iOS平臺(tái)下的雪龍監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

黃冬梅 郭穎新 趙丹鳳 何盛琪 劉健

(1上海海洋大學(xué)，上海201306;2中國(guó)極地研究中心，上海200136)

0 引言

由于歷史原因及國(guó)力所限，中國(guó)科考船［1］的發(fā)展相對(duì)落后，多數(shù)考察船的設(shè)備未能及時(shí)更新，存在整體配套不完善、探測(cè)手段落后、覆蓋范圍小、網(wǎng)絡(luò)信息化程度低等問題，難以滿足新科考的要求。在世界各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展海洋科學(xué)領(lǐng)域的今天，中國(guó)也對(duì)科考船提出了一系列新的要求。經(jīng)過極地考察“十一五”能力建設(shè)的實(shí)施，中國(guó)極地研究中心對(duì)“雪龍”號(hào)破冰船進(jìn)行了大規(guī)模的改造，更新和提高了設(shè)備及其性能，并且于2009年成功建設(shè)了“雪龍?jiān)诰€網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)”。該平臺(tái)借助海事衛(wèi)星通信鏈路(BGAN)，將考察船的實(shí)時(shí)航行動(dòng)態(tài)信息和科考儀器數(shù)據(jù)與國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)服務(wù)器同步，實(shí)現(xiàn)了科考船航行中各類傳感器的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)入庫(kù)(數(shù)據(jù)庫(kù))、準(zhǔn)實(shí)時(shí)(于互聯(lián)網(wǎng)信息系統(tǒng))發(fā)布等功能［2-3］，但對(duì)數(shù)據(jù)的展示和處理局限于PC端和服務(wù)器端，對(duì)實(shí)時(shí)獲取并發(fā)布最新信息、做出正確及時(shí)的反應(yīng)產(chǎn)生一定的束縛。

隨著移動(dòng)終端設(shè)備的個(gè)性化、智能化、靈活化，獲取實(shí)時(shí)信息的方式也從PC端逐漸轉(zhuǎn)移到了移動(dòng)端。使用移動(dòng)端獲取最新監(jiān)控信息已成為一種趨勢(shì)，如智能家居控制、溫室蔬菜大棚溫濕調(diào)控、醫(yī)療健康智能護(hù)理等。目前，“雪龍?jiān)诰€網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)”主要提供Web端服務(wù)，用戶需要通過聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的瀏覽器才能查看雪龍?zhí)栂嚓P(guān)數(shù)據(jù)信息。因此，設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的局限性，成為限制相關(guān)工作人員獲取實(shí)時(shí)信息、及時(shí)做出正確決策的一種瓶頸，而具有高性能、智能化、便攜性的移動(dòng)設(shè)備及提供地圖定位等服務(wù)的雪龍?zhí)栆苿?dòng)應(yīng)用，能彌補(bǔ)在第一時(shí)間獲取信息等多方面的不足。

近年來，國(guó)內(nèi)外出現(xiàn)了較多與定位及運(yùn)動(dòng)軌跡繪制相關(guān)的地圖類、運(yùn)動(dòng)類App，相關(guān)技術(shù)也逐漸成熟。國(guó)外的地圖類App代表如Google Maps提供全面而精確的地圖，具有興趣點(diǎn)設(shè)置功能;移動(dòng)眾包應(yīng)用Waze從各地的用戶獲取數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)基于GPS的社交功能;Bing Maps提供了某些地區(qū)的鳥瞰圖等等。運(yùn)動(dòng)類Run keeper應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了設(shè)置運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，記錄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)(包括瞬時(shí)速度、平均速度、距離等)，利用GPS記錄跑步路線的功能。國(guó)內(nèi)地圖類應(yīng)用較為典型的有百度地圖、高德地圖等，具備2D地圖、3D地圖、衛(wèi)星地圖、室內(nèi)地圖等多底圖展示功能，并且在定位、路線規(guī)劃和導(dǎo)航方面實(shí)現(xiàn)了高智能化。運(yùn)動(dòng)類應(yīng)用如咕咚運(yùn)動(dòng)基于GPS定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了精確追蹤運(yùn)動(dòng)路線功能［4-10］。以上具有對(duì)象定位、軌跡繪制功能的地圖類和運(yùn)動(dòng)類應(yīng)用，解決了移動(dòng)終端定位、一定區(qū)域路徑繪制等問題，但對(duì)“雪龍”號(hào)所具有的高頻率和長(zhǎng)時(shí)間的位置信息等海量數(shù)據(jù)在移動(dòng)終端的可視化問題，及通過網(wǎng)絡(luò)搜索獲取最佳路徑并參照地圖對(duì)繪制路線修正方法等已經(jīng)不適用。同時(shí)由于“雪龍”號(hào)的非移動(dòng)終端GPS定位、數(shù)據(jù)準(zhǔn)實(shí)時(shí)增量化等特性，現(xiàn)有的地圖類和運(yùn)動(dòng)類等應(yīng)用已經(jīng)無法滿足。

基于以上情況，本文設(shè)計(jì)并開發(fā)了iOS平臺(tái)下的雪龍監(jiān)控系統(tǒng)，方便移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶隨時(shí)查看“雪龍”號(hào)準(zhǔn)實(shí)時(shí)航行狀態(tài)及其他多種傳感器數(shù)據(jù)，達(dá)到移動(dòng)平臺(tái)監(jiān)控的作用。該系統(tǒng)綜合采用了多線程并發(fā)控制、ASIHTTPRequest類庫(kù)異步下載、AGSMapView圖層顯示、關(guān)系型數(shù)據(jù)SQLite存取技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)，通過軟硬件集成開發(fā)，具備了定位船只、動(dòng)態(tài)刷新實(shí)時(shí)航線數(shù)據(jù)(如航速、水溫等)、繪制實(shí)時(shí)航跡、展示預(yù)定航行和歷史航線、推送最新其他相關(guān)信息等多項(xiàng)功能。該系統(tǒng)可部署于iOS 5.0系統(tǒng)以上的iPhone設(shè)備上，有助于相關(guān)人員隨時(shí)隨地了解“雪龍”號(hào)航情及部分詳細(xì)數(shù)據(jù)，對(duì)“雪龍”號(hào)各項(xiàng)信息的監(jiān)控，達(dá)到輔助決策的作用。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

雪龍監(jiān)控系統(tǒng)是基于雪龍?jiān)诰€網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)入庫(kù)、數(shù)據(jù)處理的一體化流程，由國(guó)內(nèi)后臺(tái)服務(wù)器和前臺(tái)客戶端組成。具體系統(tǒng)架構(gòu)及功能模塊如下。

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

從空間分布上，系統(tǒng)分為國(guó)內(nèi)服務(wù)器端和移動(dòng)端兩個(gè)部分，“雪龍”號(hào)設(shè)備端及數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)由雪龍?jiān)诰€網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)支持。國(guó)內(nèi)服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、Web服務(wù)發(fā)布等，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)方面實(shí)現(xiàn)訪問國(guó)內(nèi)服務(wù)器Web發(fā)布的“雪龍”號(hào)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。結(jié)合空間分布和系統(tǒng)功能，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及結(jié)構(gòu)圖Fig.1.The system network and structure chart

國(guó)內(nèi)服務(wù)器同步船上與航行狀態(tài)的科研相關(guān)公用數(shù)據(jù)，包括羅經(jīng)、測(cè)深、機(jī)艙、GPS、表層海水、氣象、計(jì)程等數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)類別及相關(guān)參數(shù)見表1。采用Oracle11g數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)回傳的抽樣數(shù)據(jù)，以SBE表層海水?dāng)?shù)據(jù)為例，在各個(gè)數(shù)據(jù)表中都包含時(shí)間、位置信息，其數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)見表2。

表1 雪龍?zhí)栂嚓P(guān)數(shù)據(jù)類別及重要參數(shù)Table 1.The data type and important parameters of Xuelong

表2 國(guó)內(nèi)服務(wù)器Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)中SBE數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)Table 2.The SBE data table in Oracle database of domestic server

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶方面，開發(fā)的前臺(tái)客戶端是采用Objective-C語言［11］，在 XCode中開發(fā)，遵照 iOS四層結(jié)構(gòu)和框架，采用基于XML的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，通過SOAP通信標(biāo)準(zhǔn)訪問Web Service簡(jiǎn)單靈活的發(fā)送、接收數(shù)據(jù)，并使用輕量型SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存取，學(xué)習(xí)敏捷思想［12］開發(fā)，參考iOS平臺(tái)客戶端應(yīng)用開發(fā)規(guī)范［13］設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了查看航次信息、航線中重點(diǎn)城市信息、實(shí)時(shí)航速和航向等功能。

1.2 系統(tǒng)功能模塊介紹

根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用需求及應(yīng)用設(shè)計(jì)方案，該系統(tǒng)客戶端功能結(jié)構(gòu)分為前臺(tái)應(yīng)用層和后臺(tái)處理層。前臺(tái)應(yīng)用層包括用戶登錄、地圖航線展示、實(shí)時(shí)信息展示、考察船航次信息、消息通知、用戶設(shè)置等模塊，滿足用戶基本功能需求，后臺(tái)處理層包括Web Service數(shù)據(jù)獲取模塊和SQLite數(shù)據(jù)存取模塊，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)智能化操作。

(1)用戶登錄模塊:普通用戶免登陸，相關(guān)工作人員需要其特殊用戶名和密碼進(jìn)行登錄認(rèn)證，可以收到相應(yīng)的通知、公告等消息。

(2)地圖航線展示模塊:在主頁地圖中，默認(rèn)可瀏覽當(dāng)前最新航次的預(yù)計(jì)航線及實(shí)際航線，在右側(cè)邊欄三組科考類別中，可選擇多條歷史航線，在主頁地圖中查看并對(duì)比。同時(shí)各航線采用航次名與航線同色彩、不同航線的色彩異同的方式進(jìn)行區(qū)分對(duì)比。

(3)實(shí)時(shí)信息展示模塊:在主頁地圖下方，可瀏覽“雪龍”號(hào)當(dāng)前航行狀態(tài)信息，包括航速、航向、風(fēng)速、風(fēng)向等六種數(shù)據(jù);在左側(cè)邊欄，可直觀的查看位置信息、羅經(jīng)信息、氣象信息等類別的詳細(xì)參數(shù)。

(4)考察船航次信息:選擇科考航次，彈出對(duì)應(yīng)航次的介紹信息。

(5)消息通知模塊:系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)考察船到達(dá)某城市和考察站、考察船中船員活動(dòng)等信息推送。

(6)用戶設(shè)置模塊:用戶享有個(gè)性化設(shè)置，如對(duì)地圖最大化顯示、消息通知、對(duì)比航線條數(shù)、夜間模式等設(shè)置。

(7)Web Service數(shù)據(jù)獲取模塊:對(duì)各類web數(shù)據(jù)，通過調(diào)用Request Post異步方法獲取數(shù)據(jù)并解析。

(8)SQLite數(shù)據(jù)智能存取模塊:系統(tǒng)保存本地用戶信息，記錄個(gè)性化參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)各模塊web數(shù)據(jù)的智能存取。

2 關(guān)鍵技術(shù)

該系統(tǒng)開發(fā)過程中，根據(jù) MVC(Model-View-Controller)設(shè)計(jì)模式，使用多種技術(shù)相結(jié)合的方式，包括TableView、MapView、Button等多種控件的調(diào)用，高效的iOSDelegate設(shè)計(jì)技術(shù)，以及快速篩選海量數(shù)據(jù)的信息技術(shù)等。在這些技術(shù)中，突出解決了一些問題，如下是三個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)詳細(xì)介紹。

2.1 面向移動(dòng)端的海量數(shù)據(jù)快速篩選技術(shù)

隨著傳感器設(shè)備種類的增多及性能的提高，考察船勘測(cè)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)種類不斷增長(zhǎng)，且其采集頻率逐漸加快，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)量呈上升型的倍數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。面向格式多樣化、類型復(fù)雜化及數(shù)據(jù)量海量化的數(shù)據(jù)，很多學(xué)者基于PC端提出了相應(yīng)的處理技術(shù)，但由于移動(dòng)終端設(shè)備的軟硬件處理能力的限制，使得現(xiàn)有的處理技術(shù)無法直接應(yīng)用于移動(dòng)終端的海量數(shù)據(jù)處理。因此，本文采用對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選的方法，解決移動(dòng)端軟硬件處理能力有限和數(shù)據(jù)更新速率快和類型復(fù)雜的矛盾問題，通過海量復(fù)雜類型采集數(shù)據(jù)的篩選在保證顯示精度的同時(shí)降低移動(dòng)終端的處理壓力，提高從數(shù)據(jù)采集到結(jié)果顯示的時(shí)效性。

針對(duì)移動(dòng)端的特點(diǎn)，研究的篩選方法有多種，已采用有SQL-N篩選法和拐點(diǎn)篩選法。例如在篩選航跡位置信息時(shí)，兩種篩選方法如下。

(1)SQL-N篩選法:在請(qǐng)求數(shù)據(jù)的Soap消息中，封裝SQL語句條件進(jìn)行篩選。首先確定篩選N條，即如篩選1 000條數(shù)據(jù)，其次做索引處理，按T_LOG記錄日期升序排序，最后獲取重要的有序關(guān)鍵點(diǎn)數(shù)據(jù)。SQL語句(其中MISSIONID為科考航次)為:

select LATITUDE，LONGITUDE FROM(select ROWNUM rn， T_LOG， LATITUDE， LONGITUDE from(select*from HD_gps where MISSIONID=24 ORDER BY T_LOG ASC))WHERE MOD(rn，round((select count(*)from HD_gpsWHERE MISSIONID=24)/1000，0))=0。

隨著數(shù)據(jù)采集頻率的不斷提高，多條數(shù)據(jù)中篩選出一條數(shù)據(jù)的影響越來越小。同時(shí)，由于移動(dòng)端的顯示界面大小的局限性，對(duì)精度的要求不及PC端高，因此適當(dāng)點(diǎn)數(shù)的篩選，對(duì)移動(dòng)終端的處理及展示有極大的幫助。

(2)拐點(diǎn)篩選法:分次獲取所有某條航跡的全部數(shù)據(jù)，對(duì)相鄰三條數(shù)據(jù)進(jìn)行拐點(diǎn)判斷計(jì)算，例如每次獲取1 000條數(shù)據(jù)，其SQL語句為:

select LATITUDE，LONGITUDE FROM(select ROWNUM rn， T_LOG， LATITUDE， LONGITUDE from(select*from HD_gps where MISSIONID=28 ORDER BY T_LOG ASC))WHERE ROWNUM＜=1000。

對(duì)(已按時(shí)間排序)相鄰三條數(shù)據(jù)中經(jīng)緯度組成的三點(diǎn)坐標(biāo)連線，計(jì)算兩條線段所組成夾角的角度α，當(dāng)角度(180°-α)接近于0°時(shí)，可認(rèn)為三點(diǎn)組成的航跡在一條直線上;否則，可認(rèn)為中間點(diǎn)是重要的拐點(diǎn)，添加在地圖上(起點(diǎn)、終點(diǎn)已添加入地圖)。對(duì)重要拐點(diǎn)信息存入SQLite關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，達(dá)到一次處理多次使用的作用。

通過該方法篩選出關(guān)鍵拐點(diǎn)，繪制出的航跡與實(shí)際航線的近似程度與設(shè)定的角度系數(shù)相關(guān)。其優(yōu)缺點(diǎn)是，角度系數(shù)與180°差值越小，篩選出的拐點(diǎn)越多，航線越精確，但處理后的拐點(diǎn)較多，篩選效果降低;角度系數(shù)與180°差值越大，篩選出的拐點(diǎn)越少，但繪制的航線越粗糙。適當(dāng)?shù)慕嵌认禂?shù)與地圖的縮放比例相關(guān)，其實(shí)驗(yàn)還在進(jìn)一步進(jìn)行中。α的確定，將有助于移動(dòng)端更好地展示航線。

2.2 移動(dòng)ArcGIS圖層顯示技術(shù)

ArcGIS是面向用戶的制圖平臺(tái)，可創(chuàng)建交互式地圖和應(yīng)用程序，并與組織中的其他人員共享。在系統(tǒng)移動(dòng)終端的GIS功能中，使用了其提供的5種移動(dòng)應(yīng)用解決方案中的ArcGISRuntime SDK for iOS滿足移動(dòng)應(yīng)用需求，如通過設(shè)置Map圖層實(shí)現(xiàn)繪制航跡、添加Callout標(biāo)注、顯示實(shí)時(shí)地圖信息等功能。該系統(tǒng)同時(shí)采用在線數(shù)據(jù)源，多種動(dòng)態(tài)底圖服務(wù)地址切換，包括世界地圖服務(wù)、衛(wèi)星影像服務(wù)、海洋暗色自主地圖服務(wù)，來源分別是公共ArcGIS REST Services中的 World_Street_Map服務(wù)、公共 ArcGIS REST Services中ESRI_Imagery_World_2D服務(wù)、自主JDMapServices(http://202.121.66.51:6080/arcgis/rest/services/JDMapServices/底圖/MapServer)服務(wù)，默認(rèn)加載第一種地圖服務(wù)。通過使用Objective-C語言調(diào)用ArcGISRuntime SDK for iOS的服務(wù)實(shí)現(xiàn)圖層顯示控制，發(fā)揮其強(qiáng)大地圖和分析功能為雪龍監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)。

ArcGISRuntime SDK for iOS在圖層顯示控制中分為服務(wù)的顯示控制和圖層的顯示控制。服務(wù)的顯示控制使用AGSMapView Class實(shí)現(xiàn)。在根控制器RootView Controller中加載AGSMap View對(duì)象實(shí)例，并進(jìn)行顯示設(shè)置。在地圖定位縮放功能中調(diào)用AGSEnvelope類，通過設(shè)置extent Delta值，實(shí)現(xiàn)地圖的動(dòng)態(tài)縮放、平移的功能。單服務(wù)多圖層的顯示控制使用AGSDynamicLayerView和AGSTiledLayerView實(shí)現(xiàn)，通過設(shè)置 visibleLayers，確定圖層是否可見。通過AGSTiledLayer的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)異步獲取切片數(shù)據(jù)操作、獲取切片服務(wù)的緩存規(guī)則、底圖加載等，同時(shí)調(diào)用AGSMapView Class的方法實(shí)現(xiàn)自定義地圖行為及委托類、動(dòng)態(tài)繪制雪龍?zhí)栁恢?、增添?shí)時(shí)及歷史航線圖層的功能。

2.3 地圖中繪制Path通過180°經(jīng)線技術(shù)

在航跡繪制時(shí)，許多航跡需要通過180°經(jīng)線，而在180°經(jīng)線兩測(cè)的兩點(diǎn)連線不能夠直接連接，需反繞地球一圈連接，如圖2所示。

圖2 航線經(jīng)過180°經(jīng)線的中斷-反連圖Fig.2.An interruption and reverse connection chartwhich route across 180 degrees longitude

在地理坐標(biāo)系中，以-180°/+180°作為東西方向的邊緣(即X軸)，以-90°/+90°作為南北方向的邊緣(即Y軸)，此范圍稱為坐標(biāo)系的“視界”，所有地面點(diǎn)以二維數(shù)據(jù)形式記錄。從數(shù)學(xué)或坐標(biāo)系角度出發(fā)，+180°經(jīng)線和-180°經(jīng)線是不連續(xù)的，即距離無窮遠(yuǎn)的間斷點(diǎn)，在地理數(shù)據(jù)庫(kù)中，跨越該邊緣的要素將被裁剪，只保留視界之內(nèi)的部分。

本系統(tǒng)在ArcGISRuntime SDK for iOS的AGSMapView中加入插件，用于繪制180°經(jīng)線兩測(cè)連線。問題描述如:在ArcGIS地圖中，點(diǎn)A和點(diǎn)B分別位于180°經(jīng)線兩測(cè)，兩點(diǎn)連線不能直接穿過180°經(jīng)線L，即A、B兩點(diǎn)不能直接相連。

該插件主要思想如下:在地圖中，將跨越180°經(jīng)線的連線裁剪，分割為180°經(jīng)線兩側(cè)的兩個(gè)部分，假設(shè)C為AB與L的交點(diǎn)(C未知)，180°經(jīng)線上C有兩個(gè)同緯度的臨近點(diǎn)E和F，使兩條線段AE和FB斜率近乎一致，則AE和FB兩部分近似于ACB連線，也近似于AB兩點(diǎn)連線，即可代表AB連線通過180°經(jīng)線。此插件在該系統(tǒng)中成功地實(shí)現(xiàn)了跨越180°經(jīng)線的航線繪制問題。

3 雪龍監(jiān)控系統(tǒng)功能演示

面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶，該系統(tǒng)的監(jiān)控界面如圖3(a)所示，其主要功能模塊如下。

3.1 雪龍?zhí)柋O(jiān)控?cái)?shù)據(jù)準(zhǔn)實(shí)時(shí)展示

進(jìn)入App主頁，如圖3(a)所示，頂部是標(biāo)題欄，可單點(diǎn)觸控，左右滑動(dòng)進(jìn)入對(duì)應(yīng)側(cè)邊欄。中間為在線地圖，下面為準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)控中重要數(shù)據(jù)的顯示，即航速、航向、風(fēng)速、風(fēng)向、水溫、水深的最新數(shù)據(jù)，每60 s自動(dòng)刷新一次，同時(shí)可手動(dòng)下拉刷新。

3.2 “雪龍”號(hào)計(jì)劃航線及實(shí)際航線瀏覽

雪龍監(jiān)控主頁地圖上，灰色虛線顯示為當(dāng)前“雪龍”號(hào)的計(jì)劃航線，黃色實(shí)線為當(dāng)前“雪龍”號(hào)科考航次的實(shí)際航線，雪龍船的位置是每60 s定位一次，若位置變化，則實(shí)際航線動(dòng)態(tài)添加航跡一次。地圖中，可多點(diǎn)觸控縮放或雙擊放大，左上角有“雪龍”號(hào)定位圖標(biāo)，點(diǎn)擊即可縮放范圍，定位到“雪龍”號(hào)的當(dāng)前位置。

3.3 雪龍監(jiān)控GPS、羅經(jīng)、氣象等最新信息瀏覽

在主頁標(biāo)題欄上，向右滑動(dòng)或點(diǎn)擊左上角按鈕，展開左側(cè)邊欄，分組顯示位置信息、羅經(jīng)信息、氣象信息、測(cè)深儀信息、機(jī)艙信息、表層海水自動(dòng)傳感器信息以及計(jì)程儀信息，上下滑動(dòng)可查看全部信息，如圖3(b)所示。各類傳感器都有其記錄時(shí)間標(biāo)記，更清晰地展示采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性。其中，計(jì)程儀信息展示本次航線距離及總航行距離。

圖3 雪龍監(jiān)控界面Fig.3.The interface of Xuelongmonitoring

3.4 歷史航跡對(duì)比瀏覽

展開右側(cè)欄，顯示出以科考試航、北極科考、南極科考為分類的航次及航行起始日期，可查看各類航次次數(shù)及對(duì)應(yīng)的航行時(shí)間，進(jìn)行同類航次橫向?qū)Ρ燃安煌惡酱蔚目v向?qū)Ρ?。選擇某一次科考，主頁地圖中會(huì)添加對(duì)應(yīng)歷史航線，航線顏色與科考標(biāo)題顏色一致，方便區(qū)分不同航線，如圖3(c)所示。同時(shí)，用戶可以勾選3條(不包含當(dāng)前航次)不同科考航次的航線，進(jìn)行不同科考航次間的對(duì)比，同時(shí)也可以了解“雪龍”號(hào)的預(yù)計(jì)目的地及重要時(shí)間節(jié)點(diǎn)等情況。

4 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)并開發(fā)了基于iOS平臺(tái)的雪龍監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)實(shí)時(shí)展示“雪龍”號(hào)最新航情、科考數(shù)據(jù)等多項(xiàng)功能，填補(bǔ)了雪龍?jiān)诰€網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶方面的空白。該應(yīng)用已發(fā)布到蘋果App Store中，其成功運(yùn)行，搭建了一個(gè)連接“雪龍”號(hào)與社會(huì)公眾及相關(guān)人員的新網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)，也為極地科考相關(guān)部門等增添了一個(gè)了解“雪龍”號(hào)最新動(dòng)態(tài)的窗口。該平臺(tái)也為中國(guó)第30次南極科學(xué)考察的順利進(jìn)行，發(fā)揮了積極作用。在“雪龍”號(hào)的航行過程中，本系統(tǒng)在中國(guó)極地研究中心得到了良好的反響，同時(shí)也有待進(jìn)一步的完善，下一步的研究計(jì)劃將圍繞“雪龍”號(hào)船上人員iOS端監(jiān)控平臺(tái)進(jìn)行，同時(shí)我們也將進(jìn)一步提高并測(cè)試系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和移植性［14］，使其適用于所有科學(xué)考察船。

致謝數(shù)據(jù)由中國(guó)極地研究中心和中國(guó)南北極數(shù)據(jù)中心建設(shè)的“極地科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)(http://www.chinare.org.cn)”提供，在此深表感謝。

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13 王云.IOS平臺(tái)客戶端應(yīng)用開發(fā)規(guī)范化的研究.北京:北京郵電大學(xué)，2013.

14 王欣.跨平臺(tái)移動(dòng)應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn).北京:北京郵電大學(xué)，2013.