Mapy elektroniczne

Wiemy już, że za pomocą elektronicznych „oczu i uszu” jachtu możemy precyzyjnie określić swoje położenie oraz położenie innych jednostek w naszym sąsiedztwie. Wiemy też, że wszystkie sensory potrafią przekazać innym urządzeniom swoje dane. Pora więc poskładać wszystkie elementy razem, ale do pełnego obrazu sytuacji nawigacyjnej brakuje nam jednego wspólnego mianownika – sceny gdzie cała akcja się rozgrywa, czyli map nawigacyjnych.

O mapach nawigacyjnych napisano już chyba wszystko. Do tej pory wszystkie odczyty z sensorów (głównie z GPS) przenoszono na mapę papierową co na pewno skracało proces prowadzenia zapisów nawigacyjnych, jednak nie dawało odpowiedzi natychmiastowej, gdzie jesteśmy i jak dużo mamy czasu dla bezpiecznej żeglugi. Sytuacja zmieniłaby się, gdyby można było w sposób ciągły nanosić zapis żeglugi na mapę. Taka możliwość nastała wraz z powstaniem map elektronicznych. Duża większość map papierowych doczekała się swoich odpowiedników elektronicznych, ale ich „dematerializacja” przysparza potencjalnym użytkownikom sporo kłopotu z wyobrażeniem sobie… jak korzystać z czegoś co jest zbiorem „zer” i „jedynek” na jakimś C-Card, CD, SD Card…

Ponieważ są to stosunkowo nowe technologie, w środowisku żeglarskim już od pewnego czasu trwa spór o wyższości map papierowych nad elektronicznymi. Spór to jednak czysto akademicki, gdyż od 2012 roku na statkach konwencyjnych nawigacja elektroniczna (ECDIS) będzie obowiązkowa. Co ciekawsze, system zapasowy (awaryjny) również ma być… elektroniczny. Czy to oznacza, że za 10 lat nikt już o przenośnikach, ekierkach i mapach tradycyjnych nie będzie słyszał?

O ile aż tak daleko idących zmian w przypadku jachtingu rekreacyjnego nie należy się spodziewać, o tyle należy zacząć przyzwyczajać się do myśli, że mapy elektroniczne będą powoli wypierać tradycyjne mapy papierowe i warto coś o nich wiedzieć.

Generalnie mapy elektroniczne możemy podzielić na dwie grupy.

Pierwsza to mapy rastrowe. Są one niczym innym jak fotokopią map papierowych. Można je porównać do fotografii cyfrowej. Jednak nie są to „czyste” fotokopie. Do takiej mapy dołączone są tzw. metadane, czyli zbiór informacji dodatkowych (niewidocznych dla użytkownika), niezbędnych dla komputerów aby właściwie wyliczać umiejscowienie obszaru mapy. Człowiek, gdy patrzy na mapę papierową czyta legendę, ustala układ odniesienia, różę dewiacyjną oraz brzegowe współrzędne. Komputery, nawet te najlepsze, jeszcze tego nie potrafią. Potrzebne im są do tego właśnie metadane. Gdy wyświetlimy taką mapę na ekranie komputera będzie ona wyglądała dokładnie tak jak mapa papierowa. Pamiętajmy jednak, że jeśli taką mapę nabędziemy, nie wyświetlimy jej tak wprost na swoim komputerze, chartploterze ani palmtopie. Aby je odczytać należy posiadać program nawigacyjny lub odczytujący mapy, albo chartploter zgodny z posiadanym typem map. Na rysunku 1 pokazano ekran jednego z programów nawigacyjnych BoatCruiser2.0 (bezpłatna wersja trial: www.navsim.pl) z zainstalowaną i wyświetloną mapą rastrową Zatoki Meksykańskiej i Kuby (do pobrania np. tutaj: http://www.navsim.pl/mapy/noaa_rnc.html). 

Rys. 1 Widok mapy rastrowej Zatoki Meksykańskiej na tle świata

 Rys 2. Widok mapy rastrowej w jej skali 1: 2160000 (Floryda)

Jak widać program za pomocą metadanych umiejscowił mapy na tle ogólnej mapy świata we właściwym miejscu. Rysunek 2. pokazuje nam tą samą mapę wyświetloną w jej skali. Ważną cechą każdego programu lub urządzenia jest możliwość skalowania (zoomingu). Obiekty na takiej mapie możemy przybliżać i oddalać. I tu daje o sobie znać główna wada mapy rastrowej. Nadmierne powiększanie prowadzi do zupełnej nieczytelności mapy co widać na rysunku 3. Oczywiście każdy program wyświetlający takie mapy, jeśli wykryje że ma zainstalowaną mapę w mniejszej skali automatycznie wyświetli mapę dostosowaną do aktualnej skali. To tak jakbyśmy na stoliku nawigacyjnym podmienili mapę ogólną na mapę podejściową a później na plan portu. Powoduje to jednak konieczność zdobywania i instalacji takich map. Problem ten nie występuje w przypadku drugiego typu map – map wektorowych.

Rys. 3

Rys 4

Mapa wektorowa to pewna baza danych o zbiorze obiektów. Linie brzegowe w takiej bazie określają położenie punktów styku wody z lądem, a odpowiedni program komputerowy na podstawie tych danych łączy je i wyświetla na ekranie. Oznacza to dowolną możliwość skalowania bez utraty jakości. Przykład takiej mapy widać na rys. 4. przedstawiający ten sam fragment powierzchni co rys. 3. Różnicę widać gołym okiem. Z natury rzeczy mapy wektorowe zajmują mniej objętości na dysku komputera, a co za tym idzie można na nich umieszczać dużo więcej danych. Dlatego też mapy wektorowe zawierają dane o locjach, zdjęcia, informacje o deklinacji, charakterystyki świateł, informacje o serwisie w marinach i wiele innych potrzebnych żeglarzowi i motorowodniakowi informacji. Na mapie wektorowej bez trudu znajdziemy informację o najbliższej naszej pozycji czynnej stacji tankowania, zdjęcie mariny, czy numer telefonu do portowej restauracji. Oczywiście są na nich przede wszystkim wszystkie niezbędne informacje do bezpiecznej żeglugi. Niewątpliwą zaletą map elektronicznych jest możliwość ich automatycznej aktualizacji oraz to, że w przeciętnym komputerze możemy mieć ich światowy komplet, nie zajmując przy tym wiele miejsca na jachcie. Nawet korzystając z chartploterów, które korzystają ze specjalnych kart pamięci, przechowywanie ich nie nastręcza większych trudności. Właściwie nie sposób wymienić w jednym artykule zalet map elektronicznych. Mają one jednak także swoje wady. Niestety, jako zbiór danych elektronicznych, są warte tyle ile sprzęt i oprogramowanie, które jest w stanie je odczytać. Brak prądu, zalanie słoną wodą, wirusy i wszystko to co może spowodować uszkodzenie naszego komputera czy chartplotera powoduje, że są natychmiast bezużyteczne. Oczywiście zwolennicy nawigacji elektronicznej uważają, że tradycyjne mapy papierowe przy dzisiejszej technice dużo łatwiej zniszczyć niż elektroniczne, ale na pewno chcąc polegać na nich, należy o nie dbać, nie mniej niż o papierowe.

Mapy papierowe są wydawane na świecie przez uprawnione agencje rządowe. W Polsce prawo (i obowiązek) produkcji map papierowych oraz publikowania Wiadomości Żeglarskich (WŻ) należy do Biura Hydrograficznego Marynarki Wojennej (BHMW). Na podstawie WŻ nawigatorzy nanoszą zmiany i aktualizują mapy papierowe. Jak to jest w przypadku map elektronicznych? W przypadku takich map nic się nie zmienia. One również produkowane są przez te same instytucje. Biura Hydrograficzne produkują i nanoszą zmiany na tzw. mapach oficjalnych , kodowanych w jedynym, uznanym przez IMO formacie S57. BHMW przekazuje je w cyklu tygodniowym do międzynarodowej organizacji PRIMAR i ta instytucja dopiero zajmuje się ich dystrybucją. Problem jednak polega na tym, że kodowane są wtedy do tzw.

formatu S63 i w praktyce używane są przez statki konwencyjne, na których zainstalowany został profesjonalny system nawigacyjny ECDIS. Jednak należy pamiętać, że tylko S57 i ich zaszyfrowany odpowiednik S63 są mapami oficjalnymi. Podstawę do produkcji map przez pozostałe firmy stanowią mapy papierowe i S57. Na obszarach gdzie nie ma pokrycia mapami S57 mona jako zamiennika używać map CM93 firmy Jeppesen. W Polsce można je kupić (komórki map są stosunkowo tanie) w firmie Enamor z Gdyni oraz NavSim z Bolesławca. Ten ostatni uzyskał również autoryzację IHO i od lipca 2010 zapowiada wprowadzenie map S63 na rynek rekreacyjny we wszystkich swoich programach nawigacyjnych.

Nie wgłębiając się jednak w politykę, dla zwykłego użytkownika chart plotera oficjalne mapy są niedostępne. Nie znam urządzenia dedykowanego (poza ECDIS), które wyświetla mapy S57 lub S63. Oznacza to, że użytkownik plotera nie może korzystać z elektronicznych map oficjalnych. Taką możliwość dają w chwili obecnej jedynie programy komputerowe (wyświetlenie mapy S57).

Z tego powodu na rynku można kupić mapy nawigacyjne inne niż S57, czyli nieoficjalne. Myliłby się jednak ten, kto uważa, że nieoficjalne oznacza – gorsze. W dużej mierze są to mapy zawierające właśnie dużo więcej informacji niż tzw. mapy oficjalne. Prym, w zależności od obszaru pokrycia, wiedzie tu kilka firm. W Polsce najpopularniejsze są mapy firmy Jeppesen znane pod nazwą C-Map NT lub C-Map MAX, Bluechart firmy Garmin oraz mapy firmy Navionics. Dwie ostatnie sprzedają swoje produkty głównie na kartach pamięci i używane są w chartploterach. Jeppesen produkuje mapy zarówno na kartach pamięci do chartploterów lub własnych czytników jak i na płytach CD instalowanych na dyskach twardych komputerów. Z danych firmy Jeppesen sprzedaż właśnie tych ostatnich od trzech lat gwałtownie rośnie, co świadczy o rozwoju tej branży i wzroście popularności tego sposobu nawigacji. Na rysunku 5. przedstawiono przykład mapy C-Map MAX z wejściem do portu Świnoujście obrazowanej przez program SailCruiser2.0

 Rys.5 Wejście do portu w Świnoujściu wg C-Map MAX

Niewątpliwie najważniejsza cechą map elektronicznych jest możliwość wykorzystania ich w automatycznych systemach nawigacyjnych. Wiemy już, że każdy punkt na mapie elektronicznej ma znaną i określoną pozycję. Wiemy również z poprzedniego numeru Jachtingu Motorowego, że urządzenia GPS są w stanie przekazywać informacje o naszej pozycji z dokładnością do 1 metra. Oznacza to, że nic nie stoi na przeszkodzie aby odpowiednie systemy i urządzenia dokonały takiego połączenia i na tle mapy wyświetlały odbieraną pozycję. Z takiego połączenia otrzymamy już całkiem funkcjonalny, automatyczny

system nawigacyjny, odciążający nawigatora od żmudnego nanoszenia na mapę papierową punktów, czy choćby zwykłego zapamiętania pozycji o określonej godzinie. Funkcjonalność samych programów i urządzeń spróbujemy omówić w następnym odcinku. Jednak decydując się na inwestycję w system elektronicznej nawigacji powinniśmy najpierw zdecydować mapy jakiego producenta będą dla nas najbardziej użyteczne. Poszczególni producenci „specjalizują” się w pewnych regionach. Przykładem może być tu firma Navionics, która posiada w sprzedaży bardzo dobre mapy Morza Śródziemnego, ale Bałtyku już niekoniecznie. Warto poświęcić trochę czasu na przestudiowania oferty producentów. Dopiero gdy zdecydujemy o przydatności map szukajmy urządzeń lub oprogramowania potrafiącego daną mapę wyświetlić. Najlepsze są takie, które mogą wyświetlać jak największą liczbę różnych typów map. Pamiętajmy, że mapy Bluechart, są bardzo dobrymi mapami, ale zgodne są tylko z urządzeniami firmy Garmin. Pamiętajmy też, że zasada ta działa również w drugą stronę. Posiadając jakieś urządzenie, najpierw sprawdzajmy jakie mapy może ono wyświetlać!

Sprawdzajmy również funkcjonalność urządzeń i programów. Spotkałem się już ze zdziwionymi użytkownikami, którzy nabyli oprogramowanie… służące jedynie do wyświetlenia mapy, ale już nie pozwalające na pracę z nią. Ale o tym już w następnym odcinku.

Jacek Pietraszkiewicz, Yacht Klub Bolesławiec

W materiale wykorzystano zobrazowania map rastrowych i wektorowych NOAA i C-Map firmy Jeppesen. Obrazowano je za pomocą programu nawigacyjnego SailCruiser 2.0 firmy Navsim.