南海浮标管理信息系统的设计与实现

周保成 张金尚 王研 黄桦

摘 要：随着国家海洋强国战略的提出，提高海洋管理水平迫在眉睫，建设全国海洋观测网是一个海洋管理的基础性工作。海洋观测网的建设可以为发展海洋经济、海洋防灾减灾、创新海洋科技、维护海洋权益和建设生态文明提供很好的帮助，而海洋浮标网建设与管理是全国海洋观测网建设中的重要一环，利用计算机及网络技术，提升海洋浮标网运行效率及其信息化程度，进一步完善和优化浮标管理流程。

关键词：南海;浮标;管理信息系统;设计;实现

十八大以来，我国的海洋事业蓬勃发展，远洋考察硕果累累，深海观测技术日新月异，蛟龙探海、雪龙探极等科学考察任务如火如荼的在开展，海洋考察工作需要可靠的海况预报来进行保障和详细的历史观测数据进行分析。但是，海洋考察工作受航海时间和航线限制，相关观测数据缺乏时间连续性。因此，采用海上浮标进行海洋基础资料的长期、连续性观测，并获取实时观测数据、处理数据、分析结果、提供决策依据和基础数据，海上浮标获取的数据需要进行实时接收并分析处理，浮标管理信息系统就显得极为重要。本文将主要讲述对南海浮标管理信息系统的设计和实现。

1 南海浮标管理信息系统内容

海上的浮标所搭载的各类传感器能够实时采集海上的波浪、气压、海流、风、气温等海洋水文气象数据和定时的图像视频，然后将采集的部分数据通过北斗通信方式传给陆地浮标管理信息系统;陆地浮标管理信息系统作为整个系统中极为重要的一部分，起着接实时收数据并处理数据的作用。目前，南海有9个浮标，分布于南海各海域，而且随着浮标网的建设，海上浮标将不断增加，浮标观测要素也在不断增加，所获得的数据量也将越来越多。因此，优化浮标管理流程，创新浮标管理方式，确保浮标管理工作能够有条不紊的开展，迫切需要构建一套科学高效的浮标管理信息系统。

2 南海浮标管理信息系统设计

2.1 南海浮标管理信息系统设计内容

目前，国内的浮标管理信息系统普遍停留在基本满足数据接收和观测数据下载的初始阶段，在数据可视化、数据统计查询、权限管理、报警等方面普遍有所欠缺。因此，我们所开发的浮标管理信息系统设计工作主要在以下三个方面：（1）系统对浮标业务进行详细的剖析并将其模块化，进一步优化业务流程;（2）结合实际应用需求，利用计算机技术将观测数据进行柱状图、折线图、气泡图等可视化展现，提升海洋观测数据利用效率;（3）利用计算机及网络相关技术，设计及實现更稳定、更可靠、更实用的浮标管理信息系统，完善全国海洋观测网建设，提升海洋管理信息化水平。

2.2 南海浮标管理信息系统设计方案

在充分调研的基础上，提出南海浮标管理信息系统的设计方案。方案的后台开发语言使用C#语言，前台展示用的是ASP.NET和ArcGIS Server地图技术，程序开发平台用的是微软公司的Visual Studio 2008，数据库经过筛选采用了微软公司的SQL Server 2008，系统主要是采用B/S的三层结构。

南海浮标管理信息系统系统主要包括数据接收、浮标显示、统计查询、报警设置、浮标管理、用户管理等功能模块，其中浮标显示包括浮标分布显示功能、实时显示浮标数据功能;统计查询包括数据查询、数据导出功能、数据可视化功能;报警设置包括监控功能、报警功能、报警设置功能、报警日志功能;浮标管理功能包括增加删除浮标功能、浮标维护功能、站位号管理功能。

3 系统应用

系统应用效果表明，本文设计的南海浮标管理信息系统能够实现浮标的管理规范化，提高海洋浮标管理的安全性、可控性、可靠性及可监督性，符合设计预期要求。除此之外，浮标管理信息系统接收到的数据为海上实时数据，能够反映海上的实际海况信息，在台风到来的时候，为相关部门提供实时数据，推测未来海况的发展变化，发布相关信息，以供人民群众进行参考，在台风到来前做好应对工作。同时，也为海上船只航行提供相关海域的实时海况信息，避免恶劣天气，保障海上船只及人员安全。

4 结语

通过归纳总结，南海浮标管理信息系统有以下几个主要显著的优点。

（1）系统的浮标业务进行详细的剖析并将其划分为六个部分，优化了业务流程;（2）结合实际应用需求，利用计算机技术将观测数据进行柱状图、折线图、气泡图等可视化展现，提升了海洋观测数据利用效率;（3）对不同类型的海洋浮标统一到同一个数据库中，方便用户对不同类型的海洋浮标数据都能够及时和方便的查询，提高工作效率;（4）南海浮标管理信息系统采用面向对象方法来对系统进行需求分析和系统设计，不仅提高了开发效率还便于以后的系统维护。

同时，可以看到本文提出的南海浮标管理信息系统尚存在以下不足，这些不足将会是我们未来一段时间重点解决的问题。

（1）数据处理能力依旧不足，在大数据的情况下，算法运行效率尚需提升;（2）系统界面可以进一步进行优化;（3）系统部分模块功能操作太过复杂，可以进行适当简化。

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