测绘百科▏电子海图系统和海图数学基础

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测绘百科▏电子海图系统和海图数学基础

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电子海图系统（electronic chart system）由数据、软件和电子设备构成的显示海图信息的系统。舰船导航和指挥自动化系统的组成部分。用于存储、检索、显示和更新海图信息，叠加实时船位或其他运动目标，辅助航行和海图作业。又指电子计算机可识别、处理，且附于一定载体上的数字形式的海图数据。

主要由四部分组成，计算机处理器、软件和网络分系统，用于信息处理和传输；图形显示分系统，用于显示海图和附加信息；海图数据库，用于管理、产生和维护海图数据；用户接口，用于实施操作和连接导航设备、绘图仪和打印机等。

系统的基本功能有：①海图显示。根据本船位置自动选择和显示现有纸质海图的内容，以及根据需要增加的军事数据层，实现图形放大与缩小、海图投影转换、图形方向变化等灵活显示，符号颜色及其亮度调整等。②计算作业。人机交互实施计划航线标绘、实际船位与航线显示、各种航行参数管理、航路监测、方位距离标示和动态目标监测等。③信息输入输出。可设置数据叠加层，如雷达图像、声呐图像、多波束测深的格网数据、随潮汐变化的深度、运动的海流及其他数据，回放或打印历史航行记录，如时间、位置与速度，海图使用情况。④报警。在设定的状态下，如偏离计划航线、进入禁区、超越安

全深度区、海图比例尺超规定放大或缩小等，以文字、音响自动提示或报警。⑤海图数据库更新。以正常的控制台操作方式更换海图，或通过网络、卫星及无线电方式远距离传输改正数据，完成海图自动更新。

20世纪70年代开始，许多国家相继开发了不同类型的电子海图产品。20世纪末，国际海道测量组织、国际海事组织和国际电工委员会相继颁布了电子海图内容、显示、系统性能及其测试的标准，确认符合电子海图显示与信息系统（ECDIS）和官方电子海图数据库（ENCD）要求后，才能等同于纸质海图。21世纪初，军用电子海图已有标准化的产品，并逐步与舰船导航、指挥和武器系统集成。

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海图数学基础（mathematical foundation of chart）按照一定数学理论法则构建的海图地理空间位置框架。是海图制作的基础，海图编制的科学依据。包括海图投影、海图比例尺、坐标系统、高程系统（基准面）、制图网等。①海图投影。按一定的数学法则，把地球椭球（或球）表面的经纬线网转化为海图平面上相应的经纬线网的理论和方法，是海图数学基础中最重要、最复杂的问题，必须根据海图的用途和使用要求选择投影。为了保证等角航线投影成直线，航海图一般采用墨卡托投影，为了保证大圆航线投影成直线，则采用日晷投影。②海图比例尺。海图上线段长与相应实地水平距离之比。③

坐标系统。是海图要素的平面位置控制的基础，中国采用2000中国大地坐标系。④高程系统（基准面）。是海图要素的高程控制的基础，中国采用“1985国家高程基准”，深度基准采用理论最低潮面。⑤制图网。制作海图时按一定的间隔绘制的经纬线网格。