數字航道技術在內河航道管理中的應用分析

張英奇

摘 要：內河水運是中國綜合運輸體系中的重要組成部分，重在綜合利用水資源，對內核的水資源合理利用。內河水運的運輸能力是非常大的、占地面積小、能源消耗量地、不會對環境造成污染。中國的綠色經濟發展戰略中，做好內河航道的管理工作是非常必要的。信息技術環境下，將數字航道技術用于水運事業中，可以提高內河航道的管理效能，內河航道的運行效率更為顯著。本論文針對數字航道技術在內河航道管理中的應用展開研究。

關鍵詞：內河航道 航道管理 數字技術 應用

為了推進內河航道運輸適應目前的中國經濟形勢快速發展，就要提高管理水平，以更好地發揮其服務作用。在內河航道管理中將數字航道技術充分利用起來，諸如航道掃測儀器、遙測遙控儀器以及水位自動測報儀器等等，都可以對航道的信息及時采集，為數字化的航道管理提供保障，使得內河航道管理質量和管理效率提高，確保航道運輸安全可靠。

1.內河航道運輸的國內外現狀1.1內河航道運輸的國內現狀

從目前的內河航道設計情況來看，通航的長度已經超過123000公里，總長度占有河流總體總體長度的30%，長江承擔著主要的航道運輸作用，包括淮河、珠江也應用于航道運輸。500噸級的船舶通航長度為1532公里，占有巷道運輸總長度的12%；1000噸級的船舶通航長度為8513公里，占有巷道運輸總長度的7%。從內河航道的利用情況來看，中國的航道還處于低水平的發展狀態，出現這種現象的主要原因就是資金投入量不充足，基礎設施嚴重老化，航道的等級普遍比較低。從中國目前的經濟發展環境來看，內河航道運輸存在著滯后性。隨著信息技術的普及，在內河航道運輸也要適應時代的要求數字化方向發展。但是，數字技術的升級速度非常快，內河航道運輸中應用數字技術無法跟得上其更新的進度，使得航道運輸雖然實現了數字化，但是與陸地運輸相比較，依然發展緩慢，加之航道運輸對工作環境的變化具有很高的敏感度，在季節性影響下，數字航道技術就必然存在著需要進一步完善之處。目前中國的數字航道技術正快速發展，航道運輸將具有良好的發展前景。

1.2內河航道運輸的國外現狀

國外的內河航道開發比較早，在管理模式上更為完善。特別是美國多年來對于內河的治理，已經構成完整的內河航道網。以密西西比河為例，目前已經成為世界上最為現代化的內河航道網，其所采用的航道管理技術是最先進的，可謂是全球最發達的內河航道。在近年來，德國的萊茵河——

多瑙河的內河航道運輸發展良好，河流所經過的國家很多，已經超過10個，依賴于萊茵河——多瑙河航道的人超過3億，所以，對于萊茵河——多瑙河的內河航道管理是非常重要的。但是，國外的內河航道在管理上以協作為主，還沒有真正意義的數字化內河航道形成。

2.數字航道的基本介紹

數字航道是建立在“數字地球”的概念基礎上的，以實際航道作為對象，以空間信息作為基礎，將地理坐標作為重要的參考依據構建多維空間，對于航道的描述不再是單一的形式，而是從多個角度進行描繪，分辨率也是多種形式的。與真實的航道相比較，對于航道的管理主要采用了數字化技術，諸如計算機、遙感器、儲存器等等得到合理利用，使得航道管理規劃在虛擬軟件塑造的空間中進行，通過網絡信息傳輸，對于航道的設計和管理都采用數字技術進行。數字航道所涵蓋的內容包括兩個方面，即航道信息資源和航道管理體系以及服務體系。

對于航道信息資源實現數字化管理，應有數字技術對自動化信息進行收集、分析、技術處理，將數字化模型構建起來，結合航道尺度的信息、水文數據以及航道演變的信息，將基礎支撐體系構建起來。

對于航道管理體系以及服務體系的數字化管理，是將航道的各項信息數字化處理，根據航道維護管理的各方面要求進行相關信息的交互。這些信息經過可視化處理之后傳輸到網絡平臺上進行遠程傳輸，可以提高航道運輸管理效率，以降低管理成本，獲得更高的經濟效益。

3.數字航道系統的運行流程

其一，數據信息的采集。應用航標遙測遙控系統結合使用水文自動測報系統采集河床數據信息、水文數據以及航道的尺度等等。

其二，對數據信息進行處理，所采集的數據信息都做好鑒別工作，并結合使用自動化技術清理沒有價值的數據，之后應用網絡技術將數據信息傳輸到管理中心。

其三，數字航道管理中心接收到信息之后，對信息做好匯總工作，通過運行數據交換平臺進行數據格式轉化，對數據信息集中存儲，之后數據信息傳遞到業務應用系統。

其四，在航道管理中對數據信息合理利用，要求應用軟件要運行正常，可以在數據交換平臺對數據格式進行轉換，提供給業務管理系統，為業務管理提供數據支持。

4.內河航道管理中應用數字航道技術的有效策略

4.1強化內河航道管理系統的數字化建設

內河航道的管理中應用數字化技術，就是以航道運輸的基本數據信息、航道運輸過程中產生的實時信息以及物流信息作為基礎，實現航道運輸信息的共享。隨著物聯網的興起，就要將網絡技術充分利用起來，運行網絡監測系統對內河航道的水文情況進行監測。將數字化的內河航道管理平臺構建起來是非常必要的，需要根據實際需要不斷地完善，實施動態化管理，實現航道運輸的實時監測，獲得全面而準確的監測信息。

4.2內河航道管理中對電子航道圖系統的運用

電子航道圖系統是建立在地理信息系統的基礎上的，通過對大量的數據信息系統化管理，實現內河航道管理的數字化。電子航道圖系統包括兩個部分，即生成系統和分析系統。隨著系統的運行，內河航道運行中所產生的數據信息得到有效處理，而且將處理好的信息通過網絡展示，并將細膩系及時地傳輸給內河航道管理系統，接受系統化管理。

4.3內河航道管理中的三維顯示功能

內河航道三維顯示所展示的是航道的詳細信息，以此作為重要依據對航道數據進行開發，為提高管理水平創造有利條件。三維顯示所呈現的信息包括內河航道管理的全面分析內容、航道數據的研究結等等，通過對計算機交互軟件的合理利用可以實現交互操作，結合使用BIM技術，將數據信息傳輸到BIM軟件中，就可以將三維空間塑造出來，使得各項操作數據以圖形的方式直觀形象地展示。

4.4內河航道管理中的設施管理

內河航道管理中的設施管理質量關乎到船舶航行的安全可靠性，可以最大程度地避免由于人為因素或者自然因素而造成設施損傷。內河航道管理單位要對各項設施全面監督，并采取有效的控制措施，諸如設施所處的具體位置、設施的運行狀態等等，都要做好監控并定期維護，以使得航道的使用壽命得以延長，在安全運行環境下，航道的利用率也會相應地提高。

此外，對于內河航道管理還需要訴諸到法律層面，并根據管理需要不斷地完善，做到行政執法到位。維護航標是非常重要的，需要對各種新技術材料、新的能源積極引進，構建安全預警體系。內河航道管理要結合設施管理對遙測技術和遙控技術合理利用，以使得內河航道設施管理系統化、規范化，保證管理質量。

5.結束語

綜上所述，中國的內河航道管理相對于社會經濟發展而言上存在著滯后性。這就需要合理應用數字技術構建航道系統結構，基于數字航道理念實施航道管理。航道的各個信息系統都能夠得以利用，實現自動化的信息采集、信息管理、為航道管理提供信息服務。隨著航道信息技術管理水平的提高，內河航道管理質量和管理效率也相應地提高，對促進中國內河航道運輸事業的穩定健康發展起到一定的促進作用。

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