GIÁO TRÌNH ĐỊA VĂN HÀNG HẢI 6

Hàng hải đòa văn – Tập I DỰ ĐOÁN VỊ TRÍ TÀU VÀ LẬP KẾ HOẠCH HÀNH TRÌNH CHƯƠNG VI I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình DỰ ĐOÁN ĐƯỜNG ĐI CỦA TÀU – SAI SỐ TÍCH LUỸ CỦA VỊ TRÍ DỰ ĐOÁN 1.1 Vò trí dự đoán Vò trí dự đoán vò trí gần đúng, đánh dấu đường thời điểm đó, dựa vào yếu tố tính toán Khi hành trình biển biện pháp kiểm tra khác phải thực dự đoán vò trí tàu Vò trí dự đoán có ý nghóa việc sử dụng tọa độ chúng để giải toán thiên văn đưa vào thiết bò vô tuyến điện hàng hải chế độ cài đặt ban đầu Phụ thuộc vào yếu tố đưa vào để tính toán, có loại vò trí dự đoán sau: - Dự đoán không dựa vào yếu tố bên ngoài: Chỉ dựa vào hướng tốc độ tại, thời gian hành trình qua vò trí dự đoán đạt nằm hướng dự đònh hành trình tàu (True course) Trong tiếng Anh, vò trí gọi Dead Reckoning position (DR) - Dự đoán có tính đến yếu tố ảnh hưởng bên ( gió, dòng chảy) để tính toán vò trí dự đoán nằm hướng dự đoán thực tế tàu (Course Made Good) Trong tiếng Anh gọi Estimate Position (EP) Hình 120 Vò trí dự đoán tàu có gió dòng chảy tác động 233 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình 1.2 Sai số tích luỹ vò trí dự đoán Chúng ta biết vò trí dự đoán gần Độ xác hoàn toàn phụ thuộc vào gía trò đưa vào tính toán có tính chất tích lũy theo thời gian Giả sử thời điểm t1 vò trí tàu điểm A, tốc độ kế số quãng đường đọc log vận tốc Vlog Sau khoảng thời gian T , tàu chạy quãng đường S, vò trí tàu điểm B (B vò trí dự đoán tàu, trường hợp D.R) Chỉ số tốc độ kế thời điểm thứ log2 a b M A t1/log1 +εc -εc S δ +∆s -∆s c N C B t2/log2 Hình 121 Sai số tích lũy vò trí dự đoán d Ta biết: - Hướng tàu xác đònh qua la bàn, có: C = CC ± EC Trong đó, CC hướng tính theo la bàn, E C số hiệu chỉnh la bàn Nếu gía trò EC hoàn toàn xác ta dễ dàng tính giá trò C Thực tế có sai số (±εC) - Quãng đường tàu chạy : S=Vlog.T Tốc độ tàu lấy qua tốc độ kế Nếu sai số tốc độ thời điểm t tàu B Song sai số tốc độ kế dẫn đến sai số quãng đường (±∆S) Giá trò ∆S lớn dần thời gian tính toán từ A đến B lớn 234 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình Từ (H 120) ta có : Cung BM = BN = S Sin εoC Arc 1o = S εoC / 57o3 Giá trò ∆S = ±εlog S/100 (Trong đó, εlog sai số số hiệu chỉnh tốc độ kế ∆log, tính phần trăm) Như có sai số đại lượng dự đoán, vò trí tàu lúc không điểm mà phân bố diện tích abcd Vì diện tích gần nên người ta sử dụng vòng tròn có tâm điểm B, bán kính δ cho dễ tính toán o o S ε log S ε Co ε Co ε log 2 δ = BM + Ma = ( o ) + ( ) = S ( ) +( ) 100 60 100 57 (5.1) Vòng tròn gọi vòng tròn sai số vò trí dự đoán Vì thực tế, sai số số hiệu chỉnh la bàn nhỏ sai số số hiệu chỉnh tốc độ kế Vì diện tích sai số coi elip mà bán trục dài trùng với hướng chạy tàu có gía trò a= ∆S; bán trục ngắn có giá trò b= S.εoC / 60 Current M A t1/log1 +εc -εc S b’ B t2/ log2 N C a’ c’ Diện tích sai số vò trí dự đoán có hải lưud’ Hình 122 Khi tàu bò trôi dạt gió, hải lưu đưa giá trò góc dạt, hướng dạt vào dự đoán vò trí thân hướng dạt, quãng đường trôi dạt 235 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình chứa sai số, vò trí dự đoán tàu (EP) nằm hình a’b’c’d’ (H.122) Lưu ý không sử dụng vò trí diện tích vò trí dự đoán để dẫn tàu khu vực có nhiều chướng ngại hàng hải 1.3 Dự đoán vò trí tàu có ảnh hưởng gió 1.3.1 Khái niệm dạt gió Khi tàu hành trình biển chòu tác động gió tổng hợp (gió thật gió tàu chuyển động gây ra), cấu trúc hứng gió phần thân tàu mặt nước, gió tác động vào tàu lực đònh Phụ thuộc vào tốc độ gió, hướng gió diện tích hứng gió hiệu dụng, gió gây tượng: - Làm tăng tốc độ di chuyển tàu (gió xuôi chếch) - Làm giảm tốc độ tàu (gió ngược vát) - Làm lệch hướng chuyển động tàu (Gió ngang, chếch vát) Trọng tâm tàu lúc di chuyển hướng lệch với hướng đònh lái (hướng thật) Góc lệch hướng thật hướng di chuyển trọng tâm tàu bò gió tác động gọi Góc dạt gió (Leeway), ký hiệu α 236 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình Gió ngang 20o Gió ngược Gió chêùch trái o 20 Gió vát phải 20o Gió xuôi 20o Hình 123: Các loại gió gọi theo góc thổi vào tàu Theo hình 120, gọi hướng di chuyển tâm tàu so với bề mặt nước hướng thực tế có dạt gió (Water track), ký hiệu CMG α , góc dạt gió (Lee way) α : CMGα = C ± α Gía trò góc dạt gió mang dấu Người ta quy đònh tàu bò dạt sang phải so với hướng thật mang dấu cộng (+), tàu dạt sang trái mang dấu trừ ( – ) 1.3.2 Xác đònh góc dạt gió Thực tế biển tàu bò dạt khỏi hướng đònh lái chòu tác động nước gió Song xác đònh riêng rẽ góc dạt gió sử dụng số phương pháp sau: 3.2.1 Phương pháp so sánh với vò trí xác đònh Phương pháp sử dụng có tác đọâng đơn gió Chúng ta liên tục xác đònh vò trí tàu, thao tác lên hải đồ Đường nối vò trí hướng thực tế (CMGα) Góc lệch hướng đặt để dẫn tàu hướng thực tế góc dạt gió α = CMGα – C 3.2.2 Phương pháp quan sát vết chạy tàu phía sau lái 237 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình Khi tàu chạy, chân vòt đạp nước để lại vết phía sau Nếu tàu chạy ổn đònh, không ngoằn nghoèo vết chạy tàu hướng thực tế bò gió tác động Vết tàu trôi theo mặt nước, không bò ảnh hướng dòng chảy 3.2.3 Phương pháp quan sát radar SHM EBL Hình 124 Quan sát góc dạt hình radar Radar thiết bò phát mục tiêu theo nguyên lý phát thu sóng vô tuyến (sẽ giới thiệu tập II) Trong chế độ chuyển động tương đối vò trí tàu tâm hình, ảnh mục tiêu cố đònh di chuyển ngược lại với hướng di chuyển tàu Trong lúc dấu mũi tàu hình radar (SHM) hướng mũi tàu Nếu quan sát ảnh mục tiêu độc lập, sử dụng đường phương vò điện tử (EBL), đặt gốc điện tử vò trí mục tiêu làm trùng hướng chuyển động ảnh mục tiêu (hoặc dùng bút chuyên dụng đánh dấu lên hình vò trí ảnh mục tiêu), dễ dàng xác đònh góc dạt Ở ví dụ gió thổi từ mạn phải, tàu dạt trái, ảnh mục tiêu di chuyển vào gần tâm hình (Quan sát radar xác đònh góc dạt tổng hợp: gió nước) 3.2.4 Công thức kinh nghiệm 238 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình Công thức xác đònh theo gía trò vận tốc gió thật (V), gió biểu kiến (W) góc mạn gió biểu kiến (G) W  α = K G   sin G V  (5.2) Ở KG hệ số dạt, phụ thuộc vào nhiều yếu tố diện tích hình dạng góc hứng gió, trạng thái tàu… Nó khó tính toán, lấy từ phương pháp xác đònh góc dạt Sau dùng để tính toán biết yếu tố công thức (5.2) VWind VS W VShip VW Hình 125 : Gío biểu kiến (W) 1.4 dự đoán đường tàu có hải lưu tác động 1.4.1 Khái niệm hải lưu Sự dòch chuyển tònh tiến khối nước biển theo phương ngang tác dụng thường xuyên yếu tố bên gió, lực tạo triều, chênh lệch áp suất vùng … gọi hải lưu Hải lưu đặc trưng hai yếu tố: tốc độ dòng chảy hướng dòng chảy Trong hàng hải tốc độ dòng chảy thường tính từ tâm la bàn biên, tính theo hệ nguyên vòng hay hệ ca (Tên chân trời mà hải lưu chảy tới), tính ngược với hướng gió Dựa vào nguyên nhân tác động người ta phân loại hải lưu như: - Hải lưu Gradien: phân bố không nhiệt độ, độ mặn nước biển - Hải lưu bù trừ (chênh lệch cao độ) 239 Hàng hải đòa văn – Tập I 1.4.2 Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình - Hải lưu Gradien khí áp (Do chênh lệch khí áp tạo nên) - Dòng chảy ven bờ - Dòng chảy gió - Dòng triều Dự đoán đường tàu cách vẽ ( Bài toán thuận nghòch) 1.4.2.1 Góc dạt nước Giả sử khu vực hàng hải có hải lưu tác động Lúc hướng di chuyển tàu không trùng với hướng thật (C) với hướng bò dạt gió (CMG α) Hướng thực tế gọi hướng thực tế nước , ký hiệu: CMG β (Ground Track) Góc hợp hướng thật (nếu gió tác động) hướng thực tế gió (nếu có gió tác động) CMG β gọi góc dạt nước (Drift angle), ký hiệu β Góc dạt nước (β) mang dấu (+) tàu dạt sang phải so với hướng thật hướng gió Góc dạt nước (β) mang dấu (-) tàu dạt sang trái Các vector tốc độ sau tạo nên Tam giác tôc độ: - Tốc độ tàu tốc độ kế (đây gía trò tốc độ tương đối tàu so với mặt nước) - Vlog - Tốc độ di chuyển thức tế trọng tâm tàu hải lưu tác động –VMG - Tốc độ hải lưu Vdrift Hướng thực tế hải lưu tác động là: CMG β = C ± β ( Nếu gió) CMG β = CMG α ± β (Nếu có gió) C B A Vlog VDrift β VMG D CMG 240 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình Hình 126: Tam giác tốc độ toán thuận 1.4.2.2 Bài toán thuận Chúng ta biết yếu tố: Hướng thật (C); Tốc độ tàu tốc độ kế (V log), tốc dộ hải lưu (VDrift), hướng hải lưu (set) Bài toán cần giải tìm giá trò: Hướng thực tế tàu (CMG); Tốc độ thực tế (VMG) góc dạt β - Tiến hành: Dựng tam giác tốc độ hay tam giác quãng đường (nếu tính cho thời gian bất kỳ) + Tại điểm A C ta lấy đoạn AB = Vlog + Tại đầu mút B ta kẻ đường song song với hướng nước, đặt đoạn BD = Vdrift + Nối AD AD VMG, ta CMG 1.4.2.3 Bài toán nghòch (bài toán đè luồng) Đây toán ứnh dụng thực tế, cần dẫn tàu từ A đến B biển có hải lưu tác động, biết trước yếu tố hải lưu, nhiệm vụ cần tính toán hướng lái tàu để cho luôn di chuyển (tìm hướng thật) Biết trước: Vết chạy tàu: hướng thực tế CMG β, Hướng hải lưu, Vận tốc hải lưu (VDrift), Tốc độVTK Xác đònh: Hướng thật (C), VMG, β Tiến hành: + Kẻ hướng thực tế CMG 241 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình + Từ điểm CMG(A) kẻ đường // với hướng nước, đặt đoạn AD = VDrift + Lấy D làm tâm, quay cung có bán kính Vlog, cắt CMG B DB đường // với HT; Tònh tiến DC A ta có HT góc dạt nước β C A β Vdrift VMG B CMG Vlog D Hình 127: Bài toán nghòch 1.5 Góc dt tng hp 1.5.1 Đònh nghóa Thực tế biển, tàu hành trình chòu tác động đồng thời gió, hải lưu chuyển động lệch khỏi hướng đònh Góc hợp hai hướng gọi góc dạt tổng hợp, kí hiệu γ Cũng góc dạt gió dạt nước, tàu bò dạt sang phải so với hướng góc dạt mang dấu cộng (+), tàu dạt sang trái góc dạt mang dấu trừ (-) Góc dạt tổng hợp tổng hai giá trò: góc dạt gió góc dạt nước, dấu phụ thuộc vào dấu hai góc dạt trên: γ = ±α ± β Hướng thực tế trường hợp là: CMG = C ± γ = CMGα ± β 1.5.2 Thao tác có dạt tổng hợp 242 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình săùp xếp lại toàn hải đồ thao tác theo thứ tự hướng hành trình để tiện sử dụng 2.4 Kiểm soát hành trình Kế hoạch hành trình lựa chọn sau thuyền trưởng phê duyệt trở thành mệnh lệnh, sỹ quan trực ca buồng lái phải thực cách nghiêm túc, quyền thay đổi Tuy nhiên tàu hành trình biển, thực tế sai khác với kế hoạch Các nguyên nhân gây phần lớn điều kiện khí tượng thủy văn dự tính không với thực tế, gặp phải cố hàng hải bất thường, số thay đổi biển chưa kòp cập nhật.v.v Do vậy, công việc theo dõi di chuyển tàu động thái tuyến hành trình phải kiểm soát chặt chẽ Kiểm soát hành trình có nghóa là: - Dựa vào mục tiêu cố đònh quan sát tuyến hành trình, sử dụng thiết bò sẵn có buồng lái radar, sextant, la bàn, hệ thống vô tuyến dẫn đường (GPS, Loran C…) để xác đònh vò trí tàu cách liên tục Tần số vò trí phải xác đònh phụ thuộc vào khu vực hành trình, mức độ nguy hiểm cho tàu Sao cho sỹ quan trực ca, thuyền trưởng có đủ khả đánh gía để kiểm soát tình hình Nên nhớ việc sử dụng nhiều biện pháp đồng thời để xác đònh vò trí tàu nhiệm vụ người điều khiển tàu, nhằm nâng cao độ xác vò trí tàu, có điều kiện so sánh tìm sai sót thiết bò biện pháp sử dụng Nếu tàu bò trôi dạt khỏi đường chọn kòp thời điều chỉnh để đưa trở đường kế hoạch - Kiểm tra độ sâu ghi hải đồ máy đo sâu, đặc biệt khu vực có độ sâu hạn chế so với mớn nước tàu Khi tàu vào khu vực có độ sâu nhỏ luồng lạch, vùng cảng, tầm nhìn xa bò hạn chế…, việc mở máy đo sâu bắt buộc thuyền trưởng sỹ quan hàng hải 255 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu Lập kế hoạch hành trình Công việc theo dõi xác nhận thông qua việc ghi chép thời điểm mở máy đo sâu thời điểm theo dõi sau băng giấy thò độ sâu Tốc độ tàu phải giảm xuống cách hợp lý - Bằng kinh nghiệm biển quan sát tình trạng măt nước để đưa phán đoán đề phòng Có thể xoáy nước, hình dạng sóng, màu sắc khác thường nước biển báo hiệu khu vực bãi cạn, đá ngầm Hình dạng chu kỳ sóng lừng báo hiệu hướng đến tâm sức gió bão nhiệt đới.v.v… - Những chướng ngại xuất bất thường tuyến đường phải xác đònh, đánh dấu lên hải đồ, ghi chép vào nhật ký, báo cáo với nhà chức trách - Khi điều kiện bất thường không phương tiện để xác đònh vò trí tàu phải dựa vào thông số có hướng đi, tốc độ, độ dạt để tiến hành dự đoán hành trình - Luôn quan tâm đến độ xác vò trí tàu phương pháp đònh vò, đặc biệt hành trình khu vực có nhiều chướng ngại hàng hải Không qúa tin tưởng vào thiết bò kỹ thuật mà quên việc cảnh giới theo dõi người 256 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục PHỤ LỤC I The Next Edition of IHO S-57 (4.0) Version 1.1, March 2005 Introduction The International Hydrographic Organization (IHO) is an intergovernmental consultative and technical organization which was established in 1921 to support the safety of navigation and to contribute to the protection of the marine environment IHO Special Publication 57 (IHO S-57) is the IHO Transfer Standard for Digital Hydrographic Data It is the standard to be used for the exchange of digital hydrographic data between hydrographic offices (HOs), and for the distribution of hydrographic data to manufacturers, mariners and other data users (e.g environmental management organizations) It was developed so that the transfer of all forms of hydrographic data would take place in a consistent and uniform manner To date, S-57 3.0/3.1 has been used almost exclusively for encoding Electronic Navigational Charts (ENCs) required for ECDIS However, S-57 is intended to support all types of hydrographic data In order to so, S-57 needs to be expanded in order to accommodate new requirements, customers, and technology Version 1.0 of this information paper was originally prepared in November 2004 by the TSMAD (Transfer Standard Maintenance and Applications Development) S-57 Edition Sub-Working Group [a subsidiary group of the IHO CHRIS (Committee on Hydrographic Requirements for Information Systems)] In December 2004, it was posted on the IHO Website (www.iho.shom.fr), and also forwarded to IHO Member States as IHO Circular Letter 83/2004 (7 Dec 04) Background S-57 was formally adopted as the official IHO hydrographic data transfer standard at the XIVth International Hydrographic Conference in May 1992 It includes: - A general introduction with list of references and definitions - A theoretical data model on which the standard is based - The data structure or format that is used to implement the data model - General rules for encoding data into the ISO 8211 encapsulation 257 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục In addition to the main document, there are two appendices: Appendix A is the Object Catalogue It provides the official, IHO-approved data schema that can be used within an exchange set to describe real-world entities Appendix B contains the IHO-approved Product Specifications These contain additional sets of rules for specific applications Currently, the only product specification in S57 is for an ENC S57 Edition 3.0 was released in November 1996 Edition 3.1 containing minor revisions/additional attribute values was issued in November 2000 There have been no changes made since that time Currently, S-57 3.1 is “frozen” It will remain valid -in perpetuity until no longer required The present intention is to release Edition 4.0 in late 2006 Current Limitations of S-57 Edition 3.1 S-57 Ed 4.0 will not be an incremental revision of Edition 3.1 It will be a new standard that includes both additional content and a new data exchange format Although S-57 Edition 3.1 has many good aspects, it does have certain limitations: - It was primarily developed to meet the ENC requirement called for in an IMOcompliant ECDIS - It has an inflexible maintenance regime Freezing standards for lengthy periods is counter-productive - As presently structured, it cannot support future requirements (e.g., gridded bathymetry) - Embedding the data model within the encapsulation restricts the flexibility and capability of using a wider range of transfer mechanisms - It is regarded by some as a limited standard focused exclusively on the production and exchange of ENC data Goal/Objectives The primary goal for the next edition of S-57 is to be able to support a greater variety of hydrographic -related digital data sources, products, and customers (see Figure 1) 258 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục Figure – S-57 Edition will support a greater variety of data sources, products and services This includes matrix and raster data, 3-D and time-varying data (x, y, z, and time), and new applications that go beyond the scope of traditional hydrography (e.g high-density bathymetry, seafloor class ification, marine GIS) It will also enable the use of webbased services for data discovery, browsing, query, analysis, and transfer Other objectives include: - Separate the content from the carrier In this way, data can be manipulated and encoded without being permanently tied to a single exchange mechanism - Manageable flexibility that can accommodate change Future product specifications will be based on a core data model that may be extended to meet the needs of different hydrographic information communities This will allow the core standard to evolve (e.g., through extension) without the need for new versions of product specifications - An ISO-conforming registry on the IHO web site containing feature data dictionaries and product feature catalogues that are more flexible and capable of being expanded - Separate registers for other user communities This includes new S-57 features/attributes and additional product specifications that may be created (e.g., Inland ENC Product Specification) ISO Geospatial Standards The International Standards Organization (ISO) is a non-governmental international standards organization comprising a worldwide federation of national standards bodies from over 130 countries In response to a growing demand for geo-spatial information standards, ISO established Technical Committee 211 (ISO/TC211) in 1994 The aim of ISO/TC211 is to establish a structured set of standards for information concerning geographic objects or phenomena IHO, together with many other geographic standards development organizations, is a Class A Liaison Organization to ISO/TC211 Currently, there are over 22 Class A members, including: - Digital Geographic Information Working Group (DGIWG) 259 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục - Global Spatial Data Infrastructure (GSDI) - Open Geospatial Consortium (OGC) - United Nations Geographic Information Working Group (UNGIWG) A more complete listing is contained in Appendix A ISO 19100 Standards The standards developed by ISO/TC211 are contained in the ISO 19100 series of geographic standards For all forms of geographic data, these standards specify the methods, tools, and services for: - Data management (including definition and description) - Acquiring, processing, analyzing, accessing, and presenting data - Transferring data in digital electronic form between different users, systems and locations In the most general sense, they fall into one of the following categories: Framework and Reference Model Profiles and Functional Standards Data Models and Operators Data Administration Geographic Information Services Currently, there are over 40 standards in the ISO 19100 series These include both formally adopted and draft International Standards for spatial and temporal schema, metadata, imagery and gridded data, profiles, portrayal, encoding, etc A current listing of all ISO 19100 series standards is provided in Appendix B Alignment with ISO/TC211 Given the prominence of ISO standards and their worldwide recognition and use, it makes sense for IHO to follow the “ISO/TC211 way” of standards development for the next edition of S-57 In 1999, ISO/TC211 invited the IHO and the NATO Digital Geographic Information Working Group (DGIWG) to enter into a cooperative agreement for future standards development Rather than work at cross-purposes, it was considered prudent to harmonize the data content contained in IHO S-57 (e.g., the Object Catalogue) with that of NATO DIGEST (e.g., DGIWG Feature Data Dictionary – formerly called FACC) Further, the intent was to develop hydrographic standards that were compatible with a broad range of other ISO Geospatial standards This was agreed to by IHO at the 12 th CHRIS meeting in October 2000 Currently members of both organizations attend each other’s meetings and have played important roles in the harmonization process New Framework Alignment with the ISO 19100 series of geographic standards will require a new way of 260 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục organizing and defining S-57 Edition More specifically, it will require a new framework or structure, and a new (or revised) set of terms used to describe the components of S57 Edition 4.0 Registry and Registers Perhaps the most significant aspect in terms of alignment with the ISO TC/211 standards is the employment of a “registry” containing one or more “registers” (see Figure 2) A “registry” is the entire information system (or location) in which a collection of registers is located In the case of the future S-57 Edition 4.0, IHO will host a registry that will provide a facility to store various registers of hydrographic -related information This will include feature data dictionaries, metadata and code lists (e.g sounding datums) There will be registers for Hydrographic Information, Dynamic Ice Coverage, Additional Military Layers (AMLs), and Inland ENCs Other types of information that not fit into these categories can be included in the Open ECDIS Forum (OEF) register For each register there is an organization that will be responsible for its content and management A major benefit of the registry concept is its flexibility Multiple versions of similar entries in a data dictionary can be maintained using unique identification and classification For instance, an entry can be classified as being either: - valid (latest version) - superseded (previous version/s) - retired (no longer recommended for use) - not valid (proposed but not accepted, or no longer acceptable) 261 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục IHO Registryff Fig In this way product feature catalogues can reference an item that will remain va lid even if a newer version is registered at a later date In this way, if a new item is registered, a new version of a current product specification is not required Not valid items will remain public in order to ensure that any future proposals for similar items have not been previously rejected A prototype registry will be available for comment at the IHO website in December 2004 An operational registry is planned for 2005 Application Schema Template An application schema template (see Figure 3) specifies the rules for how: - features, attributes and associations are used to specify a data model - the various components are ‘glued’ together (i.e a feature and its spatial component) - to use registers as part of an overall registry These rules can then be applied to develop a product specific application schema that in turn forms the basis of the product specification 262 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục Figure Individual product specifications consist of a feature catalogue, an application schema, an encoding (e.g., Geographic Markup Language – GML), etc (see Figure 4) Figure New Terminology (IHO S-57 “ISO-ese”) Some of the terms and definitions currently used in S-57 Ed 3.1 will no longer be employed They will be re-defined or will “evolve” into what some have described as a new language (i.e., “ISO-ese”) While this transition may be difficult at first, in the longer term it will be beneficial since IHO S-57 Edition 4.0 will be using the same language as ISO TC/211 series of standards Some examples of this change in terminology include: 263 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục S-57 Ed 3.1 ISO 19100 series [none] * a registry for a standard contains a number of registers object feature attribute feature attribute attribute values enumerants object catalogue a feature data dictionary contains features and attributes but without any mandatory relationship Using this, a specific feature catalogue (mandating relationships between features and attributes) can be specified for a variety of requirements (e.g., a product specification) * The closest thing to a registry/registers that we presently have is the Open ECDIS Forum (OEF) During the past four years, it has served as a useful mechanism/database for registering additional objects/attributes that were not contained in S-57 Edition 3.0/3.1 In S-57 Ed 4.0, a comprehensive translation will be included as an Appendix Benefits There will be a number of benefits in adopting S-57 Edition 4.0: - Using ISO-developed components and terminology will help ensure that S-57 and future extensions are in the mainstream of the geospatial information industry This should also help to facilitate a greater use and lower cost implementation of S-57 for hydrographic and other types of geospatial applications (e.g., Marine GIS) - Conformance with the ISO/TC211 standards will maximize the use of COTS (commercial-off-the-shelf) software applications and development - New components of S -57 will not be developed in isolation from the rest of the spatial information technology community - Any new requirements can be incorporated within the established framework of ISO/TC211 based standards - Rather than being regarded as simply a standard for hydrography, S-57 Edition 4.0 will be interoperable with other ISO/TC211 standards and profiles (e.g., NATO DIGEST) - There are many national standards bodies that will take full advantage of S-57 being aligned with ISO/TC211 standards - More than just hydrographic offices and ECDIS equipment will be able to use S-57 hydrographic data - It will facilitate the ability of HOs to use other sources of geospatial data (e.g., combining topography and hydrography to create a coastal zone map) Another improvement will be the way in which ENC data will be encapsulated In simple terms, encapsulation means deciding what data structure is used for the exchange of ENC data The current edition of S-57 uses an ISO standard referred to as ISO/IEC 8211, “Specification for a data descriptive file for information interchange.” First published in 1985, ISO/IEC 8211 was developed when the state-of-the-art was the 3.5” floppy disk ISO/IEC 8211 is no longer widely used, and it would not be possible to efficiently encapsulate some of the new data functionality using this outdated standard The GIS industry has provided a standards- based format that should be a good replacement for 8211 The Geography Markup Language (GML) has been developed by the Open Geospatial Consortium The current version is going through the process of becoming an ISO standard 264 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục Using GML as one method of encapsulating S-57 Edition 4.0 data fits in well with the overall strategy of using existing standards in order to facilitate acceptance S-57 Edition 3.1 4.0 Edition 3.1 will continue to be valid for many years to come even after Edition 4.0 has been released Since ECDIS equipment uses ENC data conforming to the ENC Product Specification contained in S-57 Edition 3.1, Hydrographic Offices will continue to produce Edition 3.1 ENC data in order to continue to improve world-wide ENC coverage If or when a new ENC Product Specification is published based on S-57 Edition 4.0, it is reasonable that systems will eventually be upgraded to take advantage of the new functionality that an S57 e4.0 ENC may offer It should be stressed, however, that No decision has been made to supersede or replace the current S57e3.1 ENC Product Specification Implications for ENC Product Specification There are some deficiencies in the ENC Product Specification that have been identified since the release of S-57 Editions 3.0 and 3.1 Once the work on the main parts of the new Edition 4.0 standard has been completed, the new ENC Product Specification will address all of these accumulated corrections and additions There are some other decisions to be made regarding the ENC Product Specification such as “backwards compatibility” Although it sounds good, this term is somewhat misleading since any change made to the existing ENC Product Specification will result in an ENC that will not be completely compatible with an existing ECDIS However, this can be overcome when ECDIS equipment is upgraded to be able to take advantage of new ENC data that has increased functionality This should not be a surprise to anyone who has upgraded their office suite of computer software and sent files in a new word processing format to their colleagues who, using older software, reply ‘I can’t open the file that you sent me!’ Another issue to be dec ided is what new functionalities of Edition 4.0 should be included in any new ENC Product Specification For new features and attributes, this could include archipelagic sea-lanes (ASL) and the Environmentally Sensitive Sea Areas (ESSA) that have recently been mandated by the IMO to be included on paper and electronic charts Another capability could be the incorporation of gridded data This would provide the capability for ENCs to show detailed bathymetric information and to create three-dimensional views of the 265 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục detailed bathymetry Finally, allowing for time-varying data to be part of a new ENC Product Specification will enable the incorporation of tide and current data, weather, oceanographic and dynamic ice coverage Summary The primary goal for the next edition of S-57 (Edition 4) is to support a greater variety of hydrographic -related digital data sources, products, and customers This includes matrix and raster data, 3-D and time-varying data (x, y, z, and time), and new applications that go beyond the scope of traditional hydrography (e.g high-density bathymetry, seafloor classification, marine GIS) It will also enable the use of web-based services for data discovery, browsing, query, analysis, and transfer S-57 Edition 4.0 will not be an incremental revision of Edition 3.1 Edition will be a new standard that includes both additional content and a new data exchange format Due to the world-wide prominence of ISO standards, IHO S-57 will conform to the “ISO way” of standards development However, alignment with the ISO 19100 series of geographic standards will require a re-structuring of S-57 Edition More specifically, this requires a new framework, and a new (or revised) set of terms used to describe the components of S-57 Edition 4.0 The present intention is to release S57 Edition 4.0 as a hydrographic data transfer standard in late 2006 Edition 3.1 will continue to be valid for many years to come even after Edition 4.0 has been released Since current ECDIS equipment uses ENC data conforming to the ENC Product Specification contained in S-57 Edition 3.1, Hydrographic Offices will continue to produce Edition 3.1 ENC data in order to continue to improve world-wide ENC coverage No decision has been made to supersede or replace the current S57e3.1 ENC Product Specification 10 Appendix A Class A Liaison Organizations to ISO/TC211 Committee on Earth Observation Satellites/Working Group on Information Systems and Services (CEOS/WGISS) Digital Geographic Information Working Group (DGIWG) European Commission Joint Research Centre (JRC) European Petroleum Survey Group (EPSG) Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO/UN) Global Spatial Data Infrastructure (GSDI) IEEE Geoscience and Remote Sensing Society International Association of Geodesy (IAG) International Cartographic Association (ICA) International Civil Aviation Organization (ICAO) International Federation of Surveyors (FIG) International Hydrographic Organization (IHO) International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS) International Steering Committee for Global Mapping (ISCGM) 266 Hàng hải đòa văn – Tập I Phụ lục Open GIS Consortium, Incorporated (OGC) Permanent Committee on GIS Infrastructure for Asia and the Pacific (PCGIAP) Permanent Committee on Spatial Data Infrastructure for Americas (PC IDEA) Scientific Committee on Antarctic Research (SCAR) UN ECE Statistical Division United Nations Geographic Information Working Group (UNGIWG) United Nations Group of Experts on Geographical Names (UNGEGN) World Meteorological Organization (WMO) 11 Appendix B ISO 19100 Series (Geographic Information) Standards International Standards ISO 19101:2002 Geographic information — Reference model ISO 19105:2000 Geographic information — Conformance and testing ISO 19107:2003 Geographic information — Spatial schema ISO 19108:2002 Geographic information — Temporal schema ISO 19111:2003 Geographic information — Spatial referencing by coordinates ISO 19112:2003 Geographic information — Spatial referencing by geographic identifiers ISO 19113:2002 Geographic information — Quality principles ISO 19114:2003 Geographic information — Quality evaluation procedures ISO 19115:2003 Geographic information — Metadata ISO/TR 19120:2001 Geographic information — Functional standards ISO/TR 19121:2000 Geographic information — Imagery and gridded data Final Draft International Standards ISO/FDIS 19115 Geographic information — Methodology for feature cataloguing Draft International Standards ISO/DIS 19104 Geographic information — Terminology ISO/DIS 19106 Geographic information — Profiles ISO/DIS 19109 Geographic information — Rules for application schema ISO/DIS 19116 Geographic information — Positioning services ISO/DIS 19117 Geographic information — Portrayal ISO/DIS 19118 Geographic information — Encoding ISO/DIS 19119 Geographic information — Services ISO/DIS 19123 Geographic information — Schema for coverage geometry and functions ISO/DIS 19125-1 Geographic information — Simple feature access — Part 1: Common architecture ISO/DIS 19125-2 Geographic information — Simple feature access — Part 2: SQL option ISO/DIS 19128 Geographic information — Web Map Server interface ISO/DIS 19133 Geographic information — Location based services tracking and navigation 267 Hàng hải đòa văn – Tập I Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Hàng hải học, Tập I đến tập VI Alecxan Ilich Mideonhityxki – Bản dòch: Nguyễn Ngọc Diệp American Practical Navigator - Nathaniel Bodwditch, LL.D 1995 Admiralty Manual of Navigation (BR 45), Edition 1987 Symbols and Abbreviations used on Admiralty Charts (Chart 5011); Chart No 1; Chart 6011 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Shoreline and Sextant - John P Budlong Seaman ship Techniques - D.J house, Oxford 1994 Admiralty Notice to Mariners (Weekly Edition, Anualy Edition…) Admiralty List of Radio Signals (ALRS) (NP) Admiralty List of Lights and Fog Signals (NP) Sailing Directions (NP) Admiralty Tide tables (NP) How to use Japanese Charts SOLAS 74 STCW 95 ISM Code Collision Avoidance Rules – VMU 1992 Bridge Procedres Guide - International Chamber of Shipping London Radar and Electronic Navigation - G.J.Sonnenberg – Butterworth 268 Hàng hải đòa văn – Tập I 20 Tài liệu tham khảo 1998 Marine Handbook – NP 100 21 ECIDIS and Potetial Legal – Implications: Proceeding with caution 22 Vivian Fobes Ph.D (UWA) -2004 23 Marine Statistics Theory and Practice – Goodwin, London 1979 24 Electronic Aids to Navigation – R Lownborough & D Calcutt – 25 26 27 28 29 30 London 1993 For the safe navigation in Japanese coast waters – Japan 1993 Port Marine Circular – MPA – Singapore, 2006 IMO A857(20) VTS Berwick Bay – User Manual, 10th Edition, 2001 IHO S-57 (4.0), 2004 Full list of Feature of NAVI-SAILOR 3000 ECS How to Comunicate Information – Singapore, MPA IALA Maritime Buoyage System 269 [...]... CMG Vlog Hình 129: Bài toán nghòch khi có dạt tổng hợp 243 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu và Lập kế hoạch hành trình Hình 130: Thao tác dự đoán trên hải đồ 244 Hàng hải đòa văn – Tập I II Dự đoán vò trí tàu và Lập kế hoạch hành trình LẬP KẾ HOẠCH HÀNH TRÌNH Ý nghóa của việc lập kế hoạch hành trình Theo thống kê về tai nạn hàng hải thấy rằng khoảng 80 phần trăm các vụ xẩy ra là do yếu tố... bắt buộc các tàu phải báo cáo, khi đi qua những điểm này tàu phải có vò trí để thực hiện quy đònh 251 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu và Lập kế hoạch hành trình Hình 132 Hệ thống phân luồng giao thông 252 Hàng hải đòa văn – Tập I 2.3 Dự đoán vò trí tàu và Lập kế hoạch hành trình Thực hành thao tác sơ bộ trên hải đồ Sau khi chuẩn bò đầy đủ các hải đồ theo yêu cầu và đảm bảo hải đồ đã được tu... chính là cảng đi, cảng đến, tình trạng tàu 245 Hàng hải đòa văn – Tập I - Dự đoán vò trí tàu và Lập kế hoạch hành trình Các thông báo hàng hải: Thông báo dành cho người đi biển (ANM), Thông báo đòa phương và thông báo qua mạng lưới VTĐ Những thông báo này được sử dụng để tu chỉnh hải đồ và các ấn phẩm hàng hải, lập kế hoạch phòng tránh - Các ấn phẩm hàng hải liên quan: Những thông tin lấy từ các ấn phẩm... thời phải đủ lượng nước an toàn cho tàu mình Mặc dù hướng chạy tàu thường theo hướng 250 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu và Lập kế hoạch hành trình của phân luồng, chúng ta vẫn phải thao tác đường đi lên hải đồ để dẫn tàu Hành trình trong hệ thống phân luồng phải đặc biệt lưu ý tới những khu vực giao nhau, vòng xoay Ở đây các tàu sẽ tiếp cận hoặc rẽ sang nhiều hướng khác nhau Vì vậy phải... phao tiêu hàng hải quốc tế ( IALA Maritime Buoyage System) Sổ tay người đi biển (Mariner’s Hand-book) Các thông báo cho người đi biển (Admiralty Notices for Mariners) Danh mục các tín hiệu VTĐ (Admiralty List of Radio Signals) Các loại hải đồ tham khảo khác như hải đồ chuyên dụng , hải đồ tuyến đường, bản đồ độ lệch đòa từ… 2 46 Hàng hải đòa văn – Tập I 2.2 Dự đoán vò trí tàu và Lập kế hoạch hành trình. .. kinh tế, gồm có: Danh mục hải đồ (Catalouge of charts – NP 131): để lựa chọn hải đồ Danh mục phân loại các hải đồ khác (NP 111) Ký hiệu hải đồ (Chart booklet 5011): để đọc hải đồ Hàng hải chỉ nam (Sailing directions): lựa chọn tuyến đường có lợi Bảng khoảng cách giữa các cảng: tính toán quãng đường Lòch thiên văn (The Nautical Almanac) Bảng tính thủy triều ( Tide tables) Danh mục hải đăng (List of Lights)... hành trình như hành hải ở vùng nước hoa tiêu, hành hải ven bờ, hành hải ngoài khơi, hành hải ở khu vực có tầm nhìn xa hạn chế… để có kế hoạch chi tiết Kế hoạch hành trình được lập cho đến khi tàu cập bến, bao gồm 3 bước: - Thu nhận thông tin - Lập kế hoạch - Kiểm tra kế hoạch (kiểm soát hành trình) 2.1 Thu nhận thông tin và lập kế hoạch Đây là một bước quan trọng trong qúa trình lập kế hoạch hành trình. .. triều, hải lưu ở hai đầu bến, vùng luồng hẹp… vào Passage Plan - Kiểm tra lại một lượt các công việc đã tiến hành (kết hợp với các bản Danh mục kiểm tra buồng lái (Bridge Check lists), có sẵn trên tàu), 254 Hàng hải đòa văn – Tập I Dự đoán vò trí tàu và Lập kế hoạch hành trình săùp xếp lại toàn bộ hải đồ đã thao tác theo thứ tự hướng hành trình để tiện sử dụng 2.4 Kiểm soát hành trình Kế hoạch hành trình. .. navigation 267 Hàng hải đòa văn – Tập I Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Hàng hải học, Tập I đến tập VI Alecxan Ilich Mideonhityxki – Bản dòch: Nguyễn Ngọc Diệp 2 American Practical Navigator - Nathaniel Bodwditch, LL.D 1995 3 Admiralty Manual of Navigation (BR 45), Edition 1987 4 Symbols and Abbreviations used on Admiralty Charts (Chart 5011); Chart No 1; Chart 60 11 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17... phần tư các vụ mắc cạn của tàu do lỗi của các sỹ quan hàng hải gây ra cùng với việc lập kế hoạch hành trình không đầy đủ Vì vậy, Kế hoạch hành trình (Passage Plan) là một trong các nội dung thường được kiểm tra tại cảng biển, theo quy đònh của bộ luật Quản lý an toàn (ISM Code) Kế hoạch hành trình liên quan đến một quy trình buồng lái có tổ chức tốt, phải được lập một cách cẩn thận trước khi tàu rời bến