基于GIS的AIS内河船舶监控系统的开发研究

论文摘要

在历史长河中,内河航运这种古老的运输方式,孕育了中华民族千年的文明与富足。我国具有丰富的内河航运资源,流域总里程43万多公里,大小湖泊900多个。内河航运是一种运能大、占地少、能耗小、污染轻的绿色运输方式。但由于各种原因,相较于陆路、海运等交通运输方式,内河航运发展十分缓慢。如今在国家大力提倡“资源节约、环境友好”发展的契机下,内河航运的发展迎来了它的黄金时代。为了大力提高内河的运输效率和航运安全,众多研究者将智能交通的思想应用到内河航运中,并将智能化的船舶监控系统的开发作为提高内河航运效率的重要手段。由于内河船舶监控系统的研究才刚刚起步,如何利用信息技术、计算机技术和船舶技术等高新技术研制一套能真正意义上促进航运管理、航运船舶和环境的各大要素有机联系的智能交通运输系统是一个值得研究的课题。本着这个目标,作者进行了基于GIS的内河船舶监控系统的研究。本文首先从GIS、AIS和开发工具三个方面对系统开发所使用的技术作了简单地介绍。然后分别对S-57和Shape两种地图的格式和数据结构进行了分析,并描述了从S-57格式转换到Shape格式的算法及实现过程。接下来,从船位信息的接收、解析、存储和显示等几个方面,描述了船位信息在地图上可视化的流程。最后是本文的系统设计和实现部分。它从系统的总体设计入手,介绍了系统的工作原理、网络结构和功能组成,然后介绍了系统的数据库的设计,最后对系统的主要功能模块进行了详细设计。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容和组织结构
• 1.3.1 论文的主要研究内容
• 1.3.2 论文的组织结构
• 第2章 系统相关技术介绍
• 2.1 GIS简介
• 2.1.1 GIS的概念
• 2.1.2 GIS的组件开发模式
• 2.1.3 GIS的应用
• 2.2 AIS简介
• 2.2.1 AIS的概念及基本组成结构
• 2.2.2 AIS的工作原理
• 2.2.3 AIS的主要功能
• 2.2.4 AIS对航运的影响
• 2.3 ArcEngine
• 2.3.1 ArcObjects
• 2.3.2 ArcEngine的概念和组成
• 2.3.3 ArcEngine的功能
• 2.3.4 ArcEngine的二次开发方法
• 2.4 本章小结
• 第3章 电子海图格式及海图格式转化
• 3.1 电子海图简介
• 3.2 S-57格式分析
• 3.2.1 数据模型
• 3.2.2 数据结构
• 3.3 Shape格式分析
• 3.3.1 主文件
• 3.3.2 索引文件
• 3.3.3 数据文件
• 3.4 格式转换的算法和实现
• 3.4.1 转化算法和设计流程
• 3.4.2 转换实现
• 3.5 本章小结
• 第4章 船位信息在电子地图中的可视化
• 4.1 AIS信息的数据结构
• 4.2 接收AIS信息
• 4.2.1 GPS数据接收
• 4.2.2 基站接收AIS信息
• 4.2.3 服务器和客户端接收AIS信息
• 4.3 解析AIS信息
• 4.4 存储船位信息
• 4.5 显示船舶动态信息
• 4.5.1 船舶分组属性设置
• 4.5.2 船舶绘制
• 4.5.3 船舶渲染
• 4.6 回放历史航行记录
• 4.6.1 回放的目的
• 4.6.2 回放的方式
• 4.7 本章小结
• 第5章 系统设计与实现
• 5.1 系统框架设计
• 5.1.1 工作原理
• 5.1.2 系统网络结构
• 5.1.3 系统组成结构
• 5.1.4 系统功能组件划分
• 5.2 数据库设计
• 5.3 系统主要功能实现
• 5.3.1 要素的选择和定位
• 5.3.2 历史航迹的叠加
• 5.3.3 警戒区设置
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 研究工作总结
• 6.2 进一步工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及科研情况