基于iOS平臺的科考船航線數(shù)據(jù)處理及監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著科技的不斷進(jìn)步，越來越多的國家和地區(qū)加入了開發(fā)極地資源、海洋資源的行列，特別是極地科學(xué)考察及研究方面已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。在極地科學(xué)考察及研究方面，我國科學(xué)考察船軟硬件設(shè)備也不斷升級改善，實(shí)現(xiàn)了科學(xué)考察的網(wǎng)絡(luò)信息化，如雪龍?jiān)诰€網(wǎng)絡(luò)信息平臺。高效的科學(xué)考察引發(fā)了人們對了解實(shí)時(shí)科學(xué)考察船運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境變化及前方預(yù)報(bào)等信息服務(wù)的需求，特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，移動(dòng)設(shè)備的普及率提升，網(wǎng)絡(luò)速度的不斷提升，網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)的逐漸下降，用戶對通過移

2、動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)獲取信息服務(wù)的習(xí)慣逐漸養(yǎng)成，因此，需要開發(fā)一套展示考察船的歷史、當(dāng)前及可預(yù)見的將來狀態(tài)的移動(dòng)在線系統(tǒng)平臺，滿足相關(guān)工作人員及關(guān)心考察船的公眾對考察船的實(shí)時(shí)在線關(guān)注。
　　本文以雪龍?jiān)诰€網(wǎng)絡(luò)信息平臺為背景，在分析現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)信息平臺優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出船上船下局域網(wǎng)內(nèi)與互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的B/S結(jié)構(gòu)與iOS移動(dòng)平臺相結(jié)合的解決方案。一方面實(shí)現(xiàn)信息資源的多平臺展示，另一方面實(shí)現(xiàn)桌面系統(tǒng)向移動(dòng)終端的拓展及飛躍，讓人們體驗(yàn)移動(dòng)智能時(shí)代的便利，提

3、高信息的展示時(shí)效性和利用率。本文結(jié)合中國極地研究中心的“雪龍?zhí)枴笨茖W(xué)考察船的實(shí)際需求，對考察船航線數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)篩選、航線展示優(yōu)化技術(shù)等有針對性的研究，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一款支持船上船員、船下社會(huì)公眾及工作人員使用的iOS平臺下的科學(xué)考察船監(jiān)控在線系統(tǒng)軟件。
　　論文首先對國內(nèi)極地科學(xué)考察事業(yè)發(fā)展中雪龍?jiān)诰€網(wǎng)絡(luò)信息平臺進(jìn)行分析，并對現(xiàn)代社會(huì)人們對雪龍?zhí)枠O地科考關(guān)注的需求和現(xiàn)有的基于iOS平臺的地圖類、天氣類應(yīng)用進(jìn)行調(diào)研，包括國

4、內(nèi)外的研究現(xiàn)狀等。具體對有代表性的應(yīng)用深入研究，通過充分分析其特點(diǎn)和不足，進(jìn)行了總結(jié)、對比和改進(jìn)。
　　其次，在航線數(shù)據(jù)研究方面，具體針對數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)篩選策略、航線展示優(yōu)化方面，分析了在面向移動(dòng)端數(shù)據(jù)處理相關(guān)理論基礎(chǔ)，包括不確定性數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)清洗、貝塞爾曲線、曲線擬合；在本文系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面，也分析了其中使用的相關(guān)技術(shù)，并對其進(jìn)行了介紹，包括Core Data數(shù)據(jù)庫技術(shù)、iOS多線程技術(shù)、MVC設(shè)計(jì)模式、高德地圖iOS SDK

5、。
　　再次，在B/S模式下，根據(jù)iOS平臺及移動(dòng)設(shè)備的特點(diǎn)，對考察船航線數(shù)據(jù)先進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在數(shù)據(jù)清洗方面提出非T冗余數(shù)據(jù)清洗方法和對一種新的ID-T異常錯(cuò)位數(shù)據(jù)的研究處理；進(jìn)一步對面向 iOS移動(dòng)端的海量航線數(shù)據(jù)篩選方法研究，提出Steering-P夾角篩選法、特征點(diǎn)選取法和Time-D間隔篩選法；對經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗和篩選方法的航線數(shù)據(jù)在移動(dòng)端展示方面，進(jìn)行考察船航線數(shù)據(jù)分析和插值擬合算法研究，包括與展示效果相關(guān)的數(shù)據(jù)粗細(xì)粒度因子

6、和地圖縮放比例因子的分析和提出基于貝塞爾曲線控制點(diǎn)思想的雪龍航線插值擬合算法。通過以上考察船航線數(shù)據(jù)處理，該航線數(shù)據(jù)直接在考察船監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中使用。
　　最后，根據(jù)考察船網(wǎng)絡(luò)信息平臺的特點(diǎn)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)信息展示的可行性等，對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)模式、系統(tǒng)數(shù)據(jù)層分析及構(gòu)建；在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)的功能展示進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)；通過面向iOS移動(dòng)端的考察船航線數(shù)據(jù)處理，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)基于總體設(shè)計(jì)、相關(guān)基礎(chǔ)知識和考

7、察船航線數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)主要模塊功能，如網(wǎng)絡(luò)模塊、航線繪制功能模塊等，實(shí)現(xiàn)高效的考察船在線數(shù)據(jù)展示，并真實(shí)的再現(xiàn)當(dāng)前航次航跡，實(shí)時(shí)推送最新狀態(tài)信息等。另外，此應(yīng)用還實(shí)現(xiàn)了多種輔助功能，包括好友分享、個(gè)性設(shè)置等。最后通過系統(tǒng)測試，驗(yàn)證系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
　　本文系統(tǒng)已成功研發(fā)和使用，本系統(tǒng)搭建起了一個(gè)連接雪龍?zhí)柡痛洗瑔T與船下社會(huì)公眾及相關(guān)工作人員的iOS信息共享平臺，有效實(shí)現(xiàn)考察船運(yùn)行環(huán)境及自身狀態(tài)監(jiān)控、間接輔助問題處理、資源共享等