數(shù)字航道技術(shù)在內(nèi)河航道管理中的應(yīng)用分析

張英奇

摘 要：內(nèi)河水運(yùn)是中國(guó)綜合運(yùn)輸體系中的重要組成部分，重在綜合利用水資源，對(duì)內(nèi)核的水資源合理利用。內(nèi)河水運(yùn)的運(yùn)輸能力是非常大的、占地面積小、能源消耗量地、不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。中國(guó)的綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中，做好內(nèi)河航道的管理工作是非常必要的。信息技術(shù)環(huán)境下，將數(shù)字航道技術(shù)用于水運(yùn)事業(yè)中，可以提高內(nèi)河航道的管理效能，內(nèi)河航道的運(yùn)行效率更為顯著。本論文針對(duì)數(shù)字航道技術(shù)在內(nèi)河航道管理中的應(yīng)用展開(kāi)研究。

關(guān)鍵詞：內(nèi)河航道 航道管理 數(shù)字技術(shù) 應(yīng)用

為了推進(jìn)內(nèi)河航道運(yùn)輸適應(yīng)目前的中國(guó)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)快速發(fā)展，就要提高管理水平，以更好地發(fā)揮其服務(wù)作用。在內(nèi)河航道管理中將數(shù)字航道技術(shù)充分利用起來(lái)，諸如航道掃測(cè)儀器、遙測(cè)遙控儀器以及水位自動(dòng)測(cè)報(bào)儀器等等，都可以對(duì)航道的信息及時(shí)采集，為數(shù)字化的航道管理提供保障，使得內(nèi)河航道管理質(zhì)量和管理效率提高，確保航道運(yùn)輸安全可靠。

1.內(nèi)河航道運(yùn)輸?shù)膰?guó)內(nèi)外現(xiàn)狀1.1內(nèi)河航道運(yùn)輸?shù)膰?guó)內(nèi)現(xiàn)狀

從目前的內(nèi)河航道設(shè)計(jì)情況來(lái)看，通航的長(zhǎng)度已經(jīng)超過(guò)123000公里，總長(zhǎng)度占有河流總體總體長(zhǎng)度的30%，長(zhǎng)江承擔(dān)著主要的航道運(yùn)輸作用，包括淮河、珠江也應(yīng)用于航道運(yùn)輸。500噸級(jí)的船舶通航長(zhǎng)度為1532公里，占有巷道運(yùn)輸總長(zhǎng)度的12%；1000噸級(jí)的船舶通航長(zhǎng)度為8513公里，占有巷道運(yùn)輸總長(zhǎng)度的7%。從內(nèi)河航道的利用情況來(lái)看，中國(guó)的航道還處于低水平的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因就是資金投入量不充足，基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重老化，航道的等級(jí)普遍比較低。從中國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境來(lái)看，內(nèi)河航道運(yùn)輸存在著滯后性。隨著信息技術(shù)的普及，在內(nèi)河航道運(yùn)輸也要適應(yīng)時(shí)代的要求數(shù)字化方向發(fā)展。但是，數(shù)字技術(shù)的升級(jí)速度非?？欤瑑?nèi)河航道運(yùn)輸中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)無(wú)法跟得上其更新的進(jìn)度，使得航道運(yùn)輸雖然實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，但是與陸地運(yùn)輸相比較，依然發(fā)展緩慢，加之航道運(yùn)輸對(duì)工作環(huán)境的變化具有很高的敏感度，在季節(jié)性影響下，數(shù)字航道技術(shù)就必然存在著需要進(jìn)一步完善之處。目前中國(guó)的數(shù)字航道技術(shù)正快速發(fā)展，航道運(yùn)輸將具有良好的發(fā)展前景。

1.2內(nèi)河航道運(yùn)輸?shù)膰?guó)外現(xiàn)狀

國(guó)外的內(nèi)河航道開(kāi)發(fā)比較早，在管理模式上更為完善。特別是美國(guó)多年來(lái)對(duì)于內(nèi)河的治理，已經(jīng)構(gòu)成完整的內(nèi)河航道網(wǎng)。以密西西比河為例，目前已經(jīng)成為世界上最為現(xiàn)代化的內(nèi)河航道網(wǎng)，其所采用的航道管理技術(shù)是最先進(jìn)的，可謂是全球最發(fā)達(dá)的內(nèi)河航道。在近年來(lái)，德國(guó)的萊茵河——

多瑙河的內(nèi)河航道運(yùn)輸發(fā)展良好，河流所經(jīng)過(guò)的國(guó)家很多，已經(jīng)超過(guò)10個(gè)，依賴(lài)于萊茵河——多瑙河航道的人超過(guò)3億，所以，對(duì)于萊茵河——多瑙河的內(nèi)河航道管理是非常重要的。但是，國(guó)外的內(nèi)河航道在管理上以協(xié)作為主，還沒(méi)有真正意義的數(shù)字化內(nèi)河航道形成。

2.數(shù)字航道的基本介紹

數(shù)字航道是建立在“數(shù)字地球”的概念基礎(chǔ)上的，以實(shí)際航道作為對(duì)象，以空間信息作為基礎(chǔ)，將地理坐標(biāo)作為重要的參考依據(jù)構(gòu)建多維空間，對(duì)于航道的描述不再是單一的形式，而是從多個(gè)角度進(jìn)行描繪，分辨率也是多種形式的。與真實(shí)的航道相比較，對(duì)于航道的管理主要采用了數(shù)字化技術(shù)，諸如計(jì)算機(jī)、遙感器、儲(chǔ)存器等等得到合理利用，使得航道管理規(guī)劃在虛擬軟件塑造的空間中進(jìn)行，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息傳輸，對(duì)于航道的設(shè)計(jì)和管理都采用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行。數(shù)字航道所涵蓋的內(nèi)容包括兩個(gè)方面，即航道信息資源和航道管理體系以及服務(wù)體系。

對(duì)于航道信息資源實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理，應(yīng)有數(shù)字技術(shù)對(duì)自動(dòng)化信息進(jìn)行收集、分析、技術(shù)處理，將數(shù)字化模型構(gòu)建起來(lái)，結(jié)合航道尺度的信息、水文數(shù)據(jù)以及航道演變的信息，將基礎(chǔ)支撐體系構(gòu)建起來(lái)。

對(duì)于航道管理體系以及服務(wù)體系的數(shù)字化管理，是將航道的各項(xiàng)信息數(shù)字化處理，根據(jù)航道維護(hù)管理的各方面要求進(jìn)行相關(guān)信息的交互。這些信息經(jīng)過(guò)可視化處理之后傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，可以提高航道運(yùn)輸管理效率，以降低管理成本，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

3.數(shù)字航道系統(tǒng)的運(yùn)行流程

其一，數(shù)據(jù)信息的采集。應(yīng)用航標(biāo)遙測(cè)遙控系統(tǒng)結(jié)合使用水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)采集河床數(shù)據(jù)信息、水文數(shù)據(jù)以及航道的尺度等等。

其二，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，所采集的數(shù)據(jù)信息都做好鑒別工作，并結(jié)合使用自動(dòng)化技術(shù)清理沒(méi)有價(jià)值的數(shù)據(jù)，之后應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)焦芾碇行摹?/p>

其三，數(shù)字航道管理中心接收到信息之后，對(duì)信息做好匯總工作，通過(guò)運(yùn)行數(shù)據(jù)交換平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化，對(duì)數(shù)據(jù)信息集中存儲(chǔ)，之后數(shù)據(jù)信息傳遞到業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。

其四，在航道管理中對(duì)數(shù)據(jù)信息合理利用，要求應(yīng)用軟件要運(yùn)行正常，可以在數(shù)據(jù)交換平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，提供給業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，為業(yè)務(wù)管理提供數(shù)據(jù)支持。

4.內(nèi)河航道管理中應(yīng)用數(shù)字航道技術(shù)的有效策略

4.1強(qiáng)化內(nèi)河航道管理系統(tǒng)的數(shù)字化建設(shè)

內(nèi)河航道的管理中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，就是以航道運(yùn)輸?shù)幕緮?shù)據(jù)信息、航道運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的實(shí)時(shí)信息以及物流信息作為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)航道運(yùn)輸信息的共享。隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，就要將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)充分利用起來(lái)，運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)河航道的水文情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。將數(shù)字化的內(nèi)河航道管理平臺(tái)構(gòu)建起來(lái)是非常必要的，需要根據(jù)實(shí)際需要不斷地完善，實(shí)施動(dòng)態(tài)化管理，實(shí)現(xiàn)航道運(yùn)輸?shù)膶?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，獲得全面而準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)信息。

4.2內(nèi)河航道管理中對(duì)電子航道圖系統(tǒng)的運(yùn)用

電子航道圖系統(tǒng)是建立在地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上的，通過(guò)對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)化管理，實(shí)現(xiàn)內(nèi)河航道管理的數(shù)字化。電子航道圖系統(tǒng)包括兩個(gè)部分，即生成系統(tǒng)和分析系統(tǒng)。隨著系統(tǒng)的運(yùn)行，內(nèi)河航道運(yùn)行中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息得到有效處理，而且將處理好的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)展示，并將細(xì)膩系及時(shí)地傳輸給內(nèi)河航道管理系統(tǒng)，接受系統(tǒng)化管理。

4.3內(nèi)河航道管理中的三維顯示功能

內(nèi)河航道三維顯示所展示的是航道的詳細(xì)信息，以此作為重要依據(jù)對(duì)航道數(shù)據(jù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，為提高管理水平創(chuàng)造有利條件。三維顯示所呈現(xiàn)的信息包括內(nèi)河航道管理的全面分析內(nèi)容、航道數(shù)據(jù)的研究結(jié)等等，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)交互軟件的合理利用可以實(shí)現(xiàn)交互操作，結(jié)合使用BIM技術(shù)，將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)紹IM軟件中，就可以將三維空間塑造出來(lái)，使得各項(xiàng)操作數(shù)據(jù)以圖形的方式直觀(guān)形象地展示。

4.4內(nèi)河航道管理中的設(shè)施管理

內(nèi)河航道管理中的設(shè)施管理質(zhì)量關(guān)乎到船舶航行的安全可靠性，可以最大程度地避免由于人為因素或者自然因素而造成設(shè)施損傷。內(nèi)河航道管理單位要對(duì)各項(xiàng)設(shè)施全面監(jiān)督，并采取有效的控制措施，諸如設(shè)施所處的具體位置、設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)等等，都要做好監(jiān)控并定期維護(hù)，以使得航道的使用壽命得以延長(zhǎng)，在安全運(yùn)行環(huán)境下，航道的利用率也會(huì)相應(yīng)地提高。

此外，對(duì)于內(nèi)河航道管理還需要訴諸到法律層面，并根據(jù)管理需要不斷地完善，做到行政執(zhí)法到位。維護(hù)航標(biāo)是非常重要的，需要對(duì)各種新技術(shù)材料、新的能源積極引進(jìn)，構(gòu)建安全預(yù)警體系。內(nèi)河航道管理要結(jié)合設(shè)施管理對(duì)遙測(cè)技術(shù)和遙控技術(shù)合理利用，以使得內(nèi)河航道設(shè)施管理系統(tǒng)化、規(guī)范化，保證管理質(zhì)量。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，中國(guó)的內(nèi)河航道管理相對(duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展而言上存在著滯后性。這就需要合理應(yīng)用數(shù)字技術(shù)構(gòu)建航道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，基于數(shù)字航道理念實(shí)施航道管理。航道的各個(gè)信息系統(tǒng)都能夠得以利用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的信息采集、信息管理、為航道管理提供信息服務(wù)。隨著航道信息技術(shù)管理水平的提高，內(nèi)河航道管理質(zhì)量和管理效率也相應(yīng)地提高，對(duì)促進(jìn)中國(guó)內(nèi)河航道運(yùn)輸事業(yè)的穩(wěn)定健康發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

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