（交通信息工程及控制专业论文）长江ECDIS符号表示库编辑系统设计与实现.pdf

中文摘要摘要制作出完整的长江e c i d s 符号表示库是长江电子航道图标准制定中的一项重要工作。长江e c d i s 符号表示库的制作是以国际标准的电子海图符号表示库为基础，并参考了莱茵河e c d i s 符号表示库对长江特有的符号进行扩充。前期相关的研究工作主要集中在对国际标准电子海图符号表示库内容和表示方法的研究和解析上，并在文本编辑状态下进行人工手动添加以扩充长江特有符号。由于符号表示库具有表示内容繁多、表示方法复杂和可读性差等特征，使得传统手动扩充方法的工作量极大，极容易出错且不便于检查与纠正。因此，开发一套长江e c d i s 符号表示库编辑系统是项十分必要且有意义的工作。本文设计并实现了一套基于图形界面的交互式长江e c d i s 符号表示库编辑系统，该系统具有符号以及检索表条目的新建、查找和删除功能，实现了对长江新增符号高效、准确和完整的扩充，进而制作出了完整的长江e c d i s 符号表示库。本文的工作主要包括以下几个方面：( 1 ) 为实现对长江特有符号的扩充，开发了长江e c i d i s 符号表示库编辑系统，将此系统分为符号绘制以及符号库和检索表管理两个模块。本文主要描述了两个模块的结构和功能，并阐述了符号表示库的文件结构。( 2 ) 针对长江e c d i s 符号表示库编辑系统，提出了一种数据链表存储结构，实现了数据流的存储和调用，给出了数据流到符号表示库格式要求的矢量化数据的转换方法。( 3 ) 在v c + + 6 0 开发平台上对该编辑系统进行开发，实现了符号以及检索表条目的新建、查找和删除功能。关键词：长江e c d i s t 符号表示库；数据结构英文摘要a b s t r a c ti t sa l li m p o r t a n tt a s kt oc o m p l e t et h ey a n g t z er i v e re c d i sp r e s e n t a t i o nl i b r a r yi nw o r k i n go u ts t a n d a r df o r t h ey a n g t z er i v e re l e c t r o n i cc h a n n e lc h a 】r t t h ey a n g t z er i v e re c d i sp r e s e n t a t i o nl i b r a r yw h i c hi sb a s e do ni h oe c d i sp r e s e n t a t i o nl i b r a r ya n dc o n s u l t sr h i n ee c d i sp r e s e n t a t i o nl i b r a r ya d d ss p e c i a ls y m b o l so ft h ey a n g t z er i v e r p r e v i o u ss t u d i e sm a i n l yf o c u so na n a l y s i so fi h oe c d i sp r e s e n t a t i o nl i b r a r y sc o n t e n t sa n dr e p r e s e n t a t i o nm e t h o d s ，a n dt h ea d d i t i o no fs p e c i a ls y m b o l so ft h ey a n g t z er i v e ri sp r i m a r i l yb yh a n du n d e rt h ec i r c u m s t a n c eo ft e x te d i t i n g h o w e v e r , d u et ot h et y p i c a lc h a r a c t e r i s t i c so ft h ep r e s e n t a t i o nl i b r a r y , s u c ha sc o m p l i c a t e dc o n t e n t s ，c o m p l e xr e p r e s e n t a t i o nm e t h o d sa n dp o o rr e a d a b i l i t y ，t h ew o r k l o a di sh e a v ya n di t se a s yt om a k em i s t a k e sw h i c ha r ed i f f i c u l tt oc h e c ku p s oi t san e c e s s a r ya n dm e a n i n g f u lj o bt od e v e l o pt h ey a n g t z er i v e re c d i sp r e s e n t a t i o nl i b r a r ye d i t i n gs y s t e m t h i sp a p e rd e s i g n sa n dc o m p l e t e st h eg r a p h i ci n t e r a c t i v ee d i t i n gs y s t e mo ft h ey a n g t z er i v e re c d i sp r e s e n t a t i o nl i b r a r y , w h i c hi sb a s e do nv c + + 6 0p l a t f o r m t h es y s t e mp o s s e s s e sm a n yf u n c t i o n s ，w h i c hi n c l u d ea d d i n g , l o o k i n gu pa n dd e l e t i n go fs y m b o l sa n dt h el o o k u pt a b l ee n t r i e s ，i m p l e m e n t se f f i c i e n t ，a c c u r a t ea n di n t a c te x t e n s i o no fs p e c i a ls y m b o l so ft h ey a n g t z er i v e r , a n df i n i s h e st h ew o r ko fc o m p l e t i n gi n t e g r a t et h ey a n g t z er i v e re c d i sp r e s e n t a t i o nl i b r a r y t h em a i nw o r ko fm i sp a p e ri n c l u d e s ：( 1 ) d e v e l o pt h ey a n g t z er i v e re c d i sp r e s e n t a t i o nl i b r a r ye d i t i n gs y s t e mi no r d e rt oc o m p l e t et h es p e c i a ls y m b o l se x t e n s i o no ft h ey a n g t z er i v e r t h es y s t e mi sd i v i d e di n t ot w om o d u l e s ，s y m b o ld r a w nm o d u l ea n ds y m b o ll i b r a r ya n dt h el o o k - u pt a b l em a n a g e m e n tm o d u l e t h i sp a p e rd e s c r i b e st h es t r u c t u r e s ，f u n c t i o n so ft h et w om o d u l e sa n df i l es t r u c t u r eo ft h ep r e s e n t a t i o nl i b r a r yi nd e t a i l ( 2 ) r e f e r r i n gt ot h es y s t e m ，t h i sp a p e rp u t sf o r w a r dan e wd a t al i n k e dl i s ts t r u c t u r e ，a c h i e v i n gs t o r a g ea n di n v o c a t i o no fd a t as t r e a ma n dp r o v i d i n gt r a n s f o r m i n gm e t h o df r o md a t as t r e a mt ot h ep r e s e n t a t i o nl i b r a r yv e c t o rd a t af o r m a t 英文摘要( 3 ) c o m p l e t et h ee d i t i n gs y s t e mb a s e do nv c h 6 0d e v e l o p m e n tp l a t f o r mt oa c h i e v ef u n c t i o n s ，i n c l u s i v eo fta d d i n g , l o o k i n gu pa n dd e l e t i n go fs y m b o l sa n dt h el o o k u pt a b l ee n t r i e s k e yw o r d s ：t h ey a n g t z er i v e re c d i s ：t h ep r e s e n t a t i o nl i b r a r y ；d a t as t r u c t u r e大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博硕士学位论文竺篮江基g 旦! 墨签曼塞丞庄编辑丕统逡进皇塞理：一。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：馥蕴左学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到中国优秀博硕士学位论文全文数据库( 中国学术期刊( 光盘版) 电子杂志社) 、中国学位论文全文数据库( 中国科学技术信息研究所) 等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。不保柑( 请在以上方框内打“4 ”)论文储签名揣力导师虢磊喀日期：力咖年多月工绸长江e c d i s 符号表示库编辑系统设计与实现第1 章绪论1 1 课题研究背景及意义长江是横贯我国东、中、西部的水上大通道，穿越西南、华中和华东三大经济区。长江干线通航里程达2 8 0 0 多公里，素有“黄金水道”之称【l 】。像中国经济崛起一样，长江黄金水道的崛起也是备受世人瞩卧2 1 。随着航运经济的快速发展，在长江航行的船舶日益增多，并呈现大型化、专业化、高速化和多元化的趋势。据交通部长江航务管理局介绍，2 0 0 9 年，长江干线完成货运量1 3 3 亿吨，同比增长9 ，干线规模以上港口完成货运吞吐量1 1 3 亿吨，同比增长1 1 7 ，完成外贸货运吞吐量1 4 亿吨，同比增长2 1 5 ；完成集装箱吞吐量6 5 1 万t e u ；完成旅客发运量4 0 8 万人测3 1 。三峡船闸货物通过量和断面货物通过量再创历史新高，三峡船闸通过货物6 0 8 9 万吨，同比增长1 3 3 8 。翻坝滚装车辆3 8 2 万台次，折合运量1 3 3 7 万吨。三峡断面通过货物7 4 2 5 万吨，同比增长8 4 5 。长江引航中心引航船舶5 1 7 2 7 艘次，同比增长1 9 6 4 1 。当前，长江航运进入高速发展期，运量迅猛增长，水上交通异常繁忙。为适应新的发展需求，提高水上运输管理效率和水平，长江上很多部门和单位正在大力开展航运信息化建设，并把数字航道、智能航运作为信息化的发展目标。电子航道图是数字航道的核心，也是智能航运的基础【5 】。与长江航运相关的各应用领域信息系统，都需要以长江电子航道图作为基础平台。但是，在长江电子航道图的开发工作中 6 1 ，各单位建设的电子航道图所采用的格式和技术均有所不同，导致这些电子航道图自成体系、互不兼容、无法实现数据交换和信息共享，难以保证长江电子航道图的整体性和一致性，不仅造成重复开发和资源浪费，也严重制约了长江电子航道图的发展和应用，因此编制一套适合长江使用的电子航道图标准具有重大意义。交通部委托大连海事大学、长江航务管理局和长江航道局制订了长江电子航道图系列标准一长江电子航道图制作规澍7 1 。长江电子航道图标准制定中的一项重要工作就是补充和完善长江上特有物标和属性，这些扩充的物标和属性需要在长江e c d i s 中显示出来，这就必须对长江e c d i s 符号表示库进行增补，从而为长江电子航道图标准的实施提供保障。制作完整的长江e c d i s 符号表示库具有以下意义：( 1 ) 能够实现e c d i s 系统第1 章绪论统一化的发展，即能够保证内河船舶使用长江e c d i s 进行导航，又能使进江船舶使用长江e c d i s 系统进行航线设计，更大程度地为船舶航行服务；( 2 ) 能够实现电子航道图系统的整体性和一致性，所有的数据供应商和设备制造商都以同一的标准进行研制，统一长江e c d i s 系统可以显示不同数据供应商的数据，相互兼容，避免重复投资，减少资源浪费；( 3 ) 推动数字航道、智能航运建设，在整个数字航道建设中，电子航道图系统基本覆盖长江干线航道，起着至关重要的作用。长江e c d i s 符号表示库的实现自然会加快实现电子航道图系统的功能，加快数字化航道建设，为智能航运打下坚实的基础；( 4 ) 提高了我国航运运营效率和市场竞争力。传统的内河航运不但效率低下，而且不利于航行安全。利用电子航道图为内河服务，提高营运效率，增强市场竞争力。1 2 国内外研究现状国际上已有电子海图符号表示库，它是由国际海道测量组织( i h o ) 在编制国际电子海图内容和显示规范( s 5 2 ) 时完成并一直在不断更新，当前使用的是e d i t i o n 3 4 t 钔，另外在版本更新的同时会出版一些补篇用来对表示库进行一些修改或补充【9 1 。对于内河电子航道图而言，则有莱茵河e c d i s 符号表示库，它以i h os 5 2 符号表示库为基础添加莱茵河特有的符号，以满足莱茵河e c d i s 显示莱茵河特有物标的需求。该表示库也在不断更新，现在已经改版了2 次【1 叫1 1 ，最新的是2 0 0 6 年的版本。国内也对电子海图和电子航道图符号表示库进行了一系列的研究，孟婵媛【1 2 】介绍了s 5 2 电子海图符号表示库的技术特点，提出了制作符合s 5 2 标准符号库的必要性，实现了以表示库的显示生成器为指导，以目标的符号化为主线的海图s 5 2显示，并结合现有海图生产体系的特点，尝试将s 5 2 符号库扩展，以达到海图图示的要求；刘颖【1 3 】研究了s 5 2 及电子海图符号表示库的内容，分析了符号中点、线、面及有条件符号的图形特点和结构，论述并实现了各种海图符号的绘制；宋良福【1 4 】分析了长江特殊的地理环境，( ( i h o 数字海道测量数据传输标准( s 5 7 ) 、s 5 2 电子海图符号表示库以及莱茵河e c d i s 标准的基础上，研究了江海联运物标类目和江海联运符号表示库的构成方法，重点对江海联运物标类目的创建和符号库的构建进行了研究，从长江新增加的点、线和填充符号三类符号中各选取一个长江e c d i s 符号表示库编辑系统设计与实现为例，尝试利用人工手动添加的方法扩充符号库；丁祖山【1 5 】在宋良福研究的基础上分析了符号表示库的检索表，对新增符号检索表的扩展进行了研究，同样利用人工手动添加的方法扩充符号表示库的检索表，完善了建立长江e c d i s 符号表示库的方法和手段。上述的相关研究工作主要集中在对国际标准电子海图符号表示库内容和表示方法的研究和解析上，并在文本编辑状态下人工手动添加以扩充长江特有符号。然而，由于符号表示库具有表示内容繁多、表示方法复杂和可读性差等特征，使得传统手动扩充方法的工作量极大，极容易出错且不便于检查与纠正。因此，开发一套长江e c o l s 符号表示库编辑系统是一项十分必要且有意义的工作。本文设计并实现了一套基于图形界面的交互式长江e c d i s 符号表示库编辑系统，该系统具有符号以及检索表条目的新建、查找和删除功能，实现了对长江特有符号高效、准确和完整的扩充，进而制作出了完整的长江e c d i s 符号表示库。1 3 本文所做工作及论文结构安排为了解决当前在文本编辑状态下手动扩充符号库的工作量大、容易出错、花费时间长且不便于检查和纠正等问题，开发一套基于图形界面的交互式长江e c d i s 符号表示库编辑系统，实现了符号以及检索表条目的新建、查找和删除功能。具体章节安排如下：第一章介绍了长江航运发展对电子航道图的迫切需求，指出了长江e c d i s符号表示库是长江电子航道图标准中的一项重要的工作，同时阐述了国内外有关符号表示库的研究现状，首次提出了利用程序的方法开发长江e c d i s 符号表示库编辑系统。第二章分析了长江e c d i s 物标类目的创建方法及物标类、物标属性的内容，并列出了长江上新增加的物标类和物标属性。描述了长江e c d i s 符号库和检索表的相关内容以及新添加的长江特有符号，同时指出了需要扩充检索表。第三章首先对符号的矢量化说明语言及符号库和检索表的数据格式进行了说明，然后详细设计了符号表示库编辑系统的符号绘制模块以及符号库和检索表管理模块的结构、功能及符号和检索表条目的数据链表存储结构，最后阐述了符第1 章绪论号表示库的文件结构。第四章在v c + + 6 0 开发平台上对该编辑系统进行开发，实现符号和检索表条目的新建、查找和删除功能。第五章结束语，总结了本文所做的工作，并给出了今后系统进一步完善所要解决的问题。长江e c d i s 符号表示库编辑系统设计与实现第2 章长江e c dis 物标类目和符号表示库2 1 长江e c d i s ( c j - 5 7 ) 物标类目c j 5 7 物表类目的创建分析研究了s - 5 7 1 6 1 7 】和莱茵河e c d i s 物标类卧1 3 1 ，保留了其中在长江上也存在的物标，删掉了长江上不存在的物标。根据长江流域的现状，参考长江船舶定线制航行参考图例，水运工程测量规范，航道工程基本术语标准收集长江上与船舶航行有关的重要物标。c j 5 7 保留了1 5 4 个来自s 5 7 物标类，并对其中的2 5 个物标类进行修改扩充；保留了3 个来自莱茵河的物标类，增加了1 9 个长江上特有的物标类如表2 1所示，保留了1 7 0 个来自s 5 7 物标属性，并对其中的2 5 个物标属性进行修改扩充；保留了8 个来自莱茵河的物标属性，增加了1 3 个长江上特有物标属性如表2 2 所示。表2 1 新增物标类t a b 2 1a d d iti o n a lo b j e c tc a t e g o r i e s物标英文名称物标中文名称物标类缩写词代码b e r t ha r e a停泊区b e r a r e2 6 0 0 lb a n ki i n e岸线b n k l n e2 6 0 0 2b e s t r a d d l ef i v e rc o n s t r u c t i o n跨江建筑物b t r c t r2 6 0 0 3c a b l es a v r i v e t江底电缆c b l s u b2 6 0 0 4c o a s tg u a r d海岸警卫队c g u s t a2 6 0 0 5h a r b o ra d m i n i s t r a t i o n港航管理机构h a b a d m2 6 0 0 6l o c kb a s i nr o u t e船闸航道l c b s r t2 6 0 0 7f r e s h w a t e rf a m e淡水养殖场f s wf f u 2 6 0 0 8o f f - f i v e rp l a t f o r m江上平台o f i 心l f2 6 0 0 9o f f r i v e rp r o d u c t i o na r e a江上作业区o r p a l t e2 6 0 1 0p i p e l m e ，s u b m a r i n e o nl a n d江底陆地管道p 口s o l2 6 0 1 lr i v e r b e da r e a江床区r b d a r e2 6 0 1 2r e g u l a t i o nc o n s t r u c t i o n整治建筑物r e g s t r2 6 0 1 3r i v e ra r e a江域命名水域r a r e2 6 0 1 4第2 章长江e c d i s 物标类目和符号表示库r i v e rp l a n ea r e a江上飞机起降区l 心l a r e2 6 0 1 5t r a n s i tc o n s t r u c t i o n通航建筑物t r a c t r2 6 0 1 6w a t e rc o n s e r v a n c y水利设备w r a t c o n2 6 0 1 7w a t e rm e a s u r ec o n s e r v a n c y水文测量设备w a t m e a2 6 0 1 8s h o a la n dr a p i d s滩险s h l r p s2 6 0 1 9表2 2 新增物标属性t a b 2 2a d d i t i o n a lo b j e c ta t t r i b u t e s物标中文属性名物标英文属性名字首词代码岸线类c a t e g o r yo fb a n kc a t b n k2 6 0 0 l停泊区类c a t e g o r yo f b e r t hc a t b t h2 6 0 0 2跨江建筑物类c a t e g o r yo fb e s t r a d d l er i v e rc o n s t r u c d o nc a t b t r2 6 0 0 3淡水养殖场类c a t e g o r yo ff r e s hf a m ec a t f f a2 6 0 0 4港航管理机构类c a t e g o r yo f h a r b o ra d m i n i s t r a t i o nc a t h a b2 6 0 0 5船闸航道类c a t e g o r yo fl o c kb a s i nr o u t ec a t l c b2 6 0 0 6水文测量设备类c a t e g o r yo f w a t e rm e a s u r ec o n s e r v a n c yc a t m e a2 删整治建筑物类c a t e g o r yo fr e g u l a t i o nc o n s t r u c t i o nc a t r e g2 6 0 0 8江域类c a t e g o r yo fr i v e ra r e ac a t r 2 6 0 0 9江上平台类c a t e g o r yo fo f f r i v e rp l a t f o r mc a t o f p2 6 0 1 0通航建筑物类c a t e g o r yo f t r a n s i tc o n s t r u c t i o nc 一厂乃己42 6 0 1 l水利设备类c a t e g o r yo f w a t e rc o n s e r v a n c yc a t 、) l 例2 6 0 1 2滩险类c a t e g o r yo fs h o a la n dr a p i d sc a t s h l2 6 0 1 3物标类目是长江电子航道图数据传输标准j 5 7 的数据模式。它的主要作用是提供描述客观世界实体的方法，这些实体是现实实际存在的，或是具体存在( 如一个信标) 或规定存在( 如锚地) 。在c j 5 7 中描述了物标的理论数据模型，物标类目就是以该理论数据模型为基础。这个模型假定客观世界实体可以划分为有限的一些类别，如沉船、灯标、建筑物区等。这些实体类型在物标目录中称为特征物标类。物征物标类的一个实例可以归结为一个特征物标( 如一个特定的灯标、沉船或建筑物区) ，可以赋给它一系列属性并为这些属性赋值来精确地描述。长江e c d i s 符号表示库编辑系统设计与实现一个特定的客观世界实体通过描述适当的特征类、属性和属性值来编码。理论数据模型定义了四类特征物标：( 1 ) 地理类( g e o ) 包含客观世界实体的描述特性( 2 ) 元类( m e t a ) 包含其他物标的信息( 例如编辑比例尺，垂直基准面)( 3 ) 组合类( c o l l e c t i o n ) 描述与其他物标之间关系的信息( 4 ) 制图类( c a r t o g r a p h i c ) 包含客观世界实体的制图显示信息物标类目并不解释任何属性的使用。但是，对于特征物标的每种实例，一个特定属性只能使用一次。一般说来，要靠编码者从适当的列表中选择关于特殊物标实例的适用属性。然而，对于某些应用，有些属性可能被强制指定给特定的物标类。c j 5 7 物标类目定义了长江所有物标类及其允许的属性和属性值。2 1 1 物标类描述物标类是每个特征物标类的说明，包括每个物标类的定义和该物标类可用的属性列表。每个物标类都以同一格式叙述。( 1 ) 物标：物标类名称；( 2 ) 缩写词：物标类的六个字母代码；( 3 ) 代码：数据编码用整数代码。每一物标类都定义有一组相关属性集，并分为三个子集：属性- a ：该子集中的属性定义某个物标的个体特性；属性- b ：该子集中的属性提供有关使用的信息，例如，用于显示或信息系统；属性：该子集中的属性提供有关物标的管理信息及描述数据。( 4 ) 定义：给出了每一个物标类的定义及该定义的出处。( 5 ) 参考：i n t l ：国际海图系列i n t1 - 1 n t1 海图所用符号，缩写，名词中的纸海图特征编号是定义物标类的主要参照依据之一。m 4 ：指m o 海图编绘规范( 出版物m 一4 ) 中的相应章节号。m一4 是定义和描述类的另一主要参考指南。( 6 ) 附注：在“附注”栏中给出了进一步的注释。在“区别栏内列出了与之相关但又各自独立的物标类。第2 章长江e c d i s 物标类目和符号表示库以停泊区为例对物标类的格式进行详细说吲1 9 】如图2 1 所示。图2 1 停泊区的描述f i g 2 1d e s c r i p t i o no f b e r t ha r e a2 1 2 物标属性描述每个物标属性用如下标准格式项目定义( 指定) ：( 1 ) 属性：属性名称。( 2 ) 首字母组合词：属性的六个字符代码。( 3 ) 代码：数据编码的整数代码。( 4 ) 属性类型：表示属性类型的单字符代码。( 5 ) 每一属性被规定为如下六种类型之一：属性类型包括：枚举型：期望输入值从预定的属性值表中选择，必须选定一个正确的值。该类型缩写为e 。列表型：期望输入是从预定的属性值表中选出的一个或多个值。当用多于一个数值时，它们必须用逗点分开，但在特殊情况时，也可用叉( “ ) 。该类型缩写为l 。浮点型：期望输入是具有限定范围、分辨率，单位和格式的浮点数值，该类型缩写为f 。整数型：期望输入是具有限定范围、单位和格式的整数值。该类型缩写为i 。长江e c d i s 符号表示库编辑系统设计与实现编码字符串：期望输入是在指定格式中的a s c i i 字符串。信息是按照规定的代码系统编码的，如国籍将由国际标准化组织( i s o ) 3 1 6 6 规定的由两个字母字段编码。该类型缩写为a 。任意字符型：期望输入是自由格式字母数字混合字符串。可以是正文或图形文件的文件名。该类型缩写为s 。( 6 ) 期望输入根据属性类型期望输入按下列方法定义：对e 和l 类型属性，要给出带有相互关联、特殊规定和确切含义的一组标识号列表。当某属性值曾在旧版本中出现过，但现在不再适用时，它仍保留在列表中，不过要用横线划上。对a 、f 、i 和s 类属性，期望输入与其类型定义相同。如物标类型为未知，有时可能有必要向数据集的接收者指出一个物标类的实例的某些属性值是未知的。这种情况是用零长度属性值编码，例如颜色c o l o u r v ( 其中v 为分区分隔符) 。这适用于所有属性类型。( 7 ) 定义：属性的定义是或在e 或l 属性类型情况下，每个属性值的定义。( 8 ) 参考：i n t l ：参考国际海图系列i n t l 所用的纸海图编号系统- i n t l 海图上的符号、缩写、术语是对属性定义的主要指南之一。m 一4 ：国际海道测量组织i h o m - 4 海图规范中的段节号是属性的定义和描述的另一指南。最小值：是指浮点和整数类型属性期望输入的最小值。最大值：是指浮点和整数类型属性期望输入的最大值。备注：提供更进一步的说明和注释。以障碍物的一个跨江建筑物类属性为例 2 0 - 2 1 1 对物标类属性进行详细说明如图2 2 所示。第2 章长江e c d i s 物标类目和符号表示库图2 2 跨江建筑物类属性的描述f i g 2 2a t t r i b u t ed e s c r i p t i o no fb e s t r a d d l er i v e rc o n s t r u c t i o nc a t e g o r y2 2 长江e c dis 符号表示库长江e c d i s ( c j 一5 2 ) 符号表示库参照i h os 5 2 表示库的制作过程【2 2 - 2 4 】，根据c j 5 7 物标类目的内容，增加长江特有的符号，制作出符合长江要求的长江e c d i s 符号表示库。长江e c d i s 符号表示库是一组主要以数字形式定义的规范，由符号库、颜色表、检索表等组成如图2 3 所示，它把c j 5 7 的每个物标及属性与显示器上适当的表示方式联系起来。图2 3 表示库组成f i 9 2 3c o m p o n e n t so ft h ep r e s e n t a t i o nl i b r a r y长江e c d i s 符号表示库编辑系统设计与实现2 2 1 符号库内容及扩充( 1 ) 符号库的内容【8 】符号表示库提供一套简化符号，还提供一套纸制江图符号。这样长江电子航道图系统显示能在纸江图和简化符号之间切换。填充符号表示库提供各种各样的方法填充区域：可以用不透明的颜色填充，或用一定透明度的颜色填充，或用符号图案( 填充图案) 填充。此外，还把填充图案作为在特殊情形下解决区域符号的办法：传统的方法( 纸江图) 用一个箭头表示交通方向，而长江电子航道图系统显示窗口的大小和位置不能预先确定，箭头符号可能会移到屏幕之外，因此显示箭头的填充图案在该电子航道图上并不能象纸江图的箭头符号一样有一个确切的位置，只要交通分隔带的某部分能在屏幕上看见，它就显示出来。表示库为无符号化区域边界( 用于小比例尺来减少混乱) 和符号化区域边界( 用于大比例尺立即显示出区域依赖于哪个边界从而识别这个区域) 提供检索表，并使用区域中央符号来说明整个显示窗口位于一个区域内的情况。线型表示库使用两种线型类型：简单和复合线型。简单线型是由不同的颜色和宽度的实线、点虚线和虚线，复合线型由重复的线状图案组成。( 2 ) 符号库的扩充对长江特有的物标进行符号化表示时，每增加一个物标，如果在s 5 2 符号库中有对应的符号表示就用s 5 2 中的符号，如果没有对应的符号，要新增一个符号来表示新增的物标，因此需要对符号库进行扩充。在长江e c d i s 符号库中一共添加了4 4 个长江特有符号。其中，新增点状符号3 8 个，序号从5 7 2 开始向后延续；新增线状符号2 个，序号从7 0 1 开始；新增填充符号4 个，序号从8 0 1 开始。如果以后发现新符号，可以继续补充，序号按点、线和填充符号的序号继续延续，进而能够更加完善长江e c d i s 符号表示库【2 5 1 。2 2 2 检索表内容及扩充( 1 ) 检索表的内容检索裂8 1 是联系c j 5 7 物标和长江e c d i s 符号库的纽带，表中包含如何表现一个物标类实例的指令，共5 个，分点、线和填充3 类：纸江图点状符号；第2 章长江e c d i s 物标类目和符号表示库简化点状符号；线符号；去区域边界符号；符号化区域边界符号。长江电子航道图系统应该允许航海人员在两个点状符号表和两个区域符号表之间选择。检索表的每一行称为检索表条目，包含物标类的代码、一组属性值的组合串和符号化指令或条件符号化程序的调用，这个调用能产生符号化指令。每个检索表条目都应与一个对象类的所有对象或一个子集匹配。因此，检索表也被用来指定物标显示分类、显示优先级、雷达标志和可选显示组。可选显示组可以被航海人员用来去掉或者添加在屏幕上显示的信息。检索表条目包含7 个字段及一个可选项，均使用一般文本来描述，各字段对应的定义如表2 3 所示。表2 3 检索表条目t a b 2 3t h el o o k - u pt a b l ee n t r i e s字段撑名称说明1物标类编码6 字母的缩写类标识2属性组合一纽属性及其属性值的组合一组文本描述的指令组合。s y 点物标指令( 符号化点状物标，和区域中央符号) ；l c 线物标指令( 符合线型，适用于锚地边界等) ；l s 线物标指令( 简单3符号指令组线型，适用于等深线等) ；a c 区域物标指令( 颜色填充区域，适用于陆地等深区域等) ：a p 区域填充指令( 适用于飞机场等) ；t e 文本标注指令( 简单文本标注) ；t x 文本标注指令( 带前缀文本标注) 。4显示优先级值取0 到9 ，这里9 表示最高优先级对物标进行分类，以表明物标是否在原始雷达图象的上o v e r r a d a r ( 雷面显示。有两个值可选：5达叠加) 标志“o ”表示在雷达图象上显示该物标“s ”表示该显示描述要被雷达图象覆盖6显示类别隶属关系基础、标准、其他7可选显示组长江e c d i s 符号表示库编辑系统设计与实现( 2 ) 检索表扩充由于c j 一5 7 物标类新增了1 9 个物标类，符号库增加了“个符号。而检索表是联系物标和符号库的纽带，新增的符号想要实现电子航道图显示必须有新的检索表条目与其相关联，所以检索表也需要扩充如图2 4 所示【1 4 1 。图2 4 检索表的作用f i g 2 4r o l eo ft h el o o k - u pt a b l e第3 章长江e c d i s 符号表示库编辑系统的设计第3 章长江e o d i s 符号表示库编辑系统的设计3 1 引言为了实现对长江特有符号高效、准确和完整的扩充，进而制作出完整的长江e c d i s 符号表示库【2 6 。2 引，本章开发一套基于图形界面的交互式长江e c d i s 符号表示库编辑系统【2 9 。o 】。此系统包括符号绘制以及符号库和检索表管理两个功能模块如图3 1 所示，符号绘制模块完成制作符合长江电子航道图显示标准的电子航道图符号，并转化为符合符号表示库格式要求的矢量化数据，之后添加到符号库，最后存储在符号表示库的文件中；符号库和检索表管理模块完成符号库和检索表的管理功能，符号库完成符号的查找和删除功能，检索表则完成检索表条目的新建、查找和删除功能。图3 1 系统总体框架f i g 3 1g e n e r a lf r a m e w o r ko ft h es y s t e m3 2 符号表示库分析3 2 1 符号表示库的矢量符号说明语言表示库采用矢量化说明语言来描述点符号、线型符号和填充符号的格式嘲如表3 1 所示。向量格式使用一支虚构的“笔 ，这支笔被移动到绝对二维笛卡尔坐标( x ，”。这个坐标在范围在0 - 3 2 7 6 7 单元以内。每个单元代表0 0 1 r a m 。坐标的起点位置( 0 ，o ) 在二维空间的左上角，因此x 坐标向右扩展，y 坐标向下扩展。长江e c d i s 符号表示库编辑系统设计与实现表3 1 矢量化说明语言t a b 3 1t h ev e c t o rs y m b o ld e s c r i p t i o nl a n g u a g e矢量指令说明注释分号用来分隔指令，一条指令必须由分号来终止。逗号分隔指令的参数，如果指令和台任何参数，后面不接逗号。s p 指令用于选择一支确定颜色的笔。其参数是单个s p颜色字母( a s c i l = 6 4 ) 标志一个颜色标识。这个标识在“颜色参考”字段中给出。s t 指令确定当前选定颜色的透明度。透明度以2 5 s t透明度的步长给出( 0 3 ) 。透明度仅影响多边形填充指令。s w宽度s w 指令参数定义实际的笔( 尖) 宽为0 3 毫米单元。x - 坐标，y - 坐标p u 指令提起笔把它移动剑绝对x ，y 坐标，但p u 指p u【，x ，y ，x ，y 】令不画线。x 一坐标，y 一坐标p d 指令在当前位置放下笔，然后把它移动到绝对x ，p d ，x ，y ，x ，y 】y 坐标，以当前颜色和线宽画出一条线。c ic i 以指定半径画圆圆的大小由半径决定，圆心为当前画笔的位置。从指令基于当前位置和指定中心点画一条弧线，弧a ax 坐标，y - 坐标，弧角中心用x 、y 坐标表示。正向弧线是从当前位置沿逆时针方向画出，反向弧线则相反。在这种模式下，可用其他指令( p u ，p d ，c i ，a a )p m 指令将命令解释器用p m来构造多边形。为画出多边形，必须用f p 指令填充于多边形定义模式。它和( 或) 用e p 指令标绘边界。e p标绘出先前存放在多边形缓存中的所有多边形。f p标绘出先前存放在多边形缓存中的所有多边形。s c 指令调用其它符号定义。方向规定了调用的符号s c符号名，方向是垂直( 方向= o ) 或旋转至最后画笔移动指令的方向。3 2 2 矢量符号大小和方向对于任何的矢量符号，高度和宽度都是以0 o l 毫米为单位而定的，符号的大小应适合长江e c d i s ( 8 ) 和p c & s s ( 5 ) 中规定的显示分辨率。为保持清晰，1 5 -第3 章长江e c d i s 符号表示库编辑系统的设计任何符号都应按p c & s s ( 5 ) 规定的分辨率与航道图上画出符号尽可能相同的像素来标绘。添加的符号要和表示库里的符号一样，它们的大小设定具有很好的可读性和适当的突出性。当前只允许本船的符号可以与实际船大小成比例。每一符号都有各自的中枢点。中枢点是符号缩放和旋转的参考点。当符号在显示时，中枢点被准确放在物标所在位置上，符号的所有元素与该位置具有几何关系。3 2 3 符号表示库数据格式描述符号表示库中的数据包括点符号、线型符号和填充符号数据以及检索表的数据，下面具体分析它们的数据格式【引。符号库和检索表格式涉及到点状符号、线型符号、填充符号和检索表条目( t h el o o k u pt a b l ee n t r i e s ) 。检索表中的每一行对其自身是个模块，每一个符号( 包括点状符号、线型符号或填充符号) 对其自身是一个单独的模块。模块用木宰木幸结束。对于每一个模块，均指明其在模块中是否能够重复。给出限制条件的注释包含在“严幸中。下面对点状符号、线型符号、填充符号和检索表的格式进行详细说明。( 1 ) 点符号数据格式点状符号的定义由该模块传输，其中包含一个符号的矢量定义。矢量空间的最大尺度为3 2 7 6 7 x 3 2 7 6 7 单位。模块兼顾到一个完整的点状符号新版本的传输和单个符号的更新。为了更新一个符号，对应于一个原已传输的符号( 由符号名称标识) ，一个新的传输内容将依据s t a t 域的内容( n i l 表示新版本，a d d 表示插入，m o d 表示替换，d e l 表示删除) 替换或删除旧版本的符号。下面具体说明符号模块如表3 2 所示：表3 2 符号模块格式t a b 3 2s y m b o lm o d u l ef o r m a t长江e c d i s 符号表示库编辑系统设计与实现趴a 1a ( 3 )模块内容的状态内容格式注释s 洲a ( 8 )符号名称s y d fa ( 1 )符号定义类型“符号定义”域( s y m d )s y c li ( 5 )中枢点的列号域不重复s y r wi ( 5 )中枢点的行号子域不重复s y h li ( 5 )边界框的宽度s y v li ( 5 )边界框的高度s b x ci ( 5 )边界框的左上角列号s b x rl ( 5 )边界框的左上角行号内容格式注释“符号说明”域( s x p o )e x p ta ( i 1 5 )符号化说明的任意文字“符号颜色参考”域( s c l 强)内容格式注释域不重复c i d xa ( 1 )颜色索引字母子域不重复c t l o ka ( 5 )由c i d x 中的字母标识的颜色标记“符号矢量”域( s v c t )内容格式注释域不重复子域不重复v e c da ( i 1 5 )矢量指令字符串( 2 ) 线型符号数据格式线型符号的定义由该模块进行传输，其中包含一个矢量定义。该模块兼顾到一个完整的线型新的版本的传输和单一线型的更新。为了更新线型，对应于一个原已传输的线型( 由线型名称标识) ，一个新的传输内容将依据s t a t 域的内容(