Brief course about Raster Charts или что нужно знать при работе с Растровыми Картами

Здравствуйте, друзья!

Продолжаем беседу о ECDIS. Сегодня хотелось бы коснуться темы, которая как бы это сказать…не такая насущная и важная, не такая первостепенная, а скорее носит общеобразовательный характер и поэтому служит больше для расширения уже имеющихся знаний, для увеличения профессионального кругозора.

В данной статье речь в большей степени пойдет о растровых картах.

С самого начала изучения электронных карт нам всегда и везде говорили, что электронные карты в корне делятся на 2 вида: растровые карты и векторные карты. Мы знаем, что векторная электронная карта – это цифровая база данных, в которой каждому отдельному объекту (береговой черте, изобате, бую, банке, глубинам и т.д.) присвоено отдельное цифровое значение. Таким образом, пользуясь векторной картой, мы можем выбирать и настраивать, какую информацию отображать на дисплее, добавляя и убирая так называемые “слои” навигационной информации. Далее векторные карты делятся на официальные векторные карты (произведенные от имени Государства уполномоченными Гидрографическими Офисами или другими соответствующими государственными структурами) и неофициальные (которые произведены частными компаниями). Помимо этого, к векторным картам применяется ряд определенных стандартов, которым они должны соответствовать, стандарты эти устанавливает Международная Гидрографическая Организация (International Hydrographic Organization – IHO). И вот эти “официальные” векторные карты, которые называют коротко ENC (Electronic Navigational Chart), могут служить эквивалентной заменой бумажным картам, о чем говорится в Конвенции SOLAS. В ECDIS должны использоваться только ENC, чтобы он оставался ECDIS’ом, иначе он теряет свой статус и становится обычным ECS (Electronic Chart System), а это уже влечет за собой некоторые дополнительные условия, которые должны быть выполнены. Но давайте будем двигаться по порядку и не забегать вперед, чтобы не путаться.

Итак, растровая карта – это цифровая сканированная копия привычной для нас бумажной карты. Но карта эта не лежит на штурманском столе, а она отображается на дисплее ECDIS или ECS. Давайте на будущее условимся, что когда мы говорим о бумажных картах, то мы имеем в виду только официальные бумажные карты, т.е. карты, изданные от имени Государства уполномоченными Гидрографическими Офисами или другими соответствующими государственными структурами.

Растровые карты, также как и векторные, делятся на 2 типа: официальные и неофициальные. Как мы уже понимаем, “официальные” растровые карты, это карты, которые произведены от имени Государства уполномоченными Гидрографическими Офисами или другими соответствующими государственными структурами. Коротко такие карты называют RNC (Raster Navigational Chart). Все остальные растровые карты считаются неофициальными.

RNC должны соответствовать стандарту Международной Гидрографической Организации (IHO), который называется: S-61 – Product Specifications for Raster Navigational chart.

Не все районы Мирового Океана покрыты картами ENC. В тех районах, где нет покрытия картами ENC, разрешается использование ECDIS в режиме RCDS Mode (Raster Chart Display System Mode), это значит, что вместо официальных векторных карт (ENC) в ECDIS можно использовать официальные растровые карты (RNC). Конечно же, это возможно делать только при условии, что Администрация Флага судна одобрила и утвердила использование ECDIS в RCDS Mode. Но при эксплуатации ECDIS в режиме RCDS Mode растровые карты должны использоваться совместно с соответствующими откорректированными бумажными картами. Об этом всем говорит нам Резолюция IMO MSC.232(82) “Adoption of the revised performance standards for ECDIS”.

Пункт 8.5 Резолюции:

И пункт 1.2 из Приложения 7, которое посвящено Raster Chart Display System Mode:

И сразу возникает вопрос, что же именно значит это понятие: “Appropriate portfolio of up-to-date paper charts (APC)”? В этом же Приложении 7 ниже в пункте 3.7 идет подробное разъяснение этого понятия:

Интересно выделить из вышесказанного, что Страны-участники Организации сами определяют, какие карты являются соответствующими для конкретного района. Эту информацию без труда можно найти на официальном сайте IHO: www.iho.int. Там необходимо перейти в раздел: “ENCs, ECDIS & S-100” и в этом разделе выбрать пункт: “Backup Paper Chart Requirements”. Перед Вами откроется список Гидрографических офисов Стран-участников. У каждого Гидрографического офиса Страны-участника имеется свой список карт, который считается достаточным иметь в том районе плавания, который охватывает юрисдикция данного Гидрографического офиса Страны-участника Организации. Естественно, сами карты из каждого конкретного списка будут бумажными картами, произведенными данным Гидрографическим офисом, т.е. местными картами. И список карт этот можно использовать в двух случаях:

1)     Иметь перечисленные карты в качестве back-up системы, если на судне установлен один ECDIS.

2)     Иметь перечисленные карты, если ECDIS используется в режиме RCDS Mode.

Конечно, никто не запрещает иметь на борту бумажные карты, произведенные Гидрографическим Офисом Великобритании, который все знают под именем UKHO (British Admiralty), карты которого покрывают почти весь Мировой океан. Но все же есть районы, не покрытые картами UKHO. Мне вспоминаются переходы по рекам в Бразилии или Аргентине, где агент присылал обязательный список карт местного производства, которые покрывали эти реки, а затем на судно поставлялись и сами карты. В принципе можно и не заморачиваться с этим вопросом, но в духе проекта Key4mate, думаю, нелишним будет знать, где самому можно найти обязательный список местных карт, если вдруг агент что-то напутает, естественно при наличии интернета. Или можно заранее скачать все списки карт всех Гидрографических Офисов и не зависеть от интернета.

Подводя промежуточный итог, следует отметить, что судовладельцы должны проконсультироваться с Администрациями Флага, под которыми зарегистрированы их суда, прежде чем использовать режим Raster Chart Display System Mode. И если такой режим Администрацией утвержден, то его можно смело использовать. Вообще само по себе использование растровых карт в тех районах, где недоступны ENC, изначально нацелено на то, чтобы количество бумажных карт на борту было уменьшено до минимального безопасного для навигации уровня. А список карт, который отвечает этому минимальному, безопасному для навигации уровню мы знаем, где теперь можно найти и посмотреть.

IMO издала циркуляр SN/Circ.207/Rev.1 “Differences between RCDS and ECDIS”. В нем отмечены основные моменты в различии между использованием RNC и ENC. Режим RCDS Mode не обеспечивает полной функциональности ECDIS, поэтому, когда он используется необходимо иметь “appropriate portfolio of up-to-date paper charts”.

Можно выделить плюсы и минусы в использовании растровых карт.

Плюсы растровых карт:

- растровые карты являются абсолютными копиями уже знакомых нам бумажных карт;

- на растровых картах применяются те же цвета и символы, как на привычных бумажных картах;

- неопытный пользователь не может убрать по незнанию и неумению важную навигационную информацию с дисплея (не может выключить важный навигационный “слой”, как в случае с векторной картой);

-  корректура на растровые и бумажные карты выходит одновременно, без задержек;

- официальные растровые карты (RNC) имеют большее мировое покрытие, хотя с каждым годом мировое покрытие векторных карт продолжает возрастать;

- растровые карты производить легче, чем векторные и их производство  требует меньших материальных затрат.

Минусы растровых карт:

- растровые карты невозможно настроить удобным образом (невозможно убрать лишнюю и ненужную информацию);

- растровые карты не могут сигнализировать (выдавать alarm), когда судно намеревается пересечь границу Safety contour, или границу какого-то определенного района, или когда судно движется к одиночной опасности;

- растровые карты невозможно ориентировать по курсу судна или как-либо ещё. Ориентация в них только по Северу. Если даже оборудование и позволяет перевернуть карту по курсу судна, то картинка будет неудобная, т.к. все символы и надписи могут отображаться перевернутыми, в зависимости от курса судна.

- растровые карты требуют больший объем памяти для их работы и хранения, по сравнению с векторными картами.

- один из самых больших минусов растровых карт, это то, что изображение нельзя увеличивать или уменьшать. Растровые карты ограничены тем разрешением изображения, в котором они отсканированы. Если приближать или уменьшать карту, то это серьезно сказывается на качестве изображения на экране. На картинке снизу видно, на примере буя, как выглядит чрезмерное приближение растровой карты:

Хотя RNC на экране выглядит так же, как и официальная бумажная карта на штурманском столе, но все-таки кое-какие добавочные свойства, по сравнению с бумажной картой, у RNC имеются:

- имеется так называемый гео-референс механизм, т.е. механизм, с помощью которого географические позиции могут быть нанесены или сняты с карты;

- имеется возможность автоматического обновления RNC, а также просмотра статуса корректуры;

- имеется возможность выбора отображения RNC в дневном и ночном режиме.

Сейчас давайте поговорим немного о привязке географических координат, т.е. о датуме.  Не секрет, что  все официальные векторные карты (ENC) построены на базе рефернец-эллипсоида WGS-84. Координаты в этом же датуме выдает приемник GPS, который подключен к ECDIS и в целом никаких проблем не возникает. Хотя все-таки стоит проверять настройки в самом ECDIS и GPS (там и там есть функция конвертирования датумов).

Растровые карты, как мы помним, это те же бумажные карты, только в цифровом виде. А за бумажные карты мы уже давно в курсе, что часть из них построена на базе референц-эллипсоида WGS-84, но также имеются бумажные карты, которые построены на базе других референц-эллипсоидов. Значит, тот же самый принцип относится и к растровым картам: часть растровых карт построена на базе референц-эллипсоида WGS-84, а другая часть растровых карт построена на базе других референц-эллипсоидов. На бумажных картах, построенных на базе других референц-эллипсоидов, часто можно найти поправки, которые нужно применить к позициям, полученным с приемоиндикатора GPS, чтобы эти позиции правильно были нанесены на карту. Такое же самое явление наблюдается и на растровых картах. Разница между так называемым местным датумом растровой карты и датумом WGS-84 называется WGS-84 Shift. Для большинства растровых карт величина этой разницы (поправки) известна и конвертация позиции производится автоматически, что очень удобно для оператора. Однако есть такие растровые карты, где величина WGS-84 Shift неизвестна и оператор должен сам ее определить. Также существуют карты, где величина WGS-84 Shift может быть известна не для всей карты, а для какой-то её части. В этом случае оператор должен сам её определить для той части карты, где она неизвестна.

Как же узнать, когда величина поправки WGS-84 Shift определена для конкретной растровой карты, а когда она известна частично или неизвестна вообще? Для этого необходимо посмотреть легенду растровой карты, на подобии как смотрят легенду бумажной карты. В какое именно меню нужно зайти на Вашем конкретном ECDIS мы здесь рассматривать не станем, Вы без труда сможете это определить сами, заглянув в мануал к оборудованию. Ниже приведены примеры легенды карт с различными вариантами поправки WGS-84 Shift на примере оборудования Furuno:

Далее есть возможность более детально посмотреть, чему именно равна поправка WGS-84 Shift, когда значение этой поправки изначально известно. Ну и естественно есть возможность ввести эту поправку вручную, когда значение её изначально неизвестно, и не указано. Следует отметить, что если значение поправки изначально определено и указано изготовителем, то это значение, скорее всего нельзя будет изменить вручную на другое. Хотя все нужно уточнять, листая конкретный мануал, который идет к конкретному оборудованию. Опять же, на примере оборудования Furuno, через легенду карты попадаем в окно, в котором можно смотреть и вручную вводить поправку WGS-84 Shift:

На рисунке сверху величина WGS-84 Shift определена и введена производителем карты. Мы можем её просто посмотреть, делать ничего не нужно.

Далее смотрим на другой пример, когда поправка WGS-84 Shift не определена изначально и оператор вводит её вручную:

Для того, чтобы ввести поправку вручную, необходимо поставить галочку в пункте “Enable changes”, затем ввести поправки к широте и долготе в соответствующие поля и в конце, чтобы поправка начала применяться необходимо поставить галочку в пункте “Activate”:

Ну и в завершении разговора о датуме и о поправке WGS-84 Shift хочется показать, как ECDIS сигнализирует оператору о текущем состоянии поправки. Текущее состояние поправки WGS-84 Shift отображается в окне курсора (для оборудования Furuno):

Я думаю, каждому понятно, что очень важно следить за статусом поправки WGS-84 Shift, чтобы все позиции отображались правильно, таким образом, это позволит судну избежать аварийной ситуации.

А сейчас давайте поговорим,  что можно сделать с недостатком растровых карт, который касался того, что растровые карты не могут сигнализировать (выдавать alarm) в том случае, если судно намеревается пересечь границу Safety contour или границу какого-то определенного важного района и т.п. И ещё, при выполнении проверки маршрута (Route check), если маршрут проходит через какие-либо навигационные опасности, никакие предупреждения выдаваться не будут, если эта проверка будет проходить с использованием растровых карт. Однако кое-что с этим недостатком можно сделать…

Для устранения вышеописанного недостатка можно использовать такую удобную функцию, которая есть не только в ECDIS, но и в некоторых радарах, которая называется User Chart. Разберем, как это будет выглядеть. Функция User Chart позволяет оператору наносить на карту какую-то полезную дополнительную вспомогательную информацию в виде одиночных символов, либо в виде линий и даже областей-зон.

Если на растровую карту нанести через функцию User chart очертания каких-то навигационных опасностей (одиночных опасностей или же опасностей в виде обширной области – No Going Area), и далее, если судно намеревается пересечь какую-то нанесенную таким образом опасность (watch-ahead вектор пересекает нанесенную опасность или границу зоны), ECDIS будет сигнализировать нам об этом, он будет выдавать Alarm, как в случае с векторными картами:

Но для такого результата необходимо выполнить несколько действий, разберем, как это делается на примере оборудования Furuno:

1)   Изначально, при создании User Chart (при создании одиночного символа, линии или области) необходимо ставить галочку в поле Danger Symbol:

Если галочку не ставить, то символы, созданные через функцию User Chart, не будут использоваться для сигнализации, никакие Alarm’ы выходить не будут. Когда стоит галочка в поле Danger Symbol, то все созданные через функцию User Chart объекты окрашиваются в красный цвет, когда галочка не стоит, то все объекты окрашены в какой-то другой нейтральный цвет в зависимости от производителя оборудования, но не в красный.

2)   Необходимо выставить (активировать), чтобы объекты, созданные через функцию User Chart, использовались для сигнализации, т.е. чтобы ECDIS выдавал визуальное или звуковое предупреждение, если судно намеревается пересечь нанесенные нами объекты или войти в нанесенную  нами зону. Для этого нужно зайти в пункт Главного Меню, который называется Chart Alerts. В этом пункте выбираем вкладку Alerts. В этой вкладке в самом верху в окошке Ignore, мы видим, какие объекты НЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ для сигнализации, там их целый список. Необходимо из данного списка выбрать интересующие нас объекты, и выбрать, каким образом ECDIS нам будет о том или ином объекте сигнализировать, т.е. будет ли только визуальная сигнализация или же будет дополнительно подаваться звуковая сигнализация. Весь полный список объектов (Alarm’ов) можно использоваться только при работе с векторными картами, потому что мы помним, что все объекты на векторных картах существуют отдельно друг от друга. В нашем же случае, при работе с растровой картой, если выбрать , к примеру, для сигнализации такой объект, как “Area to be avoided”, то ничего не произойдет, потому что на растровой карте такого объекта не существует отдельно. Растровая карта – это просто отсканированное изображение, картинка иными словами. А вот нанесенные нами на неё объекты через функцию User Chart, это уже отдельные объекты, которые ECDIS может распознать и отделить для работы с ними. Поэтому в данном примере, при работе с растровой картой, единственное, что мы можем выбрать из списка в окошке Ignore, это объект User Chart Danger, так и поступаем, перетаскиваем его либо в окошко Graphical Indication, либо в окошко Alarm/ Warning:

И далее мы можем видеть, как одиночные символы, линии или зоны, которые нанесены функцией User Chart с отметками Danger и которые попадают в область нашего маршрута, отображаются на дисплее:

3)   Выставляется Watch-ahead вектор, параметры которого устанавливаются, сообразуясь с окружающей навигационной обстановкой, политикой Компании, указанием капитана и прочими соображениями:

Если какой-то объект, который наносился через функцию User Chart с пометкой Danger, попадает в область выставленного Watch-ahead вектора, ECDIS сразу будет генерировать и выдавать оператору Alarm. Это единственное применимое решение вопроса об Alarm’ах для растровых карт.

Напоследок скажем пару слов о корректуре растровых карт. Ведь правило 27 из Главы V Конвенции SOLAS требует, что все карты были откорректированы. Обычно ECDIS наносит корректуру на RNC автоматически, используя файлы обновлений. Эти файлы, как правило, содержатся на CD дисках, которые присылают на судно. Либо же файлы с обновлениями могут передаваться на судно дистанционно через спутникуковую связь, что на сегодняшний день является уже частым явлением.

Сегодня существует большое количесство дистрибьютеров растровых карт, у которых есть свои собственные сервисы для поддержания карт на современном уровне.

Одним из крупнейших дистрибьюторов растровых карт является изветный нам Гидрографический Офис Великобритании (United Kingdom Hydrographic Office -UKHO). У него есть специальный сервис, который называется Admiraly Raster Chart Service (ARCS), поговорим немного о нём.

ARCS это коллекция бумажных карт UKHO, только в цифровом формате. Номера растровых и бумажных карт UKHO (или как мы привыкли – BA – British Admiralty) полностью совпадают. Коллекция насчитывает более 3000 тысяч RNC. Вся коллекция содержится на 11-ти Base CD дисках. На дисках с 1-го по 10-тый содержатся карты отдельных регионов, а на 11-том диске содержаться генеральные карты с маштабом 1:3500 000 или еще мельче:

Ещё UKHO предупреждает, что некоторые генеральные карты могут находиться не на 11-том, а на каком-то региональном Base CD, который она охватывает. Это нужно помнить учитывать.

Так же, как и в случае с ENC, необходимо приобрести за деньги лицензии (permits) для того, чтобы карты можно было использовать и корректировать. Существует два варианта это сделать, приобрести лицензию на необходимые региональные фолио и (или) одно мировое фолио с генералками, либо же можно приобрести лицензию на выбранные индивидуальные карты, так сказать chart-by-chart basis.

При подписании на ARCS на судно также начинают поступать CD диски с корректурой, т.н. Update CDs, которые содержат последнюю информацию из UKHO Notice to Mariners, включая Temporary & Preliminary Notices to Mariners (T&P NMs). Помимо дисков также существует возможность корректуры через интеренет с помощью специальных приложений. Стоит отметить, что недельная корретура ARCS полностью синхронизирована с UKHO Notice to Mariners для бумажных карт, включая номера извещений. Это очень уменьшает запутанность, когда одновременно с RNCs используются эквивалентные бумажные карты UKHO.

Update CD выходит каждую неделю, а сами  Base диски с коллекцией карт (с 1-го по 11-тый) переиздаются с различной периодичностью и по одному (не сразу все 11), т.е. не так, как в случае с ENCs, когда сразу все базовые диски переиздаются одновременно раз в 6-8 недель.

Новые карты (New Charts) и новые издания (New Editions) существующих растровых карт UKHO выходят одновременно с новыми картами и новыми изданиями эквивалентных бумажных карт UKHO. Эти новые карты и новые издания существующих растровых карт включаются в недельный Update CD до тех пор, пока они не будут включены в соответсвующий региональный Base CD во время его следующей выхода. Сам по себе ARCS Update CD является кумулятивным (накопительным), так же, как и в случае с Update CD, на котором сожержатся ENCs. Если на судно поступили сразу несколько ARCS Update CDs, то необходимо установить только самый последний из них (самый поздний по дате выхода). Одновременно с ARCS Update CD на судно может поступить какой-то переизданный ARCS Base CD, его нужно также установить вместе с Update CD. Важно помнить, что если на Base CD содержится новое издание какой-либо карты, то последующая корректура этой карты с Update CD будет невозможна, пока это новое издание карты не будет установлено с Base CD.

Пожалуй, на сегодня хватит, мы достаточно неплохо углубились в тему растровых карт, и теперь, думаю, многое стало понятным. Если говорить в целом и смотря в будущее, то можно сказать, что использование растровых карт на борту судна постепенно сокращается и эти карты с каждым днем становятся менеее популярными. Это связано с тем явлением, что с каждым днем увеличивается покрытие официальных векторных карт (ENCs), которые позволяют использовать все функциональные возможности ECDIS и целиком удовлетворяют всем требованиям. В тех же районах, где нет покрытия ни ENC, ни RNC нужно по-старинке пользоваться бумажными картами.

С наилучшими пожеланиями, Денис Штефуряк

Комментарии

Оставить комментарий

Олег

27 июня 2016

Спасибо,полезная информация.Вообще проект хороший!

Штефуряк Денис

27 июня 2016

Благодарю, Олег! Очень рад, что Вы нашли эту информацию полезной! Такая реакция со стороны коллектива только стимулирует на создание новых проектов!

Березовский Василий

29 июня 2016

Денис, спасибо за предоставленный материал. Доходчиво и хорошо читается. С уважением.

Алексей Волокитин

29 июня 2016

Спасибо за познавательную информацию!!!

Anatoliy

30 июня 2016

Спасибо,полезная информация

Андрей

21 июля 2016

спасибо!

Andrii Mykhailenko

26 октября 2016

Уточню: в случае если WGS-84 Shift не указан в ECDIS, откуда мы его берем? С соответсвующей для этого района бумажной карты (на которой должен этот shift быть указан), верно ? А в случае, если partially defined? Это имеется в виду для районов на ECDIS, которые охватывают границы более, чем одной бумажной карты?

Только зарегистрированные пользователи могут комментировать

Обновления на почту
Последние комментарии
  • Особенности захода судна в Австралию 2019-08-25 Ответ: Штефуряк Денис Степанович Роман Михайлович, благодарю за вопрос) Вы же понимаете, что мы говорим про австралийцев, людях, которые зациклены на правильности намного больше, чем ...
  • Работа на Танкере – САЗРИУС/ODME 2019-08-24 Ответ: Игорь Есть ли какие то требования касально Annual shore service of ODME?...
  • Особенности захода судна в Австралию 2019-08-23 Ответ: Бочкарёв Роман Михайлович Скажите,а если по каким-то причинам нет возможности провести обмен балласта на 95% (например, на судне нет эжектора,а балластный насос хватает воздух ...

Рекомендуем

Весь каталог

Enclosed Space Entry

Enclosed Space Entry

Видеокурс: 6 уроков

Основные аспекты техники безопасности при входе и работе в замкнутых помещениях

Автор: Александр Пипченко

КУПИТЬ 250,00 грн.

Вебинар ECDIS

Вебинар ECDIS

Урок: 30 мин

Инструкция по доступу на Вебинар ECDIS доступна после оплаты

Автор: Александр Пипченко

КУПИТЬ 300,00 грн.