GIS在IVTS中的应用研究

论文摘要

几个世纪以来,船舶一直是进行世界贸易的主要运输手段。为保障船舶安全、提高航行效率,各国在其各自的沿海水域都设置了用于船舶交通管理的设施。从20世纪中期开始投入使用的船舶交通管理系统(VTS),更是大幅减少了水上交通事故和环境污染,同时在很大程度上提高了港口的营运效益。但随着经济全球化的进一步深化,船舶不断向大型化、高速化发展,水上交通密度逐年增加,加上监管人员素质不一以及事实上存在的疏忽大意,海损事故仍不断发生,而且规模空前。这不仅对船舶及船员旅客的生命财产安全造成极大威胁,而且由此引起的污染也严重危及沿岸居民生活质量和生态环境。面对越来越复杂的水上交通情况,船舶驾驶人员需要更多的专家辅助决策和港口水域信息。在海难援助方面,也需要新技术的支持以加快各部门之间的协调、反应速度。这就要求尽快提升现有船舶交通管理系统的智能化水平。因此,本文在对目前国内外船舶交通管理理论和技术应用现状进行了充分了解和分析的情况下,结合实际需要,提出了智能船舶交通管理系统(Intelligent Vessel Traffic Services,IVTS)。它不仅能完成现有的船舶交通管理和服务工作,更能提供智能分析和专家辅助决策支持,并在事故预防、应急反应、救助打捞等安保方面提供更多帮助。本论文主要就基于海事GIS系统的IVTS系统进行了分析、设计和部分功能实现。具体工作和结论如下:(1)在对现有VTS系统的功能、技术现状和不足进行充分研究的基础上完成了IVTS系统的分析与设计。(2)海事GIS系统的功能和结构设计。(3)在水上交管系统基本监管服务功能的基础上实现了IVTS系统综合信息查询分析和辅助决策等智能化功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 研究内容和研究方法
• 1.3 研究成果
• 1.4 论文结构
• 第二章 IVTS方案设计
• 2.1 船舶交通管理服务的发展和现状分析
• 2.2 船舶交通管理服务的技术现状分析
• 2.2.1 VTS的作用与功能
• 2.2.2 VTS的基本组成与技术现状
• 2.3 基于GIS的IVTS系统设计
• 2.3.1 IVTS建立目的与目标
• 2.3.2 IVTS系统功能设计
• 2.3.3 IVTS系统组成及技术手段
• 2.4 小结
• 第三章 海事GIS系统
• 3.1 GIS的特点及特性分析
• 3.1.1 GIS系统评述
• 3.2 海事GIS系统设计
• 3.2.1 系统设计目标
• 3.2.2 系统的功能设计
• 3.2.3 系统构成及关键技术
• 3.2.4 系统网络结构架设
• 3.3 系统开发环境
• 3.4 系统数据更新和维护设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 海事GIS系统地理信息建设
• 4.1 地理信息建设关键技术研究
• 4.1.1 空间数据管理
• 4.1.2 地图投影
• 4.1.3 影像层显示
• 4.2 地理信息的设计与建设
• 4.2.1 基本概念和术语
• 4.2.2 地理数据库规划设计
• 4.2.3 地理信息建设
• 4.3 技术实现
• 4.3.1 系统平台的选择
• 4.3.2 研究区域
• 4.3.3 地理信息建设
• 4.4 本章小结
• 第五章 IVTS的智能化功能
• 5.1 物标和区域的智能监控及属性查询分析
• 5.2 智能决策支持
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 工作回顾
• 6.2 存在的问题
• 6.3 发展前景展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生履历