ХАРАКТЕРИСТИКИ РІЗНИХ КАРТОГРАФІЧНИХ СИСТЕМ

Рис.1 Електронна карта растрового формату

Функціональні можливості растрової карти значно нижчі, ніж векторної, "розумної" карти. Векторна інформація зберігається у вигляді системи інструкцій для визначення та виведення на екран будь-якого фрагмента картки. Так, наприклад, ізобата може утримуватися у пам'яті у вигляді певного образу. Інша інформація про промальовування може включати, наприклад, колір та товщину ліній контуру. Ця інформація трансформується у зображення на екрані за допомогою процесора. Оскільки картографічна інформація тут зберігається у табличній формі, векторна система в порівнянні з растрової забезпечує більш високий рівень інформації.

Рис.2 Електронна карта векторного формату

Системи векторного формату являють також можливість отримання "шарової" інформації, коли користувач має вибір у частині того, якою навігаційною інформацією слід з'явитися на екрані дисплея. На жаль, складання та перевірка даних для векторної карти потребує великих зусиль, тоді як растрову карту зробити порівняно легко.

ECDIS - це векторна форматна система, що ефективно використовує відомості наявні в базі картографічних даних, проте формування баз для цієї системи виявилося значно важчим, ніж передбачалося раніше. Саме тому для розвитку ECDIS буде потрібно кілька років. Цей факт відкрив можливості для паралельного використання інших електронних картографічних систем, що особливо базуються на растровій технології (RCDS - Raster Chart Display System), зважаючи на легкість переведення в електронну форму даних існуючих паперових навігаційних карт.

Значна перевага систем, що використовують растрову технологію, полягає в тому, що растрова карта, що виводиться на екран дисплея, абсолютно знайомасудноводію і йому не треба освоювати нові чи змінені картографічні символи.

Найбільшими виробниками докладних кольорових векторних електронних карток є фірми Transas Marine, C-MAP, LiveChart. Їхня продукція використовується відомими світовими постачальниками навігаційних систем. Так, наприклад, карти фірми LiveChart, будучи одними з найкращих, характеризуються такими параметрами:

повністю шаруваті, при цьому будь-які шари інформації можуть "віддалятися" через непотрібність використання в умовах плавання;
високоточні (векторна лінія проходить центром паперової карти);
максимально докладні, оскільки містять всю інформацію, подану паперовими картами.

Користувачі колекції карток формату СМ-93, оформивши передплату на електронні картки, отримують компакт-диски з усіма картками, що є в колекції фірми С-МАР. Формат СМ-93 сумісний із міжнародним форматом обміну даними між гідрографічними службами NО S-57. У рамках стандартної передплати нові диски надходять споживачам з інтервалом чотири місяці. У період між новими випусками дисків можна отримувати коректуру електронних карт, звертаючись до сервера фірми С-МАР за допомогою глобальної мережі Internet.

Для порівняння нижче наведено якісні характеристики електронних карт растрового сканування та векторних.

Переваги растрових карток:

є прямими копіями з наявних паперових карток;
використовують звичні для користувачів кольори та символи;
мають таку ж точність і достовірність, що і паперові;
дешевше, простіше та легше у виробництві, ніж векторні;
офіційно видані растрові картки широко доступні;
можуть бути використані для вирішення більшості навігаційнихзадач, які зазвичай виконуються за допомогою паперових карт.

Недоліки:

не надають можливості вибіркового введення інформації на екран дисплея;
при накладенні іншої навігаційної інформації можливі спотворення зображення;
утрудненість в організації автоматичних тривожних попереджень про граничні глибини та інші небезпеки;
карту не можна запросити без застосування сформованої додаткової бази даних у рамках загальної довідкової системи;
неможливість змінити орієнтування карти щодо екрана;
потребують більшої за обсягом комп'ютерної пам'яті, ніж векторні.

Переваги векторних карток:

карти виконані шарами, які можна вибірково виводити на екран;
є можливість вибіркового показу карт;
легко здійснюється виведення даних без стиків карток;
судноводій має можливість укрупнювати або зменшувати масштаб зображення (ефект "наїзд/відкат");
можливість відзначати безпечні для власного судна глибини чи контур таких глибин та автоматично попереджати про підхід до небезпечних;
можливість отримання на запит додаткової інформації про об'єкти картки;
загалом швидший висновок на екран, ніж растрових карт;
карта може бути повернена щодо екрана будь-який кут;
дані картки можуть бути легко поєднані з інформацією іншого навігаційного обладнання (наприклад, САРП, РЛС, GPS тощо).

Недоліки:

підвищена складність виготовлення карт, велика тривалість за часом та вартість їхнього виробництва;
нестійкість офіційних форматів векторних карт, їх часта зміна
відсутність даних по великих морських районах, що,мабуть, триватиме ще кілька років;
необхідність підготовки та сертифікації штурманського складу для безпечної експлуатації систем ECDIS;
великі труднощі у забезпеченні якості та цілісності виведених на екран даних.

Однією з причин, що в даний час стримують широке впровадження ECDIS у практику судноводіння, є відсутність достатньої кількості ENC, що відповідають стандарту ШО S-57(e3). Численні приватні фірми, що виробляють ECS різних видів, як основний елемент цих систем використовують неофіційні електронні карти власних форматів, що не відповідають критеріям еквівалентності паперових карт.

Головними відмінними рисами ENC, що відповідає стандарту S-57 (e3) є:

база даних ENC кодується за допомогою математичних методів ланцюгової вузлової технології;
як рівненої поверхні використовується тільки еліпсоїд WGS-84, інші координатні системи не застосовуються;
для виробництва картки використовується лише двійкова форма подання даних. Використання алгоритмів стиснення заборонено, але база даних може захищатись від несанкціонованого доступу відповідними засобами;
інформація у базі даних кожного картографічного об'єкта зберігається окремо.

Після кількох років роботи з електронними картами та появи стандартів ECDIS виробники добре розуміють процес виготовлення бази даних ENC. У найпростішому поданні він складається з трьох компонентів: джерела, база даних та кінцевий продукт – електронна карта.

Як джерело баз даних електронних карт (E.G. Database) служать матеріали гідрографічних зйомок та промірів в аналоговій та цифровій формі, дигітаризації існуючих паперових карт, а також іншікартографічні та гідрографічні дані. Як видно з рис.4, на базі даних можуть проводитись різні типи цифрових продуктів: карти згаданих вище форматів СМ-93, Transas Marine і т.п. Електронні навігаційні карти формату S-57(e3) є одним із таких продуктів.