淺談嘉陵江數字化航道建設

賴寅基

摘 要：本文簡單地介紹了數字航道的含義、發展現狀，系統地講解了嘉陵江數字航道建設的方向和基本內容，以及嘉陵江數字航道未來的發展規劃。

關鍵詞：數字航道 嘉陵江 電子航道圖

1.數字航道的含義及內容

“數字航道”是利用現代電腦網絡、數字通訊、衛星定位、GIS等技術手段，并整合航道的各種資源，實現道維護管理的信息化、科學化、智能化，對內它提供航道演變的預測、航道維護輔助決策等全新管理方式，對外提供電子航道圖、航道通行公共信息等信息服務，它是實現航道跨越式發展的綜合性的系統工程。

其核心內容主要涵蓋于以下兩個方面：

（1）航道信息資源數字化的實現。其中包括：河床數據、航道尺度、航道演變、水文數據、航標及其它助航設施、水位變化以及歷史演變資料等信息的自動化采集、分析、處理以及數字化模型的建立等。它是航道管理區域和管理對象的數字化實現，也是實現數字化航道的基礎性支持體系。

（2）航道管理與服務體系，也就是航道管理活動的數字化的實現。即在航道信息資源數字化的基礎上實現維護、管理與建設等諸方面的應用并針對航運、港航管理以及長航道自身的維護管理的實際需求，借助交互式的信息發布網絡平臺實現全方位、全天候的數字化、可視化的遠程服務體系，從而大幅度提高航運的經濟效益和社會效益。

2.數字航道的發展現狀

目前國內由長江航道局率先開展長江數字航道的建設，提出了“以航道為對象，以地理坐標為依據，將航道及相關的附屬設施以多維（立體的和動態的）、多尺度、多分辨率的信息進行描述，通過計算機技術、多媒體技術、遙感技術和大規模存儲技術進行真實航道虛擬化、數字化、網絡化、智能化和可視化的規劃、設計、建設、養護、管理和綜合應用”。其中長江電子航道圖作為數字航道的重要基礎和組成部分，是數字航道建設的基石，其建設和發展情況是能否實現長江數字航道建設的重要環節。

長江電子航道圖包含的長江干線地理信息數據有：航標、水位、河床地形、水文要素、錨地、航行障礙物、整治建筑物、過河建筑物、臨河建筑物、境界和地名、沿岸地物、沿岸地貌、沿岸岸線等。

其主要功能有：

（1）長江電子航道圖的顯示與導航

（2）周邊船舶信息查詢

（3）船舶航行軌跡回放

（4）計劃航線編輯

（5）物標查詢

（6）量算

（7）電子航道圖航標信息更新

（8）記錄與數據管理

（9）航行報警

（10）實現不同水深信息的靈活顯示

（11）可航寬度動態顯示

（12）電子航道圖的顯示與導航

（13）周邊船舶信息查詢

（14）逆航道行駛等狀態報警

（15）水位信息查詢

（16）氣象信息查詢

（17）船舶航行軌跡回放

（18）電子航道圖更新

（19）記錄、編輯與管理數據

（20）公共信息服務

（21）空間凈空信息動態顯示等。

在長江電子航道圖建設為依托，智能航道還建設有AIS船舶自動識別系統、水文自動記錄發布、地物三維建模成像、水情預報、高頻廣播、控制河段自動引導系統等。

3.嘉陵江數字航道建設的路線

根據對長江數字航道的調研了解，在長江干線實施數字航道建設后，長江干線航道通過能力、航道維護管理效率、船舶智能化助航水平、船舶安全監管效率等方面有顯著的提高，對嘉陵江航道建設及管理有很高的借鑒意義。

嘉陵江數字航道的未來建設路線為：發揮信息化的支撐作用，在制作嘉陵江電子航道圖系統的基礎上，以感知航道與船舶為主線，通過嘉陵江數字航道示范工程的建設，逐步建立全面感知、廣泛互聯、深度融合、智能應用、機制完善的數字航道運行維護管理體系，實現示范工程范圍內航道資源的物聯化、航道信息的互聯化和航道管理服務的智能化，基本形成嘉陵江智能航道體系。具體為：

（1）前期開展嘉陵江電子航道圖建設工程，完善嘉陵江電子航道圖建設，作為建設嘉陵江智能航道的基礎。

（2）開展嘉陵江示范工程項目，選取示范河段并進行航道觀測技術與裝備的研究和建設，并逐步提高數據的更新頻率，建立航道感知平臺和船舶感知平臺，實現示范工程項目河段航標遙測監控、水位遙測遙報、航行船舶動態監測等航道重要信息要素和船舶的實時監測監控。

（3）利用網絡通信平臺，實現航道信息資源的充分利用和共享，形成穩定可靠的智能航道系統支撐網絡架構，為嘉陵江智能航道系統運行管理提供網絡技術保障。

（4）構建智能航道管理分中心（功能上包括數據分中心、航道監測和生產調度分中心）、航道處監控室及工作船舶移動工作站，對數據進行深度融合分析，實現航道動態監測和航道維護管理的數字化、信息化，初步實現智能化。

（5）結合依托工程，在示范工程項目河段搭建嘉陵江智能航道體統應用服務體系，初步形成以嘉陵江電子航道圖為載體，以其他航道感知系統為數據支撐，整合各類業務資源，構建嘉陵江智能船舶管理系統、智能助航系統、智能管理養護系統及智能綜合管理與服務平臺，初步實現航道養護管理的智能決策、養護過程的智能控制、航運服務的智能應用。

（6）在示范工程實施建設的過程中，開展嘉陵江航道信息數據采集、存儲、傳輸、應用相關標準研究，制定使用于嘉陵江智能航道維護管理及嘉陵江電子航道圖顯示的相關技術標準和規范，深化嘉陵江航道養護管理及綜合服務運行模式，完善嘉陵江航道維護管理“一體化”協同服務運行管理機制，全面提升嘉陵江航道維護管理綜合制度保障水平。

（7）在示范工程的基礎上，逐步擴展至嘉陵江全河段，達到嘉陵江智能航道全覆蓋的目標。

4.嘉陵江數字航道建設的基本框架內容

4.1嘉陵江電子航道圖生產與服務系統建設工程

以嘉陵江航道管理處勘測中心為基礎，建設電子航道圖生產所需的高效、穩定、安全的硬件網絡系統，建立電子航道圖生產編輯系統和數據服務系統，形成電子航道圖數據的生產能力和重要航道要素及時更新能力，實現嘉陵江干線電子航道圖的數據生成、編輯和應用服務。具體內容如下：

4.1.1嘉陵江電子航道圖生產編輯系統建設

主要包括原始數據處理、源數據入庫、源數據審核、電子航道圖生產、紙質航道圖生產、產品輸出等幾個階段。

4.1.2嘉陵江電子航道圖服務系統建設

將在嘉陵江航道信息系統二期工程建設的航道外網服務基礎上，整合本工程服務內容，提升外網服務的硬件能力，實現信息的綜合服務。

外網服務軟件系統主要包括兩方面：即用戶訪問系統（訪問管理）、服務管理系統（后端維護）。

4.1.3嘉陵江電子航道圖網絡系統建設

為提升嘉陵江航道管理處勘測中心服務能力，實現嘉陵江電子航道圖在勘測中心的數據生成組織，建立比較完善的業務網絡。

4.1.4嘉陵江電子航道圖顯示系統建設

嘉陵江電子航道圖顯示系統由顯示系統、控制系統等幾部分組成。

4.1.5嘉陵江電子航道圖數據處理

數據處理主要包括：航道數據補充采集、數據生成轉換、數據第三方檢測與審核等。

4.1.6配套設施建設

建設嘉陵江電子航道圖生成與服務系統配套設施，改善嘉陵江航道管理處勘測中心測量數據處理和生產的基礎設施條件和對外形象。

4.2嘉陵江數字航道示范河段建設工程

推廣應用航道動態監測平臺、航道維護管理平臺，實現航標遙測遙控、航道水位監測與重點水域霧情監測及預警；實現航道維護生產人員、物資、器材、生產任務的數字化管理，工作船動態管理與控制河段航行船舶動態監控。

4.2.1數字航道管理及應用系統建設

①系統建設總體框架

主要包括航道動態監測平臺、航道維護平臺，以及港航局外網門戶網址改造。

②航道動態監測平臺

主要包括基礎信息管理、航道動態信息查詢分析、航道動態預警、航道監測終端等4個系統。

③航道維護管理平臺

主要包括維護尺度管理、生產計劃管理、生產調度、船載航道維護作業管理、物資器材管理、工作船舶管理、控制河段通行指揮等7個系統。

④重慶港航局外網門戶網站航道動態信息定制服務系統

主要包括航道信息發布、航道信息定制等2個功能模塊。

4.2.2航道綜合信息數據庫建設

建立3個基礎數據庫、5個應用數據庫、1個主題數據庫。

4.2.3應用支撐平臺建設

包括數據交換平臺、GIS系統、終端通信服務系統、統一用戶管理平臺以及軟件開發與運行環境等。

4.2.4終端系統建設

主要包括航標遙測遙控終端、水位自動記錄儀、通行指揮信號臺自動引導裝置、高頻廣播等外場數據采集終端。

4.2.5網絡系統建設

主要包括終端無線通信、航道處網絡接入、通行信號臺網絡接入、高頻廣播、廣域網設備更新和AIS信號接入等。

4.2.6配套工程建設

主要包括對房間的裝修改造，以及UPS（不間斷電源）、空調等配套設備的配備。

5.嘉陵江數字航道發展規劃

通過實施嘉陵江河口至草街段數字航道建設工程，積累數字航道的建設、使用和管理經驗，可分階段逐步推廣至嘉陵江全河段，全面實現嘉陵江數字航道的建設，爭取嘉陵江全河段早日實現數字化、智能化，服務沿江經濟。

參考文獻：

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