108 港務人員升資考試員級晉高員級 技術類(選試航海學)-航港局 航海學 考古題詳解
第 一 題20 分
請試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 20 分)
(一) Bobbing a light
(二) UTC
(三) MLLW
(四) CCRP
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查四個常見航海名詞:辨認航燈地理能見距離的方法、全球通用時間、潮汐基準面,以及船舶電子導航系統的共同位置基準。
解題方法與名詞說明
(一)Bobbing a light(升降眼位觀測燈光)
指初次看見航燈時,迅速降低眼位再升回原位,觀察燈光是否隨之消失、重現,以判斷觀測者是否位於該燈的地理能見距離附近。當燈光恰在地理地平線附近,降低眼位會使視線受地球曲率遮蔽,燈光消失;升高眼位後,燈光又重新出現。這種方法可用來確認燈光是否因地球曲率而剛好可見,而非單純受霧或其他遮蔽物影響。Bowditch《美國實用航海家》航海詞彙表
(二)UTC(Coordinated Universal Time,協調世界時)
UTC 是國際通用的時間基準,也是航海、航空、通信等領域常用的標準時間。它以原子時為基礎,並透過閏秒使其與地球自轉時間保持近似一致。航海記錄、航行通告及無線電通信常使用 UTC,亦稱 Zulu time(Z 時)。臺灣標準時間為 UTC+8,例如臺灣時間 12:00 對應 UTC 04:00。國際度量衡局(BIPM)時間計量說明
(三)MLLW(Mean Lower Low Water,平均低低潮)
MLLW 是一種潮汐基準面,指在一段長期觀測期間內,將每一潮汐日的低低潮潮高取平均所得的基準。美國 NOAA 使用的基準期間為 19 年。海圖深度或潮位資料若以 MLLW 為基準,數值便是相對於該基準面的高度或水深;實際使用時須確認該海圖或資料所採用的垂直基準面,不能把 MLLW 當成全球各地通用的同一實體水位。NOAA 海平面計算詞彙表
第 二 題20 分
以交叉方位線測定船位,有時發生位置三角形(Cocked Hat),其產生原因為何?又挑選目標時有何注意事項?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
船舶以三個陸上目標的方位定位時,將各目標的已知位置與觀測方位畫成位置線。理想情況下,三條位置線會交於同一點;實際觀測與作圖都有誤差,三線往往無法共交一點,而形成一個小三角形,稱為位置三角形(Cocked Hat)。
位置三角形反映的是位置線彼此不一致,並不表示船位必然在三角形中心。若附近有航行危險,應以較保守的方式判斷船位。
解題方法:產生原因
本題可從「觀測誤差、時間差、目標與海圖資料、羅經及作圖誤差」逐類說明:
- 觀測時間不一致:依序測量多個方位耗時過久,船舶在觀測期間已移動,造成各位置線並非代表同一時刻的船位。
- 目標不清或辨認錯誤:天候、能見度、光線或海況不佳,會使目標方位讀取不準;也可能把目標認錯。
- 目標海圖位置不準:海圖上的目標位置有誤,或觀測到的目標與海圖標示不一致,會使畫出的方位線偏移。
- 羅經差處理錯誤:未將羅經方位改正為真方位,或羅經差計算、套用錯誤,會使位置線方向錯誤。
- 讀數與作圖錯誤:羅經度數量取錯誤,或平行尺、量角器等作圖工具移動時發生偏移或轉動。
- 觀測者操作誤差:例如瞄準、讀數或記錄錯誤。
- 羅經位置不適當:使用距離推算船位較遠、容易受船上磁性干擾的羅經面觀測,可能增加方位誤差。
- 測天定位誤差:若以天體位置線定位,觀測與計算誤差也會使位置線無法共交一點。
第 三 題20 分
為了避免過度依賴 ECDIS 而造成風險,試列舉說明有哪些做法可以用來核對 ECDIS 上所顯示的船位是否正確?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查的是「不要只相信 ECDIS 上由 GNSS 輸入的船位」,而要用彼此獨立的觀測方法交叉核對。ECDIS 顯示船位正確與否,取決於定位感測器、航向與速度輸入、電子海圖資料及系統設定等因素;即使畫面正常,也不能單憑船位符號判定定位無誤。
核對時應使用不同來源的觀測資料,並留意各方法的誤差與適用環境。若 ECDIS 船位與雷達、目視、測深或天文定位結果不符,應查明差異來源,並按航行程序改用可靠的定位方式。
解題方法
作答時可依「雷達定位、目視定位、傳統定位、感測器與海圖核對」分類,逐項說明如何取得獨立船位或發現船位偏差。重點是指出核對依據,以及它如何與 ECDIS 上的 GNSS 船位比較。
可用的核對方法
-
雷達方位與距離定位 以雷達觀測岸上固定物、雷達標誌或已知目標,取得方位與距離,將位置線或交會位置標繪在 ECDIS 上,再與 GNSS 船位比較。也可比對雷達影像與 ENC 岸線、突出地物或助航標誌是否吻合;若整體出現一致偏移,須懷疑 GNSS 船位或輸入資料有誤。
-
平行索引法(Parallel Indexing) 在雷達上設定與計畫航線平行的索引線,觀察岸線或固定目標相對索引線的位置變化,以監控船舶是否按預定軌跡航行。平行索引主要用來監控航跡與離岸距離,並非單獨的精確船位定位;可與雷達定位或其他位置線搭配使用。
-
目視方位交會定位 使用羅經觀測兩個以上已知陸標的方位,將方位線標繪於海圖或 ECDIS,取交點作為目視船位,再核對 GNSS 船位。
第 四 題20 分
試申述船舶安裝航行資料記錄儀(VDR)之後,對於船舶與海上交通帶來何種益處?
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
航行資料記錄儀(Voyage Data Recorder, VDR)常被稱為船舶的「黑盒子」。它把航行期間與船舶位置、運動、狀態及操縱控制有關的資料,安全地記錄並保存,供事故後調查及重建事故經過使用。VDR 的首要功能是協助海難事故調查;其更廣泛的效益,是把調查所得轉化為安全改進,降低船舶事故再次發生的機會。
以命題當年(民國 108 年)法規為準,VDR 的規範依據為《海上人命安全國際公約》(SOLAS)第五章第二十條。國際海事組織第 A.861(20) 號決議所訂性能標準,說明 VDR 應以安全、可取回的方式保存事故前後的船舶相關資料。
解題方法
題目問的是「安裝 VDR 之後,對船舶與海上交通帶來何種益處」,宜從兩個層次作答:
- **直接效益:**事故後有客觀資料可供重建事件。
- **延伸效益:**根據調查發現改善操作、訓練及交通安全,進而減少事故與損失。
作答時可依「事故還原 → 責任與原因釐清 → 改善措施 → 安全提升」的順序,並補充資料對船公司管理及海事研究的用途。
主要效益
-
協助重建事故經過 VDR 記錄船舶位置、航向、航速、操舵、主機或其他船舶狀態資料,以及駕駛台聲音與通訊等資訊。發生碰撞、擱淺、火災或其他海難後,調查人員可依時間順序比對資料,了解事故前後的航行狀況與操船過程。
-
釐清事故原因及相關責任 VDR 提供可核對的客觀紀錄,能協助判斷船舶當時的位置與運動狀態、設備運作情形、駕駛台的操船及通訊情況,減少調查僅依賴事後回憶或片面陳述的情形,提升事故調查的完整性與可信度。
第 五 題20 分
某船於 0000 時在 A 港的 方位、100 浬處,預定進港時間為 0800。已知該區海流流向 (T)、流速 2.4 節,如需準時進港,試求:
應採之航向與航速。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考驗流向、流速與船舶航向、航速的向量合成。題目給定的是船相對於水的航行速度,以及海流相對於地面的速度;兩者合成後,才是船相對於地面的實際運動(航跡與對地速度)。
方位與流向均以真方位表示,從正北起順時針量。海流「流向 」表示海水流往 方向。
解題方法
船舶在 0000 時位於 A 港的 方位、距港 100 浬處,因此由船舶指向港口的方向是反向的 。若於 0800 抵港,所需對地速度為:
將速度分解為東、北分量。方位角由正北順時針量,故:
所需對地速度方向為 ,所以:
海流流向 、流速 2.4 節,其分量為: