基于WEB方式的电子海图技术研究

基于WEB方式的电子海图技术研究

丁宁[1]2004年在《基于WEB方式的电子海图技术研究》文中研究说明电子海图显示与信息系统(ECDIS)被认为是继雷达/ARPA之后在船舶导航方面又一项伟大的技术革命。ECDIS不仅仅是简单的图形显示,它同时结合图形和文本数据构成一个非常有用的操作工具系统。作为一个自动决策辅助系统,能连续确定船舶相对于大陆的位置、标定目标的位置,辅助导航和避险。ECDIS作为实时的导航系统,它集中了航海人员需要显示和了解的各种信息。如今,讨论了若干年的“电子海图时代”早已悄然而至。随着各国官方电子航海图(ENC)逐步完备、标准ECDIS的出现以及工MO对ECDIS的认可,ECDIS势必取代沿用了几百年的传统纸海图。 国外在ECDIS方面已经做了大量的研究工作,技术资料不断更新。为了跟踪国际ECDIS系统的发展动态,以及掌握ECDIS技术的应用,本论文将研究ECDIS的相关标准S-57,WEB方式电子海图的实现技术,来建立一个ECDIS显示系统。该系统的研究为建设上海国际航运中心提供更好的服务,尤其在物流管理与控制、海上交通与运输等领域有着良好的应用前景。同时也为电子海图系统在Internet上的发展提供理论与技术基础。通过理论研究、分析,得出以下结论: 1.本论文对IHO S-57标准以及其封装标准ISO/IEC 8211进行了重点研究,尤其对S-57标准中的一些字段进行了重点分析,并详细介绍了ENC数据中点、线、面等基本信息的读取、处理。这对今后的产品开发意义重大,随着官方ENC数据库的不断完善,熟悉国际标准S-57是进行产品软件开发设计最重要的内容。 2.以ENC海图数据为基础搭建的ECDIS系统显示了海图中点、线、面等基本信息,对海图物标的属性进行了详细分析。并实现了基于B/S结构的WEB方式电子海图系统为不同终端提供海图底层信息。这对将来根据不同用户需要在海图上迭加其它气象、雷达信息,开发相关的技术和产品很有意义。 3.本论文研究设计的系统能为今后ECDIS相关技术研究提供实验平台。如在AIS与雷达目标融合问题的研究中,可以提供底层海图平台。

陈辉[2]2011年在《Web方式下电子海图的显示技术研究与应用》文中研究表明随着计算机科学技术的进步,我国航运事业得到了巨大的发展,据不完全统计,近年来国内各主要港口进出船舶的数量和船舶密度呈现出不断增加的趋势,因此,海上船舶的航行安全问题也越来越受到关注,航运企业需要及时了解港口船舶航行情况的迫切性日益显着,以便为船舶的安全航行提供有力的保障。近年来,电子海图技术得到了较大的发展,再加之计算机网络的普及和广泛应用,这势必为船舶实时监控系统的应用开发提供技术层面支撑。虽然以传统的C/S模式为主流的海图显示和监控平台使得船舶航行和安全情况得到了很大的改善,但考虑到用户需求的增加及时效性等因素,传统C/S模式的海图监控平台已满足不了用户的各种需要。在互联网环境下,基于B/S模式的Web应用服务开始逐渐被人们关注。因此,本文一开始先通过对比上述两种模式的功能特点,然后提出了基于Web方式的海图显示平台开发与研究的意义和必要性,通过对各种Web应用技术的实现方式研究和对比,最后构建起基于Web方式下海图显示与应用平台。本文的实现方案如下:(1)在基于电子海图瓦片拼接技术的基础上,通过对GDAL工具开源库的分析,采用基于GDAL库的开源集成软件Global Mapper、MapTiler完成S-57海图瓦片的切割与分层存储。(2)考虑到网络传输效率问题,本系统客户端编程采用JavaScript技术,并结合OpenLayers库的使用,给出一种基于Web方式的电子海图显示方案。采用Ajax异步请求技术完成海图的快速显示,实现Web电子海图的缩放、拖动以及关注点标注等基本操作。(3)根据具体的显示要求,将外界存储通讯设备如AIS等信息迭加到电子海图上,在实现AIS数据的动态更新的前提下,实现Web海图在大比例尺模式下的AIS船舶显示,并达到良好的用户体验。通过探索与具体实践,本文基本解决了基于Web方式的海图显示问题,并融合了AIS船舶信息与海图的迭加显示,为进一步实现B/S模式的跨平台、跨地域的船舶实时监控应用奠定基础。

聂涛[3]2010年在《基于Web方式的电子海图显示与应用》文中指出随着我国航运事业的发展,进出港船舶的数量和港口船舶密度不断的增加,船舶的航行安全问题也越来越面临着严峻的考验。各港口管理部门和航运企业都迫切的需要随时了解港口船舶的航行情况,从而对船舶的安全航行提供有力的服务和保障。电子海图技术及计算机网络的发展和广泛应用为实施港口船舶的监控提供了技术支撑。在一段时期内,以传统的C/S模式为主流的海图显示和监控平台使得船舶航行和安全情况得到了很大的改善。但,随着互联网应用的扩展,用户需求的增多,传统C/S模式的海图监控逐渐暴露出一些弊端,已满足不了用户的各种需要。以Web浏览器为主的基于B/S模式的应用服务逐渐的受到人们的重视。本文首先通过对比两种模式下的服务特点,提出了基于Web方式海图研究的意义和必要性,并进一步研究和对比各种web应用技术的实现方式,以大连港为例构建起基于B/S模式的海图显示与应用平台。本文的具体工作和实现方案如下:(1)结合目前主流的Web应用开发技术,设计一种基于Web方式的电子海图制作与显示方案。(2)采用了流行的图像瓦片拼接技术对海图进行切割和分层存储,并采用异步请求技术实现海图的快速显示和基本操作。(3)设计AIS数据的解析流程和数据库存储结构,实现AIS数据的动态更新。(4)根据具体的显示要求,分别设计并实现Web海图在大比例尺和小比例尺两种模式下的AIS船舶显示和动态刷新效果。本文通过实践,解决了基于Web方式电子海图的显示和应用问题,基本实现了基于浏览器的跨平台和跨区域的船舶动态监控服务功能,对于进一步研究从C/S模式的船舶动态监控系统向B/S模式转变提供的设计思想和实现依据。

屈敏申, 许开宇, 唐祖权[4]2007年在《基于WEB方式的电子海图技术应用》文中研究指明随着互联网技术不断发展,网络为人们提供了种类繁多的信息服务,在测绘领域和航海领域,需要网上海图信息的客户越来越多。重点阐述了建立基于B/S结构的WEB电子海图平台,为不同终端、不同要求的用户提供可靠的信息服务,从而为电子海图系统在Internet上的发展提供理论与技术基础。

吴正来[5]2018年在《基于Google地图绘制Web海图的方法研究与应用》文中研究说明随着我国的计算机技术与航运事业技术的快速革新,航运事业发展到了又一个新的高度,据官方统计,最近几年来国内各大重要港口进出港船舶数量和船舶覆盖密度逐步增加,因此,各个内河航道管理部门与航运企业都急需能随时知悉并管理船舶的航行情况等,以便对船舶的安全航行提供即时有效的服务和保障。当前海图船舶监控平台大都使用的传统的C/S模式为系统体系结构,解决了船舶航行和安全情况的很多问题。但客户需求不断变化等因素,使用传统模式开发的海图监控平台已不能满足社会发展的需要。随着WEB技术的进步,B/S架构腾空出世,并快速成为软件开发的主要架构。另外,从传统海图平台上来看,并没太多陆地信息。本文先通过对2种架构进行分析对比,提出了基于B/S架构的谷歌地图迭加海图的研究与实现的意义与重要性。本文在研究了传统电子海图相关标准和规范的基础之上,结合当前海图缺少陆地信息的因素,总结得出一套全新的基于Google地图绘制Web海图的系统。本文从电子海图数据解析,谷歌地图绘制,电子海图生来设计和实现了整个课题,主要内容包括:(1)研究S-57电子海图数据的基础理论,数据模型,符合表示库以及电子海图封装标准,深入了解海图的数据结构,解析海图的理论基础;(2)在解析S-57海图数据的过程中,设计了一款基于第叁方类库ISO 8211 Lib的海图数据处理类库;(3)设计了一款专门用于海图数据存储的空间数据库,用来存储解析后的海图数据。(4)绘制谷歌地图,并在此基础上绘制Web海图,实现了陆图迭加海图地图显示。在本文的研究过程中,对国外电子海图标准IHO S-57以及IHO S-52进行了重点的分析与研究,对标准电子海图(S-57)的理论模型、数据结构、物标类目和符号表示库进行了详细地分析与描述;同时还重点研究了谷歌地图的分片存储、加载和显示,伪无级缩放研究,最后在谷歌地图中添加图层绘制海图物标加载船舶信息等,完成了Web海图系统。

刘天尧[6]2015年在《基于开源WebGIS的跨平台电子海图关键技术研究》文中进行了进一步梳理近些年海洋GIS需求急剧增长,但基于电子海图的海洋GIS研究相对滞后,缺乏实用有效的基础开发平台。随着移动GIS的兴起,海洋GIS多平台应用势在必行,为了降低成本和避免平台差异化问题,拥有跨平台能力的基于电子海图的GIS基础开发平台更具实用意义。本文依托“海上溢油应急系统”项目,以开源WebGIS软件软件GDAL、GeoServer为基础,对S-57电子海图进行解析和渲染,结合HTML5、WebAPP、Hybrid APP等移动跨平台技术,利用.NET MVC框架基于叁层架构思想,引入最新的Openlayers3,实现了跨PC、Android、iOS等多平台的电子海图系统,主要研究工作如下:(1)开展基于GDAL的S-57电子海图数据解析和格式转换方法研究。在S-57电子海图数据标准的基础上,制定GDAL批量转换的通用规则,对S-57电子海图进行数据解析和格式转换。(2)提出基于SLD的S-57电子海图渲染方法。在S-52海图显示规范的基础上,针对海图的点、线、面和注记等符号分别制定相应的SLD渲染规则,并在综合考虑使用效果和工作量的基础上,总结提出常用海图图层列表,完成列表中所有图层的SLD样式编写和符号渲染工作,对比分析渲染效果。(3)构建基于GeoServer的S-57海图自动化解析渲染发布流程。在GeoServer地图发布流程的基础上,重构S-57电子海图自动发布流程,对GeoServer底层体系架构进行深入分析,并进行源码级定制开发,实现S-57海图自动化解析渲染发布。(4)设计并实现基于开源WebGIS的跨平台电子海图系统(以下简称CPCGIS)。研究以HTML5为基础的Web跨平台技术,在对开源地图引擎Openlayers3跨平台能力进行可行性测试的基础上,以.NET MVC框架基于叁层架构思想,依据移动优先和响应式Web设计原则,设计CPCGIS系统架构并进行开发实现。(5)测试CPCGIS实用性。以CPCGIS为基础平台,开发潮流场预报原型系统,通过流场加载、风场加载、用户影像加载等基本功能的实现,检验CPCGIS的实际使用效果。

屈敏申[7]2005年在《基于电子海图的航运物流网站设计及实现》文中研究表明近几年来,中国现代物流体系的建设得到了初步发展,随着经济的快速发展和竞争的日趋激烈,物流在经济社会中的地位和作用也日益突出,物流的核心是运输,运输的中心环节是航运,物流的发展使得对物流的研究,尤其是对物流主要的运输方式——航运的研究成为重中之重。将航运业与物流相结合,创建航运业独特的,高效的综合物流系统,已成为目前我国现代航运业发展的方向。 目前,电子海图显示与信息系统(ECDIS)多是以单机版形式出现,面向的用户比较单一,同时海图数据得不到及时更新。随着互联网的发展,在航运物流领域,传统的信息模式已满足不了日益增长的客户需求。借助于海图信息和物流信息以及网络,可以为人们提供更好的平台。用户不仅能够通过互联网快速地了解货物数量和位置的信息,也能及时准确地了解货物的到达时间、货物所在载体的状态等信息,从而使用户在管理水平、经济效益方面得到更大的提升。因此本文提出并设计了基于电子海图的航运物流网站,它集地理信息系统、电子海图显示与信息系统和物流管理信息系统于一体,使用户通过互联网比较直观的了解货物在物流过程中的具体位置、货物载体的动态信息等。 本课题隶属于上海市教委的青年科学基金项目《电子海图在航运物流中的应用》,应用电子海图技术、计算机技术结合Internet技术,建立一个物流监控管理网站,除提供一般物流网站所能提供的服务项目外,创新之处在于为用户提供了一个有关海上物流的实施和控制过程的全面的、直观的显示界面,使航运物流能够更有效的进行,填补海上物流缺少监控管理的空白。 本论文研究了IHO数字海道测量数据传输标准S-57,实现了电子海图数据(Electronically Navigation Chart—ENC)向系统电子海图数据(System ElectronicallyNavigation Chart—SENC)的转换;研究了基于Internet网络的网上电子海图显示及控制的技术方法;完成了基于第叁方的物流管理信息系统的构建,采用B/S结构,运用网络技术和计算机技术,实现了航运物流管理信息系统的基本功能;同时将物流管理系统和电子海图系统相融合,在以电子海图作为底层的物流管理系统上,用户除了可以进行物流业务的一般操作,还可以直观地查询到船载货物实时的位置。 该系统的研究可以为上海建设国际航运中心提供更好的服务,为物流管理和控制、海上交通与运输领域提供理论和技术基础。

荆曦[8]2015年在《基于北斗的船舶动态监控及其应用》文中进行了进一步梳理近年来,随着海上运输行业的发展和转型,船舶逐渐向大型化、智能化以及高速化的方向发展。对于一条船舶而言,大型化意味着更多的人将关注它;智能化意味着更多的船舶数据将被数字化;高速化则意味着船舶使用的效率越高。而对于整个航运业而言,愈加复杂的海上环境,包括自然环境以及各类突发人为事件,也使得人们意识到与船舶建立良好的通信以及对船舶动态监控的重要性,因此,如何实现船舶动态的全程监控成为各航运企事业单位以及航行安全监管部门的迫切需求。本文基于我国自主开发研制的北斗系统,利用其精确定位及短报文通信的功能,实现对船舶动态的实时监控。北斗导航系统是我国自行研制的卫星导航系统,在船舶监控、环境监测等行业中有着广泛的应用前景。本文针对现有船舶动态监控技术的特点进行分析,得出为实现船舶动态监控必须具备的两个先决条件,即船舶定位及数据传输。然后结合北斗系统自身的特点,给出可以通过北斗导航系统实现船舶动态监控的可行性和依据。其次,进一步分析北斗导航系统进行海上数据传输的问题,首先需要解决的是受现有北斗系统单次数据通讯的长度限制,回传数据的大小必须得到控制;其次需要解决数据在传输过程中出现的丢失现象,实现传输过程中数据的连续性。北斗导航系统的船舶动态信息最终可以在电子海图显示系统、WebGIS等平台进行呈现,用户也可根据自身管理需要,迭加其它相关数据,在实际的管理工作中可发挥巨大的作用。

侯妍[9]2012年在《基于ArcGIS平台的海图服务及应用系统的研究》文中指出近年来,地理信息系统(Geographic Information System, GIS)技术在计算机科学及Internet技术尤其是云计算技术的推动下,逐渐突显出以WebGIS为其主要的应用方式。WebGIS技术的最重要趋势是“服务化”,即以服务的方式,提供全面的GIS功能,并围绕GIS平台提供的服务来构建面向企业或者公众的GIS应用。随着以“服务全面化、标准化,终端多样化”为主要趋势的GIS技术的发展,原有的基于B/S模式或C/S模式的电子海图应用系统亟需向“服务化”GIS方式转变。本文结合ArcGIS平台的优势和海图服务及应用的特点,提出基于ArcGIS平台的海图服务及应用系统的研究,基于ArcGIS平台设计并实现符合服务化GIS发展趋势的海图服务及应用系统的原型系统,期望对未来海图服务及应用系统建设和功能完善产生积极的作用。论文完成的主要工作:(1)详细分析了电子海图应用系统的发展现状和“服务化”GIS的发展趋势,提出基于ArcGIS平台的海图服务及应用系统的研究。(2)深入分析ArcGIS平台,并结合Flex技术和REST开发方式的相关理论和技术,提出海图服务及应用原型系统的总体架构。(3)基于ArcGIS Desktop、ArcGIS Server和ArcGIS航海解决方案,搭建海图服务及应用原型系统的服务器,实现海图制作和服务发布;采用Flex技术和REST开发方式,构建海图服务及应用系统的RIA式客户端,实现基于ArcGIS平台海图服务的应用原型系统。(4)根据船舶监控系统的主要功能需求,设计基于海图服务原型系统架构的船舶监控系统,采用Flex技术,结合ArcGIS API for Flex,开发船舶监控系统监控终端的主要功能。

沈文俊[10]2013年在《控制河段航标监控海图显示关键技术研究》文中指出随着经济的迅猛发展,交通事业日趋繁荣。长江航道运输作为货物和商品的主要运输方式,起着越来越重要的作用。长江航道受地区和季节气候的影响很大,特别是上游一些航段水流湍急,河道狭窄弯曲,枯水期时更是水深不足,近年来由于长江航道尺度不断提高、跨临河建筑物的快速增加、船舶交通量的持续加大、长江水运信息化飞速发展,传统的视觉航标效能已无法完全满足内河船舶助航需求,控制河段船舶指挥效率也有待提升。同时,助航系统作为内河航道最重要的资产,高效、科学地维护助航系统也是内河航道部门亟须解决的问题。当前,国家已经把发展内河航运,特别是提高长江航道的航运能力作为国家战略,构建数字化航道和智能航道已经是大势所趋。通过设计安装多功能智能航标,构建电子江图监控平台,综合监控航标信息以及船舶和水文气象信息是当前的助航系统的发展任务,而且构建基于B/S架构的助航系统能将助航信息通过网络提供给更多需要的用户。传统的电子江图web实现在用户量很大时访问效率很低,电子江图的交互性很差,基于瓦片技术的电子江图能够解决用户量大时服务器负载过重的问题。构建基于瓦片技术的电子江图平台,通过航道信息的迭加显示,建立内河航道智能助航系统具有良好的推广示范作用。本文的研究内容主要包括如下几个方面:(1)研究S-57标准江图的瓦片库预生成。研究瓦片库预生成技术包括两个方面:解析S-57标准江图文件并结合S-52显示标准生成电子江图;根据瓦片技术的需求通过瓦片切割算法切割电子江图并存储成瓦片金字塔。(2)研究基于瓦片地图技术的web电子江图平台。在瓦片金字塔的基础上,研究瓦片地图技术包括瓦片的快速精确定位、瓦片的拼接以及瓦片的客户端显示。通过VS2008的ASP.NET平台以及SQL Server数据库研究基于MVC叁层框架的web电子江图平台,能实现电子江图的放大、缩小、漫游等基本功能。(3)研究瓦片拼接电子江图与航道信息的迭加显示。在瓦片技术的电子江图显示基础上,结合实验室的AIS硬件模块,接收长江航道上船舶AIS以及航标AIS信号并解析实时信息,通过研究HTML层迭加技术、Ajax静态刷新技术以及地理坐标和屏幕坐标转换算法将航道动态信息与电子江图迭加显示,实现通过电子江图对航道信息的实时监控,构建内河航道智能助航系统。

参考文献:

[1]. 基于WEB方式的电子海图技术研究[D]. 丁宁. 上海海事大学. 2004

[2]. Web方式下电子海图的显示技术研究与应用[D]. 陈辉. 武汉理工大学. 2011

[3]. 基于Web方式的电子海图显示与应用[D]. 聂涛. 大连海事大学. 2010

[4]. 基于WEB方式的电子海图技术应用[J]. 屈敏申, 许开宇, 唐祖权. 计算机应用与软件. 2007

[5]. 基于Google地图绘制Web海图的方法研究与应用[D]. 吴正来. 长江大学. 2018

[6]. 基于开源WebGIS的跨平台电子海图关键技术研究[D]. 刘天尧. 中国石油大学(华东). 2015

[7]. 基于电子海图的航运物流网站设计及实现[D]. 屈敏申. 上海海事大学. 2005

[8]. 基于北斗的船舶动态监控及其应用[D]. 荆曦. 大连海事大学. 2015

[9]. 基于ArcGIS平台的海图服务及应用系统的研究[D]. 侯妍. 大连海事大学. 2012

[10]. 控制河段航标监控海图显示关键技术研究[D]. 沈文俊. 武汉理工大学. 2013

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