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陈长林:IHOS-100系列标准研究现状、问题与建议

leejiafu 发布于 2022-5-21 09:30 138 0

分类专栏:海洋标准

点击上方“溪流之海洋人生”即可订阅哦一、引言S-100标准,即通用海洋测绘数据模型,是一份框架文件,旨在提供一个现代化的海洋地理空间数据框架,为各种与海洋地理信息相关的数字产品和服务提供支持。它包括多个部 ...

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一、引言

S100标准即通用海洋测绘数据模型是一份框架文旨在提供一个现代化的海洋地理空间数据框架为各种与海洋地理信息相关的数字产品和服务提供支持它包括多个部分这些部分基于国际标准化组织(ISO/TC211)制定的地理信息基础标准(ISO19100系列标准)并进行了适当裁剪是一个用于海洋地理信息领域的专用标准利用S100标准可衍生出各类产品规范统称为S100系列标准S100系列标准通常使用通用地理信息结构可为海洋地理信息的共享和互操作、集成应用与时空信息综合导航服务等应用提供基本框架根据国际海道测量组织IHO工作计划将于2024年批准发布S101第二版并启用S101电子海图数据生产2030年完成S57S100的过渡两个节点之间为“双轨”兼容阶段

本图来自海洋大数据中心

海洋测绘领域具有明显的国际化特征体现在平台、设备、仪器、数据和技术等各个方面我国是海洋大国和IHO创始成员国但在主导海洋测绘国际标准制定方面存在较大差距在相关标准推广应用方面存在滞后性由于国内未深度参与S100标准的制定因而早期相关研究主要停留在框架和概念层次主要为翻译出版和内容介绍分析后逐步开展了数据编码对照、格式转换、图示表达、符号构建等方向研究正如“一流的企业做标准”如果一个国家不能主导或积极参与到国际标准的制定那么与大国或强国的地位是不相匹配的因此趁着国际标准升级换代之际积极开展新一代国际标准跟踪分析研究有助于缩小我国海洋地理信息技术水平与发达国家的差距提高在国际海洋科技领域中的话语权从而更好地融入国际海洋研究与开发的发展趋势与潮流这也是响应我国“海洋强国”战略和“海上丝绸之路”倡议的重要举措由于S100系列标准相关资料分散、不易获取限制了消化吸收和引进利用迫切需要对S100系列标准当前现状、存在问题和发展建议进行归纳总结

二、当前现状

⒈体系组成

IHO2001年正式把开发S100标准纳入工作计划20081月由TSMAD(传输标准维护及应用开发工作组)制定出第一个版本0.0.0之后经过数次修改20101月形成1.0版本并作为新的国际标准IHO20134月发布了2.0最重要的变化是补充了第一版中未能及时完成“图示表达”的内容给出了实现产品数据可视化的通用框架20174月发布了3.0增加了“图示表达注册表”“在线数据交换框架”和“HDF5结构”等内容201812月发布了4.0增加了“加密和保护方法”“图示表达Lua实现”和“脚本语言”等内容

截至目前除了S100标准本身外S100系列产品规范共有27(已实质推进)具体如下

IHO16包括S101(电子航海图)S102(水深表面模型)S104(水面航行水位信息)S111(表层流)S121(海洋界线与边界)S122(海上保护区)S123(海上无线电服务)S124(航海警告)S125(海上导航服务)S126(海上物理环境)S127(海上交通环境)S128(航海产品交换目录)S129(富余水深管理)S130(海洋的多边形划分)S131(海洋港口基础设施)S164(电子海图显示系统测试数据集)

ALA(国际航标协会)6包括S201(助航信息)S211(港口呼叫信号格式)S240(DGNSS站年历)S245(E罗兰增强数据)S246(E罗兰站年历)S247(E罗兰差分站年历)

IEHG (内河电子航道图协调小组)2包括:S401(内河电子航海图)S402(内河电子航海图等深线叠加层)

WMO(世界气象组织)/IOCJCOMM(海洋学和海洋气象学联合技术委员会)2包括S411(海冰信息)S412(天气叠加层)

IECTC80(国际电工学会第80技术委员会)1S421(航线规划)

S100系列标准目前主要特点为:

S100标准本身只具有通用框架包括概念模型、数据结构、封装格式等新增第15章“数据防护模式”对应于S57体系中的S63标准但是对于各类矢量产品数据都适用

②根据不同用途制定相应产品规范各产品规范以S100为基础约束了数据内容和表达方即分类编码和符号库

③产品规范以行业应用作为编号划分例如S10X为航海应用S11X为潮汐潮流S12X为航海信息服务S2XX为航标服务S40X为内河ENCS501S525属北约军事应用

⒉配套资源

配套资源主要是用于数据生产和测试验证所需的各类文档、数据及软件系统

目前IHO主要依托美国NOAA(美国国家海洋和大气管理局)和韩国KHOA(韩国海道测量局)开发了S100地理空间注册系统”构建了要素目录编辑器、图示表达目录编辑器、符号编辑器等软件模块初步验证了S100体系框架的可行性但是除了注册系统外其他软件模块需要IHO提供账号并联网下载数据后方可使用即不对外开放美国ESRI公司历经多年研发2018年才正式研发出S57电子航海图数据的升级转换软件“S101Converter可免费下载但是与S101最新版要素目录不同步加拿大Caris公司对其海图生产软件进行了扩展支持S101格式并初步符合S100图示表达要求但是在对S52条件符号化改造方面还不完善

⒊应用系统

应用系统是面向用户提供的信息系统主要实现数据加载、可视化与空间分析等功能

美国SPAWAR(美国海军太空与海战司令部)开发了S100Viewer可用于S101测试数据的加载、可视化与查询未来将集成到美军现役导航系统COGENT(公用地理空间可扩展导航工具包)替代现有的全球海图数据库进而减轻美军数据维护成本德国Sevencs公司于2016年发布了S102数据加载与可视化软件IHO潮汐潮流工作组已经发布了S111显示系统和多个版本的测试数据集WMO/IOCJCOMM提供了大量S411测试数据集并且设计了SLD(风格化图层描述器)符号规则QGIS中进行显示此外IMO(国际海事组织)认识到S100作为地理空间基础框架的重要性S100作为其“E航海”发展战略的重要组成内容开展了部分应用系统集成验证

三、存在问题

⒈推进效率需提升

标准规范需要兼顾先进性和通用性需要各相关方经过反复协商和修订周期较长对于国际标准而言更是如此S1002010年正式发布第一版以来到目前已有10余年该通用框架已经成熟是产品规范推进效率有待提升

⑴数据内容有待完善目前24个产品规范中已经发布1.0版以上的包括S101S102S111S121S122S123S129但是发布1.0并不代表完全可用矢量数据的代表性产品规范S101IHO发布S1001.0之后9年才完成的目前已经稳定可用但是还未实现大规模数据生产验证栅格数据的代表性产品规范S102虽然早2012年就已经颁布了1.0但是其内容比较粗难以指导生产与应用虽然2019年又发布了2.0但是要素目录和图示表达等相关附录尚未完成S101S102是目前所有产品规范中最具有代表性、最为复杂、目前各方投入也最大的其他产品规范仍有待完善与验证

⑵生产规定有待更新目前的产品规范主要对数据内容和显示方法进行了规定但是要实现数据生产仍然需要补充相关规定在过去S57体系框架下配套有专门的S58数据检核、S63数据防护、S65电子航海图生产指南等规范在新的S100体系框架下目前各个产品规范的附录并不完备例如对于S101而言由于数据模型和分类编码已经发生改变直接沿用S58S63S65等规范中的条款已经不合适虽然各个厂家可以自行改造并实施应用


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋
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