基於電子海圖的航線自動生成理論與方法（簡體書）

《基于電子海圖的航線自動生成理論與方法》從高安全性、高經濟性的艦船航行出發，系統地闡述了基于電子海圖的艦船航線自動生成理論與方法，主要包括：電子海圖平臺下艦船航線自動生成的意義及現狀，基于電子海圖信息的礙航區自動提取，基于電子海圖的最短距離航線自動生成，海洋動態環境信息建模及礙航區動態提取，基于瞬時水深模型的航線可行性分析，基于瞬時水深模型的最短時間航線自動生成方法。《基于電子海圖的航線自動生成理論與方法》展示了基于電子海圖的航線自動生成這一方面的新成果及其應用前景。
《基于電子海圖的航線自動生成理論與方法》可供海洋地理信息系統、航海和海洋等領域的科技人員及高等院校有關專業的師生閱讀參考。

前言
第1章 緒論
1.1 艦船航線設計的基本概念
1.2 艦船航線優化設計的意義
1.3 艦船航線優化設計的國內外研究現狀
1.4 艦船航線設計的學科隸屬關系

第2章 電子海圖
2.1 電子海圖的基本概念
2.1.1 海圖及投影
2.1.2 電子海圖
2.2 ECDIS的組成
2.2.1 ECDIS的硬件
2.2.2 ECDIS的軟件
2.2.3 ECDIS的數據
2.3 電子海圖的發展
2.3.1 電子海圖的發展概況
2.3.2 電子海圖的發展趨勢
2.4 矢量電子海圖數據
2.4.1 矢量海圖的空間基準
2.4.2 VCF數據組織
2.5 專用電子海圖顯示系統
2.5.1 基本數據結構
2.5.2 專用海圖顯示系統

第3章 艦船航線設計理論
3.1 航線的種類及設計
3.1.1 航線的種類
3.1.2 航線設計的要求
3.1.3 航線設計的作業方式
3.2 航線可行性判斷方法
3.2.1 航線可行性自動評判依據
3.2.2 航線可行性自動判斷方法
3.3 航線優化設計的常用方法
3.3.1 迷宮改進方法
3.3.2 航線網絡方法
3.3.3 氣象定線方法
3.3.4 動態網格方法

第4章 基于電子海圖的礙航區自動提取
4.1 基于海圖水深的三角網構建
4.1.1 水深三角網的快速構建算法
4.1.2 基于采樣點限制的三角網構建
4.2 基于三角形拓撲關系的等深線快速追蹤
4.2.1 傳統等值點追蹤算法
4.2.2 基于三角網拓撲關系的等值點追蹤算法
4.2.3 實例分析
4.3 等深線繪制中的多義性問題處理方法
4.3.1 等深線繪制中的多義性問題對水深區域表達的影響
4.3.2 淺點約束方法
4.3.3 實例分析
4.4 礙航區的自動提取
4.4.1 安全等深線追蹤
4.4.2 淺水礙航區提取
4.4.3 礙航區的確定
4.4.4 礙航區的合并

第5章 基于電子海圖的航線自動生成方法
5.1 基于方位相差最小的航線自動生成方法
5.1.1 可航行航線的測試與自動搜索
5.1.2 航線的優化與動態調整
5.1.3 實例分析
5.2 基于航路二叉樹的航線自動生成方法
5.2.1 航路二叉樹
5.2.2 基于航路二叉樹的航線自動生成
5.2.3 實例分析
5.3 基于網格點動態規劃的航線自動生成方法
5.3.1 網格點計算
5.3.2 可行性航段判斷
5.3.3 最短路徑搜索
5.3.4 冗余節點處理
5.3.5 實例分析
5.4 最短距離航線自動生成改進方法
5.4.1 平面線段與礙航區多邊形的關系
5.4.2 關鍵步驟
5.4.3 主要改進處理措施
5.4.4 實例分析
5.5 基于附加條件約束的航線自動生成
5.5.1 可操作性限制條件
5.5.2 推薦航線約束
5.5.3 軍事約束
5.6 基于可操作性限制條件綜合評判的航線自動生成
5.6.1 可操作性綜合評判航線的基本概念
5.6.2 可操作性限制條件綜合評判指標構建
5.6.3 實例分析
5.7 電子海圖航線的多尺度自動生成
5.7.1 細節分層技術
5.7.2 電子海圖的多尺度組織
5.7.3 海圖航線多尺度生成的關鍵技術
5.7.4 航線的多尺度生成及分析

第6章 艦船航行相關的海洋動態要素建模
6.1 基于網格潮汐場模型與海圖數據的瞬時水深模型構建方法
6.1.1 網格潮汐場模型
6.1.2 高效融合策略
6.1.3 實例分析
6.2 大型航路的瞬時水位預報方法
6.2.1 網格潮汐場模型的構建
6.2.2 水深點處天文潮位的預報
6.2.3 基于余水位內插的水位精化
6.2.4 預報水位的快速生成策略及應用
6.2.5 實例分析
6.3 高精度瞬時水深模型的構建
6.3.1 傳統的瞬時水深模型
6.3.2 高精度瞬時水深模型構建
6.3.3 比對分析
6.4 海洋動態環境信息中的風流浪模型
6.4.1 海流模型構建
6.4.2 風浪模型構建
6.5 基于動態信息的礙航區自動提取及表達
6.5.1 淺水礙航區的動態提取
6.5.2 復合條件下的礙航區表達

第7章 基于動態電子海圖的艦船航線分析技術
7.1 基于瞬時水深模型的航行可行性分析判斷方法
7.1.1 航線可行性分析數學模型
7.1.2 航線可行性分析計算方法
7.1.3 實例分析
7.2 基于瞬時水深模型的大型艦船乘潮進港分析方法
7.2.1 基于多波束數據的瞬時水深模型的構建
7.2.2 航線可行性測試
7.2.3 實例分析
7.3 基于瞬時水深模型的最短時間航線自動生成方法
7.3.1 基于瞬時水深模型的礙航區提取及航線可行性分析
7.3.2 最短時間路徑搜索及優化
7.3.3 實例分析
7.4 多動態要素復合條件下的最短時間航線生成方法
7.4.1 復合條件下多動態要素對航線的影響機制
7.4.2 最短時間航線計算方法上的改進策略
7.4.3 實例分析

第8章 航線自動生成的發展方向及展望
8.1 航線自動生成的發展方向
8.1.1 高安全性的需求
8.1.2 高經濟性的需求
8.2 航線自動生成面臨的挑戰
8.2.1 理論技術上的挑戰
8.2.2 實際應用上的挑戰
8.3 需要進一步突破的關鍵技術問題
8.3.1 高精度的靜態水深模型
8.3.2 準確的動態信息
8.3.3 更有效的航線分析算法
8.3.4 特殊影響因素的分析
8.4 結束語
主要參考文獻