧΑΡΤΕΣ ΨΗΦΙΔΩΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ (RASTER CHARTS) Πιστά ψηφιακά αντίγραφα των έντυπων χαρτών Αποτελούνται από επιμέρους στοιχειώδη τμήματα που ονομάζονται εικονοστοιχεία (pixels- picture elements) ή εικονοψηφιδες [όπως οι κοινές φωτογραφίες]. Η απόδοση του χάρτη στην οθόνη γίνεται με το συνδυασμό όλων των εικονοψηφιδωνόπωςστιςψηφιακέςφωτογραφίες Κάθε εικονοψηφιδα προσδιορίζεται με τις συντεταγμένες και το χρώμα της Οι συντεταγμένες των εικονοψηφιδων προσδιορίζονται με βάση την χαρτογραφική προβολή και το πλάτος υπολογισμού του πρωτότυπου χάρτη. 8

9 ΝΑΥΤΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ ΨΗΦΙΔΩΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ ΒΝ ADMIRALTY RASTER CHART SERVICE (ARCS) Καλύπτουν σχεδόν όλους (95%) τους έντυπους ΧΒΝ Διατίθενται στο εμπόριο σε CD Διορθώνονται αυτόματα με τις εβδομαδιαίες αγγελίες μέσω λογισμικού Είναι αποδεκτοί από τον Διεθνή Ναυτιλιακό Οργανισμό 9

10 ΧΑΡΤΕΣ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ (VECTOR CHARTS) Ο χάρτης αποτελείται από τα κάτωθι επί μέρους στοιχεία: -σημεία (φανοί,ναυάγια κλπ) -γραμμές (ισοβαθείς, ακτογραμμή κλπ) -επιφάνειες (απαγορευμένες περιοχές, πεδία βολής κλπ) -περιγραφικά χαρακτηριστικά των παραπάνω στοιχείων -ονοματολογία Η απόδοση του χάρτη στην οθόνη γίνεται με τον συνδυασμό των παραπάνω στοιχείων Ο συμβολισμός των χαρτογραφικών στοιχείων στην οθόνη δεν είναι 10 κατ ανάγκη ίδιος με αυτόν του πρωτότυπου έντυπου χάρτη

11 ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ (VECTOR DATA) Τα διανυσματικά δεδομένα αποτελούνται από τα σημειακά, γραμμικά και επιφανειακά στοιχεία του χάρτη και τα περιγραφικά χαρακτηριστικά τους. Οι γραμμές (ισοβαθείς, ακτογραμμή κλπ) αποτελούνται από διαδοχικά ευθύγραμμα τμήματα (διανύσματα) που προσδιορίζονται με τις συντεταγμένες δύο σημείων (αρχής και τέλους). Τα σημεία (φανοί,ναυάγια κλπ) θεωρούνται διανύσματα μηδενικού μήκους Οι επιφάνειες (απαγορευμένες περιοχές, πεδία βολής κλπ) ορίζονται από κλειστές πολυγωνικές γραμμές. Τα ανωτέρω γεωμετρικά στοιχεία αποδίδονται στην οθόνη με τον κατάλληλο συμβολισμό ανάλογα με τα περιγραφικά χαρακτηριστικά τους πχ τα σημειακά στοιχεία συμβολίζονται σαν 11 φανοί, σημαντήρες, ναυάγια κλπ

12 ΧΑΡΤΕΣ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ Οι χαρτογραφικές πληροφορίες ταξινομούνται σε διάφορα επίπεδα πληροφοριών ανάλογα με το θεματικό τους περιεχόμενο πχ ακτογραμμή, ισοβαθείς, απαγορευμένες περιοχές, φανοί, σημαντήρες κλπ. Ο απεικονιζόμενος στην οθόνη Η/Ν χάρτης προκύπτει από την επεξεργασία ( επιλογή και συνδυασμό) των διαφόρων θεματικών επιπέδων 12

13 13

14 ΑΛΛΑΓΗ ΚΛΙΜΑΚΑΣ ΨΗΦΙΔΩΤΟΥ Η/Ν ΧΑΡΤΗ(RASTER CHART) Με την αλλαγή κλίμακας μεταβάλλεται: -το μέγεθος των χαρτογραφικών συμβόλων -το πάχος των γραμμών -το μέγεθος των χαρακτήρων (αριθμών/ γραμμάτων) 14

15 ΑΛΛΑΓΗ ΚΛΙΜΑΚΑΣ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΥ Η/Ν ΧΑΡΤΗ (VECTOR CHART) Με την αλλαγή κλίμακας παραμένει σταθερό: -το μέγεθος των χαρτογραφικών συμβόλων -το πάχος των γραμμών -το μέγεθος των χαρακτήρων (αριθμών/γραμμάτων) 15

16 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ Η/Ν ΝΑΥΤΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΗΣ ΜΟΡΦΗΣ (VECTOR CHARTS) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΝΑΥΤΙΛΙΑΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ ENCs (ELECTRONIC NAVIGATIONAL CHARTS) ΨΗΦΙΑΚΟΙ ΝΑΥΤΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ DNCs DIGITAL NAUTICAL CHARTS) ΑΛΛΟΙ 16

17 ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΝΑΥΤΙΛΙΑΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ ENCs (ELECTRONIC NAVIGATIONAL CHARTS) Είναι αποδεκτοί από τον Διεθνή Ναυτιλιακό Οργανισμό (ΔΝΟ). Η κατασκευή τους στηρίζεται στις αυστηρές τεχνικές προδιαγραφές S-57 του Διεθνούς Υδρογραφικού Οργανισμού (ΔΥΟ) Ενημερώνονται με αγγελίες μέσω λογισμικού Εκδίδονται από τις επίσημες ΥΥ ή από ιδιωτικές εταιρείες για λογαριασμό τους. Λόγωτηςπολυπλοκότητάςτουςκαιτωνυψηλών απαιτήσεων ακριβείας που πολλές φορές απαιτούν νέες Υ/Ε, η κατασκευή τους δεν έχει ολοκληρωθεί (ελάχιστος μόνο αριθμός ENCs έχει εκδοθεί) 17

18 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΧΡΗΣΕΩΣ ENCs ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΝΑΥΤΙΛΙΑΚΗ ΧΡΗΣΗ ΟΓΚΟΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ 1 Overview Σχεδίαση πλου Ανάλογος με αυτόν που αντιστοιχεί σε έντυπους ναυτικούς χάρτες κλίμακας μικρό-τερης από: 1: (πχ ναυτι-κός χάρτης που καλύπτει όλη τη Μεσόγειο Θάλασσα) 2 General Ναυτιλία ανοικτής θάλασσας. Ανάλογος με αυτόν που αντιστοιχεί σε έντυ-πους ναυτικούς χάρτες κλίμακας 1: : (πχ ναυτι-κός χάρ--της που καλύπτει όλες τις Ελλη-νικές ακτές ή το Βόρειο Αιγαίο) 3 Coastal Ακτοπλοΐα Ανάλογος με αυτόν που αντιστοιχεί σε έντυ--πους ναυτικούς χάρτες κλίμακας 1: : (πχ ναυτι-κός χάρ--της που καλύπτει τη θαλάσσια περιοχή Σαρω-νι-κούκόλπουή Σαρω-νι-κού κόλπου Στενού Αντικυθήρων) 4 Approach 5 Harbor Προσέγγιση ακτών Όρμοι- Πρόσγεια λιμένων Ανάλογος με αυτόν που αντιστοιχεί σε έντυπους ναυτικούς χάρτες κλίμακας 1: : (πχ ναυτι-κός χάρ--της που καλύπτει τις ακτές και τη θαλάσσια περιοχή των νήσων Θήρα - Ανάφη) Ανάλογος με αυτόν που αντιστοιχεί σε έντυπους ναυτικούς χάρτες κλίμακας 1: : (πχ ναυτι-κός χάρ--της που καλύπτει τον κόλπο Ελευσίνας ή Σούδας) 6 Berthing Λιμενοδείκτες Ανάλογος με αυτόν που αντιστοιχεί σε έντυπους ναυτικούς χάρτες κλίμακας μεγαλύτερης από 1: (πχ ναυτι-κός χάρ--της που καλύπτει το λιμάνι Πειραιά ή Πάτρας) 18

19 Γεωγραφική κάλυψη και αρίθμηση φατνίων (cells) ENCs κατηγορίας χρήσεως 3 Ακτοπλοίας [ Coastal ] 19

20 ΨΗΦΙΑΚΟΙ ΝΑΥΤΙΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ DNCs (DIGITAL NAUTICAL CHARTS) Εκδίδονται από την Εθνική Χαρτογραφική Υπηρεσία των ΗΠΑ (ΝΙΜΑ), πρώην DMA. Αποτελούν ψηφιακά αντίγραφα των αντίστοιχων έντυπων Ν. Χαρτών εκδόσεως ΝΙΜΑ και καλύπτουν τις κυριότερες θαλάσσιες περιοχές της Γης Η κατασκευή τους στηρίζεται στις προδιαγραφές VPF/DIGEST οι οποίες χρησιμοποιούνται από την ΝΙΜΑ για την κατασκευή όλων των ψηφιακών της χαρτών (Στρατιωτικών, Ναυτικών και Αεροναυτικών) ΔΕΝ ενημερώνονται με αγγελίες ΔΕΝ είναι αποδεκτοί από ΔΝΟ και ΔΥΟ Δεν διατίθενται στο εμπόριο, αλλά, τουλάχιστον επί του παρόντος, χρησιμοποιούνται μόνο για στρατιωτικές χρήσεις κυρίως από το ΠΝ των ΗΠΑ Είναι αποδεκτοί από ΝΑΤΟ για στρατιωτικές χρήσεις 20

21 ΔΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΝΑΥΤΙΛΙΑΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ ENCs Αποτελούνται από «χωρικά» και «περιγραφικά»«αντικείμενα» [spatial and feature objects] Κάθε χάρτης ENC είναι μία πολυσύνθετη βάση δεομένων (αντικειμενοστραφής βάση δεομένων Object Oriented Data Base) ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΟΙ ΝΑΥΤΙΛΙΑΚΟΙ ΧΑΡΤΕΣ ENCs (Αντικειμενοστραφής βάση Δεδομένων) Περιγραφικά Αντικείμενα (Feature Objects) Χωρικά Αντικείμενα (Spatial Objects) Γεωγραφικά περιγραφικά αντικείμενα (Geo Feature Objects) περιέχουν περιγραφικά χαρακτηριστικά των φυσικών οντοτήτων π.χ. χαρακτηριστικά πυρσών Γραμμές (edges) χρησιμοποιούνται για καθορισμό: - γεωμετρίας/ θέσεως γραμμικών περιγραφικών αντικειμένων - προσδιορισμό ορίων επιφανειών (faces) Συλλεκτικά περιγραφικά αντικείμενα (Collection feature objects) χρησιμοποιούνται για τον συσχετισμό άλλων αντικειμένων π.χ. σημαντήρας πάνω από ναυάγιο Σημεία (nodes) καθορίζονται με τις συντεταγμένες τους (συντεταγμένες φ,λστοσύστημαwgs-84 Πληροφοριακά Περιγραφικά Αντικείμενα (Meta Feature Objects) περιέχουν πληροφορίες άλλων αντικειμένων π.χ. μονάδες μετρήσεως μεμονωμένα σημεία ( isolated nodes) χρησιμοποιούνται για καθορισμό θέσεως σημειακών περιγραφικών αντικειμένων Χαρτογραφικά Αντικείμενα (Cartographic Objects) περιέχουν πληροφορίες για την απεικόνιση συμβόλων που δεν απεικονίζον φυσικές οντότητες (π.χ. ανεμολόγιο). συνδετικά σημεία (connecting nodes) χρησιμοποιούνται σαν αρχή και τέλος μιας ή περισσότερων γραμμών (edges) 21

22 Σχέση κύριου-δευτερευόντων περιγραφικών αντικειμένων 22

23 ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΙΣ ΤΟΥ ΙΔΙΟΥ Η/Ν ΧΑΡΤΗ ENC Ηλεκτρονικός Ναυτιλιακός Χάρτης (ENC) με απεικόνιση παραδοσιακών συμβόλων, ένδειξη ισοβαθούς ασφαλείας 5 μέτρων και απόκρυψη χαρακτηριστικών και τομέων φανών Ηλεκτρονικός Ναυτιλιακός Χάρτης (ENC) με απεικόνιση απλοποιημένων συμβόλων, ένδειξη ισοβαθούς ασφαλείας 20 μέτρων και ένδειξη χαρακτηριστικών και τομέων φανών 23

24 ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ ΣΥΜΒΟΛΩΝ ECDIS (ECDIS presentation library) Παραδείγματα παραδοσιακών συμβόλων Σημαντήρες, Ναύδετα, Ενδεικτικά Σημεία (Αλεώρια) [Buoys, mooring buoys, beacons] Παραδείγματα απλοποιημένων συμβόλων Σημαντήρες, Ναύδετα, Ενδεικτικά Σημεία (Αλεώρια) [Buoys, mooring buoys, beacons] 24

25 ΔΟΜΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΝΑΥΤΙΛΙΑΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ ENCs (αντικειμενοστραφής βάση δεομένων Object Oriented Data Base) Κλάση αντικειμένου: WRECKS Τιμές χαρακτηριστικών (βλ. πίνακα 3.2): CATWRK: 5 WATLEV: 4 Κλάση αντικειμένου: WRECKS Τιμές χαρακτηριστικών CATWRK: 2 WATLEV: 3 VALSOU: 4.6 QUASOU: 6 TECSOU: 6 χαρακτηριστικό (attribute) CATWRK (Category of wreck) VALSOU (value of sounding) WATLEV (Water level effect)... τιμές- περιγραφή... 1: non-dangerous wreck 2: dangerous wreck 3: distributed remains of wreck 4: wreck showing mast/masts 5: wreck showing any portion of hull or superstructure The value of the measurement of a sounding relative to the chart datum. Resolution: 0.1 m or 0.1 fm or 0.1 ft. Units are defined in the DUNITS attribute of the M_UNIT meta object class, e.g. metre (m) M_UNIT An area of uniform units of depth and/or height measurement. 1 partly submerged at high water 2 always dry 3 always under water/submerged 4 covers and uncovers 5 awash 6 subject to inundation or flooding 25

26 ΤΟΠΟΛΟΓΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ENCs Τα χωρικά αντικείμενα των ENCs, διακρίνονται σε: Σημεία (nodes), τα οποία διακρίνονται σε: Μεμονωμένα σημεία (isolated nodes Συνδετικά σημεία (connecting nodes) Γραμμές (edges), οι οποίες χρησιμοποιούνται για : Καθορισμό ενός γραμμικού αντικειμένου (πχ ακτογραμμή) Προσδιορισμό ορίου ενός ή περισσοτέρων επιφανειακών αντικειμένων (π.χ. όριο της χερσαίας περιοχής μιας νήσου και σαν όριο τηςαβαθούςπεριο-χής μεταξύ της ακτογραμμής και της ισοβα-θούς των 5 μέτρων) 26

27 ENC: ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΤΟΠΟΛΟΓΙΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΔΙΑΥΛΟΥ-ΚΟΜΒΩΝ (CHAIN-NODE MODEL) 27

28 αντικείμενο COALNE (Coastline) χαρακτηριστικό (attribute) CATCOA (Category of coastline) CONRAD (Conspicuous, radar) τιμές- περιγραφή 1 steep coast 2 flat coast 3 sandy shore 4 stony shore 5 shingly shore.. 6 glacier (seaward end) 7 mangrove 8 marshy shore 9 coral reef 10 ice coast... 28

29 Συλλεκτικά περιγραφικά αντικείμενα (collective objects) Συνδυαστικό αντικείμενο AssociationObject(C_ASSO) C_ASSO UWTROC C_ASSO = UWTROC C_AGGR Σύνθετο αντικείμενο Aggregation Object (C_AGGR) DAYMAR DAYMAR C_AGGR NAVLNE 29