Под информационной базой системы понимают программный продукт, включающий картографическую базу данных и систему управления базами данных.
Информационная база системы создается в соответствии со стандартами IMO и IНО по специальной технологии, по которой работают национальные гидрографические службы.
Она обеспечивает:
· просмотр любого участка Мирового океана. При этом автоматически подбирается номер карты и её оптимальный масштаб;
· любая карта может отображаться в удобном для судоводителя масштабе. Этот масштаб может быть оперативно изменен в пределах 1: 1000 – 1: 20000000;
· любой фрагмент карты может быть вырезан и увеличен на весь экран;
· судоводитель может быстро получить подробную информацию по любому картографическому объекту, отображаемому на экране;
· судоводитель может нанести на карту надписи, условные знаки, различные зоны и т.п.;
· возможность корректуры при невозможности изменить исходную базу данных;
· возможность выбора судоводителем режима истинного или относительного движения;
· возможность наложения на электронную карту радиолокационного изображения;
· возможность просмотра всех районов текущей карты и любой другой карты;
· возможность по команде судоводителя выделять, отключать или добавлять для отображения любые группы картографических объектов (например, глубины, изобаты, знаки навигационного ограждения, маяки и др.);
· возможность планирования рейса и предварительной прокладки;
· возможность сигнализации об опасностях или наступлении заданного судоводителем события;
· возможность автоматически при движении судна получать текущие координаты или пеленг и дистанцию, на любую выбранную на карте точку.
В настоящее время в соответствии с программой WEND создается система общей всемирной сети организаций для образования базы данных электронных навигационных карт для нужд международного судоходства, удовлетворяющих требованиям IMO к ECDIS.
КАРТОГРАФИЧЕСКАЯ БАЗА ДАННЫХ
Картографическая база данных - это совокупность картографических и навигационно - гидрографических данных, описывающих определенный район Мирового океана, для целей судовождения.
Картографическая база данных ECDIS создается по стандартам IMO и IHO. Это база данных, стандартизированных по содержанию, структуре и действующему формату обмена картографической информацией, выпущенная для использования на основе официальных данных, подготовленных национальными гидрографическими организациями, имеющими соответствующую лицензию и несущими ответственность за полноту и правильность отображения навигационной обстановки.
Картографические и навигационно-гидрографические данные, которые могут быть использованы и при составлении бумажных морских навигационных карт, преобразуются в цифровую форму, "шифруются" тщательно подобранными условными знаками, записываются на стандартные физические носители и переносятся в память компьютера судовой электронной картографической дисплейной информационной системы.
Создание банка данных официальных векторных полномерныхэлектронных морских навигационных карт и обмен цифровыми картографическими данными между странами осуществляется в стандарте-формате S-57/DX90.
В основе создания картографической базы данных лежат математическая модель Земли и математический способ изображения поверхности земного эллипсоида на плоскости – картографическая проекция.
При гидрографической и топографической съемке все объекты на поверхности Земли относятся к поверхности эллипсоида. При решении задач судовождения, связанных с обработкой результатов измерений, выполненных на земной поверхности, реальную фигуру геоида заменяют правильной фигурой, поддающейся математическому описанию. Такой фигурой является эллипсоид.
Из-за различия фигур геоида и эллипсоида невозможно добиться полного совпадения всех точек их поверхностей. Даже при самом оптимальном подборе размеров и способа ориентировки земного эллипсоида его поверхность на отдельных участках может отстоять по высоте от поверхности геоида на несколько десятков метров.
Работы по уточнению и оптимизации элементов земного эллипсоида велись учеными разных стран, поэтому в разных странах используются земные эллипсоиды с несколько отличающимися друг от друга элементами (эллипсоиды Бесселя, Кларка, Хайфорда, Эйри, Красовского, Южноамериканский и др.).
Геодезическую основу карты составляют координаты опорных пунктов, используемых при построении данной карты и определяющих географическое (плановое и высотное) положение всех её точек.
Координаты одних и тех же картографических объектов на картах, составленных для различных земных эллипсоидов, не совпадают. Для согласования результатов геодезических измерений, производимых в различных странах, рассчитываются международные земные эллипсоиды (европейский, спутниковые и др.). Наиболее оптимальным точным и общепринятым в настоящее время является земной эллипсоид WGS84 (World geodetic system - WGS).
Современные спутниковые системы навигации так же используют математическую модель земного эллипсоида (например, "Навстар" - WGS84).
Судоводитель должен иметь четкое представление, какая модель земного эллипсоида лежит в основе имеющейся у него картографической базы данных, какая модель земного эллипсоида используется в источниках навигационной информации (средствах внешней коррекции), входящих в состав (сопряженных с системой).
При создании карты решается задача изображения поверхности эллипсоида на плоскости по определенным математическим законам. Способ изображения поверхности Земли на плоскости называется картографической проекцией. Изображение системы меридианов и параллелей на карте называется картографической сеткой. Большинство навигационных морских карт составляется в нормальной равноугольной цилиндрической проекции Меркатора.
Важнейшими свойствами проекции являются:
· проекция равноугольна. Свойство равноугольности обеспечивает подобие фигур на карте и на местности;
· линия курса (локсодромия) изображается на карте прямой линией;
· картографическая сетка - сетка меридианов и параллелей карт представляет собой систему прямых линий, пересекающихся под прямыми углами.
Эти свойства максимально упрощают навигационную прокладку и решение других графических задач на карте.
В ECDIS принята проекция Меркатора. За главную параллель карты обычно принимается параллель, проходящая через центр экрана.
Основной характеристикой карты является масштаб. Данные электронной карты в картографической базе данных соответствуют определенным стандартным масштабам. В зависимости от масштаба электронные карты делятся на:
- карты мира (World) - 1:2500001 и меньше;
- генеральные карты (General) - 1:300001 – 1:2500000;
- прибрежные карты (Coastal) - 1:80001 - 1:300000;
- подходные (Approach) - 1:40001 - 1:80000;
- гавани (Harbour) - 1:10001 - 1:40000;
- планы (Plan) - 1:10000 и крупнее.
Электронные карты могут отображаться как в масштабе, которомусоответствуют её данные в картографической базе данных, так и в других масштабах. Отображение на экране дисплея района в более крупном масштабе, чем тот, в котором он записан в базе данных, называется перемасштабированием (overscale); соответственно отображение в более мелком масштабе недомасштабированием (under scale). Наибольший (наименьший) масштаб векторной полномерной электронной карты – это значение самого крупного (мелкого) масштаба, в котором в системе может представляться определенная карта.