关于HPD中SP层数据编绘问题的探讨
叶志荣+宋立伟
摘要：本文针对海道测量产品生产数据库中SP层数据编绘中出现的问题，进行了分析，找出了引起这些问题存在的原因，充分考虑SP层数据及HPD源数据的重要性，结合海图编绘生产的实际情况，经过深入研究，从制图物标管理及制图综合规范上提出了解决SP层数据问题的设想与思路，以保证海图产品质量，更好满足航海图书用户的实际需求。
关键词：HPDSP层数据海图编绘
0引言
海道测量产品生产数据库（Hydrographic ProductDatabase，简称HPD）是2007年交通部海事局重点引进的空间数据信息系统，该系统由加拿大CARIS公司开发研制，不同于以文件形式独立存储数据的GIS软件，该系统采用Oracle数据库来存储空间、属性数据及关系信息，其采用的数据模型是基于（IHO）S-57关系模式的对象数据模型，利用网络技术实现多用户同步作业，同一数据可以在不同的产品层（多个层次的比例尺版本）中进行表现，并建立内在的联系，以解决各层次间的更新和维护问题。HPD技术在数据管理、生产上实现了数据采集、管理、维护以及纸海图、电子海图生产制作的一体化，更好地适应了海道测绘技术发展的要求。HPD主要由源数据编辑器（SourceEditor）、纸海图编辑器（PaperChart Editor），以及电子海图编辑器（Product Editor）三个功能模块组成源数据作为海道测量数据库的基础数据，即每个物标只保存一次，且存储在Source层中，各类海图产品编绘均在同一数据库中从源数据层（Source层）中提取数据。源数据生产是整个HPD系统中最重要的一环，源数据质量的好坏直接影响着后期产品的制作和质量。而居于源数据最底层的专题要素层（Special层，以下简称SP层）数据则是基础中的基础，专题要素层（SP层）编绘、更新和维护事关源数据的内容和质量。因此，专题要素层的建设对于整个生产流程来说就显得十分的重要。
1现状
1.1 SP层数据内容
HPD源数据库中引入了special层和产品层的概念，即将某些随比例尺变化很小且重要的物标，如航标、碍航物等放入special层，作为一个重要的基础数据层。然后再根据比例尺区间及不同的航海通途划分成6个产品层。SP层数据相当于传统海图制图中内业底图的数据，它包含了各种航行障碍物（礁石、沉船、碍航物及特殊浅点水深等）；各种海底电缆、海底管道；助航标志（灯塔、灯桩、灯船、灯浮标、立标、浮标、无线电标、雷达标、雾号等）；航道、锚地及各种海区（扫海、禁区、港区、疏浚区等）界线。可以说SP层的物标是影响航行安全的重要要素，它的准确性、完整性和现势性，将直接影响海图的质量、编绘生产进度以及航行的安全，是编绘海图的第一手基本资料。
1.2 SP层数据编绘更新维护
由于各个产品层中同一物标有垂直方向的关联关系，在HPD源数据库中同一物标的空间属性SP层及产品层均分别存储，但特征物标只存储一次，从而减少数据冗余。因此SP层数据编绘作业主要有两种：一是按正常编绘生产任务进行海图编绘时，由海图编绘作业人员按各类常规海图编绘规范及S-57标准进行编绘生产入库，二是安排专人定期对SP层数据进行更新维护，更新维护作业的基础数据一般来自海事局编辑出版的《改正通告》、海军航保部编辑出版的《航海通告》、各海事部门下发的各类有关航行安全的公告（如《航标动态》，《航行公告》等）以及各测绘中心的碍航物探测成果数据等。
2存在问题及原因分析
海图编绘作业流程要经过编绘员编绘、质检员质检和审定员最后审定三个步骤，SP层专人更新维护作业同样要经过编绘、质检和审定三个步骤，并且这两种作业往往交错进行。某一产品层物标的变更，有时需要同时修改其它产品层及SP层，有时仅需要同时修改SP层或其它产品层，不能一概而论，操作复杂，容易产生问题。通过长时间的编绘作业生产，对SP层数据出现的问题进行了分析整理。
2.1 SP层数据合法性
SP层数据合法性，也就是常常说的物标来源不明或者是物标有来源，且是多个来源，表示的又是同一物标，相互间存在矛盾，需要逐一核实，主要表现在四个方面：
一是SP层数据来源不明；此类物标数量较少，且大多出现在海图（已出版）覆盖范围以外水域，如2008年-2009年网格测量时导入。
二是非浅点水深数据；此类水深主要是采用用已出版旧版图或其它外来资料时，因编绘作业规定不合理或编绘作业人员业务不熟，对特殊水深的理解不够等原因，将套用的一般水深当做特殊浅点水深放入SP层中。
三是该物标仅存在于SP层中，与其它产品层没有任何关联；此类问题比较复杂，产生的原因也比较多，如大小比例尺海图编绘时，因制图综合影响，物标点状、面状相互转换而产生。
四是同一障碍物在SP层中存在若干个，且位置和来源均不一致。如同样一个障碍物，一个来源于大比例尺图，另一个来源于小比例尺海图，因编绘技术手段及精度误差等影响，产生位置上的误差，且都被编绘员从产品层导入SP层。
2.2 SP层数据未确认
制图物标在HPD中存储的主要有信息两大类，分别是物标属性（Attribute）信息和物标空间（Representation）信息，只有当物标的两大类信息都得到最终确认，物标在各产品层才能准确导入、应用。
属性信息确认，空间信息未确认的物标。此类物标数量最大，大多由于质检、审定时仅仅处理了图幅所在的产品层，疏忽遗漏了SP层相应的物标。
空间信息确认，属性信息未确认的物标。此类物标数量不是很多，未确认原因主要一是产品层修改物标特征码、最小比例尺（Scamin）属性或其他属性，但物标所在的圖幅没有在HPD中出过图。
2.3 删除层中物标未确认
SP层中删除的物标未经确认，编绘容易误被应用至产品层中，导致差错，影响产品质量。此类问题出现的主要原因是质检、审定疏忽导致，另一原因是编绘员在编辑小比例图时因综合取舍时不小心在关联模式下删除产品层物标后造成的。
3解决方法
3.1 SP层数据无来源的修改规定
（1）SP层面状物标
以该物标所在海图的最大比例尺图为依据。以障碍物为例：如已出版最大比例尺海图的图上本身为面状障碍物，则小比例尺海图上无论是点状还是面状，SP层应保留该面状障碍物，且来源标注该大比例尺海图的图号及最新版次信息；小比例尺产品层上该障碍物是面状的直接从SP层分配，小比例尺产品层上障碍物为点状（由制图综合所致），则该小比例尺产品层障碍物的来源则标注上一层信息（如：由A2层综合）。
如最大比例尺海图图上为点状物标，小比例尺图上为面状（因制图综合所致），SP层应删去该面状物标，保留点状物标，来源标注大比例尺海图的图号及最新版次信息说明；小比例尺产品层上该物标的来源标注上一层信息（如：由A2层综合）。
如最大比例尺海图图上为面状物标，小比例尺海图上为点状物标（大比例图综合而成），SP层中该面状和点状物标同时存在，则在SP层中删除点状障碍物，产品层点状障碍物来源改为“由XXXXX图综合而成”。如图1所示，12003表示为面状岩石滩，相应小比例尺图1301表示为点状干出礁（高亮显示），则SP层应删除该点状干出礁，并修改1301所在产品层该干出礁来源为“由12003综合而成”。
（2）SP层点状物标
SP层上该点状物标在大、小比例尺海图上都存在，而且位置一致，则来源标注大比例尺海图的图号及最新版次信息。
SP层上该点状物标在大、小比例尺海图上都存在，但是位置不一致，则以大比例尺海图位置为准，各产品层上的障碍物在均从SP层上分配，来源标注大比例尺海图的图号及最新版次信息。如图2所示，同一障碍物在SP层中存在两个，且位置和来源均不一致，下图中高亮显示的2.4障碍物来源为1：30万海图1303，非高亮显示的2.4米障碍物来源为1：15万海图13001，SP层中应只保留来源非高亮显示的2.4米障碍物，删除高亮显示障碍物，并重新分配，使各层障碍物一致。
SP层数据在小比例尺图上有，大比例尺图上无，如果该物标为大比例尺图上面状物标综合而成，此点状物标要在SP层保留，来源标注上一层信息（如：由A2层综合）；如果是大比例尺图漏，查相关海图及其他资料，进行确认，并标注来源。
3.2 SP层数据未确认的修改规定
SP层点状物标属性确认，空间信息未确认，与产品层比对，产品层已经确认，如一致，编绘、质检、审定逐级确认。如不一致，则需查明原因，整理记录，最后作相应处理。
SP层点状物标属性及空间信息均未确认，与最终产品（已出版海图）比对，确认是否关联，如一致，编绘、质检、审定逐级确认。如不一致，查明原因，整理记录，最后作相应处理。
SP层面状物标与大比例尺图一致，小比例尺图上无论是点状还是面状，SP应保留该面状物标，编绘、质检、审定逐级确认。小比例尺图上是点状，则修改来源，如“由A2层综合”。
SP层面状物标与大比例尺图不一致（大比例尺图为点状物标），与小比例尺图一致，SP层应删去该面状物标，保留点状物标信息，编绘、质检、审定逐级确认。且修改来源，如“由A2层综合”。
SP层该物标如果在各种比例尺产品层均不存在，查其它海图资料，如其它海图资料中仍不存在，则整理记录，并在SP层中删去该物标。如存在，则修改来源，并将该物标应用于各产品层。
3.3删除层物标未确认的修改规定
删除层物标未确认的最主要原因是质检、审定疏忽导致，编绘员在编绘小比例尺海图时因综合取舍时不小心在关联模式下删除产品层物标也能导致删除层物标未确认。因SP层数据均为影响航行安全的重要要素，删除这种要素一定要慎之又慎，因此确认删除层物标的最直接方法是与已正式出版海图做比对，如果最新出版海图上仍存在的物标，则要查新版海图出版日期之后的各类通告，如通告已删除的，质检、审定要对删除层的物标进行确认，相反则要恢复该物标。如果最新出版海图上该物标已经不存在，则质检、审定对删除层的物标直接进行确认。
4结束语
SP层是HPD数据库中最为重要的组成部分之一，它的质量好坏将直接影响产品质量，随着HPD的应用深度与广度的不断加大，尽快开展对SP层（包括其中的删除层）专项清理、修正、完善工作。将SP层中所有物标与该物标所处海域的最大比例尺的纸海图进行一对一比对的方法来确认该物标的属性信息、空间信息正确与否、删余补缺。同时我们也看到HPD是一个庞大复杂的系统，只有不断加强最底层最基础的数据的梳理与维护起来，才能发挥出最大的工作效能，才能最終保障海图产品质量，为航海用户提供优质服务。
摘要：本文针对海道测量产品生产数据库中SP层数据编绘中出现的问题，进行了分析，找出了引起这些问题存在的原因，充分考虑SP层数据及HPD源数据的重要性，结合海图编绘生产的实际情况，经过深入研究，从制图物标管理及制图综合规范上提出了解决SP层数据问题的设想与思路，以保证海图产品质量，更好满足航海图书用户的实际需求。
关键词：HPDSP层数据海图编绘
0引言
海道测量产品生产数据库（Hydrographic ProductDatabase，简称HPD）是2007年交通部海事局重点引进的空间数据信息系统，该系统由加拿大CARIS公司开发研制，不同于以文件形式独立存储数据的GIS软件，该系统采用Oracle数据库来存储空间、属性数据及关系信息，其采用的数据模型是基于（IHO）S-57关系模式的对象数据模型，利用网络技术实现多用户同步作业，同一数据可以在不同的产品层（多个层次的比例尺版本）中进行表现，并建立内在的联系，以解决各层次间的更新和维护问题。HPD技术在数据管理、生产上实现了数据采集、管理、维护以及纸海图、电子海图生产制作的一体化，更好地适应了海道测绘技术发展的要求。HPD主要由源数据编辑器（SourceEditor）、纸海图编辑器（PaperChart Editor），以及电子海图编辑器（Product Editor）三个功能模块组成源数据作为海道测量数据库的基础数据，即每个物标只保存一次，且存储在Source层中，各类海图产品编绘均在同一数据库中从源数据层（Source层）中提取数据。源数据生产是整个HPD系统中最重要的一环，源数据质量的好坏直接影响着后期产品的制作和质量。而居于源数据最底层的专题要素层（Special层，以下简称SP层）数据则是基础中的基础，专题要素层（SP层）编绘、更新和维护事关源数据的内容和质量。因此，专题要素层的建设对于整个生产流程来说就显得十分的重要。
1现状
1.1 SP层数据内容
HPD源数据库中引入了special层和产品层的概念，即将某些随比例尺变化很小且重要的物标，如航标、碍航物等放入special层，作为一个重要的基础数据层。然后再根据比例尺区间及不同的航海通途划分成6个产品层。SP层数据相当于传统海图制图中内业底图的数据，它包含了各种航行障碍物（礁石、沉船、碍航物及特殊浅点水深等）；各种海底电缆、海底管道；助航标志（灯塔、灯桩、灯船、灯浮标、立标、浮标、无线电标、雷达标、雾号等）；航道、锚地及各种海区（扫海、禁区、港区、疏浚区等）界线。可以说SP层的物标是影响航行安全的重要要素，它的准确性、完整性和现势性，将直接影响海图的质量、编绘生产进度以及航行的安全，是编绘海图的第一手基本资料。
1.2 SP层数据编绘更新维护
由于各个产品层中同一物标有垂直方向的关联关系，在HPD源数据库中同一物标的空间属性SP层及产品层均分别存储，但特征物标只存储一次，从而减少数据冗余。因此SP层数据编绘作业主要有两种：一是按正常编绘生产任务进行海图编绘时，由海图编绘作业人员按各类常规海图编绘规范及S-57标准进行编绘生产入库，二是安排专人定期对SP层数据进行更新维护，更新维护作业的基础数据一般来自海事局编辑出版的《改正通告》、海军航保部编辑出版的《航海通告》、各海事部门下发的各类有关航行安全的公告（如《航标动态》，《航行公告》等）以及各测绘中心的碍航物探测成果数据等。
2存在问题及原因分析
海图编绘作业流程要经过编绘员编绘、质检员质检和审定员最后审定三个步骤，SP层专人更新维护作业同样要经过编绘、质检和审定三个步骤，并且这两种作业往往交错进行。某一产品层物标的变更，有时需要同时修改其它产品层及SP层，有时仅需要同时修改SP层或其它产品层，不能一概而论，操作复杂，容易产生问题。通过长时间的编绘作业生产，对SP层数据出现的问题进行了分析整理。
2.1 SP层数据合法性
SP层数据合法性，也就是常常说的物标来源不明或者是物标有来源，且是多个来源，表示的又是同一物标，相互间存在矛盾，需要逐一核实，主要表现在四个方面：
一是SP层数据来源不明；此类物标数量较少，且大多出现在海图（已出版）覆盖范围以外水域，如2008年-2009年网格测量时导入。
二是非浅点水深数据；此类水深主要是采用用已出版旧版图或其它外来资料时，因编绘作业规定不合理或编绘作业人员业务不熟，对特殊水深的理解不够等原因，将套用的一般水深当做特殊浅点水深放入SP层中。
三是该物标仅存在于SP层中，与其它产品层没有任何关联；此类问题比较复杂，产生的原因也比较多，如大小比例尺海图编绘时，因制图综合影响，物标点状、面状相互转换而产生。
四是同一障碍物在SP层中存在若干个，且位置和来源均不一致。如同样一个障碍物，一个来源于大比例尺图，另一个来源于小比例尺海图，因编绘技术手段及精度误差等影响，产生位置上的误差，且都被编绘员从产品层导入SP层。
2.2 SP层数据未确认
制图物标在HPD中存储的主要有信息两大类，分别是物标属性（Attribute）信息和物标空间（Representation）信息，只有当物标的两大类信息都得到最终确认，物标在各产品层才能准确导入、应用。
属性信息确认，空间信息未确认的物标。此类物标数量最大，大多由于质检、审定时仅仅处理了图幅所在的产品层，疏忽遗漏了SP层相应的物标。
空间信息确认，属性信息未确认的物标。此类物标数量不是很多，未确认原因主要一是产品层修改物标特征码、最小比例尺（Scamin）属性或其他属性，但物标所在的圖幅没有在HPD中出过图。
2.3 删除层中物标未确认
SP层中删除的物标未经确认，编绘容易误被应用至产品层中，导致差错，影响产品质量。此类问题出现的主要原因是质检、审定疏忽导致，另一原因是编绘员在编辑小比例图时因综合取舍时不小心在关联模式下删除产品层物标后造成的。
3解决方法
3.1 SP层数据无来源的修改规定
（1）SP层面状物标
以该物标所在海图的最大比例尺图为依据。以障碍物为例：如已出版最大比例尺海图的图上本身为面状障碍物，则小比例尺海图上无论是点状还是面状，SP层应保留该面状障碍物，且来源标注该大比例尺海图的图号及最新版次信息；小比例尺产品层上该障碍物是面状的直接从SP层分配，小比例尺产品层上障碍物为点状（由制图综合所致），则该小比例尺产品层障碍物的来源则标注上一层信息（如：由A2层综合）。
如最大比例尺海图图上为点状物标，小比例尺图上为面状（因制图综合所致），SP层应删去该面状物标，保留点状物标，来源标注大比例尺海图的图号及最新版次信息说明；小比例尺产品层上该物标的来源标注上一层信息（如：由A2层综合）。
如最大比例尺海图图上为面状物标，小比例尺海图上为点状物标（大比例图综合而成），SP层中该面状和点状物标同时存在，则在SP层中删除点状障碍物，产品层点状障碍物来源改为“由XXXXX图综合而成”。如图1所示，12003表示为面状岩石滩，相应小比例尺图1301表示为点状干出礁（高亮显示），则SP层应删除该点状干出礁，并修改1301所在产品层该干出礁来源为“由12003综合而成”。
（2）SP层点状物标
SP层上该点状物标在大、小比例尺海图上都存在，而且位置一致，则来源标注大比例尺海图的图号及最新版次信息。
SP层上该点状物标在大、小比例尺海图上都存在，但是位置不一致，则以大比例尺海图位置为准，各产品层上的障碍物在均从SP层上分配，来源标注大比例尺海图的图号及最新版次信息。如图2所示，同一障碍物在SP层中存在两个，且位置和来源均不一致，下图中高亮显示的2.4障碍物来源为1：30万海图1303，非高亮显示的2.4米障碍物来源为1：15万海图13001，SP层中应只保留来源非高亮显示的2.4米障碍物，删除高亮显示障碍物，并重新分配，使各层障碍物一致。
SP层数据在小比例尺图上有，大比例尺图上无，如果该物标为大比例尺图上面状物标综合而成，此点状物标要在SP层保留，来源标注上一层信息（如：由A2层综合）；如果是大比例尺图漏，查相关海图及其他资料，进行确认，并标注来源。
3.2 SP层数据未确认的修改规定
SP层点状物标属性确认，空间信息未确认，与产品层比对，产品层已经确认，如一致，编绘、质检、审定逐级确认。如不一致，则需查明原因，整理记录，最后作相应处理。
SP层点状物标属性及空间信息均未确认，与最终产品（已出版海图）比对，确认是否关联，如一致，编绘、质检、审定逐级确认。如不一致，查明原因，整理记录，最后作相应处理。
SP层面状物标与大比例尺图一致，小比例尺图上无论是点状还是面状，SP应保留该面状物标，编绘、质检、审定逐级确认。小比例尺图上是点状，则修改来源，如“由A2层综合”。
SP层面状物标与大比例尺图不一致（大比例尺图为点状物标），与小比例尺图一致，SP层应删去该面状物标，保留点状物标信息，编绘、质检、审定逐级确认。且修改来源，如“由A2层综合”。
SP层该物标如果在各种比例尺产品层均不存在，查其它海图资料，如其它海图资料中仍不存在，则整理记录，并在SP层中删去该物标。如存在，则修改来源，并将该物标应用于各产品层。
3.3删除层物标未确认的修改规定
删除层物标未确认的最主要原因是质检、审定疏忽导致，编绘员在编绘小比例尺海图时因综合取舍时不小心在关联模式下删除产品层物标也能导致删除层物标未确认。因SP层数据均为影响航行安全的重要要素，删除这种要素一定要慎之又慎，因此确认删除层物标的最直接方法是与已正式出版海图做比对，如果最新出版海图上仍存在的物标，则要查新版海图出版日期之后的各类通告，如通告已删除的，质检、审定要对删除层的物标进行确认，相反则要恢复该物标。如果最新出版海图上该物标已经不存在，则质检、审定对删除层的物标直接进行确认。
4结束语
SP层是HPD数据库中最为重要的组成部分之一，它的质量好坏将直接影响产品质量，随着HPD的应用深度与广度的不断加大，尽快开展对SP层（包括其中的删除层）专项清理、修正、完善工作。将SP层中所有物标与该物标所处海域的最大比例尺的纸海图进行一对一比对的方法来确认该物标的属性信息、空间信息正确与否、删余补缺。同时我们也看到HPD是一个庞大复杂的系统，只有不断加强最底层最基础的数据的梳理与维护起来，才能发挥出最大的工作效能，才能最終保障海图产品质量，为航海用户提供优质服务。
