Введение 4
I. ОБЗОР ПОРТОВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ 8
1.1 Общая характеристика портовой инфраструктуры Российской
Федерации 8
1.2 Инфраструктурное устройство Архангельского порта 11
1.2.1 Речной транспорт 16
1.2.2 Особенности гидрографии 17
II. АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ . .. 21
2.1 Понятие геоинформационной системы 21
2.2 Источники данных для ГИС 21
2.3 Как геоинформационные системы помогают управлять
инфраструктурными объектами порта 25
III. РАЗРАБОТКА ГИС-ПРОГРММЫ 28
3.1 Осуществление промеров глубин морского порта 28
3.2 Визуализация данных батиметрической съемки рельефа дна 35
3.2.1 Визуализация данных батиметрической съемки рельефа дна в
виде карты глубин 40
3.2.2 Визуализация данных батиметрической съемки рельефа дна с
географической картой 41
3.2.3 Программа визуализации 43
3.3 Технико-экономическое обоснование проекта 48
3.3.1 Расчет затрат на техническое обеспечение ГИС 49
3.3.2 Расчет затрат на программное обеспечение ГИС 49
3.3.3 Расчет внедрения инструментов MATLAB для анализа
цифровой модели рельефа 50
Список источников 55
Приложение А 60
Изучение морской среды, создание точных карт и навигационных приборов всегда являлось важной частью обеспечения безопасности и эффективности судоходства. Его развитие, как в методах плавания, так и в технологиях, на протяжении веков, отделяющих первые морские экспедиции от современных судов, привело к увеличению потребности в точном знании морской среды и более эффективной обработке данных о ней.
Масса информации, получаемой ежедневно, требует очень большого объема памяти. В качестве хранилища используется несколько типов носителей, наиболее известными из которых являются бумажные носители с графическим кодированием и память современных компьютеров.
Проблема накопления информации со временем частично решается благодаря постоянно возрастающей производительности носителей. Следом возникает проблема оптимального управления этой информацией: скорость исследования, обработки и анализа, обновления, создания новой информации, восстановления в различных формах - графической, числовой, буквенно¬цифровой на различных устройствах.
Именно по этой причине человек создал различные компьютерные архитектуры хранения информации, а также все более сложные инструменты управления. Самые последние методы управления информацией реализуют экспертные системы с использованием различных инструментов. Эти структуры, применяемые к окружающей среде, называются географическими информационными системами, часто сокращенно ГИС.
Геоинформационные системы представляют собой оптимальную платформу для комплексных решений в сфере морского и речного транспорта. Технология ГИС предоставляет обширный функционал для совместной работы с разнообразными данными в единой информационной среде на основе географического местоположения объектов, явлений и событий...
ГИС представляют собой оптимальную платформу для разработки комплексных решений в сфере морского и речного транспорта, так как позволяют эффективно управлять портовыми объектами и ресурсами. Сложная обширная инфраструктура, обеспечивающая ежедневное функционирование любого порта, требует ежедневного квалифицированного обслуживания.
Применение ГИС актуально для совершенствования организации работы портов и их инфраструктуры, оптимизации портовых операций и увеличения их пропускной способности. В этой связи, разработка геоинформационной программы, основанной на программном обеспечении MATLAB, может оказаться ценным инструментом для управления портовой инфраструктурой.
Цель выпускной квалификационной работы заключалась в создании модели ГИС-программы для улучшения работы порта и его инфраструктуры.
Данная цель была достигнута после выполнения поставленных задач. В частности, проанализировано устройство инфраструктуры Архангельского порта с целью введения контекста территории, понятий и определений.
Рассмотрены ГИС, используемые в работе порта, а также применены методы пространственного анализа для реализации программы. Также было исследовано, каким образом происходит получение пространственных батиметрических данных.
Разработана модель ГИС-программы с использованием программного обеспечения MATLAB. В результате работы были разработаны рекомендации по совершенствованию программы и ее потенциального использования.
Программа визуализации данных батиметрической съемки может улучшить организацию работы портовой инфраструктуры благодаря трем различным видам визуализации: карта глубин, спутниковая карта и 3d модель. Ключевой параметр - простой, минималистичный интерфейс и объединение всех трех видов визуализации в одном месте, что позволит видеть один и тот 53
же участок в разных вариациях, не перенастраивая все параметры. В главном меню доступны различные окна, которые отображает каждый вид визуализации при нажатии, на окно облегчают работу, проверку и обучение специалистам данной области.
Каждый из видов визуализации имеет свой собственный простой интерфейс, который был легко понятен даже для начинающих пользователей. Реализована возможность для быстрого и простого сохранения и экспорта данных, чтобы пользователи могли получить всю необходимую информацию в удобных форматах.
Разработанная программа может быть применена для моделирования различных территорий морских и речных бассейнов. В частности, в работе демонстрируется визуализация устьевого района Северной Двины и участка рукавов. При наличии более детальных данных можно исследовать более конкретные участки...
