基于国际标准的电子海图引擎的研究及应用

发布时间：2017-05-20 12:02

  本文关键词：基于国际标准的电子海图引擎的研究及应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电子海图显示与信息系统(Electronic Chart Display and Information System,简称ECDIS)是符合数字海图相关国际标准的船载助航系统，是航海业中继雷达/ARPA之后的一项重大的技术创新，其在现代船舶舰艇导航方面发挥着极其重要的作用。电子海图引擎(Electronic Chart Engine,简称ECE)作为ECDIS系统的软件核心部分有着关键的地位，随着电子海图应用越来越广泛和新需求的不断涌现，对电子海图引擎的研究应用日益成为重要的核心课题。 目前，世界航运业正在蓬勃发展，为了制定世界范围内通用的电子海图各种格式以及便于海图在ECDIS等系统中的应用，国际海事组织等制定了一系列国际标准。ECDIS的性能标准于1995年由国际海事组织(IMO)制定、讨论、颁布实施，其中详细规定ECDIS可以作为“1974海上人命安全公约(SOLAS)”中所要求的纸质海图的等价物，也即是说电子海图显示与信息系统可以将船舶舰艇上应用的传统的纸质海图替换掉。IHO S-52标准于1996年12月由国际航道测量组织(IHO)进行修订颁布通过，该标准是关于电子海图的显示内容、显示物标、海图颜色以及ECDIS系统的显示规范。IHO S-57标准是关于数字化水文数据的转换和传输、ENC数据库的性能、以及ENC的改正概要的标准。1996年11月国际航道测量组织通过修订完善公布了S-57的最新版本，即S-57(第三版)国际标准,该标准是各国通用的矢量电子海图数据交换标准和显示标准。 本论文研究的电子海图引擎将基于以上国际标准进行，其包括海图数据处理、显示、缩放、漫游、物标加载等功能。电子海图引擎的关键部分是通过对符合国际标准电子海图交换数据集的理论模型和数据结构研究处理进行电子海图显示和应用。电子海图引擎可以应用在ECDIS、船舶管理服务系统等各种海图应用相关领域中。通过对电子海图引擎的研究可以为建立符合国际标准的ECDIS提供理论基础和实践经验，并为海洋地理信息系统(MGIS)的发展提出见解。本论文研究内容主要包括以下方面： 1、本论文对电子海图相关国际标准，如S-52标准、S-57标准、ISO/IEC8211数据封装标准的数据模型、数据结构、封装文件格式等内容进行详细研究，并结合实现方式与坐标投影变换等数学基础详细介绍海图数据中点、线、面等基本信息的读取、处理、显示。 2、在实现海图中点、线、面等物标信息显示基础上，根据WebGIS理论基础和生产需要，将WebGIS技术迁移应用到电子海图引擎研究中，研究实现了基于B/S方式的web电子海图引擎，其可以应用到不同的船载终端或船舶管理服务系统中。 3、在电子海图引擎应用方面，结合生产需要主要介绍船位实时刷新显示、AIS船叠加显示、电子围栏、航迹回放等功能，并对其中主要实现算法进行介绍，有较高的理论价值和生产应用价值。 综上所述，论文主要研究基于国际标准电子海图引擎的关键技术问题，针对这些关键技术问题进行方案设计和实现，并对电子海图引擎在航海方面的应用进行了研究。
【关键词】：电子海图 电子海图引擎 S-52 S-57 ECDIS
【学位授予单位】：山东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U675.81;P208
【目录】：

• 目录4-6
• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 选题的背景意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国外研究现状12-13
• 1.2.2 国内研究现状13
• 1.3 论文研究内容及技术路线13-15
• 1.3.1 研究内容13-15
• 1.3.2 技术路线15
• 2 电子海图国际标准分析15-29
• 2.1 S-52 标准15-21
• 2.1.1 S-52 标准综述16-17
• 2.1.2 S-52 数字海图表示库17-21
• 2.1.2.1 S-52 符号库18-19
• 2.1.2.2 S-52 颜色编码方案19-21
• 2.1.2.3 S-52 对应表21
• 2.2 S-57 标准21-25
• 2.2.1 S-57 标准数据模型22
• 2.2.2 S-57 数据结构解析22-24
• 2.2.3 S-57 数据封装标准24-25
• 2.3 数字海图其他规范25-26
• 2.4 海图投影及坐标变换26-29
• 3 海图引擎设计实现29-49
• 3.1 方案架构设计29-31
• 3.2 海图数据解析31-41
• 3.2.1 LR 数据解封31-34
• 3.2.2 数据处理入库34-41
• 3.3 物标分类组织41-44
• 3.4 数字海图显示44-49
• 4 方案优化的研究49-61
• 4.1 海图显示模式49-51
• 4.2 海图数据组织51-57
• 4.2.1 海图分切52-55
• 4.2.2 海图存储55-56
• 4.2.3 海图查找56-57
• 4.3 海图显示57-61
• 5 海图引擎应用61-66
• 5.1 船位实时显示61-63
• 5.2 AIS 船叠加显示63-64
• 5.3 电子围栏64-65
• 5.4 航迹回放65-66
• 6 结论与展望66-69
• 6.1 本文结论66-67
• 6.2 研究展望67-69
• 参考文献69-72
• 攻读学位期间发表的学术论文72-73
• 致谢73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：基于国际标准的电子海图引擎的研究及应用，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：381534