电子海图论文

基于基于 webweb 电子海图显示与信息管理系统的电子海图显示与信息管理系统的 设计与实现设计与实现摘摘 要要： 基于 web 的电子海图信息管理系统，是参照国际标准，根据实际 情况而开发的一个关于海况地域信息显示，和船舶动态监控的多功能系统。本 文给出了该系统的几个关键技术实现点和几个特色功能。 关键字关键字 ：基于 web 电子海图、船舶监控、设计实现。1.1.引言引言国际上电子海图研究始于70年代初，1993年国际海事组织(IMO)正式颁布了电子海图技术标准，使得电子海图可与使用了几百年并被国际法规认可的纸质海图等效，成为海事基础性资料。我国海域辽阔，改革开放以来，对外交流日益繁多，海运的需求也随之剧增。只有现代化的航海设施及导航技术才能适应我国经济发展的迫切需要，同时这也是世界航海领域的大势所趋。除了海运方面的需要之外，远洋考察、渔业、海上石油勘探、海洋救援等也都需要先进的电子海图显示与信息系统。2.2.电子海图发展及其国际标准电子海图发展及其国际标准2.1.2.1.电子海图的发展历史电子海图的发展历史电子海图的发展大致经历了三个阶段：(1)纸质海图等同物阶段。1970年末到1984年，人们主要是想减轻海图作业的劳动强度，因此，仅仅是把纸质海图经数字化处理后存入计算机中。(2)功能开拓阶段。到1986年，人们开始挖掘电子海图的各种潜能，如在电子海图上显示船位、航线设计，显示船速、航向等船舶参数，报警等等。(3)航行信息系统阶段，将电子海图作为航行信息核心，包括电子海图数据库的完善及与雷达、定位仪、计程仪、测深仪等各种设备和系统的接口和组合等等。2.2.2.2.电子海图的国际标准电子海图的国际标准国际海事组织(IMO)和国际海道测量组织(IHO)于1986年成立了由多国专家组成的电子海图委员会，着手电子海图世界标准的研究。1995年，IMO第十九届大会正式采纳了电子海图执行标准，从此ECDIS的IMO性能标准被确定。而IHO先后于1987年和1992发布了专用出版物ECDIS海图内容和显示规范(即S-52篇)和IHO数字海道测量数据传输标准(即S-57篇)，并进行了多次修改，到1997年9月正式发行了S-57 V3.10格式，使它成为各国相关部门广泛采用的国际民用数字海图数据传输标准。国际电工技术委员会(IEC)应IMO的要求也于1996年公布了IEC的ECDIS性能标准，对于按照IMO和IHO的ECDIS技术规范和标准研制的有关设备进行必要的性能测试和评定，IEC的这个标准已成为ECDIS形式认可技术规范的开发基础。3.3.电子海图的特色功能及其关键实现技术电子海图的特色功能及其关键实现技术本系统是是一个基于网络版本的电子海图系统，方便了用户的使用，同时具有较强的输入输出接口，方便用户及时找到自己所需的信息，也对海上各种船舶进行动态监控，避免各种故障的发生。数据库的构建及各种数据的模拟都是采用国际标准，可以将外界所需数据直接导入数据库，进而显示在地图上。3.1.3.1.本系统的特点本系统的特点（1）基础信息标绘：直观展现海上油区及船舶运行海域的海况海貌，包括：主要航线（及相关）信息；港口和码头信息；限制航线区域、抛锚区域、航标灯、海域等深线等信息标注。（2）基础操作：全域显示、方便灵活的缩放显示、多窗口海图显示（每个窗口固定跟踪一条船）、缩略图窗口显示（鹰眼功能）、标签、目标信息查询、经纬网格显示控制、截图功能、方位距离计算显示、面积计算、当前海图状态保存（下次进入系统自动复原海图状态）。（3）实时动态监控：能够动态获取并显示海上航行船舶信息，并具有以下监控功能：船舶动态标绘、船舶列表查询、船舶符号设定（内部船舶、外来船等）、主跟踪船设定（单独窗口跟踪）、主跟踪船航迹再现、走锚报警（抛锚后，若船舶发生较大距离偏移，则表示可能出现走锚现象）。（4）系统构架：本体统采用格式化架构、接口技术，使得本系统具有不错的可扩展性。3.2.3.2.本系统各项功能及其实现技术本系统各项功能及其实现技术3.2.1海图基本信息标会如图（1）所示，用户可以在此网页上可以得到自己所要的各种信息，如某点坐标，港口、码头、油田、危险区域、抛锚区，海图比例尺等信息。图（1）海图基本信息描绘（1）用户只要将鼠标放到地图上的各个区域中，就会显示各个区域的相关介绍，点击一下就会出现更详细的信息及其经纬度坐标。（2）通过滑轮滚动鼠标所在的区域就会将放大或者缩小的后的海图上的各种信息。当鼠标缩小到一定程度地图上的各种信息会集成到一点概括显示该区域信息。相反当放大到一定程度后就会显示被覆盖的信息。（3）港口、油田等信息查询。点击主操作下的信息查询，之后就可以在新页面的两个下拉菜单中选取相应的信息点击查询，如果有您需要的信息，就会在页面的正中间显示出该点的信息。所用技术ADO.Net技术，Javascript和ASP.Net结合技术。首先通过ADO.Net技术将所需的数据从SQL Server数据库中读出数据，然后将数据通过Javascript和ASP.Net结合技术显示到网页上面去。3.2.2基础操作（1）全域显示功能。点击左边的菜单栏：主要操作->全域显示，在新页面的最上面菜单栏中就会看到，各个海域的名称，在点击一下就会看到这个海域的全景。其他也是如此。（2）缩放显示：有两种方法可以进行此操作。第一种就是通过鼠标滑轮滚动方式，另外一种就是地图左上角那个控件，点上面“+”按钮是放大，下面“-”是缩小，也可以通过中间滑动按钮来准确控制缩放尺度，而且最上面是一个大圆是将地图向四个方向移动的按钮。（3）鹰眼功能：地图的右下角那个正方形的小地图就是。当在地图上不好找某区域是就可以通过该小地图中的矩形移动定位。这前三个功能模块都是通过调用“gmaps_v3_4“这个DLL文件中集成的库中的现有的方法来形成的控件。（4）多窗口显示：点击左边菜单栏：主要操作->船舶监控->多窗口显示，就会进入多窗口显示界面。这项功能是通过ASP.Net中的“ifram“标签和数据绑定来动态的从数据库中显示所有船的航行状况。（5）经纬度网格控制：点击这个按钮就会在地图上显示经纬度网格（6）方位距离计算显示、面积计算：这两个是通过主要操作下面的侧面积、测距离这两个按钮来使用。首先距离在地图上点击任意两点就就会在右侧的文本框中显示两点的起始坐标及两点距离，然后再点一个点就会与上一次的终止点连接，而在右边的文本框中就会显示这一条线上任意相邻两点的距离。点击清除按钮就会清除地图上的折现，就可以冲性测量了。其次就是测面积其具体情况如图（2）所示。在地图上任意区域话一个多边形的边界然后点击首尾连接按钮就会形成一个红色的多边形。最后点击侧面积按钮就会在其右侧显示面积大小精确到8为小数，符合国际标准。测距离的方法就是高中数学中的两点距离法。其中点的坐标是从地图上读出来的。侧面积功能是用“向量X乘积侧面积法”来测量出来的。图（2）侧面积图（7）截图功能：通过线程技术调用第三方的软件来实现的。点击截图按钮，就可以选中想保存地图的区域，之后弹出相应的对话框，选其路劲就可以保存在客户端本地。（8）保存：在页面最上面的菜单栏中的右上角有一个保存按钮，就会将页面相应的关键件数据保存到数据库。下次进来第一件事就是还原在数据库中上次保留的数据。3.2.3动态监控模块（1）船舶列表查询：点击动态控制下的船舶管理菜单，就会出现一张船舶信息表。在此页面就可以对船舶信息的增、删、查、改。其中修改使用了模糊查询技术，用到的符号有“_”,”%”,”,”等等一系列模糊查询通配符。（2）船舶符号设定：这是有系统内部设定。主要是通过船舶符号颜色不同来设定定。数据中船舶表中有一个船舶类型的字段。在系统中就可以通过取出该字段来内定船舶颜色，其中船舶符号颜色是根据国际图例标准来实现的。(3)主跟踪船的设定、航迹再现、走锚报警。点击“动态监控”下的“船舶监控”，在此操作下的页面，每一条船都阁一定时间更新一下出的坐标。这项技术是通过AJAX技术实现的，ASP.Net的“Timer”控件实现的。其原理是，隔一段时间通过局部刷新的技术将所有船的坐标重新向服务器请求。主跟踪船的设定是将某条特定的船输入文本框，然后点击设为主跟踪船，就会该船的特定监控页面。在该页面中当船遇到危险区，或者是在终点抛锚范围不当，就会发生报警，及时更改航行路线，从而避免危险发生。4.4.结语结语本文是设计的是网络版的电子海，打破了以往的单机版的电子海图，用于公司内部，将会减少公司内部的设备使用，公司内部成员，只需在一个局域中就可使用该地图，用于公共网站将会成为google那样的海域地图，想铁路网那样供人们购买船票。