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电子海图系列之S-52标准的显示库解读

雷海科技

2020-12-04

导读：IMO的S52标准规定了电子海图的显示规范，文中从S52的标准架构，显示库组成等方面进行了介绍，重点介绍了颜色编码表、符号库和查找表。

在雷海公众号2020年4月文章：

向读者介绍了基于IHO（International Hydrographic Organization，国际水道测量组织）标准实现的雷海EyesUVision电子海图，本期介绍电子海图的S-52显示标准，帮助读者进一步了解电子海图的显示处理原理。

一、概述

电子海图显示与信息系统是现代航海的一项新技术，它在保障航行安全和提高航行工作效率方面发挥着显著的作用，相关从业者必须做到完全符合国际海事组织(IMO)关于ECDIS的性能标准的要求，而S52就是这方面的国际标准。S.52标准是关于电子海图制作与应用的标准，特别是对电子海图显示方面做了很详细的规定。

S-52标准是“IHO Special Publication No.52”，是由IHO（https://iho.int/en/standards-and-specifications）制定的电子海图的显示规则,规定了电子海图在屏幕上显示的一系列标准，其中显示库详细描述色彩编码表、符号库、符号化指令集、物标-符号查找表以及条件符号化过程，是S-52的核心部分。显示库主要组成结构如图1所示：

图1　显示库组成

二、颜色编码表

显示库给出了三种颜色编码方案表供使用：白天、黄昏和夜晚。“白天”颜色表使用白色背景，作为户外在明亮的阳光下进行；“黄昏”与“夜晚”颜色表是黑色背景表。

显示库定义了由五个字符组成的代码来表示每一个颜色，如ARPAT、CHMGD等。每个颜色代码对应一个CIEXYZ基色坐标系统的坐标值，如图2所示。根据CIE XYZ颜色值及转换公式，可得到如图3所示颜色编码表。

图2 CIE坐标系

图3 颜色编码表

三、符号库

符号库说明了图形是如何产生。符号说明在查找表条目中用于实现物标的符号表示，符号指令语句可以被直接解释为底层的图形操作，从而在电子海图中形成图形绘制。S-52 符号库中主要有 5 类物标说明：点物标、线物标、面物标、文本以及特殊符号说明。

S-52中所用到的符号指令总共有8种,如表 1所示。点物标一般对应一个点符号指令。线物标可能包括2到3个指令,，例如SL(DOTT,1,TRFCD)，表示使用颜色代码为TRFCD，线宽为1个单位的点线来画物标，复杂的线形如SY(RACNSPO)I表示使用RACNSPOI所代表的符号来符号化线。

表 1符号指令表

指令前缀	类型	说明
SY	点物标指令	符号化点状物标,和区域中央符号号
LC	线物标指令	复合线型,适用于锚地边界等等
LS	线物标指令	简单线型,适用于等深线等等
AC	区域物标指令	颜色填充区域,适用于陆地、等深区域等等
AP	区域物标指令	模式填充区域,适用于飞机场等等
TE	文本标注指令	简单文本标注注
TX	文本标注指令	带前缀文本标注注
CS	条件符号化程序指令	条件符号化,需要根据物标的属性和当时航海人员设置的条件参数(如本船安全等深线)最终可以得设置的条件参数(如本船安全等深线)最终可以得

四、S-52查找表

查找表是联系海图物标和S-52符号库的纽带。S-52包含6张查找表，分别为简单点符号、简单线符号、简单边界符号、符号化边界符号、纸质海图点符号、纸质海图线状符号查找表。

查找表的每行记录中包含了符号说明(或特殊符号指令组合)、属性值组合、物标编码等信息组合为符号显示指令。根据物标显示属性和物标代码可以在对应表中查找到该物标对象相应的符号显示指令，该符号显示指令可以由海图引擎进行编译执行进行显示相应的物标符号。每次查询可以在表里查询一个物标类下的所有物标符号显示指令或其物标子类，所以可以利用对应表查找到该物标对象的显示级别、显示类别、显示分组等显示属性信息。

五、EyesUVision 电子海图

依据“白天”、“黄昏”和“夜晚”颜色方案，图4、图5、图6分别展示了EyesUVision电子海图在不同颜色方案中的显示效果。