安装在船舶上的雷达是船长的眼睛。它能辅助船舶航行，在能见度较低或在拥挤水道时能辅助避碰长江是我国的黄金水道，长江带动着两岸的经济迅猛发展。随着运输船舶成倍的增长，做为维护航道安全畅通的航道部门面临着巨大的压力。为了跟上时代的发展，长江航道局提出“科技兴航”的方针，长江下游电子海图的研制正是系列科研项目中的一项。长江航道局上海航道处承担了该项目的开发任务。
在对国内多家海图制作单位的调研中发现，制作自己的电子海图（自定义标准）并不难，而各制作单位均有自己不同的标准。为了研制出的海图符合国际通用标准，上海航道处选择与大连海事大学航海技术研究所合作共同开发，并将该项目定名“电子海图＆船舶管理系统”。
该系统经近一年的研制与调试，已投入试运转。该系统分八个子系统：系统管理与控制、电子海图改正与数据生成（简称：海图改正）、船载电子海图显示控制（简称：船载海图）、中心海图显示与船舶跟踪（简称：中心控制）、航标维护管理、船舶数据及机务管理、物资管理和测量数据管理子系统。在此，对该系统做一个简单的介绍，让读者了解该系统在使用中出现的一些问题，以便在更深层次的开发中，避免出现同样的问题。
这八个子系统中，除“船载海图”子系统为独立船舶航行使用外，其它七个子系统做为后台维护与管理，通过服务器共享一个数据库紧密相连。系统的网络配置为：服务器：Windows NT4.0 Server+SQL SERVER7.0数据库系统，与各终端采用局域网方式连接，存放共享数据库；中心海图显示与船舶跟踪终端：Windows 98 +SQL SERVER7.0+海图显示控制与船舶跟踪应用软件，主要实现辖区海图显示查看与本单位所有船舶跟踪；船载电子海图显示控制终端：Windows 98 +SQL SERVER7.0+海图显示控制与本船舶跟踪应用软件，主要实现辖区海图显示查看与本船舶跟踪；海图改正与数据输出终端：Windows 98 +SQL SERVER7.0+海图显示与改正应用软件，主要实现辖区海图显示查看与改正标绘。改正标绘数据存储在数据库服务器上；数据维护终端：Windows 98 +SQL SERVER7.0+数据维护应用软件，主要实现航标、物资、船舶资料、机务等业务数据的数据维护、统计查询，数据存储在数据库服务器上。
在实际运用中发现，将这么多的子系统关联在一起是不恰当的，当一个子系统对数据进行修改更新，产生误操作或保存了错误数据，要恢复备份文件，就会导致其它子系统的已做的修改数据文件作废，恢复成原始记录，这是当初为了追求该系统的大而全所造成的。建议解决的方法就是将具备海图功能的子系统与其它具备数据管理功能的子系统分割开来。“海图改正”子系统是对海图数据进行改正性维护，该子系统消耗数据库资源多，易产生误操作，分割开来，有利于电子海图的独立管理。由于该系统在设计过程中，是按照整体来设计的，各子系统的应用程序已经互相关联，密不可分了，所以只能在“海图改正”子系统中增加了一些功能来解决这个问题。
在系统设计之初，为何会想到设立一个“海图改正”子系统呢？在本系统开发前，船载海图已经在许多单位应用，但海图的制作是利用纸海图，用数化仪录入计算机来完成，周期较长，这对于海区航道是可行的，因航槽变化不大。长江下游地处经济发达地区，长江两岸大、中、小型企业、码头快速兴建，由于码头建筑物对水流的影响，以及非法对河床进行恶性挖沙，造成近年来，航槽变化较快，就拿江阴至浏河口的“三沙”水道来讲，航道部门每月都要对浅险河段进行测量监控。由于纸质海图的制作及送达客户的周期长，不能让客户及时了解航槽变化，难以保证船舶的航行安全，而以往的电子海图制作的基础是纸质海图，所以周期更长。增加“海图改正”子系统的作用就是完全脱离纸质海图，完全实现电子化，测量数据经处理后，在原海图上对一些数据进行修改，生成新海图，经S-57国际标准输出格式输出，通过email传送到客户端，只要客户端安装有符合国际标准的电子海图显示平台，即可显示该海图。这是该系统制作的最难点，也是海图制作的一个突破。
系统管理与控制、航标维护管理、船舶数据及机务管理、物资管理和测量数据管理五个子系统主要功能是进行数据库管理，对日常事务的发生进行修改，保证数据为最新、准确。“海图改正”、“船载海图”、“中心控制”三个子系统的关系是紧密相连的。“海图改正”子系统是基础，经该系统可以对海图上的任何物标进行修改，改正后的最新海图供另两个子系统使用。“船载海图”子系统需安装GPS，显示本船的即时船位，“中心控制”子系统不需安装GPS，显示需要跟踪的所有船舶，其他功能是一致的，均可对海图上的任何物标进行属性查询，可以设置航行水深安全警告，提高船舶航行的直观性与安全性。这两个子系统可以对海图上的任何物标进行显示、查看，而不能修改。“船载海图”子系统与“中心控制”子系统通过GSM的短信息业务方式进行交换，船舶的实时动态可即时通过短信发回中心，中心亦可发短信对船舶发出航行指令；所有船舶均可利用GSM网登录Internet，测量船的测量数据通过email 方式发到服务器上，供“海图改正”子系统操作人员使用。测量船在测量时不能开启“船载海图”子系统，测量需要专业测量软件。
由于该系统中的八个子系统在开发时均有专门的开发设计人员，笔者主要参与海图的开发，并负责“海图改正”子系统的开发，下面介绍一下该系统的一些主要功能。
一、拓扑改正
拓扑简单的讲就是除物标及水深以外的普染区域。陆地、码头、不同水深、滩地都是由不同的普染（颜色）区域显示出来的，如果产生岸线崩塌、河床冲淤、兴建码头等，就必须对普染区域的分界节点进行修改，来增加或减少相应的普染区域面积，这就是拓扑改正。
二、物标维护
物标维护是对普染区域外的物标（除本单位航标外）进行增、删、改操作。物标包括：岸线结构、等深线、水深点、碍航物、航道航线、助航标志、导航线层、雷达设备、限制水域、锚地设施、潮流、港口设施、海上其它物标。在各海图子系统中都可以对物标进行分层显示，显示需要的物标，保持显示桌面洁净。例如：要显示水深点及等深线，只要点击相应按钮，海图上就会显示水深及等深线，而其它物标不显示；如果锚地搬迁，只要显示锚地设施物标层，将锚地的节点坐标进行修改即可。所有的物标还设有属性设置，例如：在一个码头属性设置中，输入码头的靠泊吨位、装载货物的品种、建成时间、结构形式、属于何企业管理等等。这样客户可根据输出传送到的海图，随时了解到许多相关的信息。如果增加新物标，可在物标库中选择需要的物标符号，然后输入坐标，新增物标就会显示在指定位置，再在物标属性设置中，赋予属性即可。
前面提到本单位航标不能在物标维护中进行修改操作，这是为什么呢？因为便于航道部门对航标器材的管理，单独设置了“航标维护管理”子系统。在该系统中对航标的标位、器材的配置、器材损失、移动记录、标灯灯质及闪光周期进行了详细的记录与统计。因各子系统共享一个数据库，在海图输出时，调用该系统的数据即可在海图上显示航标。这样，减轻了海图改正的工作量，但需要两个系统管理部门协调一致，及时修改数据库，达到输出的数据均是最新数据。
三、水深维护
水深维护是海图改正中十分重要的功能，也是要经常使用的。测量数据经潮位改正后，转换成文本文件，点击水深替换按钮，调用需要替换的水深文本文件，即可替换测量范围内的水深。海图上的水深点是水深拓扑及等深线修改的基础，只有水深替换后，根据更新的水深点才可将水深区域的拓扑和等深线做相应的修改。在调用水深文件时，还可将不同历史时段的水深文件同时调出，进行水深比较，做河床演变分析。
四、标准S-57数据输出
根据S-57数据格式对选择的海图进行标准数据文件输出。使经过数据改正的海图转换成符合国际标准S-57显示格式，成为通用的电子海图，在通过email发送到各船舶、各客户端。
五、测量成果表
将测量控制点、水准点、碍航物及其属性加入测量成果表，便于在“测量数据管理”子系统中进行查询管理。
六、修改维护
记录航海通告，记录并控制对海图的修改。记录发布航海通告的时间、内容、发出单位等；记录对海图修改的管理人员编号、时间、修改内容，防止不负责任的任意修改，确保海图改正的准确性、权威性。
以上是“海图改正与数据生成”子系统的主要功能，许多具体的操作是十分烦琐的，不能描述得很详细。一幅海图如果只进行水深替换和航标移位，是很快的，但要进行水深区域、新建码头、河床浅滩淤变的拓扑改正、等深线的勾绘等，还是需要一定的时间的。尤其在拓扑改正时，十分容易产生误操作，对拓扑区边界的节点坐标输入错误，很可能会引起整个海图拓扑区的破坏，造成数据库混乱，需要恢复备份文件，这样前面做的改正工作就白费了。在发现这个问题后，增加了拓扑区修改保存功能，就是在拓扑改正过程中，对已修改的正确部分及时保存，分别编号，若产生误操作，只要恢复保存时段的文件，而不用恢复备份文件。
依据电子海图国际标准规范，码头范围、堤岸线、等深线都属于物标属性，在对这些物标进行修改后，相应的拓扑区域并不会改变，所以在海图改正过程中，应先对码头、陆地、水深拓扑区域分界线进行修改，再对相应的码头边界、岸线、等深线这些物标进行修改，而且两者一定要对应，不然经数据输出后，在船载电子海图显示中就会产生偏差问题，而做对应一致的工作是有难度的，这个问题一直没有很好的解决，也许国际标准规范在编制时没有考虑到海图的电子版修改问题，也可能是我们的认识还有局限性。
“电子海图改正与数据生成”子系统的开发研制是海图制作的一个飞跃，它还存在许多需要不断完善改进的地方，但它的研制成功为今后的电子海图的研制开发打下了良好的基础。当今国际上通用的电子海图规范都是外国专家编制的，我们的海图研制起步较晚，所以没有人参与编制，随着我国电子海图的广泛应用，中国人也一定会参与电子海图规范的编制，这样的规范才更全面、更合理。
