长江流域离线电子航道地图可视化系统的研究与实现开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的

长江电子航道图是利用计算机、地理信息等技术，将长江航道各要素信息按照《长江电子航道图制作规范》^[1]进行技术处理，制作而成的标准化、数字化的专题地图。长江电子航道图系统由生产编辑系统、公共服务平台和应用系统组成。其中，生产编辑系统以空间地理信息数据库为核心，整合长江全线航标、水深、碍航物等航道基础地理信息数据，实现了长江电子航道图数据的快速制作和更新；公共服务平台采用web service等开放式标准协议，按照面向服务架构（soa）的理念，将长江电子航道图的数据制作方、数据使用方和数据管理方集成于一体，通过网络向管理单位、航运企业和社会公众提供长江电子航道图的服务、更新与运行管理；应用系统主要指为长江航行船舶量身打造的一套终端软、硬件系统，该系统通过与gps系统、ais系统、雷达系统等多系统相融合，为船舶用户提供形象、直观、高效、精确的导航、助航功能和便捷的通信功能。长江电子航道图系统 ^[2]是长江航道信息化建设的基础，是“数字航道”和“智能航道”的核心和关键，对全面提升航道的公共服务能力和水平，促进航运管理的转型升级具有重大的作用和意义。

地理信息系统(gis，geographic informationsystem)是一种决策支持系统，是以采集、存储、管理、分析、描述和应用整个或部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的计算机软件系统。陈述彭院士曾这样形象的描述地理信息系统，“如果说地图是地理学的第二代语言，那么地理信息系统就是地理学的第三代语言”。如此看来，gis在某种程度上讲，是使用计算机来处理与地图相关的信息的系统。gis的定义是由两部分组成的。一方面，gis是一门学科，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科；另一方面，gis是一个技术系统，以空间数据库(spatial database)为基础，采用地理模型分析方法，提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机软件系统 webgis ^[3-7]是gis技术的进一步延伸，实现了网络环境下地理信息数据的访问、存储、分析。

2. 研究的基本内容与方案

1.1基本内容与研究目标

学习地理信息可视化^[12-13]、html5.0动态网页设计^[14]、openlayers api^[15]相关知识，利用长江航运交通大数据平台，依托长江航运交通实际应用，实现一个适用于全内网环境的、支持长江电子航道地图的组态式地理信息可视化系统。能够分析长江航道局在线电子航道系统，完成长江流域地图各级地图瓦片的抓取工作；能够完成纯内网环境下的长江电子航道离线地图多级可视化缩放展示；能够实现后台海量数据流的实时展示^[16]；能够支持前端船舶等各类交通航运单元数据的单击详情展示功能和动态缩略信息展示功能；能够支持线图、柱状图、热力图、散点图、动态路径图等多种可视化方式展示地理信息。能够并在实验、调试和测试的基础上，对所设计的算法的性能和效果进行理论分析和实验测试分析。

1.2拟采用的技术方案及措施

3. 研究计划与安排

第1-3周（2.24-3.13）：完成课题调研、文献阅读和外文翻译，收集相关资料，完成开题报告，进行小组内开题答辩，修改定稿开题报告，并上传开题报告到教务网。

第4-9周（3.14-4.24）：熟悉相关理论知识、设计工具和计算机语言。完成系统初步设计，完成程序主要模块、算法的设计、编程和相关设计图纸的绘制。

第9-11周（4.25-5.8）：完成系统编程设计及调试、测试和性能分析。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘怀汉,李学祥,杨品福,郭涛.长江智能航道关键技术体系研究[j].水运工程,2014(12):6-9.

[2]杨俊. 面向电子航道图生产的水上空间数据库系统的研究[d].大连海事大学,2009.

[3]王胜开. 基于webgis的城市公交大数据可视化研究[d].北京建筑大学,2018.