CarisHPD数据库生产模式下的源数据浅析

CarisHPD数据库生产模式下的源数据浅析（林芳上海海事局航海图书印制中心200090）摘要：CARISHPD是CARIS公司发布的一套独立而完整的航测生产数据库解决方案。CARISHPD数据库包括源数据库（SourceDatabase）和产品数据库（ProductDatabase）两部分。本文主要从源数据的构成，源数据与电子海图、纸海图之间的关系等方面来对源数据进行阐述。关键字：HPD源数据电子海图纸海图1．引言随着CARISHPD的正式投入生产之中，“源数据”这个以前很陌生的名词现在变得越来越熟悉，各种源数据的做法、规定以及标准也变得更加合理、更加完善。在一年多的源数据制作过程中，笔者也对源数据有了更深刻、更全面的认识。2、源数据的定义、特征源数据是利用CarisHPD制作各类海图产品时所需要的数据。在CarisHPD中所用的模块是SourceEditor。源数据在数据库中存储方式是以S-57为标准的。源数据库用于管理源数据，包括空间数据和非空间数据（即属性）。CARISHPD源数据库中的物标可以在各层之间进行关联，关联的物标属性是相同的，更改物标在任何一层的属性都会引起该物标在所有层属性的变化，但是关联的物标在各层中表现可以不一致。源数据中的物标只有经过认证后，才能用于产品生产。源数据的具体分层构成如下图所示：源数据的分层是综合考虑各类海图产品的要求后进行规划的。目前源数据的分层方式如上图所示。从Coastal2——Harbour1层都是存储相应比例尺的海图产品源数据，统称为产品层。在进行海图产品制作时，数据就是从相应比例尺的产品层中获取的。产品层中数据样式如下图所示：Special层是存放航标、障碍物、各类管线、锚地等物标的。各产品层中的这些类型的物标，都是从Special层中分配过去的。在Special中存储的这些物标包括制作产品时需要的，也包括了制作产品时暂时不要，但以后可能会用到的物标。各产品层根据需要将所需的物标分配过去。Special中数据如下图所示：从数据种类来说，源数据库是对所有制图时所需要数据的管理，海图产品（电子海图、纸海图）制作时所需数据都是从源数据中进行获取的。但个人认为源数据所扮演的角色不仅仅是制作纸海图、电子海图时所需数据的提供者，还是所有制图数据、小改正数据的管理者。因为有些数据从海图产品的角度上来讲暂时是不需要放到数据库中的，但是从保持制图数据的完整性上来讲，这些数据是需要保留的。例如，一些位于干出滩上的沉船在图中不需要放上，但是如果以后干出滩上的水深变深了，此处的沉船又需要放到产品中去。因此，在源数据中一些重要的物标即使本版次电子海图和纸海图上都不需要，但仍需要保存下来以供以后使用。此外，还有很多航标、管线等物标，目前在图上由于各种原因不需要反映出来，但这些物标都是很重要的信息，都需要在源数据中都存储起来。从这个角度来说，源数据其实是整合了以前所用的多个数据库——航标信息管理系统、航标障碍物一览表等等，以及存储了物标的所有的有用信息。这样使得所有数据的来源统一、属性一致，表现一致，避免产生同一数据在不同数据库中属性不统一的情况发生。因此，源数据不仅仅可以给制图海图产品提供来源，也可以为编辑改正通告等其它相关查询工作提供很大的帮助，更是为数据的统一性提供了一个很好条件。3、源数据与电子海图、纸海图源数据的作业依据a《IHO数字化海道测量数据传输标准》IHOS-573.1版b《电子海图验证检查推荐标准》IHOS-584.0版c《ENC生产指南》IHOS-651.1版d《电子航海图编绘规范》e《中国海图图式》GB12319-1998f《中国海图图式与源数据对照表》纸海图的作业依据a《中国海图图式》b《中国航海图编绘规范》c《港口航道图编绘技术规定》电子海图作业依据a《IHO数字化海道测量数据传输标准》IHOS-573.1版b《电子海图验证检查推荐标准》IHOS-584.0版c《ENC生产指南》IHOS-651.1版d《电子航海图编绘规范》从以上源数据、纸海图、电子海图的作业依据可以看出，源数据的数据质量既需要满足纸海图的要求又需要满足电子海图的要求。3.1源数据与纸海图源数据是纸海图的基础，提供了制作纸海图时所需要的信息。空间信息是直接以物标的形状反应出来的。源数据的空间信息和纸海图的空间信息是一致的；对于S-57标准中无法表示，或者表示的空间结构与纸海图不一致的地方，则以制图物标表示。因此源数据中制图物标的绝大部分作用仅仅是补充物标形状上的缺陷。而纸海图上的注记信息则大部分来源于源数据中物标的属性里。对于航标以及部分无法通过物标类型判断符号的物标，在源数据中会赋予特征码，而这些特征码是和纸海图中符号的特征码是一致的。在赋予了特征码之后，可以按纸海图的符号显示出来。在制作纸海图时，可以根据这些属性来添加注记，或者对系统自动生成的注记进行修改以达到纸海图的要求。在进行源数据制作时，会以SH的显示方式将源数据进行显示，以此种方式进行显示时，物标的符号、优先等级和纸海图都是一样的。通过这种方式进行显示，可以检查源数据是否符合纸海图的图面要求。例如：码头与陆地相接处是否屏蔽等。下图为源数据中以SH显示方式进行显示时的数据样式。虽然纸海图的注记是来源于源数据的属性，但一般情况下不能直接利用系统自动生成的注记，而是要从属性中经过判断后，进行提取、综合而形成纸海图的注记。纸海图注重图面的美观。这里美观我认为包括两个方面，一方面是物标本身的空间位置是否美观，例如等深线是否圆滑、水深选取疏密程度合理等；另一方面是注记摆放的相对位置、疏密程度是否合理、是否美观。在纸海图中，空间位置的美观很大程度上是取决于源数据，因为纸海图上的等深线、水深等物标都是直接从源数据中读取的。在制作纸海图时比较少对物的标空间信息进行修改。因此，物标的空间位置美观在源数据中就应做到，以保证产品的空间位置美观。（例如：等深线圆滑、物标的形状美观），对于纸海图中关于注记的这些内容都是储存在属性中的，源数据在此方面无要求。但要做到表达清楚、统一，以便于在产品制作时容易识别。3.2源数据与电子海图电子海图及电子海图显示及信息系统一起为航海人员提供一个海图信息平台，使使用者能够非常直观、方便地了解所处海域的状况。同时在这个平台上集成有多种航海设备的信息（如GPS、雷达等）。S-57标准（国际海道测量组织（IHO）第57号特殊出版物——《数字海道测量数据传输标准》）是电子海图的标准之一。在S-57标准中有181个物标，其中地理物标160个、元物标13个、组合物标3个、制图物标5个。同时，电子海图还有另外一个标准：S-58（电子海图有效性检核推荐案）。S-58是对S-57数据进行数据架构及物标表示进行检核的。由于电子海图要通过S-58检查，所以在电子海图中制图物标是不允许存在的。源数据制作的依据很大一部分是制作电子海图的依据。源数据的也是以S-57标准进行数据存储的。源数据虽然以S-57标准存储，但由于要表示或者存储的信息不仅仅只有电子海图的信息，还有一些其它的信息。S-57的这些属性不满足这个要求。例如上面所提到的制图物标。为此，源数据自定义了一些属性，例如：$fcode（用于航标特征码的编码）、$hbnum（用于航标编号的编码）、$spinf（用于其它需要保存信息的编码）等属性。另外，对于一些电子海图中不需要表示而纸海图中需要表示的物标，在源数据中则以制图物标的形式表示。这些制图物标以及自定义的属性，在制作纸海图时，可以导入到纸海图产品中去；在制作电子海图时，系统会自动将这些制图物标过滤掉。也就是说制作纸海图时，可以看到源数据中的所有物标和属性，可以根据需要进行取舍。但在制作电子海图时，只能看到符合电子海图标准的物标及属性。源数据虽然很大程度上与电子海图很相似，甚至在HPDSourceEditor中可以输出000文件，但是源数据不能和电子海图完全等同。包括HPDSourceEditor中输出的000文件也是不能符合电子海图的要求，只是一种数据格式而已。综上所述，电子海图与源数据的主要不同有：1）源数据中的物标有一些自定义的属性，电子海图中没有。2）源数据中有制图物标，而电子海图中不允许有制图物标存在。3）源数据中部分物标是断开的，电子海图中相同属性的物标需要连接起来。4）源数据中只有部分物标赋过最小比例尺，电子海图中则要对所有需要赋最小比例尺的物标进行赋值。5）电子海图中有元物标，源数据中无。4源数据的管理源数据是无缝存储的，没有图幅概念。理论上源数据的线、面物标是可以根据实际空间连续不断开的。但因为HPD数据库是允许多用户同时访问的，因此会常出现多个用户访问同一物标的情况，而此种情况会造成物标锁定，降低工作效率。为了尽可能解决此问题，结合网格化测量，在HPD源数据库中，物标是按照一定比例尺的网格断开的。目前，外业测量部分是按网格测量，部分是按图幅范围进行测量的。在源数据制作时，要规划好各个工程的范围，以免作业人员之间相互影响。由于源数据库中，物标数量非常多，属性复杂。如作业人员一不小心删除物标或者更改物标的属性，可能会很难发现。这需要质检人员格外细心。同时，也需要作业人员严格按照作业指导书的方法进行操作，严格执行相关技术规定，以免丢失重要的物标和属性。目前库中的源数据相对来说还不是很完整，还需要不断的进行完善。5结语源数据是制作纸海图、电子海图的基础。同时也是各类制图数据的综合管理者。源数据与电子海图、纸海图都有很大程度的相似，但又不能完全与任何一个产品等同。源数据库在给海图产品制作提供来源的同时，也对各类制图数据的管理。例如，改正通告编辑等工作所需数据都可以在该库中进行查询到。以上是本人关于源数据的一些拙见，如有不正之处，恳请指正。参考文献[1]吴宇晓、张良，CarisHpd技术浅析，测绘科技信息交流论文集，2007，成都