南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周保成 張金尚 王研 黃樺

摘 要：隨著國家海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的提出，提高海洋管理水平迫在眉睫，建設(shè)全國海洋觀測網(wǎng)是一個(gè)海洋管理的基礎(chǔ)性工作。海洋觀測網(wǎng)的建設(shè)可以為發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)、海洋防災(zāi)減災(zāi)、創(chuàng)新海洋科技、維護(hù)海洋權(quán)益和建設(shè)生態(tài)文明提供很好的幫助，而海洋浮標(biāo)網(wǎng)建設(shè)與管理是全國海洋觀測網(wǎng)建設(shè)中的重要一環(huán)，利用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提升海洋浮標(biāo)網(wǎng)運(yùn)行效率及其信息化程度，進(jìn)一步完善和優(yōu)化浮標(biāo)管理流程。

關(guān)鍵詞：南海;浮標(biāo);管理信息系統(tǒng);設(shè)計(jì);實(shí)現(xiàn)

十八大以來，我國的海洋事業(yè)蓬勃發(fā)展，遠(yuǎn)洋考察碩果累累，深海觀測技術(shù)日新月異，蛟龍?zhí)胶?、雪龍?zhí)綐O等科學(xué)考察任務(wù)如火如荼的在開展，海洋考察工作需要可靠的海況預(yù)報(bào)來進(jìn)行保障和詳細(xì)的歷史觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。但是，海洋考察工作受航海時(shí)間和航線限制，相關(guān)觀測數(shù)據(jù)缺乏時(shí)間連續(xù)性。因此，采用海上浮標(biāo)進(jìn)行海洋基礎(chǔ)資料的長期、連續(xù)性觀測，并獲取實(shí)時(shí)觀測數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析結(jié)果、提供決策依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，海上浮標(biāo)獲取的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行實(shí)時(shí)接收并分析處理，浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)就顯得極為重要。本文將主要講述對(duì)南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

1 南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)內(nèi)容

海上的浮標(biāo)所搭載的各類傳感器能夠?qū)崟r(shí)采集海上的波浪、氣壓、海流、風(fēng)、氣溫等海洋水文氣象數(shù)據(jù)和定時(shí)的圖像視頻，然后將采集的部分?jǐn)?shù)據(jù)通過北斗通信方式傳給陸地浮標(biāo)管理信息系統(tǒng);陸地浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)作為整個(gè)系統(tǒng)中極為重要的一部分，起著接實(shí)時(shí)收數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù)的作用。目前，南海有9個(gè)浮標(biāo)，分布于南海各海域，而且隨著浮標(biāo)網(wǎng)的建設(shè)，海上浮標(biāo)將不斷增加，浮標(biāo)觀測要素也在不斷增加，所獲得的數(shù)據(jù)量也將越來越多。因此，優(yōu)化浮標(biāo)管理流程，創(chuàng)新浮標(biāo)管理方式，確保浮標(biāo)管理工作能夠有條不紊的開展，迫切需要構(gòu)建一套科學(xué)高效的浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)。

2 南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容

目前，國內(nèi)的浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)普遍停留在基本滿足數(shù)據(jù)接收和觀測數(shù)據(jù)下載的初始階段，在數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)查詢、權(quán)限管理、報(bào)警等方面普遍有所欠缺。因此，我們所開發(fā)的浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作主要在以下三個(gè)方面：（1）系統(tǒng)對(duì)浮標(biāo)業(yè)務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的剖析并將其模塊化，進(jìn)一步優(yōu)化業(yè)務(wù)流程;（2）結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行柱狀圖、折線圖、氣泡圖等可視化展現(xiàn)，提升海洋觀測數(shù)據(jù)利用效率;（3）利用計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)，設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更可靠、更實(shí)用的浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)，完善全國海洋觀測網(wǎng)建設(shè)，提升海洋管理信息化水平。

2.2 南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。方案的后臺(tái)開發(fā)語言使用C#語言，前臺(tái)展示用的是ASP.NET和ArcGIS Server地圖技術(shù)，程序開發(fā)平臺(tái)用的是微軟公司的Visual Studio 2008，數(shù)據(jù)庫經(jīng)過篩選采用了微軟公司的SQL Server 2008，系統(tǒng)主要是采用B/S的三層結(jié)構(gòu)。

南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)接收、浮標(biāo)顯示、統(tǒng)計(jì)查詢、報(bào)警設(shè)置、浮標(biāo)管理、用戶管理等功能模塊，其中浮標(biāo)顯示包括浮標(biāo)分布顯示功能、實(shí)時(shí)顯示浮標(biāo)數(shù)據(jù)功能;統(tǒng)計(jì)查詢包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能、數(shù)據(jù)可視化功能;報(bào)警設(shè)置包括監(jiān)控功能、報(bào)警功能、報(bào)警設(shè)置功能、報(bào)警日志功能;浮標(biāo)管理功能包括增加刪除浮標(biāo)功能、浮標(biāo)維護(hù)功能、站位號(hào)管理功能。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

系統(tǒng)應(yīng)用效果表明，本文設(shè)計(jì)的南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)浮標(biāo)的管理規(guī)范化，提高海洋浮標(biāo)管理的安全性、可控性、可靠性及可監(jiān)督性，符合設(shè)計(jì)預(yù)期要求。除此之外，浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)為海上實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，能夠反映海上的實(shí)際海況信息，在臺(tái)風(fēng)到來的時(shí)候，為相關(guān)部門提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，推測未來海況的發(fā)展變化，發(fā)布相關(guān)信息，以供人民群眾進(jìn)行參考，在臺(tái)風(fēng)到來前做好應(yīng)對(duì)工作。同時(shí)，也為海上船只航行提供相關(guān)海域的實(shí)時(shí)海況信息，避免惡劣天氣，保障海上船只及人員安全。

4 結(jié)語

通過歸納總結(jié)，南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)有以下幾個(gè)主要顯著的優(yōu)點(diǎn)。

（1）系統(tǒng)的浮標(biāo)業(yè)務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的剖析并將其劃分為六個(gè)部分，優(yōu)化了業(yè)務(wù)流程;（2）結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行柱狀圖、折線圖、氣泡圖等可視化展現(xiàn)，提升了海洋觀測數(shù)據(jù)利用效率;（3）對(duì)不同類型的海洋浮標(biāo)統(tǒng)一到同一個(gè)數(shù)據(jù)庫中，方便用戶對(duì)不同類型的海洋浮標(biāo)數(shù)據(jù)都能夠及時(shí)和方便的查詢，提高工作效率;（4）南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠓椒▉韺?duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅提高了開發(fā)效率還便于以后的系統(tǒng)維護(hù)。

同時(shí)，可以看到本文提出的南海浮標(biāo)管理信息系統(tǒng)尚存在以下不足，這些不足將會(huì)是我們未來一段時(shí)間重點(diǎn)解決的問題。

（1）數(shù)據(jù)處理能力依舊不足，在大數(shù)據(jù)的情況下，算法運(yùn)行效率尚需提升;（2）系統(tǒng)界面可以進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化;（3）系統(tǒng)部分模塊功能操作太過復(fù)雜，可以進(jìn)行適當(dāng)簡化。

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