南海浮標管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

周保成 張金尚 王研 黃樺

摘 要：隨著國家海洋強國戰(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、海洋防災減災、創(chuàng)新海洋科技、維護海洋權(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)，利用計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提升海洋浮標網(wǎng)運行效率及其信息化程度，進一步完善和優(yōu)化浮標管理流程。

關(guān)鍵詞：南海;浮標;管理信息系統(tǒng);設(shè)計;實現(xiàn)

十八大以來，我國的海洋事業(yè)蓬勃發(fā)展，遠洋考察碩果累累，深海觀測技術(shù)日新月異，蛟龍?zhí)胶?、雪龍?zhí)綐O等科學考察任務如火如荼的在開展，海洋考察工作需要可靠的海況預報來進行保障和詳細的歷史觀測數(shù)據(jù)進行分析。但是，海洋考察工作受航海時間和航線限制，相關(guān)觀測數(shù)據(jù)缺乏時間連續(xù)性。因此，采用海上浮標進行海洋基礎(chǔ)資料的長期、連續(xù)性觀測，并獲取實時觀測數(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)，海上浮標獲取的數(shù)據(jù)需要進行實時接收并分析處理，浮標管理信息系統(tǒng)就顯得極為重要。本文將主要講述對南海浮標管理信息系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)。

1 南海浮標管理信息系統(tǒng)內(nèi)容

海上的浮標所搭載的各類傳感器能夠?qū)崟r采集海上的波浪、氣壓、海流、風、氣溫等海洋水文氣象數(shù)據(jù)和定時的圖像視頻，然后將采集的部分數(shù)據(jù)通過北斗通信方式傳給陸地浮標管理信息系統(tǒng);陸地浮標管理信息系統(tǒng)作為整個系統(tǒng)中極為重要的一部分，起著接實時收數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù)的作用。目前，南海有9個浮標，分布于南海各海域，而且隨著浮標網(wǎng)的建設(shè)，海上浮標將不斷增加，浮標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)化浮標管理流程，創(chuàng)新浮標管理方式，確保浮標管理工作能夠有條不紊的開展，迫切需要構(gòu)建一套科學高效的浮標管理信息系統(tǒng)。

2 南海浮標管理信息系統(tǒng)設(shè)計

2.1 南海浮標管理信息系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

目前，國內(nèi)的浮標管理信息系統(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)計查詢、權(quán)限管理、報警等方面普遍有所欠缺。因此，我們所開發(fā)的浮標管理信息系統(tǒng)設(shè)計工作主要在以下三個方面：（1）系統(tǒng)對浮標業(yè)務進行詳細的剖析并將其模塊化，進一步優(yōu)化業(yè)務流程;（2）結(jié)合實際應用需求，利用計算機技術(shù)將觀測數(shù)據(jù)進行柱狀圖、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）利用計算機及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)，設(shè)計及實現(xiàn)更穩(wěn)定、更可靠、更實用的浮標管理信息系統(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 南海浮標管理信息系統(tǒng)設(shè)計方案

在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，提出南海浮標管理信息系統(tǒng)的設(shè)計方案。方案的后臺開發(fā)語言使用C#語言，前臺展示用的是ASP.NET和ArcGIS Server地圖技術(shù)，程序開發(fā)平臺用的是微軟公司的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)。

南海浮標管理信息系統(tǒng)系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)接收、浮標顯示、統(tǒng)計查詢、報警設(shè)置、浮標管理、用戶管理等功能模塊，其中浮標顯示包括浮標分布顯示功能、實時顯示浮標數(shù)據(jù)功能;統(tǒng)計查詢包括數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)導出功能、數(shù)據(jù)可視化功能;報警設(shè)置包括監(jiān)控功能、報警功能、報警設(shè)置功能、報警日志功能;浮標管理功能包括增加刪除浮標功能、浮標維護功能、站位號管理功能。

3 系統(tǒng)應用

系統(tǒng)應用效果表明，本文設(shè)計的南海浮標管理信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)浮標的管理規(guī)范化，提高海洋浮標管理的安全性、可控性、可靠性及可監(jiān)督性，符合設(shè)計預期要求。除此之外，浮標管理信息系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)為海上實時數(shù)據(jù)，能夠反映海上的實際海況信息，在臺風到來的時候，為相關(guān)部門提供實時數(shù)據(jù)，推測未來海況的發(fā)展變化，發(fā)布相關(guān)信息，以供人民群眾進行參考，在臺風到來前做好應對工作。同時，也為海上船只航行提供相關(guān)海域的實時海況信息，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)，南海浮標管理信息系統(tǒng)有以下幾個主要顯著的優(yōu)點。

（1）系統(tǒng)的浮標業(yè)務進行詳細的剖析并將其劃分為六個部分，優(yōu)化了業(yè)務流程;（2）結(jié)合實際應用需求，利用計算機技術(shù)將觀測數(shù)據(jù)進行柱狀圖、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）對不同類型的海洋浮標統(tǒng)一到同一個數(shù)據(jù)庫中，方便用戶對不同類型的海洋浮標數(shù)據(jù)都能夠及時和方便的查詢，提高工作效率;（4）南海浮標管理信息系統(tǒng)采用面向?qū)ο蠓椒▉韺ο到y(tǒng)進行需求分析和系統(tǒng)設(shè)計，不僅提高了開發(fā)效率還便于以后的系統(tǒng)維護。

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

（1）數(shù)據(jù)處理能力依舊不足，在大數(shù)據(jù)的情況下，算法運行效率尚需提升;（2）系統(tǒng)界面可以進一步進行優(yōu)化;（3）系統(tǒng)部分模塊功能操作太過復雜，可以進行適當簡化。

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