Помощь студентам в учебе
Особенности применения геоинформационных систем для обеспечения судоходства
|
Введение 3
Глава 1. Теоретические основы геоинформационных систем и их деятельность в судоходстве 6
1.1 Понятие о геоинформационных системах 6
1.2 Описание специфики судоходства 13
1.3 Возможности применения ГИС для обеспечения судоходства 17
Глава 2. Анализ геоинформационных систем визуализации данных для построения цифровой модели рельефа дна 23
2.1 Общая характеристика порта Усть-Луга 23
2.2 Анализ применения ГИС в порту Усть-Луга 27
2.3 Анализ геоинформационных систем для визуализации данных 34
Глава 3. Создание батиметрической карты акватории порта Усть-Луга 48
3.1 Национальные центры экологической информации (NCEI) 48
3.2 Работа в среде MATLAB 50
3.3 Обоснование проекта 60
Заключение 63
Список литературы 65
Приложение А 68
Глава 1. Теоретические основы геоинформационных систем и их деятельность в судоходстве 6
1.1 Понятие о геоинформационных системах 6
1.2 Описание специфики судоходства 13
1.3 Возможности применения ГИС для обеспечения судоходства 17
Глава 2. Анализ геоинформационных систем визуализации данных для построения цифровой модели рельефа дна 23
2.1 Общая характеристика порта Усть-Луга 23
2.2 Анализ применения ГИС в порту Усть-Луга 27
2.3 Анализ геоинформационных систем для визуализации данных 34
Глава 3. Создание батиметрической карты акватории порта Усть-Луга 48
3.1 Национальные центры экологической информации (NCEI) 48
3.2 Работа в среде MATLAB 50
3.3 Обоснование проекта 60
Заключение 63
Список литературы 65
Приложение А 68
В современном мире судоходство играет важную роль в глобальной экономике, обеспечивая перевозку грузов и пассажиров по морям и рекам. Оптимальное функционирование судоходства требует не только безопасности судоходства, но и эффективного управления портовыми операциями, маршрутизацией судов и планированием грузопотоков. В данном контексте геоинформационные системы (ГИС) становятся незаменимым инструментом для обеспечения безопасности и оптимизации судоходства.
Актуальность темы выпускной квалификационной работы обусловлена тем, что современное судоходство играет ключевую роль в мировой экономике, обеспечивая транспортировку грузов и пассажиров по морям и рекам.
Для обеспечения безопасности и эффективности судоходства необходимо использовать передовые технологии и инструменты. В таком ключе ГИС может быть инструментом управления различных типов информации на множестве уровней сферы судоходства, они предоставляют уникальные возможности для сбора, анализа и визуализации географических данных, связанных с судоходством.
Научная новизна работы заключается в создании батиметрической карты акватории порта Усть-Луга, анализ и визуализация данных о глубинах морского дна и рельефе подводного ландшафта позволит получить детальное представление о характеристиках акватории, которые важны для принятия обоснованных решений в области маршрутизации, использования ресурсов и обеспечения безопасности.
Практическая значимость работы. Батиметрическая карта акватории порта, созданная на программном обеспечении MATLAB, будет полезным инструментом для судовладельцев, портовых операторов и других участников морского транспорта. Она позволит более точно представить географические особенности акватории, улучшить планирование маршрутов, оптимизировать использование ресурсов и обеспечить безопасность судоходства.
Личный вклад в данную работу заключается в выборе и применении конкретных методов и инструментов геоинформационных систем для создания батиметрической карты акватории порта Усть-Луга. А также в участии в процессе сбора, анализа, обработки данных и визуализации полученных результатов.
Объектом исследования выпускной квалификационной работы выступает географический объект - акватория порта Усть-Луга.
Предметом исследования - рельефа дна прибрежной зоны
Целью выпускной квалификационной работы является повышение уровня эффективности судоходства порта Усть-Луга, посредством создания батиметрической карты акватории порта в программном обеспечении MATLAB.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Раскрыть особенности применения геоинформационных систем в судоходстве для выбранной территории;
2. Провести анализ геоинформационных систем визуализации данных для построения цифровой модели рельефа дна;
3. Создать батиметрическую карту акватории порта Усть-Луга в программном обеспечении MATLAB.
В ходе решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
1. Сбор и анализ информации;
2. Метод ГИС-анализа;
3. Литературный анализ;
4. Моделирование.
На защиту выносятся следующие положения:
В первой части работы раскрыты понятия, связанные с теоретическими основами геоинформационных систем, само понятие о геоинформационных систем и его применение в судоходстве, также рассмотрена специфика судоходства.
Во второй части работы приведена общая характеристика порта Усть- Луга, проведен анализ применения геоинформационных систем порта, а также анализ геоинформационных систем визуализации данных для построения цифровой модели рельефа дна.
В третьей части, в программном обеспечении MATLAB, создана батиметрическая карта акватории порта Усть -Луга, направленная на обеспечение судоходства.
Актуальность темы выпускной квалификационной работы обусловлена тем, что современное судоходство играет ключевую роль в мировой экономике, обеспечивая транспортировку грузов и пассажиров по морям и рекам.
Для обеспечения безопасности и эффективности судоходства необходимо использовать передовые технологии и инструменты. В таком ключе ГИС может быть инструментом управления различных типов информации на множестве уровней сферы судоходства, они предоставляют уникальные возможности для сбора, анализа и визуализации географических данных, связанных с судоходством.
Научная новизна работы заключается в создании батиметрической карты акватории порта Усть-Луга, анализ и визуализация данных о глубинах морского дна и рельефе подводного ландшафта позволит получить детальное представление о характеристиках акватории, которые важны для принятия обоснованных решений в области маршрутизации, использования ресурсов и обеспечения безопасности.
Практическая значимость работы. Батиметрическая карта акватории порта, созданная на программном обеспечении MATLAB, будет полезным инструментом для судовладельцев, портовых операторов и других участников морского транспорта. Она позволит более точно представить географические особенности акватории, улучшить планирование маршрутов, оптимизировать использование ресурсов и обеспечить безопасность судоходства.
Личный вклад в данную работу заключается в выборе и применении конкретных методов и инструментов геоинформационных систем для создания батиметрической карты акватории порта Усть-Луга. А также в участии в процессе сбора, анализа, обработки данных и визуализации полученных результатов.
Объектом исследования выпускной квалификационной работы выступает географический объект - акватория порта Усть-Луга.
Предметом исследования - рельефа дна прибрежной зоны
Целью выпускной квалификационной работы является повышение уровня эффективности судоходства порта Усть-Луга, посредством создания батиметрической карты акватории порта в программном обеспечении MATLAB.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Раскрыть особенности применения геоинформационных систем в судоходстве для выбранной территории;
2. Провести анализ геоинформационных систем визуализации данных для построения цифровой модели рельефа дна;
3. Создать батиметрическую карту акватории порта Усть-Луга в программном обеспечении MATLAB.
В ходе решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
1. Сбор и анализ информации;
2. Метод ГИС-анализа;
3. Литературный анализ;
4. Моделирование.
На защиту выносятся следующие положения:
В первой части работы раскрыты понятия, связанные с теоретическими основами геоинформационных систем, само понятие о геоинформационных систем и его применение в судоходстве, также рассмотрена специфика судоходства.
Во второй части работы приведена общая характеристика порта Усть- Луга, проведен анализ применения геоинформационных систем порта, а также анализ геоинформационных систем визуализации данных для построения цифровой модели рельефа дна.
В третьей части, в программном обеспечении MATLAB, создана батиметрическая карта акватории порта Усть -Луга, направленная на обеспечение судоходства.
Целью выпускной квалификационной работы является раскрытие теоретических и практических особенностей применения ГИС для обеспечения судоходства, посредством создания батиметрической карты в среде программного обеспечения MATLAB.
В процессе исследования было выяснено, что ГИС способны существенно улучшить эффективность и безопасность судоходства. Они обеспечивают доступ к актуальным и детальным географическим данным, включая информацию о глубинах, препятствиях, погодных условиях и других факторах, влияющих на навигацию. Это позволяет судовладельцам, капитанам и другим участникам морского сообщества принимать информированные решения и предотвращать возможные аварии и несчастные случаи.
Одним из ключевых преимуществ их применения для обеспечения судоходства является возможность интеграции данных из различных источников. Они объединяют информацию о глубинах, географическом положении, морских течениях, погодных условиях и других параметрах в единую систему. Это позволяет учесть множество факторов при планировании маршрутов, управлении судном и обеспечении безопасности.
Батиметрическая карта акватории порта Усть-Луга создавалась с целью получения детальной информации о глубине и рельефе дна данной акватории, обеспечения безопасности судоходства, оптимизировать планирование портовых операций, эффективно использовать ресурсы, а также для исследований морской экосистемы .
Таким образом, создание батиметрической карты акватории имеет практическую значимость для обеспечения безопасности судоходства, оптимизации портовых операций, управления ресурсами и исследований морской экологии.
В процессе достижения данной цели были получены следующие результаты:
1. Решение первой задачи - раскрыть особенности применения геоинформационных систем в судоходстве для выбранной территории;
1. Решение второй задачи - провести анализ геоинформационных систем визуализации данных для построения цифровой модели рельефа дна;
2. Решение третьей задачи - создать батиметрическую карту акватории порта Усть-Луга в программном обеспечении MATLAB.
В ходе работы были использованы следующие методы сбора и анализа информации, методы ГИС-анализа, литературный анализ и моделирование.
Также были выявлены следующие ключевые аспекты ГИС:
1. ГИС, представляют собой мощный инструмент, позволяющий собирать, анализировать и визуализировать географические данные, что делает их незаменимыми для современной навигационной инфраструктуры.
2. Их применение в судоходстве позволяет снизить риски аварийных ситуаций и повысить безопасность судоходства.
3. Они способствуют оптимизации портовых операций и улучшению эффективности судоходства.
4. Предоставляют инструменты для визуализации данных и моделирования рельефа.
Итогом работы является решение поставленных задач, которые в свою очередь позволяют достичь цели.
Некоторые результаты исследования были представлены и опубликованы в рамках конференции ИНФОГЕО 2022 (Приложение А).
В процессе исследования было выяснено, что ГИС способны существенно улучшить эффективность и безопасность судоходства. Они обеспечивают доступ к актуальным и детальным географическим данным, включая информацию о глубинах, препятствиях, погодных условиях и других факторах, влияющих на навигацию. Это позволяет судовладельцам, капитанам и другим участникам морского сообщества принимать информированные решения и предотвращать возможные аварии и несчастные случаи.
Одним из ключевых преимуществ их применения для обеспечения судоходства является возможность интеграции данных из различных источников. Они объединяют информацию о глубинах, географическом положении, морских течениях, погодных условиях и других параметрах в единую систему. Это позволяет учесть множество факторов при планировании маршрутов, управлении судном и обеспечении безопасности.
Батиметрическая карта акватории порта Усть-Луга создавалась с целью получения детальной информации о глубине и рельефе дна данной акватории, обеспечения безопасности судоходства, оптимизировать планирование портовых операций, эффективно использовать ресурсы, а также для исследований морской экосистемы .
Таким образом, создание батиметрической карты акватории имеет практическую значимость для обеспечения безопасности судоходства, оптимизации портовых операций, управления ресурсами и исследований морской экологии.
В процессе достижения данной цели были получены следующие результаты:
1. Решение первой задачи - раскрыть особенности применения геоинформационных систем в судоходстве для выбранной территории;
1. Решение второй задачи - провести анализ геоинформационных систем визуализации данных для построения цифровой модели рельефа дна;
2. Решение третьей задачи - создать батиметрическую карту акватории порта Усть-Луга в программном обеспечении MATLAB.
В ходе работы были использованы следующие методы сбора и анализа информации, методы ГИС-анализа, литературный анализ и моделирование.
Также были выявлены следующие ключевые аспекты ГИС:
1. ГИС, представляют собой мощный инструмент, позволяющий собирать, анализировать и визуализировать географические данные, что делает их незаменимыми для современной навигационной инфраструктуры.
2. Их применение в судоходстве позволяет снизить риски аварийных ситуаций и повысить безопасность судоходства.
3. Они способствуют оптимизации портовых операций и улучшению эффективности судоходства.
4. Предоставляют инструменты для визуализации данных и моделирования рельефа.
Итогом работы является решение поставленных задач, которые в свою очередь позволяют достичь цели.
Некоторые результаты исследования были представлены и опубликованы в рамках конференции ИНФОГЕО 2022 (Приложение А).
