2.2.7 电子海图系统解析及开发 海图显示 - 数据分层及显示分类

海图显示，即将海图数据（点、线、面）在可视化，供使用者查阅。电子海图相比于纸质海图，其显示的信息多样性和展示的灵活性的特点。

信息的多样性可能包括：

• 纸质海图的信息（例如海岸线，深度等高线，浮标）；
• 交通定线制，指定区域，注意事项等；
• 海道测量组织（HO）的补充信息等；
• 船员注记，其他本地图表信息，制造商信息；
• 诸如航线设计之类的海图作业；电子方位线和活动距标圈等；
• 本船的位置和速度矢量，船首向和转头速率，航迹；
• 定位精度，或定位信息的校核；
• 根据本船特点，给出操船建议；
• 来自雷达和其他传感器的信息；
• 来自AIS的信息；
• ECDIS产生航行警示和警报，
• 海岸当局提供的遥测信息（交通流，实时潮汐等）；
• 冰区信息；
• 提醒（如联系引航站等）；
• 其他设备发出的消息（如机舱显示器上的警报）。

展示的灵活性可能包括：

• 显示/隐藏各种类型的海图和非海图信息，
• 选择标准显示或细化显示，以及完整或简化物标符号；
• 使用光标获取物标的详细信息；
• 叠加/隐藏雷达视频或雷达目标信息；
• 覆盖/隐藏其他各种传感器信息，或岸上遥测信息；
• 更改显示的比例或显示方向；
• 选择真运动或相对运动显示方式；
• 更改软件的布局，如文本信息的边距等；
• 操作员与ECDIS的互操作；
• 发出导航警告，如过于接近安全等深线、即将进入禁区、超比例尺显示等；
• 计算机对搁浅危险的评估示意图；
• 以图形方式展示紧迫局面操船时附近船舶动态，
• 其他未来发展。

数据分层

电子海图显示与纸质海图投影规则一样，但与纸质海图一次性成形不同，电子海图可根据不同航海需要随时选择性地分层显示所需数据。电子海图绘制其实是逐层绘制的，如空白海图上先绘制浅滩，接着陆地，再山形线，最后灯塔等。电子海图系统里的全部数据，包括海图信息、雷达信息和本船/AIS信息等，按照S-52标准进行分层与显示优先级管理。在显示过程中，当物标在空间范围里发生重叠时，要优先保证级别高的信息能够清晰、完全被显示，级别靠后的信息不能覆盖其前级信息。

S-52标准中，ECDIS应将处理的数据至少分成10级（同一级内也可存在多种物标要素、也可分为多层信息），分层信息如下：

1. ECDIS视觉报警/指示（如坐标系、深度基准面异常警告、显示比例尺超出范围等）；
2. 海道测量组织（HO）数据：点、线、面和官方更新；
3. 手动输入的航海通告和无线电航海警告；
4. ENC警告（海图上的警告和注意事项）；
5. HO的颜色填充区域数据；
6. HO提供的根据用户要求显示的数据；
7. 雷达信息；
8. 用户数据：点、线、面（用户在电子海图上做的标注）；
9. ECDIS制造商的数据：点、线、面；
10. 用户的颜色填充区域数据。

海图被解析完毕后，通过显示库获取各物标的显示优先级，先绘制优先级低的物标，再绘制优先级别高的物标；同一级别内，按面、线、点的顺序进行绘制。各物标的显示优先级是事先预设并存储在相关文件中，电子海图系统使用人员无需也无法更改某类物标的显示优先级。

具体某类物标所属显示层级，可从S-52显示库查询到。

显示分类

由于航海数据的多样性，全面显示在有限的屏幕内可能会呈现出杂乱无章而无法辨别的情况。理论上，电子海图属于矢量数据，任何数据显示与否都可由终端用户自主选择。但过分自由，有时会让初级用户无所适从，同时如果与航行安全相关的信息被误操作隐藏起来，反而会造成严重后果。因此，电子海图信息的显示进行了三种分类层次的控制，以方便航海人员对海图显示信息的筛选查看。

1. 基础显示（Display Base）
   基础显示是指不能从显示中去除的信息，是由那些不论何时、何地、何种情况下都要显示出来的信息所组成的，该种显示模式下并没有将所有与航行安全相关的信息都包括进来。基础显示的信息主要包括：
   • 海岸线（高潮水位）；
   • 本船的安全等深线（由航海人员设定，默认为30m）；
   • 在安全等深线所确定的安全水域内，水深小于安全等深线的水下孤立危险物；
   • 安全水域内的水上孤立危险物，如固定结构、架空电缆等；
   • 比例尺、量程和指北符号；
   • 深度和高程单位；
   • 显示模式。
2. 标准显示（Standard Display）
   标准显示是提在基础显示的前提下，再增加一些与航行安全相关的物标的显示。IMO ECDIS性能标准规定，在ECDIS首次启动后默认选择标准显示。该显示模式下，航线设计和航行监控的数据可以由航海人员根据需要控制显示与否，其主要包括：
   • 基础显示；
   • 干出线；
   • 浮标、灯标、其他助航设备和固定结构；
   • 航道、海峡等边界；
   • 视觉和雷达显著物标；
   • 禁航区和限制区；
   • 海图比例尺界限；
   • 警告注记标志；
   • 船舶定线和渡船航线；
   • 群岛海上航路。
3. 其他显示（All Other Information）
   其他显示是指航海人员根据航行需要，由其控制显示或不显示的信息。例如：
   • 水深点；
   • 海底电缆和管道；
   • 所有孤立危险物的详细信息；
   • 助航标志的详细信息；
   • 警告注记的内容；
   • ENC版本日期；
   • 最近海图更新编号；
   • 磁差；
   • 经纬线图网；
   • 地名等。

具体某类物标所属显示类别，可从S-52显示库中查询到。