SOLUTION推荐|Teledyne CARIS“Ping to Chart”完整解决方案 - 海洋测绘数据源

Teledyne CARIS公司成立于1979年，40多年来一直从事海洋GIS软件设计研发工作。以产品性能优越、客户支持服务全面而闻名，可通过课程培训、咨询、在线技术支持、电子邮件和多语言电话支持等多种方式提供全方位的技术支持。

8 L8 ^+ o! @& O4 l4 P$ g: n. _ h

CARIS是目前全球唯一为水文测绘工作提供从采集到成图“Ping to Chart”完整解决方案的制造商。以“Ping to Chart”完整的解决方案为基础，CARIS可以针对不同的客户需求，提供全面的产品组合，下图为CARIS “Ping to Chart”产品线流程图。

CARIS“Ping-Chart’”解决方案流程图

* E$ M) x: g- E- {$ a* ^0 u5 M2 }

01

数据处理模块

! r- M7 t) N3 e' r

1.1

+ a9 T, ^0 ]0 u( A3 y, G& W

HIPS and SIPS

# o" { f* j2 M) V4 {

HIPS and SIPS是集三维激光数据、测深数据、水体影像和海底地貌图像进行综合分析处理的单一软件包，是业界最受欢迎和占有率最高的水深处理产品之一。软件性能可靠、简单易用、功能全面及具备自动处理功能，支持多种声呐数据格式（多波束、单波束、侧扫、雷达以及激光扫描数据等），水深处理结果满足IHO标准。

1 q& \( M- J' z9 g" h s2 C9 l

HIPS and SIPS软件可轻而易举地利用可高度扩展的CSAR框架，处理海量测绘数据。全新的多分辨率曲面（VR）技术，允许多个分辨率一起无缝生成网格、创建等深线和分析数据，带来前所未有的用户体验。从单航线水深测绘到多航线、多传感器测绘项目，高效的数据存储机制将确保最优的数据管理和数据访问。

最新版本软件具有以下功能：

# k: [; z; }# H$ h2 t+ c

● 拖拽数据并处理；

% F, ]2 [ Z8 o% J, j3 ~

● 自动读取船型文件数据；

● 自动生成合适的曲面；

8 ]; T4 L0 y6 U$ y E) p/ K' F

● 一键操作（声速,TPU,融合等）；

% x! T8 S A: d% X7 k( N! @- x

● 灵活筛选图层；

● 数据自动校正；

0 B, S6 o- r8 b. p/ F5 g

● 清除噪点；

HIPS and SIPS 处理水深数据成果图

HIPS and SIPS 处理地貌数据成果图

1.2

L, U; U, _, ?" K- x

Mira AI Sonar Noise Classifier和ADMIRALTY GAM

0 x; m# y$ V9 ]$ b- s- r; ^

Teledyne CARIS团队于2020年首创了智能化自动过滤噪点的工具CARIS Mira AI Noise Sonar Classifier，以下简称NSC，借助最新人工智能技术，大幅提高了用户数据处理噪点的工作效率。CARIS NSC可以基于云的平台，以亚马逊网络服务（AWS）为基础，提供了一个稳定、可扩展的云平台，无需额外的桌面硬件即可将用户数据转移到处理中。为了避免用户担心数据安全，也可以应用在本地设备上处理。

: l6 P+ S- }9 s

CARIS Mira AI Sonar Noise Classifier可自动识别绝大多数声呐噪声，从而在95%的精度下将手动去噪工作量减少10倍以上。

CARIS Mira AI Sonar Noise Classifier自动去噪

CARIS 还专为深水数据处理研发了ADMIRALTY GAM FOR SONAR NOISE 产品（简称GAM）。用以自动识别和去除由浅至深的MBES数据中的噪点。操作简便和SNC产品形成完美互补。

4 Q; d1 r4 l ?7 _' {

GAM数据处理

1.3

CARIS Onboard

CARIS Onboard分为CARIS Collect数据采集模块和CARIS Process数据监测和自动处理模块。

6 Y: |/ E M0 t4 k6 r" j: @

CARIS Collect为‘Ping to Chart’工作流提供了无缝的数据流，包括所有原始数据、辅助传感器数据、船舶参数和外部传感器参数计算（如GPS潮汐）等。当与Onboard CARIS Process 模块结合使用时，记录的数据将在调查期间自动导入和处理，从而实现对调查数据的实时远程质量监控。

, X6 m' V6 _8 J& \- B F! ?# H

CARIS Onboard 具备以下功能：

● 行业中最综合的自动化处理数据软件之一；

4 ~8 O* ]9 j) M$ S

● 简单易用，简化复杂工作流程；

4 T X9 p$ E# A3 k0 q# ?+ _" |( ^

● 可视化并自定义自动处理工作流 ；

● 采集过程中自动处理获得的数据；

7 K9 d% z+ u( i5 e- Z! _

● 同时处理多种声呐数据（如多波束和侧扫）；

● 可按需求生成不同的产品；

● 减少工作时间，提高效率。

6 [# O- j `7 Z) ^

CARIS Collect数据采集模块

CARIS Onboard 实时数据采集、处理

) P) }8 I Q0 F

02

/ p( c4 [9 ?, Q" l0 ^

数据管理分析系统

2.1

Bathy DataBASE 

0 c1 _3 F$ _/ J& L

 Bathy DataBASE™ 软件由服务器/客户端组成。客户端管理软件主要是BASE Manager™，为Bathy DataBASE Server™提供数据提交、检索和分析的重要界面。Bathy DataBASE Server服务器则提供高强度的数据处理能力、可扩展的数据存储机制和强健的数据库管理功能。

! D( A8 e8 q2 q4 g C0 o' D0 W

Bathy DataBASE软件集成Oracle® Spatial 11，利用地理栅格(GeoRaster)和地理点云(Geo Point Cloud)数据结构存储CSAR数据。Oracle Spatial是专为迎合高级地理信息系统需求而设计，被公认为行业领先的数据库管理系统，为关键任务的空间地理信息数据提供最佳安全性、高性能和可扩展性。同时，Bathy DataBASE 软件为Postgre SQL数据库提供PostGIS接口，提供除Oracle以外的采购和维护费用更低的开源数据库选项。

& e# F2 B- u5 P9 i% |) L# i' ?* F

BASE Manager支持一系列通用栅格数据格式，包括ESRI Grids、USGS DEMs、BAG及HIPS™软件的BASE曲面等，可导入到Bathy DataBASE Server服务器中进行存储。以ASCII XYZ、GSF和LAS格式存储的原始数据可以附件形式加载到所存储的表面，易于数据访问和追踪。一旦导入数据库，所存储的数据便可利用BASE Manager提供的多种GIS工具，进行查询、操作、可视化、分析和信息提取等。

Bathy DataBASE是一个功能强大的测深数据和三维数据管理分析系统。当其与Ping

to-Chart™其他产品配套使用时，Bathy DataBASE软件发挥了强大、专业的测绘数据库功能，为产品生产和网络发现提供测深数据信息。从测深数据获取到海图出图，Teledyne CARIS为您提供一整套功能齐全的专业方案，操作流程简单明了。

Bathy DataBASE水上水下数据管理显示

2.2

BASE Editor

利用BASE Editor软件，您可轻而易举地从DEM中提取矢量特征信息，包括高精度的等高线、深度区域多边形和测深数据集。另外，可从您核查后的数据中输出剖面图、高精度的含地理坐标的栅格图及XYZ数据提取等。所集成的Plot Composer软件允许您从BASE Editor软件中多种数据集中快速创建纸海图、报告和海报。

BASE Editor软件支持HIPS软件处理的测深数据，及其它常用的栅格数据格式，并可轻而易举导入通用XYZ格式的数据。数据一旦导入系统，用户可随意进行等高线创建、密度抽稀、插值变换和坐标转换等。

* T; Q' W3 x& U$ d- W

BASE Editor软件支持一系列常规栅格数据格式，如ESRI Grids、USGS DEMs、NetCDF和BAG等，以及HIPS and SIPS软件生成的BASE曲面。该软件还允许导入通用XYZ格式及其他测深数据和高程数据格式，如GSF、HTF、HYD93和LAS等，导入到Teledyne CARIS强大且可高度扩展的CSAR框架中。

" a3 ~5 D* s: j, q) t9 Z

BASE Editor软件具备以下功能：

● 水深数据管理与数据编辑模块：

: D5 Q+ G" w# c& C- J) H* A

● 水深数据以及高程数据融合；

: p$ P+ z8 o% F( G6 z# w

● 支持多数高程和GIS数据格式；

● 强大的DEM生成及分析工具；

● 生成制作海图产品所需的特征物（如等深线），省时高效；

● 可同时分析水深和陆地高程数据；

● 融合海陆数据（多波束数据以及雷达数据）；

8 X; S+ e. p! y; ^9 f6 {

● 垂向数据偏移；

● 支持海岸线测绘数据管理。

z! I b' S( x: \, G% B! y2 O

BASE Editor水上水下三维数据一体化

2.3

8 r' [8 p0 ?6 y( T$ c& ?+ d! T

 Engineering 

Analysis Module

5 C( m( m3 K% J/ F

通过使用工程分析模块（Engineering Analysis Module）可以简化工程决策。工程分析模块是一款基于CSAR数据集的用于基础设施管理的可扩展且可互操作的企业解决方案，可有效管理航道、河道、港口等，如垂直码头壁与模型进行比较并分析。

7 [+ Y( l0 B# V) j: m" ?

使用此解决方案，您可以：

● 分析测深数据与理论模型的一致性；

+ r2 }& _% L& [

● 创建模型或使用开放式LandXML规范中定义的现有模型；

3 L1 n, h6 t% U$ F4 }

● 使用模型创建基础结构（如码头墙）的光栅曲面表示，以检测变形；

● 计算已移除或添加的材料量，以分析已完成的维护工作；

4 t% M+ p$ H8 i6 }. I

● 使用功能强大的3D可视化引擎识别危险沉积区域，然后发布这些浅滩区域的报告。

4 ^! L$ Q* K! G5 x

Engineering Analysis Module航道断面分析

4 y# n' T- ^: }: K7 e

2.4

( F# X. ~* \: _

LOTS

+ U% J5 a# J; D8 u: y% D

LOTS Limits and Boundaries™作为CARIS BASE Editor™软件的附加模块，可在关系型数据库拟为用户提供获取多种用于边界和基线深度分析的工具，包括强大的三维可视化引擎调用。该软件可读取行业内的各种矢量、点云和栅格数据格式，方便与其他系统的转换和产品创建。另外，该系统提供一个良好的平台，符合IHO S-57标准以及最新S-100标准中的S-121领海界线和边界标准。软件功能如下： 

● 用GIS方案定义海洋领域以及其他海洋界限；

● 具有行业标准的测量计算方式；

% ]" T L3 G5 U

● 生成符合UNCLOS Article76 的界限；

● LOTS 基于最新的GIS技术分析处理，具有3D可视化功能；

● 边界线可添加到数据库中进行管理。  

0 z5 v. L9 R; ^) X

03

9 T4 ?7 ]0 h! r! ~9 C5 G% e

制图系统

) v; z8 F# H: O1 X3 ~& ]0 U) `2 y: ]

3.1

% _$ A# l' ~7 o

HPD 

- r/ N4 z5 L# h( n

HPD是由客户端和服务器组成。HPD Server服务器存储源数据并在一个无缝数据库中获取产品。这就允许从常规数据源中获取多种类的产品，轻而易举追踪从源数据到产品的变化和更新。HPD客户端能导入、编辑和验证各种源数据信息，当然也支持从经验证的常规源数据中获取的电子导航图（ENC）、附加内陆电子导航图（IENC）和纸海图等的创建和维护。

HPD支持大量的栅格和矢量GIS数据，有助于多种源数据的编辑。数据可直接从这些GIS数据源中获取，或利用基本的手动或自动数值化进行获取。以数值化格式或S-57格式存在的现有纸海图可直接导入到数据库。

* f* G: g' a1 k5 a

HPD基于从单一源数据中创建多种不同产品的设计。更新一个源数据对象（如灯塔）只需一次，所有利用该源数据的产品都被标记成更新状态，用户友好，简单易用，并减少重复工作。基于历史追踪目的，HPD还可记录对该对象所作的变更，并存储每个产品的版本。

" v3 `7 D/ ?! @

HPD是一个综合强大的存储和管理海洋空间信息、高效生产和管理多种海图产品的系统。当与其他Ping-to-Chart™产品配套使用时，HPD成为您集成最新海洋测绘数据到海图生产，与其他单位分发和共享空间数据信息的企业级解决方案。从测深数据获取到海图出图，Teledyne CARIS为您提供一整套功能齐全的专业方案，操作流程简单明。

S-100的问世将替代现有基于S-57的各种规范。Teledyne CARIS积极参与最新S-100标准的开发及相应产品规范，是行业内主要的信息传递者。Teledyne CARIS已将相关的S-100标准规范集成到HPD。一旦S-100标准实施，HPD即刻支持。S100 for HPD将使用户直接获取S-100标准相关的各种应用产品。

! o7 y, l+ ]3 m( f

HPD制图

' z# `# [4 B" J

3.2

S57

S-57 Composer是用于生产电子导航产品的下一代桌面应用程序，包括电子导航图（ENC）、附加内陆地图（IENC）和数字海图（DNC）等。

通过使用S-57 Composer，桌面用户现在可以访问HPD中同样强大的对象创建和编辑工具。S-57 Composer是久负盛名的CARIS HOM ENC和HOM AML产品的继承者，为官方或定制产品的创建提供了高度直观的工作流程。

该应用程序支持创建ENC 3.1（3.1.1、3.1.2和3.1.3）、AML（1.0、2.1和3.0）和IENC（2.1、2.2、2.3和2.4），还可以生成海洋信息叠加图（MIO）和其它产品，如测深ENC、数字测量表和试验图。VPF DNC、AML和TOD提供可选的许可证扩展。

7 n) C% X* j1 |) F

S-57 Composer是电子海图生产市场上最现代、应用最广泛的应用程序。为了支持新的S-100数据标准，用户现在可以在S-57 Composer中创建S-100产品。用户可以熟悉新的复杂和多样性属性类型，为特征指定S-100描述，将ENC和DNC转换为S-101，并使用扩展的S-100产品规范注册表。

S-57 Composer 制图  

6 E. ?2 d3 j0 V, L

3.3

Paper Chart Composer

& F5 }) D9 q h0 t l5 I

使用最新的纸质图表创建工具Paper Chart Composer可以提高创建纸质图表产品的效率。通过使用纸质图表生成器，桌面用户现在可以访问HPD中同样强大的对象创建和编辑工具。纸质海图可以从S-57 ENC中自动创建，从第三方GIS数据中捕获，并使用要素映射规则从现有CARIS地图中导入。使用基于IHO INT1和INT2规范的标准地图演示文稿纸图表生成器，或自定义自己的图表。软件具备以下功能：

● 制作以及更新IHO 标准的纸质海图；

● 持多种GIS矢量图以及栅格数据格式的编辑；

1 t% U/ e9 T+ c3 @0 E

● 制作、验证、发布及更新纸质图表；

● 在S-57电子海图中制作纸质海图；

0 F) e& I$ f- w/ i4 C

● 通过拓扑关系自动维护特征库；

1 |1 ?- F- R5 A5 M2 y* v

● 经济高效的自动化工具（例如脚注等）。

Paper Chart Composer制图

多年来，劳雷海洋与Teledyne CARIS公司始终保持亲密的合作关系，为国内用户提供卓越的测绘产品与技术服务。同步世界前沿技术发展，劳雷海洋持续为您提供专业技术产品与服务。

! E) B) b' V* G. f* k; V h