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[科普中国]-航行图

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航行图的比例尺与图式比例尺

比例尺就是指图上线段长度与对应的实际地形长度相比。表示航行图比例尺的方法有数字比例尺和直线比例尺两种。

(一)数字比例尺

用分数或数字比例形式表示的比例尺叫数字比例尺。为了计算方便,一般比例尺用分子为1,分母为整数的形式表示,分母表示实际地形长度在图上的缩小倍数。航行图中常用的比例尺有1/25000、1/40000、1/50000等,也可以写成1:25000、1:40000、1:50000的形式,分母越大,则比例尺愈越小;反之,分母越小,则比例尺越大。

(二)直线比例尺

应用数字比例尺需要经常换算,在实际使用时不方便,为了直接而方便地进行图上与实地相应水平距离的换算,可采用直线比例尺,如右图所示。它是在图上用一定线段的长度来表示地面的实际长度,可以在图上直接量取距离,使用方便,故一般航行图上均采用它。

航行图图式

航行图上代表各种不同河床、地形、地物的符号称为图式。航行图所用的图式大致有水深、水区界限、水区障碍物、航线、水流、助航设备、居民点及地物地貌等。不同的航行图所用的图式大致相同,但也有个别符号(如等深线)有不同的规定,使用时应予注意。

(一)

图式的主要内容见右图。

(二)重要图式注释

1.水深

航行图上的水深数字主要有:52——表示绘图基准面以下的水深为5.2 m;41——表示绘图基准面以上的水深为4.1 m。

2.等深线

等深线是指航行图上水深相等的各点连线。根据等深水深大小分别用实线或虚线等方式来表示。

3.礁石

礁石是指水道中突出、孤立的岩石。它可区分为明礁、干出礁、适淹礁和暗礁。明礁——洪水期露出水面的孤立岩石。干出礁——绘图基准面以上的孤立礁石,洪水期时淹没,枯水期时露出,数字注记是干出高度。适淹礁——仅指绘图基准面适淹的礁石。暗礁——绘图基准面以下的孤立礁石。

4.沉船

沉船分为部分露出基准面上的沉船、深度不明的沉船、测出水深的沉船。

5.障碍物

障碍物是指水域中有碍航行的物体。如水底的桩、柱、管、弃锚等类,均注明性质、深度或高度。对其可靠程度,则用“概位”、“疑存”注记。

6.险恶地

险恶地是指岩礁、暗礁密布,不能一一测定位置,对航行有极大危险的水域。

航行图的种类

随着航运业的发展,各种独具特色的航行图不断出现。目前航行图主要有航行参考图、船舶定线制航行参考图、雷达航行参考图和电子江图等四种。

航行参考图

航行参考图在其他几种航行图未产生前,是最基本、最普遍的助航图册,有些图册被直接称为航行图。其他种类的航行图均是在航行参考图的基础上,结合新的安全管理规则和新的科学技术发展而产生的。航行参考图的内容一般由图页部分和文字部分组成。如右图所示。

(1)图页部分:主要内容是以各种符号表明某段水道的形态、宽度、水流、水深、底质、滩险、礁石、沙嘴、浅滩、沉船等障碍物的位置、大小、高低和碍航程度,亦表明航行时可供利用的助航标志及锚地等。在每张图页上均有标题栏,其内容一般包括该段水道名称、比例尺、资料来源、测量日期、深度和高度基准面、潮汐资料、磁差和水道说明等。在图的边框一般还注有图号和图幅的大小等。

(2)文字说明部分:文字说明部分有说明或前言、目录、索引图、图式(图例)、航区概论、驾引须知、主要港口概况等。它们的内容包括航行图的绘编、资料来源和采用方式、图的测量和绘制方法、有关航行的自然条件和气象、水文及地质情况等。我国目前内河(如长江)所使用的航行图,在封面上注有图册编号、图名、出版部门、出版日期。

雷达航行参考图

雷达在内河船舶上使用以来,对船舶安全航行,提高经济效益起到了积极的作用,雷达已成为船舶必不可少的助航仪器。目前我国已研制成册的雷达航行参考图有《长江下游雷达航行参考图》和《长江中游雷达航行参考图》两册,如右图所示。

(一)图的组成和内容

雷达航行参考图由前言、使用说明和图页三部分组成。前言部分简要地介绍了研制雷达图的目的和意义。

使用说明部分有雷达原理简介、雷达主要旋钮的作用、雷达图像的识别、雷达使用方法、制图说明和雷达航行参考图图例等六个方面的内容。

雷达航行参考图图页明显地区别于一般航行图图页。它除与航行参考图有同样的图页部分外,还有由若干张雷达屏幕瞬间图像衔接而成的雷达图片,两者组合而成其图页。两图比例相同,位置上、下或左、右对应。雷达图不是雷达屏幕上某些瞬间图像的简单组合,而是从总体上反映航道全貌的雷达图像。

(二)图的主要功能

雷达图册为驾引人员提供了一幅完整的雷达图像,是目前在雷达助航中分析航道特征和研究航法的最好依据;是评价雷达图像优劣的参考资料。它具有如下的功能。

(1)有利于驾驶员识别航道。雷达对于驾引人员识别航道和熟悉雷达图中的岸形、地貌均具有较好的参考价值。经常将雷达图与雷达屏幕图像对照,将会大大缩短驾引人员熟悉航道的时间,掌握河床走向及航道特征。

(2)便于准确判定船位。保证夜航、雾航的安全,关键在于准确判定船位。这对丢失了船位的值班人员和刚进驾驶台准备接班的驾驶人员尤为重要。内河在使用雷达以前,驾驶员只能根据天然和人工物标用目测确定船位。夜间,当驾引人员看不清天然和人工物标的准确位置时,定位的准确性就受到影响。

用雷达定位,选点的依据由河心和岸边某些物标,扩大到岸堤外的山脉、树林、村庄等物标,而这些瞬时目标一般不易为有些驾驶员所掌握和利用,更不容易把它们记牢。有了雷达图之后,可随时将雷达屏幕图像与图对照,根据江面和堤岸内外雷达成像的线条、斑点特征,很快地找到本船所在的位置。雷达图的使用扩大了选点定位的依据和范围,增加了定位的可靠性,缩短了定位时间。

(3)能提供选择正确航路的依据。确定船位之后,根据雷达图上标示的下行参考航线,可以立即确定船舶应走的航路,如吊向某物标,与左岸平行还是与右岸平行等,以确保航行安全。

船舶定线制航行参考图

为了规范船舶的具体行为,确定不同种类船舶的航行路线,理顺船舶间避让关系,从而改善水上交通环境,维护交通秩序,达到防止和减少水上交通事故发生的目的。我国内河部分水道从20世纪90年代起先后开始实施船舶定线制。如1996年1月1日起长江下游实施分道航行,绘制了《长江下游分道航行图》(武汉一浏河口);2003年7月1日起长江江苏段实施船舶定线制,绘制了《长江江苏段船舶定线航行参考图》。2003年10月1日起长江三峡库区实施船舶定线制,绘制了《长江三峡库区船舶定线航行参考图》(上、下册)。

船舶定线航行参考图一般以彩图形式绘制而成,其内容由图页部分和文字部分组成。如右图所示。

(1)图页部分:除与航行参考图具有同样内容外,主要是结合航道具体情况,根据船舶定线制规定,以不同的符号、线段和颜色标明航道边线、分隔带(线)、上行通航分道、下行通航分道、深水航道、小型或慢速船舶的船舶推荐航路、特定航路、航行警戒区等内容。

(2)文字说明部分:除具有航行参考图的文字说明内容外,主要介绍了航道概况、船舶航路和航行注意事项等内容。

电子江图

(一)电子江图概念及功能

电子海图(或江图)是指在显示器上显示出海图(或江图)信息和其他航行信息,也称“屏幕海图(或江图)”,如右图所示。目前国内航行船舶配载的是船载电子海图系统,该系统可以显示电子海图(或江图)、具备航线设计、船位监控、航行监控和报警等导航综合功能。

(二)电子江图的配备和使用要求

根据海船舶[2010]156号《国内航行船舶船载电子海图系统和自动识别系统设备管理规定》文件规定:

(1)中国籍内河航行船舶配备船载电子海图系统时间为:航行于长江干线、珠江及黄浦江的3000总吨以上的客船,配备时间不迟于2010年10月1日之后的第一次年度检验;航行于长江干线、珠江及黄浦江的1000至3000总吨的客船、1000总吨及以上液货船,配备时间不迟于2011年1月1日之后的第一次年度检验。

(2)内河航行船舶配备船载电子海图系统可使用内河电子航行示意图。内河电子航行示意图仅作为航行参考使用,船员在使用时应充分注意内河电子航行示意图提供机构的安全使用须知。

(3)配备船载电子海图系统设备的船舶应保持适当的纸制海图作为备用,并及时更新。以确保在船载电子海图系统设备故障时能够安全返港。

航行图的使用与改正航行图使用和保管注意事项

(一)图的鉴别

由航道部分出版的航行图应符合以下要求:

(1)注明正式测量机构和最近的测量日期。航行图的有效期视航道变化情况而定。

(2)等深线的指示及各测点的水深数字必须紧密、齐整而详细。

(3)有连续不断的岸线及精确的等高线。

(4)载有与航行有关的各种说明和资料,越详细越好。一般比例尺较大的图,资料也较详细。

(5)图式要简明、清晰,符合统一颁布的图式标准。

(二)图的保管

航行图由于经常使用,容易破裂和污损,为了延长图的使用时间,确保其准确性,应妥善保管。

(1)使用航行图时,应平坦地放在图桌上,图角压好,以免被风撕或折皱。不用时,应平整地放于江图柜或屉内。若条件不许可时,可以卷筒入置,切忌折叠。

(2)图纸应保持平整、清洁、干燥。

(3)图纸受潮后易发生皱缩现象,应压在玻璃板下阴干,决不能用火烤或日晒,以免图纸变形,影响到准确性。

(4)发现图纸破损,应及时细心地用透明胶纸贴好、阴干,防止皱缩。

(5)如在图纸上画航线或进行修改时,宜用软铅笔(如215);如欲擦去图上的笔迹时,宜用软橡皮,轻画轻擦,以防破坏图纸。

(三)图的使用方法

航行图全面反映了水道的情况,是驾引人员了解航道情况的主要依据之一,因此,必须充分加以利用。

(1)运用航行图熟悉河道地形。一般看图时应先看文字说明、比例尺、图式、索引图、引航须知等。在阅读各页分图时,应先看标题栏,然后再仔细阅读航道范围内礁石、沙洲、浅滩等碍航物特征等。结合实际,达到看图识路的目的。

(2)运用航行图确定航道尺度。航行河段的长宽尺度,可以直接在图上量度。

(3)运用航行图粗估水流流态。根据航行图所反映的河道地形,可以粗略估计水流的流向、主流、缓流及不正常水流的位置等。

(4)利用航行图可以记录航向,测定船位与航速。船舶航行于变化较少的河段,本船的罗经(如配有)航向可以记在图上,并经过多次验证后即可引用。船舶的概位,可利用本船的罗经航向来测定本船与河岸、物标、航标等的距离与方位而确定。根据船舶航经两标(航标或物标)之间的时间间隔,在航行图上量出两标间的距离,就可求得航速。

(5)利用航行图可以选择计划航路。为了使船舶安全又迅速地航行,必须选择航路,这项工作可以预先在航行图上作业。它根据船舶要求、航道条件和航行图上显示出的各种资料进行设计,并在航行图上标出。航路在航行图上表示出的特征是一条折线。

航行图的改正

内河水道由于自然演变和人工整治而使岸形、浅滩、沉船、礁石、水深等发生变化时,助航标志也要随之变动。为保证船舶安全航行,航道部门根据变化情况,随时发布航道公报,作为改图的依据。为了保持图的准确性,驾引人员必须及时改正,确保航行的安全。

(1)小改正:当接到航道公报或通电后,应立即按照公报所述的项目和内容进行改正,改正时应用统一规定的图式,改正后,应将公报文号及年月日记在图幅的左下角。

(2)大改正:在航道中或港口附近发生沙洲变动或岸线崩塌等较大变形,需在图上作大范围改正时,航道部门常将图绘好,随同公报附发,如该图比例与航行图相同,即可把它剪贴在航行图上,并尽量使其与航行图吻合。若与航行图比例不同,则应加以缩小或放大。

(3)非正式改正:如发现水下有障碍物、有关助航标志突然移位、灯光熄灭等情况,任何船舶都有向有关方面发出通知的义务。这种未经航道部门发出的通知,叫做非正式通知,其改正的方法,可先在图上用铅笔注明变化情况,待正式公报下达后再修改。

内河航行图的改正,多属小改正,如标志的增减与移位等。其中关键是确定位置,位置的确定一般至少要有三个要素,即测量点、由测量点至标志的方位和距离。这些在航道公报中均有说明,现举例如下:

(1)利用一个测量点的方位和距离定位法

XXX水道XXX白浮于X月X日移位,位置自XX测量点起,方位60。方位,距离4.5km,灯光不变。

找出XXX水道图,用两脚规在比例尺上量出4.5km的距离,再从罗经花上量出60。方位,平行移到XX测量点,自XX测量点在方位线上截取4.5km,截点就是XXX白浮移动的位置。然后将XXX白浮移到此位,将原位消除,如右图所示。

(2)概位移标法

在航道公报中有时只告诉XX水道XX过河标自原位置上移(下移)X公里或XXX米。这时只需将XXX过河标自原位沿岸线上移(下移)X公里或XXX米。此种移标法通常叫做概位移标法。

航行参考图的大致画法

《中华人民共和国内河船舶船员实际操作考试办法》第十二条明确规定,驾驶专业船员实际操作考试项目应包括航行参考图的绘制。下面介绍两种航行参考图的大致画法:

(一)空绘法

即要求船员在一张空白纸上,直接绘制事先给定的某一航道(水道)航行参考图。

1.一般要求

(1)采用通用的图式(例)表示航图内容;

(2)尽量按比例画图;

(3)图面内容按题目要求应尽量完整、详细,一般包括:岸线(形)、滩洲、礁石、矶头、沉船等碍航物;航标配布;码头、电缆、显著地物和地貌;上、下行航线和参考航向;涉及船舶定线制有关内容等;

(4)对图上不便反映的内容应辅以扼要的文字标注或说明;

(5)整幅图面应标准、严格、清晰、整洁、全面。

2.步骤

(1)确定罗经北;

(2)画出下水罗经航向(航道的基本走向);

(3)画出岸线(形)、滩洲、礁石、矶头、电缆等(注意展宽比或宽窄比,它是是否准确的重要原因);

(4)画出航标(概位),包括标名、标位、灯光及闪次等;

(5)再按题目要求作其他补充;

(6)检查。

(二)填绘法(轮廓法)

即考试机关事先将部分航道信息如岸线(形)、滩洲等描绘在一张纸上如右图所示,得到该段航道的大致轮廓,船员只需按题目要求进行填绘。与“空绘法”相比,填绘法有以下优点:

(1)准确度要高;

(2)绘制时间要短;

(3)更加适合初考船员或文化水平相对低弱的船员。

不管使用哪种方法,均要求船员应熟悉航道。对于初学船员,一般宜采用分段记忆法来熟悉航道,并按由大到小、由特殊到一般的步骤进行。记航道时应首先了解和记住两岸居民点地名及水塔、烟囱等岸上显著建筑物相对于河槽的位置,进而记住河槽的地形、航标以及两岸的地形特征。其次记河槽内的一般情况如岛屿、沙滩、不正常水流等,再记危险航道和航行方法。

要想熟悉这些内容,必须在实践中将航行图与实际地形有机地联系起来,对照着看,加深对该水道的印象。此外,还必须多做练习,以获得巩固和逐步提高。做练习时,常用一张大小相当于该图幅的纸,在分图上描出河岸的轮廓,然后取下此纸,收起分图,默着描出河槽中的浅滩、礁石、江心洲、沉船等障碍物和助航标志的所在位置,再与原图比较,纠正错误的地方。这样反复练习,用以加深记忆,熟悉航道,进而凭记忆绘制航行参考图。1