东平水道数字航道综合管理平台系统开发-《中国水运》(2014年2期).docx

龙源版权所有 东平水道数字航道综合管理平台系统开发作者：郁达　张汶海　吕升奇　向小华来源：《中国水运》2014年第02期 摘 要：针对目前东平水道航道管理系统中逐渐暴露出的数据兼容性差、功能单一、综合展示效果不明显、扩展性缺乏等问题，进行了东平水道数字航道综合管理平台系统，主要包括航道管理综合数据库的设计、系统平台分层功能模块的构建和三维仿真可视化系统的开发。 关键词：东平水道 数字航道 综合管理 三维可视化 东平水道是广东省级文明样板航道，是“泛珠三角”经济圈的重要水运通道，随着内河航道数字化建设进程的加快，航道管理维护水平和安全运行及效率的标准随之提高。现阶段，如何高效地管理整个东平水道的数据资料，使各相关部门能够方便快捷地利用各相关数据，进一步提升航道服务的水平，已成为航道管理的重要工作。 近年来，国内研究学者在内河航道管理方面进行了大量研究，史俊明、李精忠将“3S”技术与“数字航道”的概念相结合，实现了航标监控与管理系统的智能化；林强、徐峰开发以航道应用为核心的综合监控系统，在航标信息、工作船舶、水位的动态监测及船舶交通事故调查取证等过程中发挥了重要的作用；于丽娜基于可视化技术，对苏南运河航道进行三维建模，利用三维空间分析方法对航道数据进行空间分析和应用研究；戚晓明、杜培军等基于GIS、World wind和遥感技术研究了河道二三维数据耦合技术。以上研究大多在特定环境中具有较好的应用效果，但其仅从自身应用需求开发，缺乏统一标准和通用性。在东平水道航道管理中，各系统由于开发商的不同，存在数据格式不统一，功能分散、相互独立，综合展示效果不理想，升级扩展性不好等问题，对航道的管理维护和效益的有效发挥带来了一定的困难。针对上述问题，本文开发了数字航道综合管理平台系统，建立了航道管理数据库、管理功能模块和三维仿真系统，实现了航道管理维护的信息化、高效化、标准化。 系统框架结构设计 本系统服务于航道运行的日常管理及应急调度决策，要求能够快速直观地表现出航道的各种基础信息，因此，系统需要具备有航道基础信息查询、遥测遥控检测、直观的三维场景顯示、决策支持等多方面功能。系统平台的总体结构（见图1）分为三个组成部分：航道管理综合数据库、功能模块和三维仿真可视化。其中，航道管理综合数据库负责管理、维护和集成各种航道相关资料，由空间数据库、属性数据库和其它资料库组成，空间数据库为三维可视化层提供动态显示和空间分析的基础数据，属性数据库存储航道水位及航道中各种工程的历史数据、静态数据和实时数据，为信息查询和航道基础管理模块提供原始数据，其它资料库存储决策支持所需规范数据和维护报表等基础性数据；功能模块主要包括：航道和航标基础管理、遥测遥控监测系统，航道相关报表系统，系统通过中间件技术获取数据库数据并传输给相关应用模块，从而实现各项功能；三维仿真可视化系统，实现在三维环境下对各种航道相关的地物对象的信息查询、快速定位及信息编辑以生动直观的方式辅助管理及决策。 航道综合管理数据库 航道综合管理数据库是系统平台的数据来源和基础，主要包含空间数据库、属性数据库。空间数据库建设包括东平水道所在区位空间位置和空间关系的地图和数据，用以三维地形地物的建模和空间地物的管理与分析；属性数据库的建立则主要以实体的文字、图片、视频格式的属性数据和流量、水位，含沙量，河床冲刷系数等实体有关的应用数据为主。其它资料库主要包括决策支持所需规范数据、文档、图片、影音及维护报表等基础性数据。空间数据库的地形建模过程主要由数据转换、地形参数设置、矢量幅值与修正、地形生成四个步骤组成，有效的集成了数字高程模型、遥感影像及各种矢量数据。 在数据表格的建设中，基本数据信息标准采用国家行业标准《基础水文数据库表结构及表示符标准》SL324-2005，增加了若干航道管理数据表，如航道航标及船舶的信息、浅滩信息、及重点浅滩、逐日水情、船闸日志、跨栏临河建筑物审批，航道维护报表等数据表。其中，系统地理图采用的坐标系统能够显示地理坐标系统和投影坐标系统，高程基准采用与···试读结束