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第1章 数字港航概论2

1.1 数字港航概述2

1.1.1 数字港航的概念2

1.1.2 数字港航与港航信息化的关系2

1.2 数字港航的高级发展阶段——智慧港航3

1.2.1 智慧港航的概念3

1.2.2 智慧港航与数字港航的关系3

1.2.3 智慧港口4

1.2.4 智慧航道4

1.2.5 智慧港航的特点6

1.2.6 智慧港航发展趋势6

1.3 我国水路交通信息化发展成绩辉煌7

1.3.1 通行效率明显提高7

1.3.2 信息服务水平明显提升8

1.3.3 市场监管能力明显增强8

1.3.4 保障能力明显提高9

1.3.5 发展环境明显改善10

1.4 水路交通运输信息化建设存在的问题11

1.5 “兴内河、优港口、强海运”——我国推进水运发展的着力点11

1.5.1 我国推进水运发展的总体思路11

1.5.2 着力健全信息支撑体系12

1.6 “十二五”我国水路交通信息化的发展计划12

1.6.1 发展需求13

1.6.2 发展目标14

1.6.3 基本任务15

1.6.4 建设重点16

1.6.5 实施效果20

1.7 数字港航融入现代信息新技术21

1.7.1 探索建设“水运交通信息云”21

1.7.2 把物联网技术引入水路交通信息体系24

1.7.3 把大数据引入水路交通信息体系26

1.8 数字港航关键技术30

1.8.1 网络与通信技术30

1.8.2 甚高频（VHF）与中／高频（MF/HF）技术31

1.8.3 无线传感器网络33

1.8.4 RFID技术34

1.8.5 M2M技术35

1.8.6 GPS技术36

1.8.7 AIS技术37

1.8.8 视频智能分析技术38

1.8.9 内河电子航道图技术（Inland ECDIS）38

第2章 数字港航建设总体构想41

2.1 我国数字港航建设战略构想41

2.1.1 我国信息化发展的战略目标与方针42

2.1.2 我国数字港航的发展构想42

2.1.3 我国数字港航的发展策略44

2.2 全国水运行业综合信息平台建设方案及推进思路47

2.2.1 总体目标和总体思路47

2.2.2 建设内容49

2.2.3 建设原则53

2.2.4 实施方案54

2.2.5 总体要求55

2.3 数字港航建设方针与设计原则56

2.3.1 数字港航建设的方针56

2.3.2 数字港航设计的原则56

2.4 数字港航建设遵循的政策、规范及标准57

2.4.1 建设应遵循的主要政策、法规57

2.4.2 建设应遵循的主要规范及标准58

2.5 数字港航体系的总体结构62

2.5.1 结构层次62

2.5.2 数字港航三大保障体系64

2.6 数字港航体系的建设任务65

2.6.1 夯实港航网络系统65

2.6.2 构建港航数据中心67

2.6.3 建设港航地理信息平台71

2.6.4 建设港航行业运行监测平台72

2.6.5 建设港航公共信息服务平台73

2.6.6 建设数字港口系统74

2.6.7 建设数字航道系统76

2.6.8 建设数字航运系统77

2.6.9 建设数字船检系统79

2.6.10 构筑水运“一站式”综合门户平台81

2.7 信息安全保障体系83

2.7.1 建设原则83

2.7.2 遵循的主要规范及标准83

2.7.3 安全策略84

2.7.4 安全措施85

2.7.5 安全管理86

2.7.6 政务内网的安全防护87

2.7.7 政务外网的安全防护88

2.7.8 不同信息安全域的信息安全交换88

2.7.9 安全审计89

2.7.10 局部计算环境安全89

2.7.11 数据安全90

2.7.12 应急响应体系91

2.7.13 安全服务与风险评估91

2.8 标准与规范体系91

2.8.1 软件接口标准92

2.8.2 基础元数据标准92

2.8.3 数据交换格式标准92

2.8.4 文档交换格式标准93

2.8.5 信息分类编码标准93

2.8.6 共享数据集标准94

2.8.7 认证、授权和访问控制标准94

2.8.8 安全技术标准94

2.8.9 系统管理规范95

2.9 建设与运行保障机制95

2.9.1 建设保障机制95

2.9.2 运行保障机制96

第3章 港航数据中心建设99

3.1 建设目标、任务99

3.1.1 建设目标99

3.1.2 建设任务100

3.2 数据中心结构102

3.2.1 总体结构102

3.2.2 逻辑结构103

3.2.3 技术框架105

3.3 信息资源规划107

3.3.1 信息资源规划的目的107

3.3.2 信息资源规划的内容107

3.3.3 信息资源规划的原则109

3.3.4 信息资源规划的思路109

3.4 数据资源库110

3.4.1 建设要求110

3.4.2 综合数据库111

3.4.3 数据仓库113

3.4.4 元数据库115

3.5 数据采集交换115

3.5.1 数据采集交换主体116

3.5.2 数据采集交换内容及其特点116

3.6 数据服务应用122

3.6.1 服务应用系统结构122

3.6.2 数据服务内容127

3.7 数据管控129

3.7.1 数据管控体系总体结构129

3.7.2 元数据管理130

3.7.3 数据标准管理131

3.7.4 数据质量管理131

3.8 趋向虚拟化的港航数据中心131

3.8.1 面向数据中心的虚拟化应用技术132

3.8.2 数据中心应用虚拟化的方案134

3.9 数据中心建设136

3.9.1 建设理念136

3.9.2 建设步骤138

第4章 港航地理信息平台146

4.1 概述146

4.1.1 港航地理信息平台简介146

4.1.2 国内外港航地理信息发展现状及趋势147

4.1.3 港航地理信息平台的建设内容148

4.1.4 港航地理信息平台的基本功能149

4.1.5 港航地理信息平台的应用范围150

4.1.6 电子海图在港航地理信息平台中的作用151

4.1.7 相关术语152

4.2 电子海图的基本概念153

4.2.1 电子海图153

4.2.2 电子海图数据154

4.2.3 电子海图应用系统157

4.2.4 系统电子航海图157

4.2.5 内河电子航道图158

4.2.6 相关标准规范158

4.3 总体设计159

4.3.1 系统目标159

4.3.2 支撑体系160

4.3.3 总体架构160

4.4 关键技术162

4.4.1 服务式GIS162

4.4.2 OGC互操作规范164

4.4.3 空间数据库引擎166

4.4.4 REST服务166

4.4.5 地图缓存168

4.5 制作数字港航“一张图”169

4.5.1 数据预处理170

4.5.2 图幅预处理171

4.5.3 地图加载172

4.5.4 地图渲染173

4.5.5 专题图层加工175

4.5.6 缓存制作176

4.5.7 标准规范179

4.5.8 港航“一张图”建设效果181

4.5.9 港航“一张图”与公路“一张图”的整合182

4.6 服务接口182

4.6.1 GIS通用组件服务183

4.6.2 数据共享服务184

4.6.3 港航业务专题服务184

4.7 港航地理信息应用系统185

4.7.1 空间数据管理与更新子系统185

4.7.2 港航地理信息共享服务子系统188

第5章 港航运行监控服务平台建设191

5.1 水路交通运行监测系统191

5.1.1 系统任务191

5.1.2 系统需求193

5.1.3 系统服务对象198

5.1.4 系统架构、流程、接口及建设任务198

5.1.5 水路日常运行监测与预警207

5.1.6 基建项目监测211

5.1.7 视频监测管理211

5.1.8 日常值守管理216

5.1.9 信息上传下达218

5.1.10 应急处置管理222

5.2 水路重点物资运输监控系统226

5.2.1 北斗导航系统的优势227

5.2.2 北斗二号系统功能227

5.2.3 北斗二号定位原理228

5.2.4 重点物资运输监控系统的构建229

5.3 水路危险化学品存储及动态监管系统230

5.3.1 技术原理231

5.3.2 系统框架231

5.3.3 系统的作用232

第6章 港航公共信息服务平台建设233

6.1 水路交通出行信息服务系统233

6.1.1 系统任务233

6.1.2 系统需求234

6.1.3 系统的结构与流程235

6.1.4 系统接口238

6.1.5 水路交通出行信息服务240

6.1.6 出行内容管理子系统245

6.1.7 出行网站子系统248

6.1.8 呼叫中心子系统254

6.1.9 短信平台255

6.2 船岸信息一体化服务系统256

6.2.1 船载网络系统256

6.2.2 岸基网络支撑系统259

6.3 港航物流信息服务平台262

6.3.1 港航物流信息服务平台概述263

6.3.2 港航物流信息服务平台的搭建263

6.3.3 港航物流信息服务平台的组成266

第7章 数字港口建设270

7.1 数字港口建设背景270

7.1.1 世界港口的发展历程270

7.1.2 我国数字港口的发展270

7.2 数字港口概述271

7.2.1 数字港口的概念271

7.2.2 数字港口的特点272

7.2.3 数字港口建设的必要性272

7.2.4 港口数字化的优势274

7.2.5 港口数字化的表现形式275

7.2.6 数字港口建设的基本内容276

7.2.7 数字港口建设的意义277

7.3 港口管理信息系统278

7.3.1 建设目标279

7.3.2 建设原则279

7.3.3 建设内容及要求280

7.3.4 港口管理信息数据库主要数据项281

7.3.5 主要业务系统283

7.3.6 广西港口综合管理信息系统简介288

7.4 方兴未艾的智慧港口305

7.4.1 智慧港口的内涵与功能305

7.4.2 智慧港口系统框架307

7.4.3 智慧港口建设的主要任务308

第8章 数字航道建设319

8.1 概述319

8.1.1 数字航道的概念319

8.1.2 国内发展状况320

8.1.3 建设数字航道的意义321

8.2 总体方案322

8.2.1 发展目标322

8.2.2 总体框架322

8.2.3 建设原则325

8.2.4 建设的主要任务325

8.2.5 保障措施326

8.2.6 智能航道展望326

8.3 电子航道图系统328

8.3.1 目标与功能328

8.3.2 主要考虑因素329

8.3.3 运行流程329

8.3.4 技术方案331

8.3.5 发展方向335

8.4 航标遥测遥控系统338

8.4.1 目标与功能338

8.4.2 主要考虑因素338

8.4.3 运行流程339

8.4.4 技术方案339

8.4.5 发展方向343

8.5 航道管理信息系统346

8.5.1 目标与功能346

8.5.2 主要考虑因素346

8.5.3 运行流程346

8.5.4 技术方案347

8.5.5 发展方向349

8.6 船闸调度系统350

8.6.1 目标与功能350

8.6.2 主要考虑因素351

8.6.3 运行流程351

8.6.4 技术方案352

8.6.5 发展方向357

8.7 自动水位站系统358

8.7.1 目标与功能358

8.7.2 主要考虑因素359

8.7.3 运行流程359

8.7.4 技术方案359

8.7.5 发展方向360

8.8 航道及船闸视频监控系统361

8.8.1 目标与功能361

8.8.2 主要考虑因素361

8.8.3 系统构成361

8.8.4 技术方案362

8.9 对外服务系统363

8.9.1 目标与功能363

8.9.2 主要考虑因素364

8.9.3 运行流程364

8.9.4 技术方案364

8.10 运行维护管理365

8.10.1 运行管理机制365

8.10.2 维护管理模式366

第9章 数字航运建设369

9.1 水路建设与运输市场信用信息服务系统369

9.1.1 系统概述370

9.1.2 系统业务架构373

9.1.3 系统信息架构374

9.1.4 系统技术架构376

9.1.5 系统布局377

9.1.6 系统边界379

9.1.7 水路建设与运输市场信用信息服务系统381

9.2 水路运输经济运行监测预警与决策分析系统385

9.2.1 系统概述385

9.2.2 系统业务框架388

9.2.3 系统技术框架390

9.2.4 系统布局392

9.2.5 系统边界392

9.2.6 各级应用系统功能基本要求393

第10章 数字船检建设405

10.1 船舶检验简介405

10.1.1 船检机构的组织406

10.1.2 船检机构的工作内容407

10.1.3 船检信息化现状408

10.2 船检信息化建设原则与目标410

10.2.1 船检信息化建设原则410

10.2.2 船检信息化建设目标411

10.3 船检信息化特点和存在的问题412

10.3.1 船检信息化特点412

10.3.2 船检信息化存在的问题412

10.4 船检信息化的建设413

10.4.1 船检信息化建设的思路413

10.4.2 船检信息化建设的内容414

10.5 数字船检总体结构415

10.5.1 应用系统逻辑关系415

10.5.2 船检信息资源管理416

10.5.3 数字船检系统组成417

10.6 船舶检验监督管理系统420

10.6.1 系统概述420

10.6.2 系统技术特点421

10.6.3 系统结构422

10.6.4 系统功能423

10.7 船舶检验发证管理系统424

10.7.1 系统功能424

10.7.2 系统信息流426

10.7.3 系统总体结构427

10.7.4 系统技术特点428

10.8 全国船检数据库428

10.8.1 全国船检数据库概况428

10.8.2 初次数据汇总429

10.8.3 数据交换系统429

第11章 方兴未艾的船联网433

11.1 物联网433

11.1.1 物联网的概念433

11.1.2 物联网与互联网434

11.1.3 物联网体系结构436

11.1.4 物联网标准体系框架438

11.1.5 物联网关键技术440

11.1.6 物联网主要特征443

11.1.7 物联网的应用领域445

11.1.8 我国物联网发展问题447

11.2 船联网449

11.2.1 船联网的概念449

11.2.2 国内外研究现状450

11.2.3 船联网体系结构452

11.2.4 船联网标准体系框架456

11.2.5 船联网关键技术459

11.2.6 船联网主要特点461

11.2.7 船联网的基本要素463

11.2.8 船联网建设原则及问题464

第12章 遥感在港航交通的应用467

12.1 遥感在交通的应用概述467

12.1.1 遥感的概念467

12.1.2 交通遥感的定义468

12.1.3 交通遥感的特点468

12.1.4 交通遥感的应用范畴469

12.1.5 交通遥感在国内应用现状469

12.1.6 交通遥感发展趋势472

12.1.7 交通遥感应用前景474

12.2 遥感在港航交通的应用概述477

12.3 基于遥感技术的航道水文泥沙监测478

12.3.1 航道水文泥沙监测概述478

12.3.2 专题数据分析479

12.3.3 遥感技术应用480

12.3.4 应用业务流程481

12.4 基于遥感技术的船只监测482

12.4.1 船只监测概述482

12.4.2 专题数据分析483

12.4.3 遥感技术应用484

12.4.4 应用业务流程484

12.5 基于遥感技术的海上溢油监测485

12.5.1 海上溢油监测概述485

12.5.2 专题数据分析486

12.5.3 遥感技术应用487

12.5.4 应用业务流程488

第13章 数字港航建设典型案例491

13.1 内河信息服务系统（RIS）491

13.1.1 系统背景491

13.1.2 欧洲内河航运综合信息服务系统492

13.1.3 我国内河航运综合信息服务系统496

13.2 基于船舶位置的海上综合信息服务平台497

13.2.1 平台建设背景497

13.2.2 平台建设单位498

13.2.3 平台基本情况499

13.2.4 平台功能500

13.2.5 平台主要特点503

13.2.6 平台的先进性和成熟性505

13.2.7 基于平台架构的两个应用系统508

13.2.8 平台推广范围和应用效果511

13.3 广州港危险货物安全监管系统513

13.3.1 系统建设背景513

13.3.2 系统建设单位514

13.3.3 系统建设目标514

13.3.4 系统总体架构515

13.3.5 系统主要技术516

13.3.6 系统实现途径517

13.3.7 系统功能518

13.3.8 系统应用效果521

13.4 广州港引航调度管理信息系统522

13.4.1 系统建设背景522

13.4.2 系统建设单位523

13.4.3 系统基本情况524

13.4.4 系统功能526

13.4.5 主要特点及优势547

13.4.6 系统应用效果547

13.5 检港联动快速查验系统548

13.5.1 系统建设背景548

13.5.2 系统建设单位549

13.5.3 系统技术架构549

13.5.4 系统功能550

13.5.5 系统主要特色551

13.5.6 系统应用效果552

第14章 广西数字港航建设与发展的探索555

14.1 十年探索初见成效555

14.1.1 概述555

14.1.2 建设目标556

14.1.3 建设重点556

14.1.4 建设的主要内容及成效556

14.1.5 建设中存在的问题568

14.2 西江黄金水道多梯级、多线船闸智能联合调度平台569

14.2.1 项目概况569

14.2.2 建设任务570

14.2.3 平台的结构570

14.2.4 平台的功能571

14.2.5 建设的重点与难点572

14.2.6 建设的成效573

14.2.7 建设体会574

14.3 广西数字航道系统574

14.3.1 项目概况574

14.3.2 建设任务574

14.3.3 系统的结构575

14.3.4 系统的功能575

14.3.5 建设的重点与难点575

14.3.6 建设的成效576

14.4 发展规划576

14.4.1 概述576

14.4.2 发展需求576

14.4.3 发展目标579

14.4.4 总体框架581

14.4.5 主要任务582

14.4.6 保障措施589

14.5 发展展望590

14.5.1 广西港航云计算中心590

14.5.2 广西港航船联网管理平台591

14.5.3 广西港航3S立体综合展示平台591

参考文献593

专业术语中英文对照597