面向电子航海图分发服务的多级可逆水印算法

针对电子航海图(ENC)分发过程中存在的版权归属不清、泄露责任难以认定的问题,在顾及ENC对数据扰动敏感、精度要求高特点的基础上,以高隐蔽性ENC数据多级分发版权保护为目标,提出了一种面向ENC分发服务的多级可逆水印算法。首先通过精度移位创造独立水印信息嵌入空间确保算法的可逆,其次通过控制水印信息嵌入的坐标位置减小对数据精度的干扰,然后利用极坐标转换的方式隐藏水印信息,最后基于水印信息的提取与再嵌入实现动态多级分发。实验结果表明:该算法具有较好的不可感知性和充足的水印容量,能有效实现ENC多级分发过程中的版权溯源,预防数据盗版。

一种可用于北斗三号传送航海图像的压缩方法

北斗三号短报文通信能力的大幅提升,为航海等行业用户提供窄带非实时图像数据传输的可能性。针对北斗三号短报文特点,设计一种利用生成式对抗网络的深度学习航海图像极低码率压缩方法,引入超先验器对编解码进行融合。建立覆盖不同船舶类型、事故类型和气象条件的航海图像数据集进行训练与测试。试验结果表明:与JPEG、JPEG2000和bmshj2018相比,该方法在高压缩率下可保持良好的视觉特性,可实现1条短报文传输320×240尺寸的图像。该方法在北斗三号短报文数传终端和三号短报文分理服务平台上得到验证,在航海保障和海事管理方面具有良好的应用价值。

地图上的默会知识——以《中国古航海图》上的外罗为例

文章响应关于加强中国地图学史研究理论素养的呼吁,将英国哲学家迈克尔·波兰尼提出的“默会知识”概念引入地图学史研究。古代地图的“成图过程”中包含了并未形诸文字或图像的默会知识,认知和重拾默会知识对于解读古地图具有重要意义。文章以美国耶鲁大学收藏的一套《中国古航海图》为研究对象,其中的几幅地图上多次出现名为“外罗”的岛屿,学者郑永常将其指认为中国西沙群岛中的甘泉岛(或金银岛)。笔者认为这是对地图的误读,外罗所指的实则系今越南中部沿海的李山岛(CùLao Ré)。误读的深层原因在于认识论的局限。近代以来发展出来的科学地图学深刻影响了当代学者,后者对以《中国古航海图》为代表的山形水势航海图上的默会知识的存在缺乏认知,忽视默会知识并进而以现代方法机械地解读古地图上的地理信息。文章说明,严肃的理论探索能够助益地图学史研究的精进和可持续发展。

国际标准S-101电子航海图解析研究与实践

国际标准S-101电子航海图数据解析是实现新一代电子航海图显示与应用系统的基础。为促进新一代电子航海图显示与应用系统的开发,提出一种基于ISO 8211库的S-101电子航海图解析方法。该方法利用ISO 8211库读取电子海图数据记录,根据数据记录的首字段名,将记录存储至相应的记录列表,根据数据记录的字段结构,顺序解析数据集通用记录、坐标参考系统记录、信息类型记录、要素类型记录及相关联记录,并构建信息对象和要素对象。运用C++编程语言开发了解析程序,对所提方法的正确性进行了验证,结果表明该方法能正确解析S-101电子航海图,可为新一代电子航海图系统的开发提供参考。

S-57标准电子航海图比例尺向S-101标准转换研究

针对S-101标准电子航海图数据即将正式发布提供用户使用,新的标准对电子航海图显示比例尺进行了强制要求,而我国生产的S-57标准电子航海图比例尺与之相差较大的问题,通过对比分析我国S-57标准电子航海图比例尺采用情况和S-101标准对电子航海图比例尺的强制要求,研究提出了我国S-57标准电子航海图比例尺向S-101标准电子航海图规定比例尺转换的方案,可确保转换后海图上重要要素的密度指标和精度指标能够符合国家强制标准《中国航海图编绘规范》的要求,为解决我国电子航海图由S-57标准向S-101标准转换时的比例尺对应问题提供了一种可行的途径。

浅析《中国航海图编绘规范》《中国海图图式》新版变化

新版《中国航海图编绘规范》GB12320-2022和《中国海图图式》GB12319-2022,已于2022年7月发布,并将于2023年8月1日起正式实施。结合海图工作实际,新版编绘规范和图式在旧版的基础上新增了一些内容和要求,也对不符合目前制图实际的内容做了更新修改,以满足现代制图要求,更好更真实地反馈海上航行信息,保障航行安全。笔者对比了《中国航海图编绘规范》《中国海图图式》新旧标准,在罗列新规范、新图式与旧版本的不同之处的基础上,总结新标准和新图式对实际制图工作的影响,使新规范和新图式能更好地落实在实际工作当中。

编制北极地区航海图有关问题的探讨

介绍了北极的概念,从海图投影、制图资料、专题符号、海图分幅等4个方面,研究了当前编制北极地区航海图需要解决的关键问题,为开展编制北极航海图的深入研究奠定了一定的基础。

新一代电子航海图标准S-101结构分析

对当前电子航海图(ENC)数据标准S-57进行了分析,指出其存在的不足;阐述了新一代ENC数据标准S-101的优势及在动态目录、图示表达、复杂属性、信息类型及数据集分类等结构方面的新特征;并进一步剖析了S-101在数据更新、要素信息表达、制图文本功能以及航海图种类等其他方面的特征,最后分析了S-101产品规范对不同用户的影响。

基于S-101的全球多尺度电子航海图调显方法

为使全球电子航海图自动调度显示满足人眼视觉感受,将调度显示规则抽象成3个定性准则;同时引入IHO S-101海图显示的航行安全标准,根据标准中雷达测距与显示比例尺的对应关系,得出航海图显示比例尺阈值的定量规则。最后,在此规则基础上,利用比例尺阈值控制、视窗矩形相交判断及凸多边形覆盖分析等多种算法实现了全球多尺度电子航海图的自动调度和显示。

海洋测绘数据库支撑下的航海图书生产与保障

经过61年的发展建设,我国航海图书生产已形成较完善的生产体系,建立了成熟的基于计算机辅助制图的海图生产模式,生产技术已经达到较高水平。但随着航海图书生产与应用领域的不断拓展,当前的生产与保障模式面临着许多需要解决的问题与难点。在分析我国航海图书生产体系现状及面临的挑战的基础上,对我国航海图书生产与保障的发展方向进行了研究和探讨,提出了建设以海洋测绘数据库为支撑的信息化航海图书生产与保障体系,并从5个方面进行了详细阐述。

一种纸质航海图水深注记表示的新方法

针对由多波束测深手段和由单波束测深及其他传统测深手段获得的水深数据长期并存这一实际,在分析现行的纸质航海图水深注记表示方法存在不足的基础上,提出一种基于字符颜色扩展的海图水深注记表示新方法,即以绿色水深注记表示由多波束测深手段获得的水深数据,黑色水深注记表示由单波束测深及其他传统测深手段获得的水深数据。初步分析表明,这是一种简单、易行的方法,可在纸质航海图上有效实现对两类不同来源、具有显著质量差别的水深数据的表示,能更好地满足航海人员通过纸质航海图上的水深注记直观、准确地认知、重建和利用海底地形信息的需要。

一幅新近发现的明朝中叶彩绘航海图

英国牛津大学鲍德林图书馆(Bodleian Library)近来发现了一幅被人们忽略了长达350余年之久的、绘制于中国明朝中叶的彩色航海地图。这是中国历史上现存的第一幅手工绘制的彩色航海图,而且或许是一幅出自明朝福建海商之手的地图。这幅航海图来自于英国一位著名的律师约翰.雪尔登(John Selden,1584-1654)的私人收藏,并于1659年捐献给了牛津大学鲍德林图书馆。该图相当大,大约长1.5米,宽1米。该图绘制的地域北起西伯利亚,南至今印尼爪哇岛和马鲁古群岛(香料群岛),东达北部的日本列岛和南部的菲律宾群岛,西抵缅甸和南印度。航海图上清楚地绘制出了明朝中叶中国帆船经常使用的6条东洋航路和12条西洋航路,对研究明清时期中国帆船的海外贸易具有重要的参考价值。

章巽藏清代航海图的地名及成书考

本文考证了章巽著《古航海图考释》一书中对那部自浙江吴兴购得的清代中期的抄本航海图未考出或误考的大部分地名,并根据图中海州云台山(在今连云港市)连陆,判断此图成于康熙五十年以后。根据图上对北方地名也用澳、仔二字及作者熟悉福建地理而不熟悉北方地理两点,认为本图出自福建船民之手。

电子航海图二进制数据格式转换的实现

研究了最新数据标准IHOS-57 (第3版) (数字化海道测量数据传输标准) 电子航海图转换为能够有效支持电子海图显示、存储和数据操纵的系统电子航海图的方法; 提出除要建立海图数据主文件外, 还要建立要素索引表、要素类索引表、要素类显示优先级索引表以及分层索引表的系统电子海图的设计方案, 并通过VisualC++ 6.0编程实现了此方案.

民国时期航海图的初步研究

本文讨论了民国时期航海图的历史分期、基本特征和初步评价。这些讨论具有一定的史料价值,可供航海史和海图史的研究编写人员参考,也为海洋工程的科技人员提供资料索引。

胸中的航海图——郁永河《裨海纪游》手绘“宇内形势图”(示意图)研究

康熙三十六年(1697)郁永河到台湾采硫,记沿途所见等成《裨海纪游》一书。该书有一节"宇内形势",记述郁永河对渡台海船的火长等航海人员的访谈,并附有手绘"宇内形势图"一帧。该图实为一航海图,航海人员凭经验绘出明清时期东西洋的大部分航线,与《东西洋航海图》(the Selden Map)契合,与古代航海文献亦能相照应。该图对古航海图、航海文献及古航海术的研究多有裨益。

英国电子版《航海图书总目录》的使用

英国水道测量局发布的电子版《航海图书总目录》包含目前主要的英版图书资料的基本信息,具有传统印刷版《航海图书总目录》的基本功能。介绍电子版《航海图书总目录》的基本结构和使用方法。

矢量电子航海图的分割方法研究

为解决嵌入式系统应用电子航海图出现的单幅图存储量、图廓范围过大,以及图幅重叠等问题,以SHAPE格式图为例,设计并实现了矢量电子航海图的分割方法。采用多边形布尔运算法则处理多边形的剪裁,不限制实体和剪裁多边形类型,使得该分割方法不仅适用于等经纬网格分割,也适用于不规则分割。应用该分割方法对海图数据进行预处理,可以适应硬件资源有限的嵌入式应用,从而提高系统设计的自由度、降低总体成本,促进电子海图系统的推广。

中国第一部航海地图集:《郑和航海图》

明代,在中国地图发展史上是一个非常重要的时期,朱思本地图系统经过罗洪先得以光大;为了预防北方少数民族入侵和倭寇对沿海的扰掠,明代出现九边图、海防图等。在明代还有影响中国地图发展的两件制图大事,一是郑和率庞大的船队七次驶离国土,往返于大明国与西亚与非洲之间,航行的实践中产生了举世闻名的航海图,使中国第一次有了系统的远洋航海图。

英国电子版《航海图书总目录》分析

主要介绍英国水道测量局最近发布的电子版《航海图书总目录》的一些主要特点和功能。它的出现打破了航用产品的传统销售模式,具有很高的使用价值。