海洋传感器网络数据与信息架构研究

传统的无线传感器网络在海洋环境监控、船舶状态控制等领域发挥着重要的作用,然而这些传感器网络的设计、部署等过程往往针对某一特定的使用需求,难以做到功能和信息的集成和共享,使用成本较高且维护难度较大。为解决这一问题,本文提出一种海洋传感器网络数据与信息架构,该架构结合当前流行的软件定义概念,将海洋传感器网络分为数据层、控制层和应用层,将传感器网络的功能实现与物理实现相分离,使得同一传感器网络能够支持不同的上层应用,且不同的传感器网络也能够支持同一个业务,为海洋传感器网络的进一步推广使用和数据信息的集成、分析、共享等提供了重要基础。     

基于WebGIS的海洋地理信息共享平台设计与实现

为更加广泛的开展海洋科考、海洋资源勘探、海事救援等活动,不单需要特定领域的专业知识,更需要对于海洋地理信息的全面掌握,从而提高各种活动的执行效率。根据对未来海洋活动实际需求的深入研究,本文提出一种基于WebGIS的海洋地理信息共享平台,该平台使用MapServer开源平台,使用WebGIS作为实现工具,能够提供方便、有效和可交互的海洋信息共享与可视化能力,并且能够通过互联网和局域网提高不同领域中海洋信息的交互和利用能力。     

基于TGIS的港口地理信息云平台建设

为解决智慧港口建设过程中存在的系统重复建设、数据无法共享、标准不统一等问题,研究建立基于时态地理信息系统的港口地理信息云平台。对空间数据资源进行分类,规范数据更新维护流程,建立基于时空大数据模型的数据资源体系;以服务的形式对外提供数据访问和操作的接口,保护数据的安全。平台的建设将消除信息"孤岛",减少重复投资,实现资源共享和集约化管理,为智慧港口建设提供标准化、精细化、动态化的地理信息资源服务。     

基于Java的SOA分层研究与设计

从软件系统的复杂性出发,详细研究了基于Java的SOA系统的分层模型。对于复杂的软件系统,SOA自身从横向角度将其分割为独立的服务。在此基础之上,文章运用分层理论,将SOA系统从纵向角度再进行分层,形成了自上而下的5层架构模型：应用层、服务接口层、业务层、数据接口层及数据库层。最底层数据库层提供数据的持久化机制,上面4层都在其下一层提供支持的基础之上,完成自身的功能。最上层应用层调用服务并构建用户的业务流程。服务接口层为应用层调用服务提供标准化的接口,使该服务可提供给任何异构平台和任何本地或者远程用户使用。     

城市客运信息服务系统整合及实现模式研究

对城市客运信息服务系统的产生动因与作用机理进行了介绍,并通过对其相关技术与组织体系的互动关系分析,为实现系统整合的可能视角及方法奠定了概念背景。针对城市客运信息服务系统在城市交通体系中的定位,分别从战略、执行力和推进动力角度对系统实现模式提出了明确要求,并以此为分析基础提出了以“服务应用层战略规划”和“信息环境层协调构建”为切入点的系统整合框架。最后在实现模式上提出了从初期建设利用少量接口直接联系各服务应用系统与基础管理系统逐步向共建共享共用信息平台转换的建设策略。     

船舶装备在线采购异常信息智能检测系统

针对传统船舶装备在线采购异常信息检测系统,信息检测速率低的问题,设计分布式船舶装备在线异常信息智能检测系统。设计出入局信息采集设备,对采购信息进行分光收集,建立信息应用层,将采集信息进行IP协议还原和TCP协议还原,形成数据流存储于协议层内,建立规则树,将规则异常数据与数据流进行匹配,实现船舶装备在线采购异常信息检测。实验数据表明,相比较传统检测系统,设计的分布式异常信息检测系统检测速率提高近17%,具有更高的信息智能检测效率。     

港口场外运输服务管理平台的设计与实现

为提高港口场外运输服务水平和工作效率,综合地理信息平台、高精度地图测绘数据、通信及互联网技术等,设计开发了一款港口场外运输服务管理平台。该平台采用主流SOA架构,主要包括数据层、服务层和前端应用层,可实现外部集装箱卡车(外集卡)预约服务、从闸口到达作业地点的导航路径计算与引导、外集卡与场桥的联动、外集卡行驶过程中的交通信息提示、故障救援等全流程服务,同时实现外集卡运行和作业的实时监控、业务数据统计和共享等功能。通过该平台的实际应用,实现了外集卡运输全流程、精细化的管理,提升了外集卡运输的服务水平和生产效率,提高了港口场外运输服务的信息化、智能化水平。     

数字海洋地理空间交通治理框架建设方法研究

海洋地理空间信息数据对于航运智能化发展至关重要,是推进智能航运的基础和框架,它不但能实现各涉海部门的信息整合,而且能为未来航运发展提供更加高效的服务。本文以基础数据为支撑、数据的共建共享为关键、政策法规标准为保障、应用服务为宗旨。通过开展数字海洋地理空间框架建设,构建海上交通治理框架,从而为保障交通秩序、处理应急事件和促进绿色环保提供基础支撑。     

油气泄漏灾害下海洋平台风险评估及安全措施研究

油气泄漏引起的火灾和爆炸事故是海洋平台主要风险之一。为了提高海洋平台作业环境的安全性,以辽河1号海洋平台为研究背景,用事件树(Event Tree)方法和ALARP(As Low As Reasonable Practicable)评价标准为依据,以挪威船级社(DNV)风险分析软件SAFETI为计算工具,对油气泄漏灾害下海洋平台进行定量风险评估,并对影响事故风险的因素进行了研究,提出了火灾和爆炸灾害下海洋平台危险区域的防护措施,得到了较好的效果。     

基于云存储的船舶通信数据存储平台设计与应用

随着海洋各类电子信息广泛应用,传统的基于单中心的通信数据存储平台性能已经越来越不能满足数据类型及数据量的极速增长。基于云平台的存储系统可以通过分布式的物理资源对数据进行统一存储,不仅提高了存储数据效率,并且通过云存储中心可以对各种类型的存储数据进行检索,可实现不同物理地址数据的共享。本文针对不同区域的船舶AIS系统,在研究AIS数据信息特征的基础上,设计基于云存储的信息共享平台,最后进行仿真。     

浮动隔声结构在自升式海洋平台上的应用

浮动隔声结构在空气噪声和结构噪声的控制上效果显著。本文基于声学分析软件VA One建立自升式海洋平台的声学模型进行噪声研究,将浮动隔声结构应用于自升式海洋平台。通过噪声预报前后的对比分析表明:浮动隔声结构对噪声源舱室向外辐射噪声量的减少贡献大,减振降噪效果好,但对舱室自身的降噪效果不是很明显。     

长江数字航道建设成果及展望*

针对长江数字航道建设,提出由平台层、数据层、应用层、服务层和保障层组成的数字航道总体构架,分析数字航道建设规划内容、工程建设进展以及工程建设取得的效果,并提出今后数字航道建设工作发展的重点要求,以推动长江航道建设与管理向信息化服务方向转变。     

北方海区海事测绘信息服务顶层设计研究

目前,我国的测绘生产技术已完成由传统的测绘技术向数字化测绘技术的整体转变,正经历着信息化测绘技术的变革;在地理信息产品方面已从传统的纸质地图转变成了4D产品等数字产品阶段,但远远不能满足日益增长的社会需求,迫切需要提供地理信息的社会化、网络化服务。海洋测绘作为测绘的一个重要组成部分,将会实现信息化。信息化也是海事测绘发展的必然趋势,作为北方海区测绘生产主管部门,天津海事测绘中心在数字化测绘技术的推动下,完成了海事测绘数据的＂原始积累＂,当前正面临着向提供海事测绘地理信息服务的转变。     

基于物联网环境的海上AIS大数据挖掘模型构建

传统的数据挖掘模型会受周围环境因素的影响,无法精准挖掘海上船舶运行数据,为此构建基于物联网环境的海上AIS大数据挖掘模型。在物联网平台将船舶运行轨迹、停泊轨迹和位置信息存入数据库中进行AIS数据预处理,为减小环境因素的波动,设置船舶AIS数据传输条件,利用聚类算法进行过滤处理,实现海上AIS大数据挖掘模型的构建。在实际测试中为考察2种数据挖掘模型的效果,分别在人为干扰环境下和同频干扰的环境下进行对比实验,由对比结果可知,所提方法可以精准的挖掘海上船舶AIS数据。     

船载雷达图像同频干扰抑制方法研究

同频干扰是船载雷达原始图像中首要处理的有源噪声。以大连海事大学育鲲轮教学实习船与海上作业平台上采集到的雷达原始图像为研究数据,首先将不同图像的干扰噪声进行定级划分,并在以方位角为横轴、量程为纵轴的平面直角坐标系统下,基于改进的Prewitt算子,对比鲁棒自动阈值法(Robust Automatic Threshold Selection,RATS)、最大类间方差(Otsu)、最大熵模型(Maximum Entropy Model,MaxEnt)三种阈值分割方法,提取同频干扰噪声;再基于线性内插和均值滤波抑制噪声;最后将处理好的图像转换至极坐标系统下。研究表明:(1)相比Otsu与Max Ent,采用RATS方法进行阈值分割,更适用于提取同频干扰噪声。(2)相比均值滤波,线性内插在抑制同频干扰噪声方面,效率较高,处理的效果较好,且能较为完善地保留图像的原始信息。     

舰船信息共享服务平台的安全策略

舰船信息共享服务平台中存在大量机密信息,一旦泄露,将造成不可估量的后果。为此,针对当前基于任务、属性以及角色的安全访问策略漏洞问题,提出一种新的舰船信息共享服务平台的安全策略。该策略结合信任值理论,利用网络爬虫技术获取用户行为数据,通过计算用户行为信任值判断用户是否可信,从而以此为基础判断用户是否可以访问平台。结果表明,与上述3种传统安全访问策略相比,所提安全策略控制下,非法成功访问率只有0.2%,因此能更为精准的对非法访问进行阻拦,保证了信息共享服务平台中信息的安全。     

海河联运信息监管平台设计与实现

针对海河联运船港货信息监管和服务的业务需求，提出一套海河联运船港货信息互联互通及动态可视化展示技术方案，该方案是基于HTML5/JavaScript的前端设计架构，综合利用数据采集与多源数据融合、数据库存储与管理、数据动态分析及应用等技术，形成海河联运船-港-货大数据，并利用电子海图/航道图地理信息基础平台通过大数据面板实现对海河联运信息的实时展示和动态监管。该方案打破了传统内河码头/航道与海港码头间的信息壁垒，通过可视化的大数据面板为港航管理人员和服务用户提供高效、便捷的信息管理与监管服务，并以嘉兴地区海河联运业务数据作为数据源验证其可行性。     

云平台下的海上军事一体化管理系统研究

现代海事战争归根到底是信息的战争,将云平台应用到现代海上军事一体化管理系统中,能够有效保证系统的计算效率、实时性,能够实现不同用户的资源共享。本文建立基于基础资源层、通信传输层、应用服务层和海上应用层的海上军事一体化管理体系,并设计系统功能,针对系统功能阐述系统服务运行机制,为更好信息作战提供强有力的理论基础。     

海洋地理信息在航运中的运用与发展趋势

简述海洋地理信息产品内涵,回顾海洋地理信息在国内外航运中运用的历史及发展现状,展望其发展趋势,认为21世纪通过网络化、信息化、数字化及卫星通信技术的应用,建立数字化、智能化的海洋地理信息集成系统,将从本质上扩大和提升海洋地理信息产品的保障和服务功能。     

B/S架构的海上船舶交通信息管理系统

为了实现海上船舶交通管理的信息共享,提高对海上船舶交通信息管理的智能水平,提出一种基于B/S架构的海上船舶交通信息管理系统开发设计方案。系统采用无线信息采集层、网络数据传输层和面向对象应用层的3层结构,采用RFID、无线传感器、红外等数据信息感知技术进行海上船舶交通信息的原始采集,在B/S架构体系上进行交通信息管理系统的总线数据传输和远程通信设计,系统采用Lab Windows/CVI和B/S结构进行无线通信组网设计,在应用层完成整个船舶交通信息处理和交叉编译操作,在嵌入式内核下进行海上船舶交通信息管理系统的软件开发设计。系统测试结果表明,采用该系统进行海上船舶交通信息管理的智能性较好,对交通信息的集成调度能力较强。