112 海巡特考四等 海洋巡護科航海組 航海學概要 考古題詳解

核心觀念

本題考查天文航海中的天體方位、下中天緯度計算、地方時角（$LHA$），以及 229 表中表列差值的特殊修正。

• **方位角（$Z$）**是由觀者子午圈起算，取 $0^\circ$ 至 $180^\circ$；**方位（$Zn$）**則自真北起順時針量至天體，範圍為 $0^\circ$ 至 $360^\circ$。
• 下中天時，天體位於觀者子午圈的下方，天體與觀者的時角為 $180^\circ$。
• $LHA$ 以西向為正，計算式為： $LHA=GHA+\text{觀者經度（西經為正、東經為負）}$
• 229 表用來計算天體高度；表列 $d$ 值若以斜體且附有小黑點，須對 $d$ 作特殊修正。

解題方法與計算

（一）由 $LHA$ 與方位角求天體方位

已知 $LHA=330^\circ$，它相當於 $-30^\circ$，表示天體在觀者子午圈以東 $30^\circ$。天體位於東半球時，方位角 $Z$ 為 $60^\circ$，由北向東量取，因此：

$Zn=Z=060^\circ$

（二）由下中天高度求緯度

下中天時，天體與觀者的天頂距為：

$ZD=90^\circ-H_o=90^\circ-20^\circ=70^\circ$

天體與觀者同在北半球，且天體赤緯 $Dec=50^\circ\mathrm{N}$。下中天時，兩者的緯度差為 $180^\circ-ZD=110^\circ$，故觀者緯度為：

$\phi=Dec-110^\circ=50^\circ\mathrm{N}-110^\circ=-60^\circ$

負號表示南緯，故觀測時船位緯度為 $60^\circ\mathrm{S}$。

（三）由船位與天體地理位置求 $LHA$

核心觀念

本題考查「領航圖（Pilot Chart）」的辨識、發行週期及其航海氣象、海象資料內容。

圖中以海域分區表示風向、風力及出現頻率，並繪有等壓線、洋流及航路資料；圖幅所示為北大西洋海域，因此判定為北大西洋領航圖。

解題方法

判讀此類圖的重點如下：

1. 圖中各方格內有風玫瑰圖，表示該海域各月份或季節的盛行風向與風力。
2. 圖面繪有大範圍等壓線，表示海域的平均氣壓分布。
3. 圖中另有洋流、霧區、暴風及航路等資料。
4. 這種圖不是即時天氣圖，而是依長期觀測資料編製的海洋氣候統計圖，供船舶作航路規劃及航行決策使用。

（一）書刊名稱

圖示為：

中文名稱：北大西洋領航圖（或北大西洋航路圖）

英文名稱：Pilot Chart of the North Atlantic Ocean

「Pilot Chart」的中文通稱為「領航圖」，主要用途是提供船舶進行遠洋航路規劃時所需的平均海氣象資料。

（二）發行週期

領航圖通常按月發行，每一海域每年有 12 期，分別表示各月份的海氣象統計資料。

因此，本題答案為：

每月發行一次。

（三）所包含的內容

1. 盛行風資料

圖中風玫瑰圖提供各海域的：

• 盛行風向及各風向出現頻率。
• 各級風力的發生比例。
• 靜風或無風的發生頻率。
• 平均風力及風向的季節變化。

風玫瑰圖可供船舶判斷航行期間可能遇到的風向與風力，作為選擇航向及評估航速的依據。

2. 氣壓及天氣資料

圖上通常標示：

• 平均海平面氣壓。
• 平均氣壓分布及等壓線。
• 高、低氣壓活動情形。
• 惡劣天氣或暴風發生頻率。
• 霧區及能見度較差海域。
• 降雨、雷暴等天氣現象的分布。

等壓線疏密可反映氣壓梯度大小，等壓線越密，通常表示風力越強。

3. 洋流資料

領航圖標示主要表面洋流的：

• 流向。
• 流速。
• 季節性變化。
• 暖流、寒流及其分布範圍。

船舶可利用順流航行以增加對地航速，並避開可能造成逆流或航行不利的海流。

4. 海霧及能見度資料

核心觀念

本題考查雷達避碰資訊、雷達顯示方向，以及電波往返時間與脈波重複頻率的計算。

• CPA 是兩船在相對運動中最近接近時的距離。
• TCPA 是目標抵達 CPA 時所需的時間。
• 雷達回波時間是電波往返目標的時間，計算距離時須除以 $2$。
• 脈波頻率由脈波週期決定；脈波週期為脈波寬度加上休止時間。

解題方法

（一）CPA 與 TCPA 的英文全名及意義

• CPA：Closest Point of Approach，最近接近點（或最近接近距離） 指本船與目標船依目前相對運動狀態持續航行時，兩船將達到的最近距離。CPA 數值越小，表示碰撞風險越高。

• TCPA：Time to Closest Point of Approach，至最近接近點時間 指從現在起，目標船到達 CPA 所需的時間。判斷碰撞風險時，應將 CPA 與 TCPA 一併考量。

（二）North Up 與 Course Up 顯示

• North Up（北向上）：雷達幕面固定以真北朝上，船位及目標回波依實際方位顯示。此方式方向穩定，便於與海圖比對，也容易掌握目標的真方位。
• Course Up（航向向上）：雷達幕面以本船設定或穩定的航向朝上顯示。此方式使本船前進方向維持在幕面上方，便於駕駛人直觀觀察前方水域與目標相對位置。當本船航向改變時，顯示方向會隨之旋轉。

（三）依回波時間差求目標距離

雷達電波以光速往返本船與目標，因此：

其中 $c=3.0\times10^8\ \mathrm{m/s}$，$t=126\ \mu\mathrm{s}=126\times10^{-6}\ \mathrm{s}$。

核心觀念

本題考查兩個層次：ENC 是由主管機關編製、供 ECDIS 使用的標準化海圖資料庫；SENC 是 ECDIS 將 ENC 轉換並更新後，供系統實際使用的資料庫。第（二）題則比較電子海圖以像素影像或地理物件儲存時，對顯示、查詢與航行警示功能的影響。

解題方法

先依 IMO 定義說明 ENC 與 SENC 的來源、用途與資料處理關係，再比較 Raster Chart 與 Vector Chart 的儲存方式和功能差異。回答時要分清楚：ENC 是官方標準化的向量海圖資料；SENC 是 ECDIS 處理後實際使用的系統資料庫；Raster Chart 則是以影像方式呈現的電子海圖。

（一）ENC 與 SENC 的意義

1. ENC（Electronic Navigational Chart，電子航海圖）

依 IMO 定義，ENC 是一種資料庫，其內容、結構與格式經標準化，由政府、經授權的水道測量機關，或其他相關政府機構編製或授權編製，供 ECDIS 使用，並符合 IHO 標準。

ENC 以地理參照的航海物件及其屬性儲存資料，例如水深、等深線、航道、燈標、礙航物與岸線。它不是單純把紙海圖掃描成影像，而是可供 ECDIS 解讀、選擇性顯示與處理的向量資料庫。

2. SENC（System Electronic Navigational Chart，系統電子航海圖）

依 IMO 定義，SENC 是 ECDIS 將 ENC 轉換成適合系統使用的資料庫，並包含以適當方式套用的 ENC 更新資料，以及航海人員加入的其他資料。

SENC 是 ECDIS 在顯示及執行相關航行功能時實際存取的資料庫。可簡記其關係為：

因此，ENC 著重於官方提供且符合標準的原始海圖資料；SENC 著重於ECDIS 處理後供系統使用的資料庫。

（二）Raster Chart 與 Vector Chart 比較