基于GIS内河航道管理系统开发
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摘要
有效的内河航道管理系统是水上交通安全的重要保障。本文采用GIS技术，对内河航道管理系统的设计、开发进行了深入地研究，其主要内容如下：
分析了国内外航道管理的现状，论述了地理信息系统在航道管理中的应用。
构建了基于GIS内河航道管理系统框架，将系统按功能区别分成三个子系统，即地理信息子系统、水上救援查询子系统和航标定位子系统。深入研究了GIS组件技术以及GIS二次开发组件MapX的技术特点，基于MapX与Visual Basic集成二次开发，对各子系统进行了详细设计。
研究了系统开发过程中涉及的关键技术。在信息分类的基础上，采用编码技术制定了航道图形要素和救援物资的编码方案；基于矢量化技术，利用MapInfo制作了电子江图；以数字高程模型(DEM)为理论依据，运用IMAGIS制作了航道三维巡航录像；根据数据结构设计的要求，设计了航道属性数据的存储结构；结合数据库存储技术和GIS强大的查询功能，实现了救援信息的多方位、多范围查询；利用航标信息传输技术和GPS数据提取技术，实现了航标的实时监控。在系统详细设计的基础上，完成了相关软件的编制。
本论文的研究为提高航道管理效率、保障水上交通安全拓宽了研究方向，提供了新的研究思路。
Effective inland waterway management system was the important guarantee of traffic safety on waterway. Around the design and development of inland waterway management system based on GIS, the main study content was composed with the following parts:
Present situation of waterway management at home and abroad was analyzed. And the application of GIS technology to waterway management was discussed.
The system frame of inland waterway management was established with the basic function of rescue information query on waterway and navigation mark positioning. The system was divided into three sub-systems, as the sub-system of GIS, the sub-system of rescue information query and the sub-system of navigation mark positioning. The GIS components technology and the technical characteristics of MapX were studied deeply. The development mode of the system was integrated secondary development of MapX and Visual Basic. And the sub-systems were designed clearly.
The key technologies involved in the development of the system were studied in detail. On the basis of information classification, the information about waterway and rescue materials was coded with the support of the encoding technology. The inland-waterway electronic map was produced with MapInfo and the support of vectorization technology. Based on Digital Elevation Model, the cruising video of three-dimension waterway was produced with IMAGIS. The storage structure of waterway categorical data was designed. Rescue information query of multi-directions and multirange was achieved by the utilization of database store technology and the powerful query function in GIS. The real-time monitoring of navigation mark was achieved by the application of navigation mark information transmission technology and GPS data extracting technology. And the system software was made on the basis of the detail design of system.
The study of the thesis was good to improve the efficiency of waterway management. And a new research thinking of waterway management was provided.
分析了国内外航道管理的现状，论述了地理信息系统在航道管理中的应用。
构建了基于GIS内河航道管理系统框架，将系统按功能区别分成三个子系统，即地理信息子系统、水上救援查询子系统和航标定位子系统。深入研究了GIS组件技术以及GIS二次开发组件MapX的技术特点，基于MapX与Visual Basic集成二次开发，对各子系统进行了详细设计。
研究了系统开发过程中涉及的关键技术。在信息分类的基础上，采用编码技术制定了航道图形要素和救援物资的编码方案；基于矢量化技术，利用MapInfo制作了电子江图；以数字高程模型(DEM)为理论依据，运用IMAGIS制作了航道三维巡航录像；根据数据结构设计的要求，设计了航道属性数据的存储结构；结合数据库存储技术和GIS强大的查询功能，实现了救援信息的多方位、多范围查询；利用航标信息传输技术和GPS数据提取技术，实现了航标的实时监控。在系统详细设计的基础上，完成了相关软件的编制。
本论文的研究为提高航道管理效率、保障水上交通安全拓宽了研究方向，提供了新的研究思路。
Effective inland waterway management system was the important guarantee of traffic safety on waterway. Around the design and development of inland waterway management system based on GIS, the main study content was composed with the following parts:
Present situation of waterway management at home and abroad was analyzed. And the application of GIS technology to waterway management was discussed.
The system frame of inland waterway management was established with the basic function of rescue information query on waterway and navigation mark positioning. The system was divided into three sub-systems, as the sub-system of GIS, the sub-system of rescue information query and the sub-system of navigation mark positioning. The GIS components technology and the technical characteristics of MapX were studied deeply. The development mode of the system was integrated secondary development of MapX and Visual Basic. And the sub-systems were designed clearly.
The key technologies involved in the development of the system were studied in detail. On the basis of information classification, the information about waterway and rescue materials was coded with the support of the encoding technology. The inland-waterway electronic map was produced with MapInfo and the support of vectorization technology. Based on Digital Elevation Model, the cruising video of three-dimension waterway was produced with IMAGIS. The storage structure of waterway categorical data was designed. Rescue information query of multi-directions and multirange was achieved by the utilization of database store technology and the powerful query function in GIS. The real-time monitoring of navigation mark was achieved by the application of navigation mark information transmission technology and GPS data extracting technology. And the system software was made on the basis of the detail design of system.
The study of the thesis was good to improve the efficiency of waterway management. And a new research thinking of waterway management was provided.
引文
1 王伟时．航标科技与管理现代化．北京：人民交通出版社，1998
2 http://www.warchina.com/n1OO63c19.aspx
3 魏志刚，李矩海等．GPS／GSM／GIS航标监测系统的研制和开发．珠江水运，2003
4 葛志明，赵学俊，李峰．长江电子航道图显示与信息系统．海洋测绘，2005(2)：64-65
5 叶建国．内河航道管理的现代化与信息化．水运管理，2005(3)：19-20
6 金继伟，刘向东，刘鹏．内河航道交通信息管理系统应用软件的开发．水运工程，1996(5)：
7 吕建军，王玲．基于MAPGIS平台的航道信息管理系统设计与实现．武汉理工大学学报信息与管理工程版，2004(5)：1-4
8 李如刚．汉江航道管理数据分析及布标图图形库处理系统研究初探．水运工程，1997
9 王道席等．小浪底库区及下游河道地理信息系统开发．人民黄河，2000
10 王军，陈昕．内河航道数字地图的设计和制作—以长江航道南京段为例．计算机与地图，1999：5-8
11 陈述彭，鲁学军，周成虎．地理信息系统导论．北京：科学出版社，1999
12 Pecar-llic Jardranka. and Ruzic Lvica.. Application of GIS and web technologies for Danube waterway data management of Croatia. Environmental Modeling and Software. 2006:1562-1571
13 李连营，李清泉，李汉武，颜辉武，王涛．基于MapX的GIS应用开发．第1版．武汉：武汉大学出版社，2003
14 Tomtinson R F. Current and potential uses of geographical information systems: the North American Experience. International Journal of Geographical Information Systems, 1987
15 袁鹏飞，龚慧卉．地理信息系统在国内外应用现状．河南测绘，2005(2)：13-15
16 张成才，秦昆，卢艳，孙喜梅．GIS空间分析理论与方法．武汉大学出版社，2004
17 赵卫权，郭跃，杨华．航道地理信息系统的应用初探．重庆工学院学报，2006(11)：97-99
18 周宏伟，余旭．基于GIS的水道演变分析系统的设计和实现．测绘工程，2003(2)：27-29
19 陈伟，牟军敏，赵鹏等．基于GIS电子江(海)图与信息系统的内河模拟引航研究．中国航海，2001(1)：22-26
20 徐以盛．面向GIS的连云港市航道数字地形模型建设．2005：71-72
21 肖飞．“数字航道”航标定位遥测遥控系统的开发和应用．中国西部科技，2004：93-94
22 刘光编．地理信息系统二次开发教程．第1版．北京：清华大学出版社，2003
23 Choi Haeock. and Kim Kwangsoo.. Design and implementation of Open GIS component software. International Geoscience and Remote Sensing Symposium(IGARSS). V5. 200. P2105-2107
24 范新南，陈鹏，谢迎娟．组件式GIS软件MapX的应用技术研究．微计算机信息，2003(8)：92-94
25 MapInfo Corporation. MapX Developer Guide V4.5[M]. US: MapInfo Corporation, 2000
26 吴信才等．地理信息系统设计与实现．北京：电子工业出版社，2002
27 陈正江，汤国安，任晓东．地理信息系统设计与开发．第1版．北京：科学出版社，2005
28 李满春，任建武，陈刚，周炎坤．GIS设计与实现．第1版．北京：科学出版社，2003
29 陈竹安，张立亭，聂爱秀．基于IMAGIS 3D GIS的设计与实现．黑龙江工程学院学报(自然科学版)，2006(1)：15-17
30 李志林，朱庆．数字高程模型．第1版．武汉大学出版社，2001
31 陈可欣．最新渡口渡船安全监督管理与船舶水上交通安全事故应急救援预案编制实务全书．第1版．清华同方光盘电子出版社，2005
32 吴立新．内河水上交通应急救援预案编制及应用．交通科技，2006：91-93
33 刘恒伟．科技进步是长江航道腾飞的翅膀．中国水运，2003：58-59
34 E.D.Kaplan. Understanding GPS Principles And Applications. Artech Huse. NorWood, 1997
35 姚世龙．基于GIS的内河航道信息可视化平台的设计与实现．苏州科技学院(工程科技版)，2005(2)：39-42
36 吴立新，史文中．地理信息系统原理与算法．第1版．北京：科学出版社，2003
37 《江苏省内河航标细则》
38 宋之涛．GPS的基本原理及其应用前景．株洲工学院学报，2001：44-47
39 Global Positioning System Standard Positioning Service Signal Specification. NAVSTAR GPS, 1995
40 区锐相．航标无线监控系统及其软硬件设计[XL]．广东工业大学硕士学位论 文．2004
41 范逸之，陈立元编．Visual Basic与RS-232串行通信控制．第1版．清华大学出版社，2002
42 王刚，郝波．蜂窝移动通信系统中的定位技术．移动通信，2002：25-30
43 罗林，史建青．航道测量方法及数字地形模型建设的探讨．测绘技术装备，2005(4)：22-24
44 习景，徐造林．基于GIS的航道信息管理系统设计与实现．计算机技术与发展，2006(1)：173-178
45 杨细根，张华庆．内河航道管理信息系统的开发与应用．水道港口，1998(1)：19-23
46 李光武．浅论地理信息系统在航道管理中的应用．珠江水运，2003：39-40
47 Fu W.X.&C. Rizos. The applications of wavelets to GPS signal processing, 10th int. Tech. Meeting of the Satellite Division of the U.S. Inst. Of Navigation, Kansas City, Missouri, 1997:697-703
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