Nghiên cứu đề xuất phương pháp lựa chọn ENC ở các khu vực có dữ liệu chồng lấn trong công tác sản xuất hải đồ hàng hải điện tử tại Việt Nam

KHOA HỌC - KỸ THUẬT<br /> <br /> NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN ENC Ở CÁC KHU VỰC<br /> CÓ DỮ LIỆU CHỒNG LẤN TRONG CÔNG TÁC SẢN XUẤT HẢI ĐỒ HÀNG HẢI<br /> ĐIỆN TỬ TẠI VIỆT NAM<br /> PROPOSING A METHOD FOR ENC SELECTION IN DATA OVERLAPPING<br /> AREAS ON MANUFACTURING ENC IN VIETNAM<br /> TRẦN VĂN LƯỢNG1, LA THANH HẢI2<br /> 1Trường Đại học Hàng hải Việt Nam<br /> <br /> 2Bộ Tham mưu Hải quân<br /> <br /> <br /> <br /> Tóm tắt<br /> Bài báo đề cập đến lợi ích của việc sử dụng hải đồ điện tử (ENC) trong việc dẫn tàu an toàn,<br /> đồng thời giới thiệu công tác sản xuất hải đồ điện tử trong nước. Tuy nhiên, việc đánh giá độ<br /> chính xác cũng như chất lượng của hải đồ điện tử sản xuất trong nước khi có vùng chồng<br /> lấn giữa các đơn vị sản xuất trong nước và nước ngoài gặp nhiều khó khăn và hạn chế.<br /> Trong bài báo này, nhóm tác giả đề xuất một số phương pháp xử lý dữ liệu hải đồ khi có<br /> vùng chồng lấn xảy ra, nhằm đảm bảo tính thống nhất trong cơ sở dữ liệu ENC.<br /> Từ khóa: Hải đổ điện tử, vùng chồng lấn dữ liệu, xử lý dữ liệu hải đồ, an toàn hàng hải.<br /> Abstract<br /> This paper discusses the benefits of using Electronic Navigational Chart (ENC) in safe<br /> navigation and introducing the procedure of manufactoring ENC in Vietnam. However, the<br /> assessment of the accuracy as well as the quality of ENC when there are overlapping areas<br /> between domestic and foreign manufacturers faces many difficulties and constraints. In this<br /> paper, the authors proposed several methods for processing chart data when overlapping<br /> zones occur, to ensure consistency in the ENC database.<br /> Keywords: ENC, overlapping, ENC data processing, maritime safety.<br /> 1. Lợi ích của việc sử dụng hải đồ điện tử<br /> Kể từ khi bắt đầu hoạt động Hàng hải, mong muốn của các sĩ quan Hàng hải là trả lời được<br /> một câu hỏi cơ bản: "vị trí tàu ở đâu? chính xác như thế nào?”. Để trả lời câu hỏi đó, các sĩ quan<br /> Hàng hải phải liên tục xác định vị trí từ việc quan sát các thiên thể, đo đạc tới các mục tiêu cố định<br /> trên bờ hoặc sử dụng tín hiệu vô tuyến để đánh dấu vị trí tàu trên hải đồ giấy. Sau đó đánh giá sự<br /> an toàn của tàu trong quá trình dẫn tàu. Các sĩ quan Hàng hải phải mất nhiều thời gian để hiệu<br /> chỉnh nhằm xác định vị trí tàu, tuy nhiên vị trí này là chỉ là vị trí tức thời không phải là vị trí sau khi<br /> tàu đi được một quãng thời gian. Vì vậy các sĩ quan Hàng hải luôn luôn phải xác định vị trí tàu sau<br /> khoảng thời gian nhất định. Trên biển cả công tác này thực hiện với tần xuất thưa hơn nhưng ở<br /> gần bờ công tác này thực hiện liên tục và trở nên vô cùng quan trọng.<br /> Hải đồ Hàng hải điện tử hay còn gọi là ENC được viết tắt từ cụm từ tiếng Anh: Electronic<br /> Navigation Chart, ENC ra đời là thế hệ kế tiếp của hải đồ giấy. ENC tự động hóa quá trình tích hợp<br /> vị trí theo thời gian thực trên màn hình hiển thị hải đồ và cho phép sĩ quan Hàng hải liên tục đánh<br /> giá vị trí và sự an toàn của tàu. Hơn nữa, các bản tin hiệu chỉnh vị trí từ hệ thống GPS/DGPS<br /> chính xác hơn nhiều và được thực hiện thường xuyên hơn bất kỳ phương pháp xác định vị trí tàu<br /> nào khác. Để có được vị trí tàu tốt, sĩ quan Hàng hải phải lập kế hoạch xác định vị trí tàu ít nhất 3<br /> phút một lần, trong khi đó một hệ thống hải đồ điện tử có thể làm điều đó mỗi giây một lần với độ<br /> chính xác cao.<br /> Trên màn hiển thị hải đồ điện tử cũng cho phép tích hợp các dữ liệu hoạt động của con tàu<br /> như hướng, tốc độ của tàu, độ sâu và dữ liệu radar trên màn hình hiển thị. Hơn nữa, chúng cho<br /> phép tự động hóa hệ thống báo động để cảnh báo sĩ quan Hàng hải trước các tình huống nguy<br /> hiểm tiềm ẩn phía trước. Cuối cùng, sĩ quan hàng hải có một bức tranh tổng thể về tình hình hiện<br /> tại của tàu và các nguy hiểm tiềm ẩn phía trước trong khu vực Hàng hải. Với khả năng hiển thị lớp<br /> tín hiệu Radar trên màn hình hiển thị, các nguy cơ va chạm với các tàu khác cũng được thể hiện<br /> một cách rõ ràng. Vì vậy sử dụng hải đồ điện tử đúng mức sẽ nâng cao an toàn cho tàu hành trình.<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 51-8/2017 5<br /> 2. Sản xuất hải đồ điện tử tại Việt Nam<br /> Tổ chức Thủy đạc Quốc tế (IHO) đã phát triển chuỗi các tiêu chuẩn để các Cơ quan Thủy<br /> đạc các quốc gia (HO) trên toàn cầu áp dụng. Nói chung, các HO xác định riêng từng phương<br /> pháp phù hợp nhất với quốc gia của mình để áp dụng sản xuất hải đồ và các ấn phẩm Hàng hải,<br /> trong đó có ENC.<br /> Một số tiêu chuẩn có liên quan mật thiết nhất đến ENC:<br /> Tiêu chuẩn tham<br /> Miêu tả<br /> chiếu<br /> Định nghĩa và quy tắc hiển thị các biểu tượng trên hệ thống hiển thị hải đồ<br /> S-52<br /> điện tử và thông tin (ECDIS)<br /> Định nghĩa định dạng dữ liệu ENC, bao gồm chỉ tiêu kĩ thuật xác định nội<br /> S-57<br /> dung của ENC<br /> Miêu tả chuỗi các mục kiểm tra chất lượng áp dụng với dữ liệu ENC để xác<br /> S-58<br /> nhận dữ liệu được xây dựng một cách chính xác<br /> S-62 Danh mục các cơ quan sản xuất ENC đã được công nhận<br /> Xác định lược đồ bảo vệ dữ liệu, bảo vệ sự toàn vẹn của ENC và kiểm soát<br /> S-63<br /> giấy phép sử dụng<br /> Tài liệu hướng dẫn cho các cơ quan thủy đạc để lần đầu tiên phát triển quy<br /> S-65<br /> trình sản xuất ENC<br /> Theo Công ước an toàn sinh mạng con người trên biển (SOLAS 74), các quốc gia tham gia<br /> Công ước có trách nhiệm bảo đảm sự sẵn có, đầy đủ và cập nhật thường xuyên hải đồ trong vùng<br /> nước quốc gia của mình, bao gồm ENC. Đồng thời, phải đảm bảo ENC được sản xuất tuân theo<br /> tiêu chuẩn S-57 phiên bản mới nhất và chứa mã nhà sản xuất chính xác đã quy định theo tiêu<br /> chuẩn S-62.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Hải đồ điện tử tuyến luồng Vũng Tàu do Hải quân Việt Nam sản xuất<br /> Với tư cách là một thành viên, từ năm 2007 Việt Nam đã triển khai xây dựng dữ liệu hải đồ<br /> điện tử các vùng nước thuộc chủ quyền, quyền chủ quyền và quyền tài phán, các sản phẩm hải đồ<br /> điện tử do Việt Nam sản xuất được duy trì, cập nhật thường xuyên đảm bảo độ chính xác và tin<br /> cậy theo các tiêu chuẩn của IHO. Hiện nay, theo nhiệm vụ chức năng của các cơ quan, ở nước ta<br /> có các cơ quan sản xuất hải đồ điện tử như:<br /> - Bộ Quốc Phòng: từ năm 1955, Bộ Quốc phòng đã giao cho Quân chủng Hải quân trực tiếp<br /> đảm nhiệm về đo đạc đường biển và sản xuất hải đồ, sau này công tác đo đạc thành lập hải đồ<br /> được Nhà nước chính thức giao cho Bộ Quốc phòng (ngày 04/02/1974) và hiện nay công tác này<br /> <br /> <br /> Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 51-8/2017 6<br /> vẫn do Hải quân tiếp tục trực tiếp thực hiện. Đến nay, Hải quân Việt Nam đã sản xuất được trên<br /> 150 cell (mảnh) hải đồ điện tử các khu vực vùng nước cảng biển, luồng hàng hải và vùng biển Việt<br /> Nam phục vụ nhiệm vụ quốc phòng và bảo đảm an toàn hàng hải, phát triển kinh tế. Hải đồ điện tử<br /> do Hải quân sản xuất được cài đặt cho các hệ thống hiển thị hải đồ điện tử và thông tin trên các<br /> tàu ngầm, tàu mặt nước thuộc Quân chủng Hải quân và Bộ Tư lệnh Cảnh sát biển.<br /> - Bộ Giao thông Vận tải: giao trực tiếp cho Tổng công ty Bảo đảm an toàn hàng hải miền<br /> Bắc (VMS-N) và Tổng công ty Bảo đảm an toàn hàng hải miền Nam (VMS-S) xây dựng và phát<br /> hành hải đồ vùng nước cảng biển, luồng hàng hải và tuyến hàng hải phục vụ cho công tác bảo<br /> đảm an toàn hàng hải. VMS-N quản lý vùng biển từ Móng Cái, tỉnh Quảng Ninh đến đèn biển Sa<br /> Huỳnh, tỉnh Quảng Ngãi, với 21 tuyến luồng hàng hải. (VMS-S) quản lý vùng biển phía Nam đèn<br /> biển Sa Huỳnh, tỉnh Quảng Ngãi vào đến hết vùng biển tỉnh Kiên Giang với 22 tuyến luồng hàng<br /> hải. Sản phẩm hải đồ điện tử do VMS-S, VMS-N sản xuất bao gồm 75 cell được Văn phòng Thủy<br /> đạc Anh (UKHO) đánh giá, kiểm định chất lượng, duy trì, cập nhật hàng tuần và phân phối trên<br /> toàn thế giới.<br /> 3. Một số vấn đề trong sản xuất hải đồ điện tử ở Việt Nam<br /> Tại thời kì phát triển ban đầu của ENC, người ta nhận thấy khi số lượng lớn các cơ quan<br /> thủy đạc phát triển riêng hệ thống sản xuất ENC sẽ tạo ra thách thức khi kết hợp các cell từ những<br /> cơ quan sản xuất khác nhau nhằm tạo thành một cơ sở dữ liệu hải đồ nhất quán cho người dùng<br /> ECDIS. Vì vậy, IHO phát triển cơ sở dữ liệu hải đồ điện tử toàn cầu (WEND: World-wide ENC<br /> Database) nhằm thiết lập một bộ các quy tắc phối hợp để thúc đẩy sự hài hòa các tiêu chuẩn dữ<br /> liệu và thúc đẩy sự thống nhất chất lượng, dễ dàng cho người dùng ECDIS truy cập đến dữ liệu<br /> ENC. Do đó các cell nằm trong cùng mục đích sử dụng (tỷ lệ) có thể có phần chồng lấn lên nhau,<br /> nhưng thông tin hiển thị trên màn hình thì không được phép chồng lấn. Các mảnh ENC không<br /> cùng mục đích sử dụng (tỷ lệ) có thể chồng lấn cả diện tích và thông tin hiển thị. Tiêu chuẩn S-57<br /> không cho phép chồng phủ dữ liệu giữa các cell ENC cùng mục đích hàng hải (tỷ lệ). Việc tạo dữ<br /> liệu có sự chồng phủ có thể gây nên các vấn đề khi hiển thị trên ECDIS, có thể dẫn đến tiềm ẩn sai<br /> sót tính năng an toàn của ECDIS, ví dụ kích hoạt chức năng cảnh báo đường bình độ an toàn.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2. Dữ liệu ENC bị chồng lấn giữa các cơ quan sản xuất<br /> Theo nhiệm vụ chức năng các cơ quan sản xuất hải đồ điện tử tại Việt Nam, có sự chồng<br /> lấn giữa các cell hải đồ điện tử cùng mục đích sử dụng (tỷ lệ), đặc biệt khi các cơ quan sản xuất<br /> ENC phân phối dữ liệu do cơ quan mình sản xuất ra ngoài thị trường sẽ dẫn đến cơ sở dữ liệu<br /> chồng đè lên nhau, không nhất quán trong hiển thị dữ liệu trên màn hình ECDIS. Vì vậy các cơ<br /> quan sản xuất ENC cần có phương pháp sản xuất, chia sẻ dữ liệu nhằm đảm bảo tính thống nhất<br /> trong cơ sở dữ liệu ENC.<br /> 4. Vấn đề chồng lần sản xuất ENC và kinh nghiệm giải quyết giữa các cơ quan<br /> 4.1. Giải quyết vấn đề chồng lấn giữa các cơ quan sản xuất<br /> Dưới đây là kinh nghiệm của Hoa Kỳ và Canada trong giải quyết vấn đề chồng lấn cơ sở dữ<br /> liệu ENC:<br /> <br /> <br /> Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 51-8/2017 7<br />  Nhằm tuân thủ các nguyên tắc quốc tế, Canada và Hoa Kỳ đã đồng ý loại bỏ sự bao phủ<br /> chồng chéo của các hải đồ điện tử. Khu vực đầu tiên bị ảnh hưởng bởi những thay đổi là eo biển<br /> Juan de Fuca, eo biển Haro và khu vực đường ranh giới giữa hai nước được thực hiện vào ngày<br /> 15 tháng 12 năm 2011. Hoa Kỳ và Canada sẽ tiếp tục giải quyết các chồng chéo ENC ở vùng Đại<br /> Tây Dương và Great Lakes. Phạm vi bao phủ mới của ENC này sẽ dẫn đến việc mỗi quốc gia thay<br /> đổi phạm vi bao phủ, do đó khi phân chia lại khu vực ENC của một quốc gia sẽ được cung cấp cho<br /> quốc gia kia.<br /> Những nguyên tắc này bao gồm một số điều khoản:<br /> ENC trùng lắp nên tránh. Chỉ có một quốc gia phải có trách nhiệm phục vụ sản xuất ENC<br /> trong bất kỳ khu vực nhất định;<br /> Trách nhiệm sản xuất ENC có thể được ủy thác một phần hoặc toàn bộ bởi một quốc gia<br /> cho một quốc gia khác, sau đó trở thành quốc sản xuất trong khu vực được thỏa thuận;<br /> Khi các giới hạn sản xuất là giới hạn chính thức đối với nước vùng lãnh hải quốc gia, quyền<br /> thương mại sẽ thuộc về nước sản xuất ENC.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Chồng lấn ENC giữa Hoa Kỳ và Canada<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4. Ranh giới khu vực sản xuất ENC sau khi thỏa thuận giữa Hoa Kỳ và Canada<br /> Một số trường hợp khác, thỏa thuận phân chia trách nhiệm sản xuất được thực hiện trên cơ<br /> sở tỷ lệ. Ví dụ, một cơ quan sản xuất các cell ENC tỷ lệ nhỏ, cơ quan khác sản xuất ENC tỷ lệ lớn<br /> hơn trên cùng khu vực nhưng sử dụng lượng thông tin chi tiết hơn. Trong những trường hợp này,<br /> người dùng cần lưu ý đến các bản cập nhật cho từng tỷ lệ khác nhau vì hai cơ quan sản xuất ENC<br /> có thể có những phương pháp biên tập, cập nhật khác nhau.<br /> Tuy nhiên, vẫn tồn tại những cơ quan sản xuất ENC chưa hoàn toàn loại bỏ các phần chồng<br /> lấn dữ liệu. Người sử dụng có thể nhận thấy sự chồng lấn dữ liệu này trên bảng chắp hải đồ cung<br /> cấp bởi các cơ quan phân phối ENC.<br /> 4.2. Đề xuất phương pháp lựa chọn ENC ở các khu vực có dữ liệu chồng lấn<br /> Thông thường, ECDIS sẽ cho phép cài đặt dữ liệu chồng lấn, mỗi công ty sản xuất ECDIS<br /> có những tiêu chuẩn riêng để hiển thị và tận dụng dữ liệu chồng phủ. Do đó, người sử dụng cần<br /> nghiên cứu kĩ các tài liệu hướng dẫn sử dụng và kiểm tra cách thức hiển thị của ECDIS tại khu<br /> <br /> <br /> Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 51-8/2017 8<br />