本文關(guān)鍵詞：e-航海中的動(dòng)態(tài)信息服務(wù)若干關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：航海是人類經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)的重要內(nèi)容�？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步不斷推動(dòng)航海方式的變革。在信息時(shí)代,航行操作越來(lái)越多地應(yīng)用自動(dòng)化系統(tǒng)。多種系統(tǒng)需要有效整合才能夠更好地發(fā)揮綜合效能,多方參與的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境需要統(tǒng)一技術(shù)和管理標(biāo)準(zhǔn)才能夠高效運(yùn)轉(zhuǎn),于是,e-航海應(yīng)運(yùn)而生。e-航海不是一個(gè)或幾個(gè)信息系統(tǒng)的組合,也不是航海的一種手段或狀態(tài),而是在信息時(shí)代產(chǎn)生和發(fā)展的一個(gè)多方參與、多系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行的航海“生態(tài)環(huán)境”。e-航海的發(fā)展與繁榮需要有關(guān)國(guó)際組織及各成員國(guó)共同努力,制定并推行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),推進(jìn)e-航海技術(shù)進(jìn)步,引導(dǎo)e-航海向著“海洋更清潔,航行更安全”的方向發(fā)展。 動(dòng)態(tài)信息服務(wù)系統(tǒng)是以航海安全保障信息的分類、采集、管理、服務(wù)為主要內(nèi)容的信息系統(tǒng),是e-航海的重要組成部分。主要包括動(dòng)態(tài)變化的基礎(chǔ)地理信息、水文氣象信息、水上交通環(huán)境信息、船舶動(dòng)態(tài)信息等。 本文圍繞e-航海動(dòng)態(tài)信息服務(wù)過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了研究。提出了以參考橢球面為水陸一體化垂直基準(zhǔn)面解決海洋測(cè)繪垂直基準(zhǔn)面不連續(xù)問(wèn)題和建立陸地和海洋統(tǒng)一高程模型的思想。提出了采用CGCS2000地心坐標(biāo)系,通過(guò)高精度衛(wèi)星定位系統(tǒng)直接進(jìn)行無(wú)驗(yàn)潮(水位觀測(cè))測(cè)量,并將潮汐/水位觀測(cè)或模型推算相結(jié)合,為不同船載終端用戶提供水下地形的快速更新、實(shí)時(shí)水深信息、智能岸基導(dǎo)航等個(gè)性化服務(wù)的方法；對(duì)e-航海空間信息的特征進(jìn)行了分析,提出了兼顧海圖、陸圖分幅,以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)服務(wù)需求的多級(jí)網(wǎng)格模型和自由網(wǎng)格快速索引方法；研究了利用海量多波束數(shù)據(jù)進(jìn)行海圖數(shù)據(jù)快速更新的方法,以及船舶航行環(huán)境信息采集與服務(wù)方法；提出了動(dòng)態(tài)信息服務(wù)系統(tǒng)的基本架構(gòu)和建設(shè)方法,就多源信息融合技術(shù)與e-航海環(huán)境下的信息共享方法進(jìn)行了討論,對(duì)e-航海動(dòng)態(tài)信息服務(wù)未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行了展望。 論文的主要貢獻(xiàn)有： 1.對(duì)沿海不同地區(qū)深度基準(zhǔn)面、內(nèi)河航行基準(zhǔn)面都呈不連續(xù)的階梯狀變化,以及陸地、海上垂直基準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題進(jìn)行了討論。分析了無(wú)縫垂直基準(zhǔn)測(cè)試和計(jì)算、區(qū)域潮汐模型推算、無(wú)驗(yàn)潮測(cè)量的技術(shù)方法的應(yīng)用,提出了以參考橢球面作為水陸一體化垂直基準(zhǔn)的參考面,利用高精度GNSS測(cè)量方法直接測(cè)量水底高程的方法；進(jìn)一步研究了海面地形的測(cè)量方法以及基于余水位進(jìn)行潮位推算的方法。該部分成果為高精度、高效率獲取水深測(cè)量數(shù)據(jù),以及為船舶用戶提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)水深服務(wù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 2.針對(duì)e-航�？臻g信息中海圖和江圖分幅及主要圖形要素的特點(diǎn),提出了兼顧陸圖和海圖特征及標(biāo)準(zhǔn)化分幅方案的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)模型,既能夠滿足紙質(zhì)海圖、電子海圖生產(chǎn)與應(yīng)用的需要,還能夠進(jìn)一步擴(kuò)展,應(yīng)用于e-航�？臻g信息服務(wù)中的信息管理和快速檢索；提出了基于IHOS-100模型標(biāo)準(zhǔn)和支持快速網(wǎng)絡(luò)化信息服務(wù)需求的e-航�；A(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)模型。通過(guò)對(duì)NetCDF模型的靈活應(yīng)用,能夠?qū)Χ嗄６鄷r(shí)態(tài)信息進(jìn)行快速檢索、發(fā)布。 3.研究了海量AIS數(shù)據(jù)預(yù)處理和快速服務(wù)的方法,提出基于多線程池和冗余過(guò)濾技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、預(yù)處理、分發(fā)服務(wù)的解決方案；針對(duì)多波束海量數(shù)據(jù)的特征,研究了海量水深數(shù)據(jù)徑向網(wǎng)格管理、智能水深壓縮、等深線自動(dòng)生成等技術(shù)方法,探索了電子海圖快速個(gè)性化服務(wù)的方法。 4.提出了基于云架構(gòu)的e-航海動(dòng)態(tài)信息服務(wù)系統(tǒng)模型,介紹了部分應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法,分析討論了多源信息融合技術(shù)與e-航海環(huán)境中的信息共享方法。 5.對(duì)e-航海未來(lái)的發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測(cè)和設(shè)想,提出了e-航海應(yīng)用技術(shù)發(fā)展需要重點(diǎn)解決的技術(shù)問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】：e-航海 動(dòng)態(tài)信息服務(wù) 水陸一體化垂直基準(zhǔn) 多級(jí)網(wǎng)格 航海保障 助航服務(wù)
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：U675
【目錄】：

• 目錄6-9
• 摘要9-11
• Abstract11-14
• 1. 緒論14-27
• 1.1 研究背景及意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外e-航海研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 國(guó)際組織研究進(jìn)展15-18
• 1.2.2 其他國(guó)家研究現(xiàn)狀18-20
• 1.2.3 我國(guó)研究和建設(shè)現(xiàn)狀20-21
• 1.3 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀21-23
• 1.3.1 水陸垂直基準(zhǔn)研究現(xiàn)狀21-22
• 1.3.2 e-航海空間數(shù)據(jù)模型研究現(xiàn)狀22
• 1.3.3 AIS船舶動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理現(xiàn)狀22-23
• 1.3.4 水深數(shù)據(jù)處理及海圖更新方法23
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容及方法23-25
• 1.4.1 研究?jī)?nèi)容23-24
• 1.4.2 研究方法24-25
• 1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)25-27
• 2. 基于高精度GNSS和潮汐模型的通航水深服務(wù)方法研究27-52
• 2.1 基于高精度GNSS的通航水深測(cè)量方法研究28-37
• 2.1.1 通航水深以及相關(guān)垂直基準(zhǔn)面的定義28-31
• 2.1.2 水陸一體化三維模型的建立31-34
• 2.1.3 基于高精度GNSS的無(wú)驗(yàn)潮水下地形測(cè)量方法34-37
• 2.2 區(qū)域潮汐模型構(gòu)建方法研究37-47
• 2.2.1 渤海海域潮汐模型構(gòu)建方法分析37-41
• 2.2.2 潮汐模型的精度評(píng)估41-43
• 2.2.3 渤海灣深度基準(zhǔn)面建立43-46
• 2.2.4 基于高精度GNSS的(似)大地水準(zhǔn)面精化46-47
• 2.3 基于余水位訂正的潮位推算方法應(yīng)用研究47-50
• 2.3.1 余水位訂正技術(shù)原理48
• 2.3.2 應(yīng)用案列48-49
• 2.3.3 水位推算精度評(píng)估49-50
• 2.4 e-航海中實(shí)時(shí)潮位與潮位預(yù)測(cè)服務(wù)方法50-51
• 2.5 本章小結(jié)51-52
• 3. e-航�？臻g信息多級(jí)網(wǎng)格模型研究52-74
• 3.1 適應(yīng)動(dòng)態(tài)信息服務(wù)的空間對(duì)象模型52-58
• 3.1.1 基于S-100的空間對(duì)象描述方法53-54
• 3.1.2 一體化服務(wù)空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)模型54-58
• 3.2 e-航�？臻g信息多級(jí)網(wǎng)格模型研究58-68
• 3.2.1 適應(yīng)動(dòng)態(tài)信息服務(wù)的多級(jí)網(wǎng)格劃分方法研究59-65
• 3.2.2 空間信息索引的實(shí)現(xiàn)方法65-67
• 3.2.3 自由網(wǎng)格快速索引的實(shí)現(xiàn)方法67-68
• 3.3 基于NetCDF的動(dòng)態(tài)信息網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)模式68-73
• 3.3.1 網(wǎng)絡(luò)通用數(shù)據(jù)格式68-70
• 3.3.2 基于NetCDF的空間信息存儲(chǔ)及更新方法70-73
• 3.4 本章小結(jié)73-74
• 4. 海量動(dòng)態(tài)信息的快速處理與更新方法74-95
• 4.1 船舶動(dòng)態(tài)信息快速采集與服務(wù)方法74-81
• 4.1.1 基于隊(duì)列、線程池的AIS數(shù)據(jù)快速處理74-76
• 4.1.2 AIS冗余數(shù)據(jù)過(guò)濾技術(shù)76-77
• 4.1.3 AIS數(shù)據(jù)快速解析技術(shù)77-79
• 4.1.4 AIS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)79-80
• 4.1.5 基于預(yù)置規(guī)則的智能化動(dòng)態(tài)信息服務(wù)80-81
• 4.2 基于徑向分塊的航道地形快速構(gòu)建方法81-88
• 4.2.1 水深數(shù)據(jù)的徑向分塊82-85
• 4.2.2 幾種分塊方法的分析與比較85-86
• 4.2.3 航道水下地形的生成86-88
• 4.3 服務(wù)于實(shí)時(shí)導(dǎo)航的水深數(shù)據(jù)快速選取技術(shù)88-93
• 4.3.1 水深選取的基本方法88-89
• 4.3.2 水深智能選取和等深線自動(dòng)生成89-93
• 4.4 本章小結(jié)93-95
• 5. 基于云架構(gòu)的多源動(dòng)態(tài)信息服務(wù)模式研究95-109
• 5.1 多源信息融合的動(dòng)態(tài)信息服務(wù)系統(tǒng)95-98
• 5.1.1 多網(wǎng)融合的船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)95-96
• 5.1.2 基于船舶動(dòng)態(tài)的帶電子簽證系統(tǒng)96-98
• 5.2 基于云技術(shù)的e-航海動(dòng)態(tài)信息服務(wù)架構(gòu)98-104
• 5.2.1 基于云技術(shù)的e-航海動(dòng)態(tài)信息服務(wù)概述98-99
• 5.2.2 基于云技術(shù)的e-航海動(dòng)態(tài)信息服務(wù)總體架構(gòu)99-102
• 5.2.3 基于云技術(shù)的e-航海動(dòng)態(tài)信息岸基服務(wù)架構(gòu)102-104
• 5.3 基于云技術(shù)的e-航海動(dòng)態(tài)信息服務(wù)模式104-108
• 5.3.1 基于云技術(shù)的e-航海動(dòng)態(tài)信息服務(wù)平臺(tái)部署104-105
• 5.3.2 面向用戶需求的動(dòng)態(tài)信息推送服務(wù)105-108
• 5.4 本章小結(jié)108-109
• 6. 結(jié)論和展望109-111
• 6.1 結(jié)論109
• 6.2 展望109-111
• 參考文獻(xiàn)111-118
• 攻讀博士期間論文和科研情況118-120
• 致謝120

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

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2 劉懷漢;曾暉;周俊安;呂永祥;初秀民;;內(nèi)河航道助航系統(tǒng)智能化技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J];水利水運(yùn)工程學(xué)報(bào);2015年06期

3 王成卓;;惡劣條件下航海安全的技術(shù)保障研究[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2015年11期

4 賈帥東;張立華;彭認(rèn)燦;王濤;董箭;;確保水深模型航海安全性的深度保證率控制方法[J];交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào);2015年05期

5 李樹(shù)兵;;沿海港口e-航海頂層設(shè)計(jì)[J];大連海事大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2015年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 張忠杰;水上位置大數(shù)據(jù)索引方法的研究[D];大連海事大學(xué);2015年

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 李秀娟;基于嵌入式系統(tǒng)的AIS岸站研究與開(kāi)發(fā)[D];大連海事大學(xué);2016年

2 張濤;E-NAVIGATION框架下新一代AIS研究[D];大連海事大學(xué);2016年

3 董輝;天津航標(biāo)處轄區(qū)三大港口航標(biāo)效能評(píng)估研究[D];大連海事大學(xué);2015年

4 郭建偉;基于Wi-Fi自組網(wǎng)的船舶視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D];集美大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：e-航海中的動(dòng)態(tài)信息服務(wù)若干關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：387497