Электронная навигационная карта (ЭНК) представляет собой базу данных, имеющую содержание, структуру и формат, которые предусмотрены Руководящим документом РД 152– 012–01 «ЭНК ВВП. Общие технические требования», выпущенную для использования в СОЭНКИ ВВП. ЭНК содержит всю картографическую информацию, необходимую для обеспечения безопасного судовождения, и наряду с той информацией, которая содержится на бумажной карте, может содержать дополнительные сведения (например, навигационно–гидрографический очерк, извлечения из местных особенностей плавания, навигационных пособий и т.п.), которые могут рассматриваться как необходимые для обеспечения безопасности судовождения.

Векторное представление данных позволяет хранить электронную карту как совокупность взаимосвязанных элементов и предоставляет большие дополнительные возможности по сравнению с бумажной картой. Судоводитель может подбирать удобное для конкретных условий плавания отображение карты, установить слежение за любым ориентиром, получать сигналы тревоги в случае приближения к опасности, контролировать движение судна по заданному маршруту и т. д.

Векторное представление данных позволяет объединять картографическую информацию с информацией, получаемой от судовых устройств (например, от радара) и наносить в пользовательском слое карты различные навигационные объекты (например, временного характера).

В соответствии со спецификацией Международной гидрографической организации (МГО) на электронных картах не кодируются картографические объекты (шрифты, расположение и стиль надписей, толщина и стиль линий и др.). Иначе говоря, в базе данных электронной карты нет кодов, определяющих ее графическое оформление. Вопросы оформления решают производители электронно– картографических систем в соответствии со стандартом МГО S–52.

В общем случае процесс составления электронных навигационных карт включает:

– составление технического задания на кодирование серии электронных карт – на весь водный путь или его часть;

– приведение исходных картографических материалов в масштаб, проекцию и систему координат (WGS–84) составляемых карт, регистрацию материалов в программе–редакторе электронных карт;

– кодирование опытным оператором модельной карты – типичной по содержанию для всей серии карт, проверку и исправление модельной карты ведущим редактором;

– кодирование всей серии карт в программе–редакторе электронных карт с использованием модельной карты в качестве образца;

– компиляцию (экспорт) карт в формат S–57 МГО;

– авторскую корректуру карт (проверку карт оператором– составителем);

– проверку карт другим оператором;

– проверку карт ведущим картографом– редактором;

– просмотр карт главным редактором (начальником картографической службы) и руководителем (заместителем руководителя) администрации бассейна.

После приемки всех составленных карт создается их копия на диске CD–R, которая хранится в архиве администрации.

Учитывая, что в обязанности администрации бассейна входит издание как бумажных, так и электронных карт, технология картографического производства должна намечаться с учетом решения обеих задач, что позволит не только сократить время и расходы на составление карт, но и строго согласовать содержание их версий – бумажной и электронной (рис.2.3).

Наиболее экономичный подход включает три этапа:

– на каждый участок пути вначале кодируется электронная карта;

– электронная карта программным путем конвертируется в цифровой оригинал бумажной карты;

– оригинал бумажной карты "вручную" исправляется с учетом требований к оформлению бумажных карт, а также для типографской печати.

Бумажные карты, составленные по такой технологии, нарезаны по принципу "север вверху". При этом из–за сложной конфигурации речных путей на каждую бумажную карту попадает обычно небольшой участок пути. Так были нарезаны карты части I тома 3 Атласа ЕГС издания 2002 г., что вызвало острую критику со стороны судоводителей, которых не устраивает малый обзор пути на картах.

Рисунок 2.3 – Создание электронной и бумажной навигационных карт на основе единой базы данных

Решить эту проблему с помощью увеличения размеров карт нельзя, так как на речных судах карта лежит на узкой плоскости перед рулевым. Следовательно, бумажные карты ВВП должны нарезаться по направлению водного пути. Если на них показана картографическая сетка, ее линии обычно не параллельны сторонам рамки (пример – карты тома 3 Атласа ЕГС издания 2007 г.).

Особенности нарезки бумажных карт ВВП определяют технологию их составления. Если электронные карты кодировались раньше бумажных, необходимо обеспечить их экспорт в рабочую карту, охватывающую большой район. Затем на рабочей карте необходимо навести рамки бумажных карт, и экспортировать ее содержание в оригиналы бумажных карт в соответствии с наведенными рамками.

Однако и эта технология имеет существенный недостаток. Дело в том, что первичная нарезка (для электронных карт) выполняется на картографическом материале (обычно – на топографических картах), где основные навигационные объекты не отображены. По существу нарезка выполняется "вслепую", что потом осложняет решение многих задач, таких как проектирование положения судового хода, створных линий, границ рейдов и других объектов, если они делятся границами карт.

Более рациональной представляется следующая технология. На первом этапе съемочные данные и другие картографические материалы загружаются в рабочую карту, охватывающую большой район. На этой карте решаются все вопросы по согласованию различных исходных данных, уточняется схема ограждения судового хода, разбивается километраж. Далее рабочая карта используется для нарезки как электронных, так и бумажных карт. Наконец, данные рабочей карты экспортируются в цифровые оригиналы электронных и бумажных карт.

Следует учесть, что программные продукты, используемые в настоящее время в навигационной картографии, создавались, как правило, для составления морских карт. К тому же они предназначались в основном для векторизации отсканированных бумажных морских карт, а не для обработки съемочных данных.

Основная проблема состоит в том, что формат Стандарта S–57 Международной гидрографической организации с его жесткой цепочно–узловой структурой малопригоден для обработки исходных данных и составления бумажных карт. Поэтому, как для рабочей карты, так и для цифровых оригиналов бумажных карт необходимо использовать более гибкий формат. В частности он должен позволять эффективно решать следующие задачи:

– сдвиг, вращение, растяжка (сжатие) и трансформация векторных картографических изображений;

–  копирование одного картографического изображения в другое;

– копирование заданных объектов одного картографического изображения в другое;

– выделение группы объектов и копирование в каждый из них заданного значения атрибута;

– автоматическая привязка группы линейных и точечных объектов к заданной линии (для составления навигационных створов).

Особую задачу представляет собой кодирование и отображение кривых линий. Одно из требований S–57, сформулированное в спецификации на производство карт, обязывает кодировать все линии ("ребра") как прямые или ломаные. Практически это означает кодирование очень большого числа точек ребра, соответствующего кривой линии. Но этот прием все же недостаточен для того, чтобы на бумажных картах обеспечить плавность линии. Поэтому в программе–редакторе должно быть предусмотрено преобразование ломаной линии в плавную кривую – по технологии Безье.

Предпочтительно иметь кривые Безье и в первичной рабочей карте, так как они определяются небольшим количеством опорных точек, что значительно упрощает редактирование линий (очень частая операция при составлении карты). Естественно, при экспорте изображения в электронную карту каждая кривая линия должна быть "пересчитана" в близкую по форме ломаную линию.

Руководящим документом 152–012–01 Минтранса России установлено ограничение – карты должны создаваться в формате Стандарта S–57 Международной гидрографической организации.

В интересах безопасности судоходства необходимы и другие ограничения, которые предлагается объявить в административном регламенте картографической деятельности на речном транспорте. Следует определить, что допускаются к использованию только карты, созданные администрациями бассейнов внутренних водных путей – государственные навигационные карты внутренних водных путей (официальные карты), а также системные (закрытые) карты, отвечающие следующим требованиям:

– системные карты создаются на основе официальных карт;

– допускается перевод системных карт с использованием сертифицированных конвертеров из формата S–57 в системный формат;

– системные карты создают администрации бассейнов водных путей (на подведомственные им пути) или иные организации, по договору с администрацией бассейна.

Кодирование карт в администрации бассейна может выполняться как собственными силами, так и с привлечением подрядчиков. Для собственного производства необходимо иметь не менее двух (для взаимозаменяемости) подготовленных специалистов, постоянно занятых кодированием электронных карт.