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近海船舶管理移动AIS数据模型研究

杜长河  
【摘要】: 随着我国市场经济和全球贸易的快速发展,海上交通也发展迅速,船舶数量及船舶速度都不断提高,导致海上交通密度也不断增加,给船舶避碰、港口交通管理和航行安全提出了新的要求。但现有的通信导航设备存在着很多的局限性,同时又由于海上交通数据具有更加复杂的特征,因此需要一个更科学高效的空间数据模型来存储和组织管理。传统的AIS系统存在着覆盖范围小、指挥协调能力差等缺点,需要针对具体的应用需求进行改进和扩展。数据模型是GIS应用系统建设的核心和基础,移动AIS数据模型的建立可以为GIS在海上交通行业的应用奠定基础。 本文首先运用面向对象的建模方法和UML建模语言,以移动GIS和空间数据模型理论为基础,在面向对象理论的基础上进行改进和扩展,提出了一个可操作的、适用于关系数据库和对象关系型GIS的面向对象的移动GIS数据模型,更好地解决了移动GIS空间数据的存储和检索问题。在此基础上,通过对AIS与GIS间相互集成关键技术的研究,解决了两者间数据转换以及通信的问题。将其应用理论及技术研究的成果,通过对近海船舶管理对象进行抽象与分析,建立了近海船舶管理移动AIS概念模型、数据库结构模型、逻辑结构模型和模型的功能模块,使其能够反映近海船舶管理的基本网络特征和移动特征,解决了近海船舶管理中的动态性、实时性以及可视化等问题,从而对理论研究进行验证。最后通过近海船舶管理信息系统的设计与原型开发,对模型理论进行了进一步的验证和应用,并设计出一套具有示范意义的近海船舶管理信息系统架构。 本文的主要创新点在于: (1)提出了一种以“面向对象技术”来描述、表达移动GIS空间数据的方法,更好地解决了移动GIS空间数据的存储和检索问题。 (2)首次提出了“移动AIS”的概念,就移动GIS与AIS两者间的集成方法进行了研究与论证。 (3)建立了近海船舶管理移动AIS的数据模型,为AIS的新型应用提供了一个先进的、同时又具备实用性和可操作性的数据模型。 (4)在前述基础上,设计实现了一套近海船舶管理信息系统的软件原型。


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