Sjøkart på skjerm

Sjøkart på skjerm

Del 1

Er du ”in” på utstyrsfronten i dag, må du ha sagt farvel til de gamle, kaffeflekkete sjøkartene og navigere “på skjerm”. Men hvor gode er kartene og systemene? I denne artikkelen får du svaret på første del, nemlig kartene. I neste skal vi ta for oss maskiner og systemer.

Av Jon Winge

En amerikansk undersøkelse forteller at 90 prosent av alle grunnstøtinger skyldes feil navigasjon, og tilhengere av elektronisk navigasjon påstår at 70 prosent av dem ville vært unngått med pålitelige, elektroniske sjøkart.
Man skulle kanskje tro at en nøyaktig, jevnlig GPS-oppdatering av posisjonen i lengde- og breddegrader skulle være godt nok, men den som har sittet i sjøgang om bord i en liten båt og måttet forholde seg til lengde- og breddeskalaer i kartkanten, vet at det er lett å bomme.
Med kombinasjonen av posisjon/kurs og kart på en dataskjerm blir de fleste vesentlige feilkilder eliminert.

Programvare og kartdata

Alle leverandører av hydrografiske data (sjøkartdata) i verden, deriblant Norges Sjøkartverk, leverer i dag elektroniske data i et standard utvekslingsformat som heter S57/DX90. Alle som vil, kan kjøpe disse dataene, lage dataprogrammer som behandler dem og selge resultatet som elektroniske sjøkart.
Det kan være lett å gå i surr. Noen leverer programvare, andre kart, og ganske mange av dem leverer begge deler.
For å ta et eksempel: Euronavs SeaPro 2000 og Kværners MaxSea er programmer som kan behandle flere elektroniske kartsystemer, for eksempel Livechart, Navionics, ARCS, MapMedia, MapTech, Tsunami og så videre – aktørene er mange. Andre, som Navionics, er så store at de ikke bare tilbyr program og kart, men også maskinvaren, altså selve plotterne.

To hovedprinsipper

Det er to måter å lage kart for dataskjerm på. Forskjellen blir stor på mange måter, og det har betydning for deg som bruker.
Skannete kart = “Rasterdata”
Den enkleste måten å få et kart på dataskjerm er å skanne papirkartet, altså avfotografere det digitalt. Da får du en nøyaktig avbildning av det aktuelle papirkartet, hverken mer eller mindre. Det originale sjøkartet deles opp i et meget finmasket rutenett. Hver rute utgjør ett billedelement, også kalt pixel. Når disse elementene settes sammen, blir det et bilde av sjøkartet med den oppløsning som antallet billedelementer gir. Rasterkartene blir nøyaktig like gode eller dårlige som kartgrunnlaget.
Rasterdatakart på skjerm er altså et avbildet utsnitt fra det vanlige sjøkartet. Mange liker dette godt, for det gir førsteklasses gjenkjenning. Det går an å zoome inn og ut – forstørre og forminske – men vi befinner oss på det samme kartet hele tiden. Nøyaktigheten er alltid den samme.
Det er som å bruke forstørrelsesglass; du ser det samme, bare tydeligere, fordi alt blir større – feilene også. Zoomer du ut, blir det som å se det samme kartet “med kikkerten bak fram”.
Alle opplysninger forstørres eller forminskes i samme grad under zooming. Bokstaver i navn blir større eller mindre, det gjør fyrsektorer, staker, bunndetaljer osv. også. Rasterdatakart krever stor lagringsplass i datamaskinen.
Det mest utbredte systemet utgis av British Admiralty i serien ARCS. Den største konkurrenten er trolig det franske MapMedia. Til sammen kan de tilby rundt 5000 rasterkart over det meste av jorden. Det finnes flere aktører som tilbyr dette som systemer. Her i landet er kanskje Telchart fra Furuno, SeaPro 2000 fra Euronav og MaxSea fra Kværner de mest aktuelle for oss med småbåter. Rasterdatakartene var meget populære før digitaliseringsteknikken innhentet dem. Nå er de nok på vei ut, selv om det kommer til å ta tid.

Vektordatakart
er en slags “syntetisk” kartframstilling. En enorm mengde med punkter blir koordinatfestet og forbundet med linjer. Utgangspunktet er digitalt, derfor kan et vektorkart også settes sammen i mange “sjikt”, som kalles vektorer.
Vektorene kan sammenlignes med flere filmer som blir lagt over hverandre på en ”overhead projector”. Den første kan være landkonturene, det andre navn, det tredje loddskudd og/eller dybdekurver. Slik fortsetter det med sjømerker, leder, fyr og lykter med sine sektorer, separasjonssoner osv.
På et vektorkart kan du “skrelle” bort den informasjonen du ikke trenger der og da. I mørket kan det for eksempel være fint å konsentrere seg om fyrene og sjømerkene, og du kan ha fordel av å fjerne loddskudd og dybdekurver, eller alt under en viss dybde. Dette kan særlig være nyttig i trange og sterkt beferdede leder som ofte gror igjen av viktige kartdetaljer fordi papirkartets målestokk ikke gir nok plass til dem.
Vektordatakartene er mer “intelligente” enn et rasterdatakartene fordi du selv kan redigere kartet etter behov og få et optimalt lettlest kartbilde. Et vektordatakart krever dessuten mindre maskinhukommelse enn et rasterdatakart.
En annen fordel som mange vil sette pris på er at systemene tillater at kartet roteres. Det vil si at du kan snu det på skjermen slik at kursen peker opp. Gamle navigatører fnyser av slikt, mens mange av oss “amatører” foretrekker å se kartet slik farvannet ligger. Det blir som bildet på radarskjermen.
Noen maskiner kan invertere bildet også – omtrent som du ser på et negativ i stedet for et vanlig bilde. Da kan for eksempel sjøen bli svart med hvite streker og landet blått, noe som er fint om natten.
Langt fra alle kartplottere har disse funksjonene, så det bør du sjekke når du kjøper og vurdere om dette er verdt prisen.

To kvalitetsnivåer

IMO (den internasjonale maritime organisasjonen) har definert to kvalitetsnivåer for elektroniske sjøkart. ECDIS er det høyeste. Her skal kvaliteten være så god at internasjonal skipsfart skal bruke dette som erstatning for papirkart. I overskuelig fremtid er ECDIS uaktuelt for fritidsbåter.
Det lavere nivået heter ECS – Electronic Chart System. I praksis betyr dette elektroniske kart som ikke er nøyaktige nok til å “råde grunnen alene” på skipsbroen, men de kan likevel bli bedre enn en del av papirkartene.
Blant de mest utbredte systemene i ECS finner vi C-Map, Navionics, Telchart, Tsunami, MaxSea og Euronav, men det er mange flere. Felles for alle er at de kjøper data og rettigheter fra de forskjellige lands hydrografiske instanser. Sjøkartverket i Norge selger for eksempel data over våre farvann til en rekke systemleverandører/dataprodusenter.

Kvalitetsforskjeller

Kvaliteten på de ulike systemene avhenger av hvor gode dataene er i utgangspunktet, men også hvor mye arbeide produsentene legger i å lage sine egne elektroniske kart. Her er det virkelig store forskjeller! Livechart (Euronav) bruker for eksempel Sjøkartverkets nye elektroniske kartceller, mens C-Map bruker papirkartene og ”tegner” dem av.
Når man digitaliserer fra papirkart som er tegnet for hundre år siden, går det ofte galt. De beste systemene kan derimot sette sammen alle tilgjengelige data og lage “sømløse” overganger mellom gammelt og nytt. Man kan dessuten rette opp vesentlige feil, slik at et elektronisk kart i en del tilfeller vil være vesentlig mer nøyaktige enn papirkartene.
Særlig ille er det på Sørlandskysten – en tilstand som vil vare inntil Sjøkartverket får somlet seg til å utgi nye kart. Det er et paradoks at det aller meste er ferdig målt og digitalisert i såkalte celler som er tilgjengelige for alle som vil betale.
Sjøkartverket kan altså ikke konkurrere med dem de leverer data til!

Overgangsproblemer

Papirkartene fra Norges Sjøkartverk ligger med overlapp, mens elektroniske kart som er basert på data fra Sjøkartverket, er delt inn i celler uten overlapp. Vil du vite mer om dette, kan jeg anbefale Sjøkartverkets egen katalog, som faktisk er gratis.
Sjøkartverket kan levere celler med elektroniske kartdata for hele Norge, bortsett fra strekningen Tjøme til Farsund. Det finnes kartceller fra svenskegrensen til Oslo og ned til Tjøme, og fra Farsund til Vardø. Deler av disse celledataene stammer fra nymålinger som foreløpig ikke er utgitt på papir, men kun finnes som elektroniske kart.
Cellenes nøyaktighet overstiger alt tidligere kartmateriell, men inntil hele kartverket er komplett, har vi overgangsproblemer. Der Sjøkartverket ikke har nyopptegninger, har de imidlertid selv konvertert papirkart til elektroniske celler og korrigert til kartdatum WGS 84. Her kan det oppstår meget store forskjeller. Vi siterer fra Sjøkartverkets katalog:
”Selv om det er foretatt enkelte lokale transformasjoner for å korrigere det horisontale kartgrunnlaget ved overføringen av de eldste kartene til digital form, så har kontrollmålinger vist at det finnes store unøyaktigheter i disse dataene…”
”Brukerne må derfor vise stor varsomhet ved bruk av elektroniske kartdata i områder basert på eldre målinger, og bare bruke disse som et hjelpemiddel i navigeringen.” (Uthevet av Sjøkartverket.)

Maskin- og programvare:

To hovedprinsipper

Det finnes altså en rekke aktører i dette markedet, som antas å ha en enorm fremtid. I de litt mindre formatene finner vi såkalte dedikerte kartplottere for kartkassetter. Det er instrumenter som ikke gjør annet enn å vise kart og eventuelle GPS-data. Prisen varierer fra rundt kr 10 000 og til mer enn det femdobbelte, avhengig av kvalitet og utstyr. Skjermstørrelse er for eksempel fremdeles dyrt, særlig i farger.
Når du kjøper en slik kartplotter, er den allerede oppsatt med programvare som kan betjene det kartsystemet som tilbys til plotteren.
I den andre enden finner vi kartsystemer som kjøpes eller leies for seg selv. I dag kommer de gjerne på CD-ROM eller vanlige 1,44Mb disketter og er beregnet på bruk i PC, enten med eget operativsystem, eller for Windows. Det mest aktuelle systemet for oss er kanskje SeaPro fra Euronav eller MapSea fra Kværner.
Begge systemer er i fager og er fullstendig vektorisert.
Alt dette kommer vi tilbake til i neste nummer av Båtmagasinet.

Kart- og plotterbegreper

ARCS = Admiralty Raster Chart Service. Verdensomspennende tilbud av rasterdatakart fra British Admiralty. De dekker ca 2500 kartblad. Datum = Det rutenettet som kartet er tegnet etter. Posisjonen for et gitt punkt i terrenget varierer fra datum til datum. DGPS = Differensiell GPS. Tilleggsutstyr til en GPS-mottaker som gir vesentlig bedre nøyaktighet så lenge det amerikanske forsvarsdepartement degraderer signalene til sivil bruk. NMEA 0183 = Det standardiserte kommunikasjonsspråket mellom forskjellige navigasjonsinstrumenter. Standarden er ganske ny, men systemet er allerede for langsomt. GPS = Global Posisioning System; våre dagers satellittnavigasjon.

ECDIS = Electronic Chart Display and Information System. Autorisert system, godkjent av SOLAS for nyttetrafikken. Lite aktuelt for fritidsbåter i overskuelig fremtid.

ECS = Electronic Chart System. Omfatter elektroniske sjøkart som ikke tilfredsstiller kravene til ECDIS, og som ikke kan erstatte papirkart, med andre ord det aller meste.

ED50 = European Datum 1950, eldre norsk kartdatum som forsvinner når vi får nye WGS 84-kart.

IHO = International Hydrographic Organization

IMO = International Maritime Organization Kartcelle = Elektroniske kartdata samlet i ruter på 15’ x 15’ (lengde og bredde). Inngår i en sømløs database (uten overlapp). NGO – norsk gradnett = Det eldste norske datum. Gjelder fremdeles på mange norske sjøkart.

Rasterdatakart = Skannet kart. Papirkartet er avbildet og gjengis elektronisk som små billedelementer. S57/DX90 = Standard utvekslingsformat for digitale sjøkartdata.

SOLAS = International Convention of the Safety of Life at Sea. Den internasjonale maritime sikkerhetsorganisasjon.

Vektor = “Sjikt” med ensartede opplysninger på et vektordatakart.

Vektordatakart = digitalt fremstil sjøkart med informasjonene delt inn i “sjikt”

WGS 84 = World Geodetic System 1984. Forholdsvis ny verdensstandard for kartdatum. Zoom = Elektronisk endring av kartets målestokk. “Forstørring” eller “forminsking” av kartbildet.

Spørsmål om elektroniske sjøkart

1
Kan jeg få kart for alle områder?
Ja, uansett hvor i verden du skal, vil de store leverandørene kunne tilby elektroniske sjøkart til plotteren eller PC’en din.

2
Kan jeg la være å ha papirkart om bord dersom jeg investerer i en pålitelig kartplotter og alle nødvendige elektroniske sjøkart?
Nei. Komplette papirkart over ditt aktuelle seilingsområde må til, for det kan jo skje noe med apparatet eller strømtilførselen, og da sitter du der uten noen som helst. Tenk bare på hvor lett det er å få datakrøll på PC’en din! Dessuten er ECS-kartene ganske enkelt ikke gode nok til navigasjon innaskjærs. Dette gjelder særlig C-Map 95, som er så godt som enerådende på kartplottere til fritidsbåter.

3
Er det dyrere å kjøpe elektroniske sjøkart enn papirkart?
Av en eller annen merkelig grunn (?) kommer det omtrent ut på ett...

4
Må jeg kjøpe store “kartpakker”, eller kan jeg kjøpe ett og ett kart etterhvert som jeg trenger dem?
Med dedikerte kartplottere (se neste nummer av Båtmagasinet) kjøper du en samling kart i hver kassett eller diskett, gjerne mellom 6 og 20 stykker. Ønsker du et større område, må du kjøpe nok en kassett. Med kart på CD-ROM varierer praksisen noe. Du kan få ett og ett sjøkart, men det kan lønne seg å kjøpe “pakker” der også. De fleste leverandører tilbyr en “abonnementsordning” hvor du betaler vesentlig mindre når du oppdaterer. I lengden kan de derfor bli langt billigere med elektroniske kart enn med papirkart.

5
Kan jeg stole på elektroniske sjøkart?
Definitivt ikke, i alle fall ikke dersom du bruker dem ukritisk sammen med GPS-data – uten å navigere på vanlig måte. Mer enn halvparten av de norske sjøkartene er basert på målinger som er inntil 115 år gamle, og de kan også ha feil på flere hundre meter, uavhengig av datum, og den stedlige variasjonen kan være stor. Du må altså følge godt med når du navigerer i trangt eller urent farvann!

6
Må jeg selv passe på hvilket kartdatum som brukes?
Papirkartene som elektroniske sjøkart er laget etter, kan ha forskjellig datum, alt etter når de opprinnelig ble laget, men kartprogrammet skal kunne justere eldre datum automatisk (i praksis ved å forskyve kartet på skjermen slik at det stemmer med koordinatene på WGS 84). Ikke alle gjør det. Arbeider kartplotteren med feil geodetisk datum, kan du få feil på helt opp til 400-500 meter! Alle celledata (ikke papirkart) som er levert av Sjøkartverket er imidlertid overført til WGS 84.

7
Kan jeg skanne mine egne papirkart og bruke dem på min PC?
Ja, det finnes programmer for det også, for eksempel Fugawi. Det krever at du har tilgang til en skanner og et tegneprogram, for eksempel Paint Shop Pro (som du for øvrig bare kan laste ned fra nettet). Sjøkartverket eier rettighetene til alle norske sjøkartdata, men du får neppe problemer dersom du skanner dine egne papirkart til eget bruk. Det anbefales likevel ikke å produsere elektroniske sjøkart på denne måten, i alle fall ikke dersom du skal bruke dem som “hovedkart” under seilas. Faren for feil er alt for stor. Brukt som overseilingskart, stiller saken seg annerledes, for der er kravet til nøyaktighet ikke like stort.