航道维护管理系统的设计与实现
时间：2021-02-09 08:03:37 来源：达达文档网 本文已影响 人 
摘 要:本文结合航道维护管理实际工作需要,利用GIS空间信息管理技术设计建设江河航道维护的计算机管理系统,对江河水位、水深、航道整治、航标异动、绞滩站、浅滩航道的演变和维护、事故沉船、行政管理法规等与航运相关的各方面信息进行统一管理。
关键词:航道维护管理GIS空间信息管理
中图分类号:U61文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)06(c)-0093-02
航道维护管理是航道信息化建设的重要组成部分,是对江河流域的诸如机构、航道、航标等各种信息进行相应的管理规划。当前航道维护工作具有类型复杂、数据量大、管理范围广等特点,传统的信息管理方法工作量大,效率低,数据的收集、整理、分析不易于进行,信息的上传和下达效率不高,这种工作模式已经远远不能适应现代快节奏管理工作的要求,并给领导决策带来了一定的障碍。
因此,利用空间信息管理技术建设江河航道维护的计算机管理系统就显得尤为重要。系统对江河水位、水深、航道整治、航标异动、绞滩站、浅滩航道的演变和维护、事故沉船、行政管理法规等与航运相关的各方面信息进行统一管理,这将使信息的收集、整理、保存、调用可以快速、准确、便捷地得以实现,综合对比和分析各种信息,通过属性信息的统计与空间图形的结合分析为江河航运提供安全、畅通的优质服务,更加有效地为领导决策提供信息支持,起到辅助决策的作用,确保领导决策的及时性、全面性、正确性,增强航道工作决策、指挥的科学性。从而更好地实现航道维护管理工作的目标,大大提高航道维护管理工作的效率,整个江河航运将会更加安全、畅通。系统主要目标在于收集和管理江河航道维护中的各项信息,建立江河航道信息平台,实现B/S、C/S相结合的航道维护信息管理系统。
1 系统体系结构
为保证GIS对空间图形数据操作和传输的快速响应,在航道维护管理业务处理中,对于稳定性和技术要求高的应用程序,如MIS、OA集成的处理业务,数据录入的业务,采用技术成熟的C/S模式。B/S体系结构,主要为领导和管理人员提供信息服务和决策支持,并且支持管理部门远程上报水位、航道尺度等信息。对于用户的各种需求,WebGis服务器通过访问接口数据库对用户进行响应。客户端采用通用的网络浏览器。
系统的体系结构如图1所示,一个无缝集成的系统后台数据库位于系统最下层,从服务器的物理分布来看,它是统一存放在中心数据库服务器内的。按照国家有关规定,系统的网络体系是按“内外网物理隔离”的原则设计的。
2 系统功能模块
根据本系统软件结构组织的划分,本系统各单元模块内容如下:
(1)系统管理:用户管理、用户授权代理、权限组管理、图层加载管理、重新登陆、数据库连接设置;(2)航道维护管理:管理机构信息、航道维护、计划尺度、航标管理、浅滩航道维护、信号台信息、滩险航道整治、绞滩站信息;(3)航道测绘管理:测绘单位管理、测绘单位人员管理、测绘仪器设备管理、控制测量资料库、航道水尺资料库、航行基准面信息、测绘成果目录管理、图籍资料库;(4)航道行政管理:桥梁资料信息管理、水上过江缆线管理、水下过江管线管理、取排水口信息管理、港口作业区信息管理、锚地信息管理、采砂区信息管理;(5)航道日常生产管理:港站水位信息、事故信息、警卫接待信息、军事运输信息、航道维护疏浚施工信息、日常汇报信息记录;(6)报表管理:报表输出;(7)法律法规管理:法律法规信息管理。
3 航道维护管理
由于本系统的核心是航道的维护管理,因此,在此详细描述航道维护模块的内容和实现过程。本模块包括江河流域航道管理机构信息的描述,航道状况、计划与现状尺度、浅滩航道的维护管理,航道的重要设施——航标的信息管理,信号台,绞滩站的信息的汇总,滩险航道的整治,要求能够快速的查询本地空间地图中的地物信息,实现空间信息的两种输入方式(经纬度坐标与直角坐标),精确地进行坐标变换,可以快速定位图层上的地物。对属性数据可以存放相应的图文信息,可以对存入数据库的图文信息进行查看和对本地的图文信息进行预览。本部分流程在于:(1)先打开数据记录集,将需要操作的数据对数据表记录进行操作,然后在地图视图中,对数据进行空间图形操作;(2)先选中地图中的空间地物,通过空间图形来操作与之相对应的属性数据。其中有一定的功能窗体相互的关联,实现操作的处理,该模块功能流程如图2:
3.1 航道维护信息管理功能
航道维护是整个系统中最重要的部分,牵涉关联其他的窗体、模块也是最多,基本上概括了整个航道维护工作的业务流程与内容。
在航道信息添加之前,需要仔细检查输入是否正确,在这个系统中,坐标的输入都是通过公用窗体来输入的,这样保证了输入的统一,避免发生不必要的错误。实现过程:(1)空值控制、数字控制、长度控制;(2)判断航道,机构及其重要的基础设施等是否已经存在;(3)做完判断处理之后,将数据写入相应的数据表中;(4)再将具有空间坐标的地物绘制进入相应的地图图层。
在航道维护窗体中,以列表方式给出所有的航道名称,在用户点击航道信息查询时,系统以模糊查询的方式从数据库中取出相应的数据来存放在列表中,双击列表中的某一项可以实现图上定位,单击列表中的某一项可以查看、修改其属性信息。
查询、修改航道维护信息的具体实现过程：
（1）构造列表；（2）由于江河航道数据量大，在列表中慢慢查找某一个航道来查看其属性信息，就显得非常的耗时，也不能为用户所接受。在这里，采用了模糊查询的方式，快速找到用户所需要的记录；（3）执行的结果会在列表中给出与用户输入的查询条件相近或包含用户输入的查询条件的内容；（4）当单击列表中的一项时，采用数据过滤的方式取出相应的属性信息赋予控件；（5）将数据库中的地物坐标取出赋予坐标公用窗体，便于坐标的修改与查看；（6）对于里程信息，由于有上游、中游和下游之分，在数据输入时比较麻烦，在这里采用固定格式编辑输入，格式为“上游：***公里”， “中游：***公里”，“下游：***公里”，由两个里程输入窗体负责输入；（7）航道维护具有现状尺度的信息，在查询的页面上给予了维护的接口，对应于窗体（航道尺度信息管理），在这里采用日期段查询的方式；（8）由于要将现状尺度与计划尺度比较分析，在该窗体上还有计划尺度的关联，可以同时比较分析。
3.2 航标管理功能
航标是航道上的重要基础设施,由于航标会产生变更,所以在维护航标信息的同时,还建立了航标异动数据库,来保存航标的异动历史信息。由于航标信息中具有图文信息,它们是以文件形式存放的,对应与Oracle数据库中的BLOB数据类型,在存储时需要将文件转化为BLOB对象存放,在读取时要将数据表中的BLOB对象转为文件。航标信息管理功能实现过程如下:
(1)添加航标信息、空值控制、数字控制;(2)读取航标类型对照表,取出ClassID,写入记录;(3)绘制空间地物;(4)在航标信息中会出现图文信息,它们是以文件形式存放的,对应与Oracle数据库中的BLOB数据类型,在存储时需要将文件转化为BLOB对象存放,在读取时要将数据表中的BLOB对象转为文件;(5)对于航标,不但可以实现其模糊查询,还有对于航标的复杂查询(组合查询)。
3.3 浅滩航道维护功能
当江河水位降低时,由于过低的水位和浅滩航道会对船舶航行安全带来隐患,影响航运的正常运行。相关部门根据航道的历史演变情况,划分出了浅滩航道的区域,并对其进行重点的整治和管理,以保证江河航运的正常进行,浅滩航道维护的功能主要是对于浅滩航道的状况时间,具体情况,碍航特性,历史和近期的演变情况、枯水期信息等一系列相关信息进行维护,也对不同航道在不同的时期的历史纪录进行数据库的维护,以进行对其的综合分析,用户可以实现对浅滩航道信息的添加、查询、修改、删除等维护操作,也可以查询浅滩航道的历史变动记录。
3.4 信号台信息管理功能
在江面狭窄,水流湍急的航道处的信号台,为过往船舶提供航行信息、船舶通过记录等。信号台信息维护的功能是对信号台的控制水位,控制河段,关系水尺,建造工程量、竣工前后图纸的保存、信号台控制的范围及里程等一系列相关信息进行维护。便于对所有信号台的信息统一管理。
3.5 滩险航道整治信息管理功能
滩险航道也是江河航道的一个重要组成部分,该功能窗体对滩险航道整治的重要相关情况如整治工程状态、整治工程时间、所在航道、滩段的基本信息、滩段整治规模和主要技术指标,工程交付意见、工程竣工意见、实地行船试验信息、所有航标配布信息、图纸信息进行了详尽的归纳。也对滩段整治工程的实施信息建立了相应的数据表进行维护,用户可以对其与滩险航道整治信息分别查询跟踪。
3.6 绞滩站信息管理功能
该功能实现了对绞滩站的名称、年份、距宜昌里程、开收班时间、开班天数、绞次、拖绞数、载重量等信息的管理,用户可以方便查询到所需要的绞滩站的地理位置及相关内容。
4 数据库设计
4.1 数据管理方式
根据航道的现状,本系统采用集中式的数据管理方案。
系统实施数据统一管理;系统可以方便地实现各部门数据向本系统的转移;采用关系数据库或对象关系数据库管理空间数据和属性数据,确保空间和非空间数据的一体化集成;实现真正的图文一体化集成;实现空间数据的“无缝”组织;实现业务和管理信息的在各单位范围内的有条件共享。
4.2 空间数据库
本系统中,空间数据的组织以点、线、面为依据,在每一个类别中,根据地物的具体类型,设定相应的地物编码,实现空间数据的图形化和符号化。同时,以附加字段的方式,记录地物的其他属性信息,如名称、管理单位、建成时间、测量时间等。地物的编码,依据国家颁发标准的编码原则,结合航道维护工作的具体实际,以《水运工程信息分类与代码标准(试行)》等为主。
4.3 属性数据库
将航道维护管理中的纷繁复杂的信息进行高度概括,分类管理,提高数据的清晰度。
5 总结
航道维护管理信息系统从信息数据采集、航道图数字化、航道管理、航道维护与整治、航道生产管理、航道测绘管理、通航有关建筑物管理、法律法规等的角度来实现,利用WebGis技术实现航道管理信息、航道维护与整治信息、航道生产管理信息、航道测绘管理信息、与通航有关建筑物管理信息等的及时采集、管理、发布、检索、查询,实现预警、报警功能,为领导管理、生产决策提供强大的决策支持,为生产,安检,调度等部门提供有力的管理工具。是一个采集、存贮、编辑、分析及显示的动态数据系统,它将与其它航道信息系统有机结合,以供深层次的开发利用。
参考文献
[1]郭庆胜,王晓延.地理信息系统工程设计与管理[M].武汉:武汉大学出版社,2003,2.
[2]钟耳顺.GIS技术开发、应用与产品化[M].武汉:中国地质大学出版社,1998,
[3]刘光.地理信息系统二次开发教程[M].北京:清华大学出版社,2003,1.
