基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的電子海圖引擎的研究及應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的電子海圖引擎的研究及應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:電子海圖顯示與信息系統(tǒng)(Electronic Chart Display and Information System,簡(jiǎn)稱ECDIS)是符合數(shù)字海圖相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的船載助航系統(tǒng),是航海業(yè)中繼雷達(dá)/ARPA之后的一項(xiàng)重大的技術(shù)創(chuàng)新,其在現(xiàn)代船舶艦艇導(dǎo)航方面發(fā)揮著極其重要的作用。電子海圖引擎(Electronic Chart Engine,簡(jiǎn)稱ECE)作為ECDIS系統(tǒng)的軟件核心部分有著關(guān)鍵的地位,隨著電子海圖應(yīng)用越來(lái)越廣泛和新需求的不斷涌現(xiàn),對(duì)電子海圖引擎的研究應(yīng)用日益成為重要的核心課題。 目前,世界航運(yùn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展,為了制定世界范圍內(nèi)通用的電子海圖各種格式以及便于海圖在ECDIS等系統(tǒng)中的應(yīng)用,國(guó)際海事組織等制定了一系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。ECDIS的性能標(biāo)準(zhǔn)于1995年由國(guó)際海事組織(IMO)制定、討論、頒布實(shí)施,其中詳細(xì)規(guī)定ECDIS可以作為“1974海上人命安全公約(SOLAS)”中所要求的紙質(zhì)海圖的等價(jià)物,也即是說(shuō)電子海圖顯示與信息系統(tǒng)可以將船舶艦艇上應(yīng)用的傳統(tǒng)的紙質(zhì)海圖替換掉。IHO S-52標(biāo)準(zhǔn)于1996年12月由國(guó)際航道測(cè)量組織(IHO)進(jìn)行修訂頒布通過(guò),該標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)于電子海圖的顯示內(nèi)容、顯示物標(biāo)、海圖顏色以及ECDIS系統(tǒng)的顯示規(guī)范。IHO S-57標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)于數(shù)字化水文數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳輸、ENC數(shù)據(jù)庫(kù)的性能、以及ENC的改正概要的標(biāo)準(zhǔn)。1996年11月國(guó)際航道測(cè)量組織通過(guò)修訂完善公布了S-57的最新版本,即S-57(第三版)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)是各國(guó)通用的矢量電子海圖數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)和顯示標(biāo)準(zhǔn)。 本論文研究的電子海圖引擎將基于以上國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,其包括海圖數(shù)據(jù)處理、顯示、縮放、漫游、物標(biāo)加載等功能。電子海圖引擎的關(guān)鍵部分是通過(guò)對(duì)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電子海圖交換數(shù)據(jù)集的理論模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究處理進(jìn)行電子海圖顯示和應(yīng)用。電子海圖引擎可以應(yīng)用在ECDIS、船舶管理服務(wù)系統(tǒng)等各種海圖應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域中。通過(guò)對(duì)電子海圖引擎的研究可以為建立符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ECDIS提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并為海洋地理信息系統(tǒng)(MGIS)的發(fā)展提出見(jiàn)解。本論文研究?jī)?nèi)容主要包括以下方面: 1、本論文對(duì)電子海圖相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),如S-52標(biāo)準(zhǔn)、S-57標(biāo)準(zhǔn)、ISO/IEC8211數(shù)據(jù)封裝標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、封裝文件格式等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)研究,并結(jié)合實(shí)現(xiàn)方式與坐標(biāo)投影變換等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)詳細(xì)介紹海圖數(shù)據(jù)中點(diǎn)、線、面等基本信息的讀取、處理、顯示。 2、在實(shí)現(xiàn)海圖中點(diǎn)、線、面等物標(biāo)信息顯示基礎(chǔ)上,根據(jù)WebGIS理論基礎(chǔ)和生產(chǎn)需要,將WebGIS技術(shù)遷移應(yīng)用到電子海圖引擎研究中,研究實(shí)現(xiàn)了基于B/S方式的web電子海圖引擎,其可以應(yīng)用到不同的船載終端或船舶管理服務(wù)系統(tǒng)中。 3、在電子海圖引擎應(yīng)用方面,結(jié)合生產(chǎn)需要主要介紹船位實(shí)時(shí)刷新顯示、AIS船疊加顯示、電子圍欄、航跡回放等功能,并對(duì)其中主要實(shí)現(xiàn)算法進(jìn)行介紹,有較高的理論價(jià)值和生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。 綜上所述,論文主要研究基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)電子海圖引擎的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,針對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),并對(duì)電子海圖引擎在航海方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
【關(guān)鍵詞】:電子海圖 電子海圖引擎 S-52 S-57 ECDIS
【學(xué)位授予單位】:山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:U675.81;P208
【目錄】:
- 目錄4-6
- 摘要6-8
- Abstract8-10
- 1 緒論10-15
- 1.1 選題的背景意義10-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13
- 1.3 論文研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線13-15
- 1.3.1 研究?jī)?nèi)容13-15
- 1.3.2 技術(shù)路線15
- 2 電子海圖國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分析15-29
- 2.1 S-52 標(biāo)準(zhǔn)15-21
- 2.1.1 S-52 標(biāo)準(zhǔn)綜述16-17
- 2.1.2 S-52 數(shù)字海圖表示庫(kù)17-21
- 2.1.2.1 S-52 符號(hào)庫(kù)18-19
- 2.1.2.2 S-52 顏色編碼方案19-21
- 2.1.2.3 S-52 對(duì)應(yīng)表21
- 2.2 S-57 標(biāo)準(zhǔn)21-25
- 2.2.1 S-57 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型22
- 2.2.2 S-57 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解析22-24
- 2.2.3 S-57 數(shù)據(jù)封裝標(biāo)準(zhǔn)24-25
- 2.3 數(shù)字海圖其他規(guī)范25-26
- 2.4 海圖投影及坐標(biāo)變換26-29
- 3 海圖引擎設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)29-49
- 3.1 方案架構(gòu)設(shè)計(jì)29-31
- 3.2 海圖數(shù)據(jù)解析31-41
- 3.2.1 LR 數(shù)據(jù)解封31-34
- 3.2.2 數(shù)據(jù)處理入庫(kù)34-41
- 3.3 物標(biāo)分類組織41-44
- 3.4 數(shù)字海圖顯示44-49
- 4 方案優(yōu)化的研究49-61
- 4.1 海圖顯示模式49-51
- 4.2 海圖數(shù)據(jù)組織51-57
- 4.2.1 海圖分切52-55
- 4.2.2 海圖存儲(chǔ)55-56
- 4.2.3 海圖查找56-57
- 4.3 海圖顯示57-61
- 5 海圖引擎應(yīng)用61-66
- 5.1 船位實(shí)時(shí)顯示61-63
- 5.2 AIS 船疊加顯示63-64
- 5.3 電子圍欄64-65
- 5.4 航跡回放65-66
- 6 結(jié)論與展望66-69
- 6.1 本文結(jié)論66-67
- 6.2 研究展望67-69
- 參考文獻(xiàn)69-72
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-73
- 致謝73
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的電子海圖引擎的研究及應(yīng)用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):381534
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