Monografía Cartas Electrónicas

Monografía: Cartas Náuticas Electrónicas
Servicio De Tráfico Marítimo VTS
Weyland Francisco Tomás
MONOGRAFÍA
“CARTAS NÁUTICAS ELECTRÓNICAS”
“SERVICIO DE TRÁFICO MARÍTIMO VTS”
CARTAS ELECTRÓNICAS
Las Cartas Náuticas de Navegación
Definición: Se llama carta de navegación o carta náutica a la representación gráfica de una porción de la
superficie del mar y costa adyacente, dibujada en papel plano, a escala, de forma semejante, orientada y
exacta. Su trazado se logra mediante un sistema de proyección adecuado según sea la finalidad que tiene
En ella se indica las profundidades del mar y un prolijo detalle de la configuración marítima, de modo que
permita navegar por ella a los buques o embarcaciones, sorteando los peligros. Debe Señalar, además, los
objetos naturales y artificiales que existen fijos en tierra, que sean visibles desde el mar y puedan servir de
referencia al navegante para obtener su situación y trazar rumbos. Es así que debe idearse y diseñarse de
modo que indique los detalles útiles al marino con toda la precisión posible y en todas las circunstancias
previsibles.
Importancia: Las cartas náuticas son uno de los elementos mas importantes para la navegación ya que en
ellas se fija la posición geográfica en que se encuentra la nave, en cualquier instante, por cualquier
procedimiento (astronómico, estima, demarcaciones a la costa, radiogoniometrico, satelital, etc.) lo que
permite determinar el nuevo rumbo y distancia que deberá navegar para ir a otro punto, eludiendo los
peligros indicados en la misma carta.
Cartas Electrónicas
En la actualidad el navegante debe transportar abordo la carta náutica oficial de papel o un SIVCE (Sistema
de Visualización de Carta Electrónica) conocido también por su acrónimo en inglés ECDIS (Electronic Chart
Display Information System) que contenga las CNE (Cartas de Navegación Electrónicas) o ENC (Electronic
Nautical Chard) oficiales producida según la norma S-57 de la OHI, que permitan la planificación de la
derrota proyectada, y el monitoreo de la misma durante el viaje.
Cartas Raster:
Es un copiado fotográfico o facsímil de la carta papel. Su almacenamiento en archivos digitales, en forma de
matriz, lo que lo hace disponible el cubrimiento de grandes áreas y por orden cronológico de detección de
píxeles de mayor a menor intensidad de color y viceversa, permiten reproducir en la pantalla la imagen de la
carta. Los puntos almacenados son llamados silenciosos, porque no contienen información complementaria.
Poseen todas las bondades de la carta náutica de papel más las facilidades de la carta digital. El navegante
puede utilizar la carta con la misma confianza en calidad y precisión que la que provee la carta de
navegación original.
Los sistemas de navegación para cartas Raster permiten la introducción en tiempo real de la posición GPS.
No tienen la posibilidad de recibir de otros sensores como radar o sonda debido a su incapacidad para
incorporarlos a una base de datos, no permiten el uso de alarmas y solo deben ser utilizados en la misma
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escala de la carta que le dio origen ya que los caracteres solo se agrandan o se achican pero no se
incrementan en su cantidad.
Cartas ENC:
También llamadas cartas vectorizadas ya que cada punto sobre la pantalla se compone de coordenadas X,
Y, Z (latitud, longitud y cota referenciados al Sistema Geodésico Mundial WGS-84), y que además se le
agregan una serie de atributos propios (información de los Derroteros, Faros y Señales, etc.)
Los datos pueden ser removidos de la pantalla en determinadas circunstancias y nunca más allá de un
mínimo de seguridad, clarificando la representación y teniendo en cuenta el tipo de información, por ejemplo:
sondajes, peligros aislados, cables o tuberías submarinas, rutas de ferry, textos, isobatas, calidades de
fondo, etc.
Este tipo de cartografía permite la utilización de diferentes escalas, y se considera inteligentes ya que
pueden ser interrogadas (cada punto contiene información específica, georeferencia y náutica) y trabaja
como un banco de datos que permite la introducción de alarmas, la superposición de imágenes radar, la
inclusión de información de mareas y posicionamiento de GPS en tiempo real. La actualización de los datos
de estas cartas se efectúa, por lectura de archivos obtenidos vía telecomunicaciones, satelites e inclusive por
Internet.
La CNE es el nuevo elemento cartográfico que hoy comienza a emplearse masivamente, en la navegación.
Se produce basándose en los estándares internacionales, definidos por la Organización Hidrográfica
Internacional (OHI) y aceptados por la comunidad hidrográfica. La OHI ha publicado y difundido a través del
Buró Hidrográfico Internacional (BHI) sendos sets de estándares; nominados: S-52 como "Especificaciones
para el contenido de las cartas y aspectos de visualización de ECDIS y S-57, "Estándares de transferencia
de datos hidrográficos digitales".
Estos set de estándares han permitido a las casas de software desarrollar los sistemas de información
geográfica (SIG), requeridos para la compilación, edición y producción de cartografía náutica digital: CNE.
Asimismo, se le ha permitido la elaboración de los sistemas ECDIS a la industria manufacturera de
equipamiento para navegación, con sus funcionalidades y modo de presentar la información cartográfica en
pantalla, completamente normalizada.
La CNE es un documento digital gráfico que está integrado por la combinación de 3 elementos básicos:
puntos, líneas y áreas; con estos 3 elementos se forman las cartas digitales de estructura vectorial.
Los elementos de "dimensión cero" -los puntos- son los que representan adecuadamente una sonda, un faro,
una roca, un naufragio, un punto notable y otros elementos aislados, a los que se les relaciona una serie de
atributos, almacenados en la base de datos que el sistema ECDIS lee y utiliza cuando se emplea la CNE a
bordo. Por ejemplo, un faro es complementado con su característica luminosa, alcance, altura estructural y
sobre el N.M.M., año de construcción y otros atributos, que el navegante puede conocer cuando emplea la
CNE, mediante una interrogación con el cursor sobre el símbolo del faro que se señala en la pantalla.
Los elementos de dimensión "uno" -las líneas- son una sucesión de vectores que permiten representar la
línea de costa, los veriles, las obras de arte, límites de puerto y toda otra delimitación , así como elementos
cartográficos que requieran de una línea para su representación. Estos elementos son almacenados con
características inherentes al objeto de la realidad que representan; así, la línea de costa es atributada con
indicación del sentido de digitalización y con la definición si la tierra se encuentra a la derecha o izquierda de
ella (el mar por el otro). Estas relaciones de vecindad son necesarias para que el software de interpretación
y empleo de la carta, en ECDIS, despliegue correctamente los colores de las posiciones de tierra y agua y
otros objetos, permitiendo a este sistema experto reconocer la proximidad de la costa, veriles u otras líneas
de interés para el navegante, en todo momento.
Los elementos de dimensión "dos" -los polígonos- se emplean para representar objetos de la realidad, como
islas, islotes, veriles cerrados, curvas de nivel cerradas, perímetros urbanos y otros objetos representados
como polígonos en la CNE. Estos también se atributan con los datos específicos a lo que representen, por
ejemplo, un islote, se indicará su nombre geográfico, posición, color con el que se desplegará, altura
máxima, etc.
El Sistema (ECDIS)
La configuración de un sistema experto a bordo ha permitido aumentar, en gran medida, las condiciones de
seguridad de la navegación, así como optimizar el tiempo de empleo de los buques, de las rutas y de los
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terminales marítimos (maniobra de zarpe y recalada más seguras y precisas, reduciendo las probabilidades
de daños a los sitios de atraque).
El sistema experto de a bordo se conoce como Sistema de Información y Visualización de la Carta
Electrónica (SIVCE) o Electronic Chart Display and Information System (ECDIS), denominación inglesa que
impera a nivel mundial, transformándose, muy pronto, en un sustantivo tal como ocurre con el radar.
Para funcionar a nivel óptimo de servicio al navegante, el ECDIS debe integrar 3 componentes para permitir
conformar lo que se conoce como "navegación electrónica", que consiste en conducir la navegación de un
buque en forma completamente automatizada, estos 3 componentes son elementos indisolublemente
integrados: la carta de navegación electrónica (CNE), el posicionamiento GPS y ECDIS. La falta de uno de
ellos impide concretar el concepto. La figura ilustra este concepto.
Componentes de la Navegación Electrónica
Es necesario el equipo para la presentación al navegante de la información cartográfica (ENC) junto con
información del propio barco como la posición GPS y datos de corredera y giroscópica, así como información
de la derrota planeada. Este sistema generará alarmas que informaran al navegante de la aproximación a
peligros de acuerdo a los parámetros del propio buque como su calado. Asimismo tiene la capacidad para
corregir las ENC de forma automática.
Así como las ENC las elaboran los Servicios Hidrográficos Oficiales los equipos ECDIS los fabrican las
empresas del ramo. Al estar debidamente establecidas las normas tanto para uno como para otros se
consigue que un determinado ECDIS pueda presentar de forma análoga, las ENC de cualquier servicio
hidrográfico y a su vez una ENC.
El ECDIS posee una serie de funciones que se recogen en la Resolución A/817/19 de la OMI: "Normas de
funcionamiento de un ECDIS". Este sistema permite al navegante el realizar las tareas habituales de planear
una derrota segura para su barco y controlarla durante la navegación, de una forma más eficiente,
aumentando por tanto la seguridad a la navegación y a la vez facilitando su guardia en el puente así como la
puesta al día de su colección de cartas.
En dichas Normas se establecen tres pantallas de presentación según el nivel de información que se
muestre:
o
o
o
Base: Línea de costa; veril de seguridad; peligros aislados con una sonda menor al veril de
seguridad; peligros aislados dentro de los márgenes a banda y banda de la derrota especificados;
puentes, cables, boyas y balizas; Dispositivos de separación de tráfico marítimo...
Estándar: La Base, Línea de bajamar; ayudas a la navegación fijas y flotantes; límites de canales
de acceso; áreas prohibidas y restringidas...
Completa: La Estándar, Sondas puntuales; cables; datos de peligros y de ayudas a la navegación;
toponimia...
Además el navegante podrá acceder a información detallada de un determinado elemento de la carta como
las características de una luz, la descripción de una boya o las limitaciones de un área determinada.
Asimismo está especificado la posibilidad de variar la luminosidad en la presentación para no perturbar la
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percepción del oficial de guardia al variar la cantidad de luz ambiente en el puente: día soleado, nuboso,
crepúsculos y noche.
Presentación de la ENC en modo "CREPÚSCULO": El ECDIS como ya se ha mencionado, presenta
continuamente la posición del buque a partir de los datos suministrados directamente por un sistema de
posicionamiento GPS ya que uno de los requisitos de las ENC es que estén referidas al sistema geodésico
mundial WGS 84 que es el mismo que utiliza el GPS. Dentro de una zona correspondiente a una ENC se
podrá hacer ampliaciones de pantalla (zoom). Siempre aparecerá una indicación tanto numérica como
gráfica de la escala a la que se está representando. En su caso el ECDIS cambiará automáticamente a la
ENC más adecuada, la de mayor escala, al propósito de la navegación que se esté realizando y de no existir
aparecerá una señal que la escala de presentación no es la adecuada para esa carta. Asimismo se podrá
elegir la presentación normal con el Norte arriba o bien optar por rumbo arriba. A partir de los datos de rumbo
y velocidad calculados y contrastados con los de los sensores del barco, giroscópica y corredera, el ECDIS
disparará alarmas, visuales y sonoras, cuando el barco se aproxime a un peligro o zona a evitar a partir de
unos niveles de establecidos por el navegante: veril de seguridad, peligros, obstrucciones, zonas con
regulaciones particulares... y de las características propias del barco: calado, diámetros de giro... La
corrección del conjunto de cartas ENC que se posea puede realizarse de una forma más rápida y eficaz al no
necesitarse de la laboriosidad necesaria actualmente para la actualización de las cartas de papel a partir del
Grupo de Avisos a los Navegantes ni estar sujeta a errores. Las correcciones se aplican de una forma casi
automática con una mera intervención del navegante a partir de los ficheros de correcciones generados por
los Servicios Hidrográficos.
Normalización: Debido a los diversos estándares que debe reunir un ECDIS para ser considerado como tal,
existen una oficinas de normalización que realizan todas las comprobaciones necesarias tanto en cuanto a
sus funcionalidades de trabajo, algunas ya mencionadas, como a las propias especificidades técnicas
electrónicas que debe reunir como por ejemplo el tamaño de la pantalla, el tiempo de refresco o el nivel de
las radiaciones permitidas, el numero y tipo de conexiones habilitadas..... etc.
Allí se les someten a pruebas específicas y se contrastan sus capacidades, para así conseguir el certificado
de aprobación (Type Approved).
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SERVICIO DE TRÁFICO MARÍTIMO VTS
Servicio de Tráfico Marítimo STM: o Vessel Traffic System VTS, es un servicio establecido por una
autoridad competente, concebido para acrecentar la seguridad y la eficacia del tráfico marítimo y proteger el
medio ambiente. El servicio tendrá capacidad de interacción con el tráfico y podrá responder a las
circunstancias del mismo, en la zona del STM.
El STM debe brindar, a todos los buques en tránsito por el área, información confiable sobre tráfico de
buques, condiciones del balizamiento, información meteorológica, estado de marea, etc.
Las funciones principales son:
o Control de tráfico marítimo.
o Instrumento de apoyo para el Plan de Protección Portuaria acorde a Código ISPS
o Centro generador, receptor y transmisor de información portuaria y marítima
o Monitorear tareas de dragado
o Optimizar el control de balizamiento.
o Monitoreo de maniobras de atraque, zarpada en muelles, fondeaderos
o Colaborar con operaciones S.A.R. (salvamento y rescate).
o Gestión del Sistema Portuario
Lineamientos OMI : SOLAS Regla V-12, Los Gobiernos Contratantes que planifiquen e implementen un STM
deberán, en lo posible, seguir los lineamientos adoptados por la OMI en su Resolución 857 Asamblea 20.
Servicios prestados:
o Servicio de información: proporciona a los barcos información esencial con el tiempo suficiente para
poder contribuir a la toma de decisiones abordo acerca de la navegación.
o Asistencia a la navegación: se proporciona a un buque bajo petición o cuando considere necesario
o Ordenamiento del tráfico: previene el desarrollo de situaciones potencialmente peligrosas y sirve
para la ordenación segura y eficiente del tráfico dentro del área de VTS, gestionando los
movimientos de los buques.
o Cuando el VTS esté autorizado a dar instrucciones a los buques, estas estarán destinadas
únicamente a la obtención de un resultado, dejando a discreción del Capitán o Práctico a bordo los
pormenores de la ejecución. Se tomaran medidas para que las operaciones del VTS no interfieran
con la responsabilidad que corresponde al Capitán en cuanto refiere a la seguridad de la navegación
ni afecte negativamente la relación del Capitán y el Práctico
Comunicaciones
o Utilización de frases normalizadas de la OMI para comunicaciones marítimas.
o En todo mensaje indicar claramente si se trata de información o asesoramiento, o si se trata de una
instrucción.
Organización
o Elementos
o Tareas
o Procedimientos
o Base de Datos
Factores Físicos:
o
Geografía local: La geografía local influirá en forma determinante en el tamaño del área a ser
cubierta por el servicio VTS. En los casos de los puerto esto varia en forma notable, desde el pasaje
de un rompeolas que franquea al paso hacia aguas abiertas hasta puertos ubicados dentro de
estuarios, con canales boyas de navegación y bancos de arena. En estos últimos los buques podrán
encontrarse con sectores en donde no será posible el fondeo o revertir la dirección de la navegación
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o
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Condiciones locales
El clima prevaleciente, en particular la visibilidad y el viento, junto a la amplitud y corriente de
marea, pueden imponer dificultades al desarrollo de la navegación en forma segura
Estos factores en conjunto determinaran el grado de dificultad para la navegación que podrá encontrar un
buque.
La apreciación de los factores físicos más una interfase con los servicios regionales, nos permite hacer una
primera valoración deservicios que redundaran en mayor beneficio para los buques que transiten en el área.
Se debe considerar entre otros factores los siguientes:
o Elementos hidrográficos, hidrológicos y meteorológicos difíciles
o Bancos móviles y otros peligros locales
o Canales angostos, puentes y zonas en donde el paso de buques pueda ser restringido.
Trafico:
Tipo y número de buques: La cantidad de buques y su tipo resulta significante. Los buques necesitan ser
considerados en función de su tamaño, tipo, equipamiento, maniobrabilidad y tipo de carga.
Factores comerciales: Cualquier VTS debe considerar le potencial conflicto entre la seguridad y las
operaciones comerciales y prevenir esos conflictos antes que se desarrollen. Los puertos deben operar en
forma eficiente y en horario, pero ello debe suceder sin afectar la seguridad portuaria. La distribución de las
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entradas y salidas, pueden ser un factor influyente en el manejo de los recursos portuarios. Las llegadas y
salidas sin previo aviso pueden tener un efecto adverso en la viabilidad de un puerto.
Otras actividades: Operaciones navales, explotación petrolera, actividad recreacional, pude tener lugar en el
área de cobertura del VTS. Estas actividades pueden tener influencia dentro de la operación del esquema y
deben ser tenidas en cuenta.
Seguridad
o
Navegación: Un VTS estará en todo momento en condiciones de ofrecer una apreciación del tráfico
en su zona, pudiéndola compilar dicha información en una imagen del trafico, en la que basara su
capacidad de respuesta en la zona del VTS.
o
Protección Portuaria: Permite complementar las tareas de Protección Portuaria al detectar la posición
de las embarcaciones en tránsito en el área de cobertura del VTS. Asimismo si se encuentra
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complementado con la instalación de una base de recepción AIS, se incrementa el nivel de precisión
en la identificación de buques, posibilitando la emisión de mensajes de seguridad por esa vía.
o
Factores Comerciales: El apoyo de un sistema VTS para un área de cobertura determinada, al
mejorar los estándares de seguridad en la navegación y ayudar en forma positiva a la reducción de
incidentes, opera favorablemente como apoyo para conseguir una reducción en los costos de los
seguros de protección del área.
Medioambiente:
o
o
o
Prevención de accidentes: Varios incidentes en los últimos años han resaltado el peligro que
representan para el medioambiente los buques tanque, así como otros buques que transportan
sustancias nocivas, trasladando la atención política sobre los VTS, los sistemas de reportes de
buques y la identificación de embarcaciones. Pueden existir áreas en donde las consecuencias de
un incidente pueden ser tales que una provisión extra sobre la normalmente aplicada puede ser
apropiada. Estas áreas deben ser identificadas de modo que el VTS pueda acomodarse a ellas y
dentro de ese contexto tomar las medidas apropiadas para organizar el tráfico y disminuir la cantidad
de buques sobre áreas sensitivas. El VTS también tomará cuenta de las zonas de reporte obligatorio
establecidos por la OMI y que se encuentren completa o parcialmente dentro del área de cobertura.
Detección
Apoyo a las tareas de remediación
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Usuarios:
o
o
o
Centro de Información
Complemento a la toma de decisiones
Coordinador de los servicios portuarios
Diseño del STM:
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Radar
AIS
Cámaras de video
Sensores
Comunicaciones
Resguardo información
Base de datos
Carta Digital
Sistema de balizamiento
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Pantallas VTS:
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