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基于3s技术港口调度应用研究 　　摘 要：在港口调度的过程中，运用3S(GIS、GPS、RS)技术将信息获取、信息处理、信息应用等有机地融为一体，实现高重复频率监测、高动态决策分析，空间信息快速获取和更新等功能，为港口调度指挥提供一个实时的直观的快速的港口调度运作示意平台，提高港口调度工作效率。 　　关键词：GPS；RS；GIS；港口调度 　　中图分类号：G710 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2012）05-0216-02 　　一、港口调度工作现状 　　目前，港口调度基本凭经验进行，在整个码头的作业过程中船时效率不高、机械忙闲不均、堆场阻滞、港口交通堵塞等现象严重。主要原因表现在以下几个方面：①由于港口调度工作信息化、智能化水平还比较低，并且港口调度信息数据量大，信息复杂程度高，变化速度快，处理难度大，未能实现高效实时性；②港口调度中心辅助决策支持系统不完善，港口码头与航道泊位、堆场、仓储情况，港口设备作业状况和港口交通的负载情况等信息，难以及时反馈给调度中心，使调度中心难于掌握实时调度现状信息和根据已有信息做出准确的分析判断，使调度工作滞后于调度需求；③对意外事故和计划范围以外的应急调度需求不能够及时把握，应急调度能力差，在一定程度上削弱了港口的吞吐能力，不能满足现代港口快速发展的要求。如何提高调度管理水平，发挥调度作用，是目前港口的调度管理部门亟待解决的问题。 　　二、3S技术港口调度的优越性 　　3S技术是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮管理、更新、分析和应用的3大支撑技术。GPS主要用于实时、快速地提供目标，包括各类传感器和运载平台的空间位置；RS用于实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面上的各种变化，及时地对GIS进行数据更新；GIS则是对多种来源的时空数据进行综合处理、集成管理、动态存取。利用3S技术调度，GPS和RS是GIS的重要数据源和数据更新手段。其中，GPS和GIS的结合，能在电子地图上实时显示船舶位置、航道信息和其它环境信息，同时提供实时导航信息，减少时间，提高调度效率。RS和GIS的结合，利用RS数据和GIS数据快速发现空间对象的变化，对GIS数据??进行快速更新；GIS则可为RS的图像处理提供所需要的一切辅助数据，以增大遥感图像的信息量和分辨率，提高解译精度。GPS和RS的结合，GPS作为一种定位手段，可应用它的静态和动态定位方位，直接获取各类大地模型信息，解决RS传感器位置和姿态的快速定位问题，也解决RS信息的定位问题，从而提高遥感对地观测精度，实现对地动态监测等。3S技术相结合，充分体现3S技术快速、实时、准确、机动、可靠等优势。 　　三、3S技术在港口调度中应用的总体设计 　　利用3S技术优化港口调度，其中RS和GPS是GIS的重要数据源，实现港口动态电子地图等专题地图的建立，提供港口码头作业设备的动态信息，并显示在电子地图上。GIS技术则实现对大量、复杂的多源数据信息进行统一管理、集成处理以及输出表达，进行辅助移动目标路径选择、调度中心调度决策等工作。同时，RS和GPS技术实时快速获取各种空间和作业信息，又实现了GIS数据库的实时快速更新，提高港口调度效率。调度中心GIS通过GSM短信平台向指定对象发送和收集文本或多媒体信息，指定对象可以是单车（船），也可以是多个车（船）的组合，对应的车（船）将接收到来自调度中心的各种信息，同时，车（船）也可通过GSM短信平台向调度中心报送GPS定位信息、船况报告、各类报表数据、协助请求以及紧急呼叫等。总体设计图如下： 　　图1 利用3S技术进行港口调度的总体设计图 　　四、3S技术在港口调度中应用的技术路线 　　1.利用RS技术进行港口调度 　　遥感技术主要涵盖了卫星、航空和地面遥感技术、雷达技术。港口遥感技术流程如图2： 　　 　　图2 港口遥感技术流程图 　　港口遥感技术流程：选择港口的多时相、多波段卫星正射影像、多时相、多波段低空正射影像为港口交通地图、船舶、车辆等移动设备导航电子地图的底图，雷达监控系统数据主要是港口移动设备的航行速度、高度、船舶吃水深度和航道情况等实时监控数据；对已经选择的遥感数据进行数据预处理，使空间地理信息数据符合港口各项专题电子地图、专题数据要求；采用人机交互和计算机辅助分类提取混合方式对港口各类遥感影像进行航道、码头、交通、堆场等专题信息进行提取；专题信息的处理和集成包括图形的输入输出、图形的编辑、图形处理、面积平差和分类汇总等过程；将提取到的专题信息输入港口GIS数据库中。 　　2.利用GPS技术进行港口调度 　　GPS技术侧重于GPS信号接收技术和导航、定位技术。GPS导航和定位技术在港口调度中主要是对进出港口作业的车辆、进出港口的船舶、港口移动设备等的导航定位。在GPS技术在港