浅析GIS在水上交通管理中的应用

摘要：水上交通管理和规划对我们这样一个发展中国家来说是非常重要的。大量货物的进出口，船只的调度，河床的自然环境状况，航运信息的及时获取与查询，最佳路线的选择，船舶的监控与导航等等，这些问题都是航运网络信息化建设的内容，而GIS在这中间具有举足轻重的地位和作用。本文主要针对GIS技术特点以及该技术在水上交通管理中的应用展开分析。

关键词：GIS技术；水上交通管理；应用

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）产生于上世纪70 年代中期，是一种采集、存储、管理、分析、显示与应用地理信息的计算机系统，是分析和处理海量地理信息数据的通用技术。在几十年发展过程中，GIS 技术取得了惊人的发展，目前已广泛地应用于资源调查、环境评估、区域发展规划、公共设施管理、交通安全监管等领域。在交通领域中应用GIS技术可以实现交通信息化、智能化，水上交通管理同样可以利用GIS技术。

1 GIS 技术简介

地理信息系统（GIS）是近几十年发展起来的一门综合应用系统，它是地理学、几何学、计算机科学、计算机辅助设计技术（C A D）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS）、互连网、多媒体技术及虚拟现实技术等多种学科和技术结合的产物，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。这样，可根据用户需要将这些信息以可视化的方式表现出来，图文并茂地输送给用户，便于用户分析及决策使用。地理信息系统是传统科学技术与现代科学技术相结合的产物，是空间数据库技术、3S技术（GIS/GPS/RS）、数据互访和空间分析决策技术以及计算机网络技术等的有机结合。

GIS 的外观，表现为计算机软硬件系统；其内涵却是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型。它具有以下三个方面的特点：第一，具有采集、存储、管理、分析和输出多种地理信息的能力；第二，计算机系统的支持是地理信息系统的重要特征，因而使地理信息系统能快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和过程动态分析；第三，由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息。

2 水上交通管理的目标

系统定位是1个基于GIS和无线数据通信技术的开放的、面向多用户、多种应用的水上安全动态监控及预警综合服务平台。针对水上安全管理的现状和特点，利用GIS技术和移动通信技术等高新技术，把电子江图、GIS系统、AIS系统、TTS系统及传统VHF有机结合起来，使得AIS船舶信息显示在电子江图上，或将部分AIS的动态信息元素采集比较处理，转换成相应的预警、提示文字信息或合成语音信息等，最终通过短信、VHF语音、Web界面浮窗或其他管理平台，进行信息显示，有助于值班调度、智能助航应用，建立起水上交通管理监控的系统。

3 GIS 在水上交通管理中的应用

3.1 依托“数字流域”基础平台，推进虚拟现实数字化航运进程

“数字流域”综合运用3S技术、网络技术、多媒体及虚拟现实（VR）等现代高新技术对全流域的地理环境、自然资源、生态环境、人文景观、社会和经济状态等各种信息进行采集与数字化处理，构建全流域综合信息平台和三维影像模型，使各级政府部门能够有效地管理整个流域的经济建设，做出宏观的资源利用与开发决策。通过“数字流域”建设，可以提供全流域统一的综合信息平台，实现流域各类信息的可视化查询，将整个流域在计算机上虚拟再现。

3.2 借助GIS及智能信息技术，加快航运ITS建设

智能交通系统（ITS），就是在现有的交通状况下，充分利用现代高新技术进行合理的交通需求分配和管理，通过卫星导航系统、交通信息通信系统（VTCS）、视频监控和计算机管理等多种技术手段，将整个路网的通行能力迅速提高，实现安全、快速、便捷运输目的的一种交通综合治理方案。

我国的ITS刚处于起步阶段，制度还不健全，有许多需要进一步完善的地方。GIS在ITS的应用中，需要开展以下几個方面的工作：建立统一的规范、数据标准，实现各企业间、不同系统间的融合；建立完善的地理信息库，结合我国国情、用户需求，对地理信息数据进行合理的取舍和综合；加强对外合作交流，加快我国ITS的发展速度。

（1）航运综合信息系统。它是水路智能运输系统的信息运作平台，集合了水路运输服务实体在运作过程中所产生的各种信息。这些信息经处理后，除提供给政府管理部门外，还向接受运输服务的对象发布，使服务对象能够实时了解所需的相关信息。

（2）水上交通管制、事故处理与救援系统。该系统具备对所有通航水域中船舶位置和移动状况进行实时监控和智能化管理的功能，根据气象、海况、船舶密度等因素，对覆盖区域内所有船舶的航行状况进行判定，依据重要程度，自动向危及航行安全的船舶发出必要指令，向正常航行的船舶发出航行提示。

3.3 大力应用GIS，促进航运航道的规划及管理

随着信息技术的飞速发展，传统的航运管理方式越来越无法满足现代航运交通的发展需要，引入GIS技术推进航运业的现代化管理势在必行。而促进GIS在航运网络信息化建设中的应用，我们更需要在以下几个成熟技术领域加大GIS的应用，促进航运业的发展。

（1）利用GIS开发航道规划和综合治理子系统。对航道规划各个侧面进行综合分析，可以模拟航道演变的自然过程的发生、发展，对未来做出定量的趋势预测。另外利用GIS空间分析手段从航道地理数据库中提取地形、地貌、水文特征、航运状况等数据进行处理变换和综合分析，获取隐含于航道空间数据中的某些事实和关系，并以图形形式直观地加以表达，为确定规划建设方案提供科学的决策辅助信息。这类的GIS应用技术已经成熟，我们应该大力应用。

（2）利用GIS优化物流管理。以临海港口的物流管理业务为例，GIS的引入至少可以在以下几个方面给我们提供很大的帮助，如运输路线、方式的优化选择；粮、棉等季节性货物航运的优化； 资源调度，仓库管理和无堆场运输；零担配整、资源配货等。

4结语

GIS 在水上交通中的应用还有待发展，GIS 在水上交通中的重要作用将会越来越受到人们的重视。相信未来GIS 将在沿海、内河和港口等水上交通中发挥越来越大的作用。

参考文献：

[1]黄亮，文元桥，周春辉，肖长诗，刘益，张哲源.基于GIS和AIS的水上交通宏观态势评估系统[J].中国航海，2017，40（01）：53-57.

[2]杨倩晨.航运GIS轨迹采集与分析研究[J].企业科技与发展，2016（12）：27-30.

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