112 地方特考四等 漁業技術類科 航海學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
船舶航行使用電子海圖(ECDIS)的監控(Monitoring),是當值船副主要工作之一,請問航行之監控工作項目有哪些?請條列式說明之。
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核心觀念
ECDIS 航行監控(Route Monitoring),是船舶航行中持續比對實際船位與核定航線,確認航行進度及前方安全,並及早發現偏航、危險水域或導航設備異常。
作答可分成「船位與航線、前方安全、設備與海圖、環境與警報」四類。相關依據包括 IMO MSC.232(82)《電子海圖顯示與資訊系統(ECDIS)性能標準》第 11.4 節,以及 IMO A.893(21)《航行計畫指南》。本題以命題當年(民國 112 年)法規及規範為準。
解題方法
先列出 ECDIS 的路線監控功能,再補充當值船副必須人工確認的事項。監控不只是看本船位置,也要確認船舶是否依計畫航行、航線前方是否安全,以及定位和海圖資料是否可靠。
航行監控工作項目
- 監視船位與核定航線
- 在涵蓋本船所在海域的畫面上,持續確認本船位置及選定航線。
- 比對實際船位、航向與航速,確認船舶依核定航線航行。
- 確認定位系統輸入正常;有第二套獨立定位方式時,應比對船位並留意差異。
- 監視航線偏差
- 設定並監視航線橫向偏差限值(Cross-track limit),確認船舶仍在允許的航行走廊內。
- 船舶超出設定限值時,ECDIS 應發出偏航警報;當值船副仍須查明原因並採取適當措施。
- 監視安全等深線與危險水域
- 設定符合船舶吃水及航行條件的安全等深線(Safety Contour),注意船舶是否將越過該線。
- 監視禁航區、受限制水域及有特殊條件的區域,注意即將進入或越過相關區域的警報或提示。
- 配合前視(look-ahead)功能,留意航線前方的淺水、礙航物、孤立危險物及其他航行危險。
- 監視航路點與航段進度
- 留意下一航路點(Waypoint)、預定轉向點及抵達時間,確認船舶按計畫完成各航段。
- 轉向前核對下一航段航向與航線條件;
第 二 題25 分
請繪圖說明潮汐之成因,並舉例說明潮汐之種類。
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核心觀念
本題考查潮汐的天文成因,以及依每日高潮、低潮次數與潮差變化所作的分類。潮汐是海面受月球、太陽的引潮力影響,配合地球自轉而產生的週期性升降現象。月球距離地球較近,造成的引潮力通常大於太陽;太陽也會影響潮汐,並與月球共同形成大潮、小潮。
引潮力可理解為天體對地球某處的引力,扣除地球整體受到的引力後所留下的差異。地球朝向月球的一側,受到的月球引力較強;背向月球的一側,受到的月球引力較弱,因此兩側海水都會相對隆起。
解題方法:先畫潮汐隆起,再說明潮型
圖中以月球方向為左右軸,地球兩側的隆起表示潮汐的平衡潮模型。地球自轉時,各地依序通過兩個隆起區,因此多數地區每日有兩次高潮、兩次低潮。
地球自轉 →
背月側隆起 面月側隆起
↑ ↑
│ │
~~~~~~~│~~~~~~~ ~~~~~~~│~~~~~~~
~~ │ ~~ ~~ │ ~~
~ ┌─────────┐ 月球引力 → ┌─────────┐ ~
~ │ 地球 │─────────────────→│ 月球 │ ~
~~ └─────────┘ ~~└─────────┘ ~~
~~~~~~~│~~~~~~~ ~~~~~~~│~~~~~~~
│ │
↓ ↓
海水隆起區 海水隆起區
面月側隆起主要與月球引力較強有關;背月側隆起則可用地月系統繞共同質心運動所產生的慣性效應說明。地球自轉使沿岸觀測點依序經過隆起區與兩隆起間的低潮區,形成海面週期升降。實際潮汐還會受到海岸形狀、水深、海盆共振及地形等影響,因而各地潮型不盡相同。
潮汐之種類與例子
第 三 題25 分
請說明國際電信聯合會(ITU)之無線電波各波段(VHF、MF、HF)的特性(頻率、波長、傳播特性)與用途,請繪表格說明之。
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核心觀念
本題考查 ITU 對無線電波頻段的分類,以及各頻段的波長、傳播方式和海上通信用途。無線電波頻率與波長的關係為:
其中 為波長, 為頻率, 為電磁波在自由空間中的傳播速度,約為 。頻率愈高,波長愈短。
解題方法
先列出 ITU 對 MF、HF、VHF 的標準頻率範圍,再用 換算各波段的波長範圍。接著依頻段特性說明主要傳播方式,最後連結到海上通信與安全用途。
| 波段 | 頻率範圍 | 波長範圍 | 主要傳播特性 | 常見用途 |
|---|---|---|---|---|
| MF(中頻) | ~ | 約 ~ | 可沿地表以地波傳播,適合區域性通信;夜間亦可能經電離層反射形成天波,傳播距離增加,但受時段及電離層狀況影響。 | 海上中頻通信、遇險與安全通信,例如 GMDSS 中的 MF 數位選擇呼叫(DSC)及無線電話通信;亦用於中波廣播等。 |
| HF(高頻) | ~ | 約 ~ | 主要利用電離層反射或折射形成天波,可越過地平線進行遠距離通信;傳播狀況會隨頻率、時間、季節及電離層狀態改變。 | 船舶與岸台、船舶間的遠距離通信;GMDSS 遇險、安全及一般通信;短波廣播。 |
第 四 題25 分
在使用無線電通訊時,人員落水已救起,如何取消已發送的緊急信文,請依發話先後順序條列式舉例說明之。
已知船名 PACIFIC GLORY;C/S:LRDG;人員落水時間為 11 月 20 日,0830 UTC;落水人員三小時後已被救起。
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核心觀念
本題考查海上無線電話「緊急信文」的取消程序。當發給多個電台的緊急信文已不需他台採取行動時,原發話電台應儘速向所有電台取消。以命題當年(民國 112 年)規定為準,取消時依序發出緊急信號 PAN PAN 三次、呼叫 ALL STATIONS 三次、THIS IS、本船名稱三次、呼號或其他識別,並指出原緊急信文的發送時間。
解題方法
先辨認題目要取消的是緊急信文,因此使用 PAN PAN 取消程序。人員落水時間為 11 月 20 日 0830 UTC,三小時後獲救,故獲救時間為:
取消時須指明原信文發送時間 0830 UTC;1130 UTC 則用來說明人員獲救、緊急狀況解除。
發話順序舉例
假設原信文是以緊急信文通報人員落水,取消時可依下列順序發話:
- 緊急信號三次:PAN PAN, PAN PAN, PAN PAN
- 呼叫所有電台三次:ALL STATIONS, ALL STATIONS, ALL STATIONS
- 表明發話:THIS IS
- 船名三次:PACIFIC GLORY, PACIFIC GLORY, PACIFIC GLORY
- 說出呼號:LIMA ROMEO DELTA GOLF
- 指明原信文時間並說明人員已獲救: