16842.基于arcgis的海上安全航線規(guī)劃系統(tǒng)研究

1、分類號——UDC學(xué)校代碼武旌程歹大署學(xué)位論文10497英文題目ResearchonmaritimesafetyrouteplanningsystembasedonArcGIS研究生姓名鹽蕉盛一指導(dǎo)教師姓名——墮jL職稱—j些絲墜一學(xué)位—盛—一副指導(dǎo)教師姓名單位名稱申請學(xué)位級別職稱碩士430070郵編論文提交日期2Q13生Q3旦論文答辯日期2Q13生Q壘月學(xué)位授予單位盛叢壟墨盤堂學(xué)位授予日期!Q!≥生Q旦答辯委員會主席塞』壘評閱人王虹20

2、13年03月摘要隨著海運事業(yè)的發(fā)展和航海技術(shù)的進(jìn)步，海洋運輸在國際貿(mào)易中發(fā)揮著越來越重要的作用。在海上運輸中艦船導(dǎo)航是最重要的方向，而航線規(guī)劃又是艦船導(dǎo)航?jīng)Q策中的基礎(chǔ)性內(nèi)容。在海洋信息技術(shù)不斷進(jìn)步的推動下，海上交通不再拘泥于固定的傳統(tǒng)航線，可以依據(jù)掌握的全面海洋環(huán)境數(shù)據(jù)來實現(xiàn)航線規(guī)劃。傳統(tǒng)的航線規(guī)劃是由航海人員分析航海圖，根據(jù)要素的位置，做出相應(yīng)的分析決策。采用這種人工方法，航線規(guī)劃的質(zhì)量由航海人員的經(jīng)驗、能力和工作態(tài)度決定，存在人員工

3、作強度大和規(guī)劃航線安全隱患多的缺點，很難滿足現(xiàn)代航海的要求。如何將地理信息系統(tǒng)的空間分析功能融入電子海圖中，構(gòu)建海上智能交通系統(tǒng)，實現(xiàn)航線的自動規(guī)劃，成為了當(dāng)前國內(nèi)外研究的又一熱點。目前的航線規(guī)劃方法在設(shè)計質(zhì)量、效率和自動化水平等方面均有不同程度提高，但仍只分析較為理想和簡單的情形，難以實現(xiàn)航線的完全自動生成。本文以海上智能交通系統(tǒng)研究為背景，考慮海上航線具有大面積的可行區(qū)域，島嶼間距比較大且分布集中等特點，對航線規(guī)劃方法展開深入、細(xì)致

4、的分析。研究改進(jìn)了一種基于限定搜索區(qū)域減少障礙物數(shù)量并求取障礙物的最小凸多邊形包圍盒簡化障礙物的航線切線圖網(wǎng)絡(luò)模型，從而將航線優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為在起點和終點之間局部切線圖中求最小權(quán)值航線的問題，借助于ArcGISEngine平臺在陸上道路交通網(wǎng)絡(luò)模型尋優(yōu)中的成熟解決方案，利用Dijkstra圖搜索算法求解最優(yōu)航線。在航線切線圖網(wǎng)絡(luò)模型中，重點研究解決了凸多邊形內(nèi)外公切線求取算法以及起點終點間局部航線切線圖構(gòu)建算法。本系統(tǒng)以NETFramew

5、ork為集成開發(fā)環(huán)境，基于ArcGISEngine二次開發(fā)組件和文件Geodatabase數(shù)據(jù)庫，采用C撐為開發(fā)語言，實現(xiàn)了改進(jìn)切線圖航路網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建算法，并將求取的航路切線圖作為地理要素類保存在Geodatabase文件地理數(shù)據(jù)庫中，然后根據(jù)切線圖圖層構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，最后借助于ArcGISEngine網(wǎng)絡(luò)分析功能，完成了航線自動規(guī)劃功能。此外本系統(tǒng)還實現(xiàn)了電子海圖數(shù)據(jù)的加載、保存、瀏覽、距離計算等系統(tǒng)輔助功能。關(guān)鍵詞：航線規(guī)劃，航