楊 凱，黃曉東，楊東遠

（1.交通部天津水運工程科學(xué)研究所,天津300456；2.天津中心漁港開發(fā)有限公司,天津 300457）

天津中心漁港位于天津市濱海新區(qū)，距天津市區(qū)60 km，距北京160 km，北靠津漢快速路，西臨中央大道，海濱大道穿港而過，區(qū)位優(yōu)勢十分明顯。按照規(guī)劃，天津中心漁港將建成一個集港口作業(yè)、水產(chǎn)品交易、生產(chǎn)加工、居住等多功能為一體的現(xiàn)代化漁港經(jīng)濟區(qū)［1］。

天津中心漁港開發(fā)有限公司在建港之初就制定了港口信息化發(fā)展規(guī)劃，先期開發(fā)了辦公自動化、規(guī)劃演示、綜合管網(wǎng)、海籍地籍等專題信息系統(tǒng)，初步構(gòu)建起天津中心漁港綜合信息服務(wù)平臺。

1 港口信息化建設(shè)

港口是一個多元功能區(qū)域，既包含部分城市載體的功能，擁有與城市基本相同的市政設(shè)施，也包含航道、海域等水上區(qū)域和港工機械、物流倉儲等特殊地理要素。港口信息化建設(shè)是港口建設(shè)的一個重要組成部分，主要包括3方面的內(nèi)容，其一是對與地理位置相關(guān)的要素進行數(shù)字化處理后集成的地理信息系統(tǒng)（GIS）［2］；其二是港口日常運行管理中完成投資、審批、檔案管理等工作所必須具備的管理信息系統(tǒng)（MIS）；其三是在電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)基礎(chǔ)上形成的港口集裝箱報單系統(tǒng)（EDI）［3］。在港口建設(shè)初期，對地理信息系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)的需求相對急迫，而港口轉(zhuǎn)入營運階段以后，這3種信息系統(tǒng)協(xié)調(diào)配合、集成管理，共同構(gòu)成港口綜合信息服務(wù)平臺。

2 中心漁港綜合信息平臺框架

港口信息化建設(shè)是一個長期和不斷完善的過程，一個完整的高水平、高效率的綜合信息服務(wù)平臺建設(shè)不可能一蹴而就。信息建設(shè)最重要的原則是統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施。

天津中心漁港綜合信息服務(wù)平臺在天津中心漁港建設(shè)初期立項，這就為制定全面的港口信息化發(fā)展規(guī)劃提供了良好條件，避免了由于規(guī)劃滯后造成的覆蓋不全面和數(shù)據(jù)缺失等問題。

天津中心漁港綜合信息服務(wù)平臺在規(guī)劃和實施過程中，分別制定了前期和遠期建設(shè)目標，平臺總體框架如圖1。

天津中心漁港根據(jù)其規(guī)劃和建設(shè)狀況，前期投資建設(shè)信息系統(tǒng)共4個。

前期規(guī)劃建設(shè)的4個系統(tǒng)在邏輯上實現(xiàn)了中心漁港地理信息系統(tǒng)（GIS）與管理信息系統(tǒng)（MIS）的對接（圖 2）。

圖2 管理信息系統(tǒng)與地理信息系統(tǒng)邏輯關(guān)系［4］Fig.2 Logical relationship between MIS and GIS

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

中心漁港前期建設(shè)目標中4個系統(tǒng)既相互獨立，又相互依存，共同配合完成企業(yè)綜合信息數(shù)據(jù)的采集錄入和分發(fā)顯示。系統(tǒng)所處理的數(shù)據(jù)內(nèi)容既包括管理信息數(shù)據(jù)（MID），又包括地理信息數(shù)據(jù)（GID）。整個綜合信息平臺多源集成共享數(shù)據(jù)庫的開發(fā)采用了功能強大的Oracle 10g數(shù)據(jù)庫管理軟件，結(jié)構(gòu)設(shè)計及各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫訪問關(guān)系如圖3。

為了滿足同一數(shù)據(jù)平臺下多系統(tǒng)同步、并發(fā)、交叉訪問數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完全共享，同時保證數(shù)據(jù)的安全，在數(shù)據(jù)庫層次為各種類型的數(shù)據(jù)分別設(shè)置用戶角色和權(quán)限、密碼，在各專題系統(tǒng)中，又制定了嚴格的用戶等級劃分和功能權(quán)限管理，兩級權(quán)限控制的設(shè)計，真正保證了數(shù)據(jù)的安全。

圖3 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)訪問關(guān)系［5］Fig.3 Structure of database and relationship of system accessing

4 各專題系統(tǒng)的功能特色

4.1 企業(yè)綜合信息管理系統(tǒng)

（1）基于B/S架構(gòu)的企業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)以Web形態(tài)行使業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫編輯、查詢、統(tǒng)計功能，運用Dynamic HTML 及 Web CGI、JavaScript、ASP 等 技術(shù)，讓用戶及系統(tǒng)管理員所使用的接口以Web的方式呈現(xiàn)。一方面界面友好、操作簡單，另一方面客戶端可以不安裝任何插件，在瀏覽器中直接完成信息查詢等操作。

（2）多方式快速查詢技術(shù)。系統(tǒng)設(shè)計了按8個模塊（大類）進行各模塊相關(guān)信息查詢方式、基于業(yè)務(wù)范圍的模糊查詢方式、高級組合查詢方式、查詢結(jié)果中再查詢的方式。

（3）OWC技術(shù)支撐下的信息統(tǒng)計分析及報表輸出功能。信息統(tǒng)計分析是指包括系統(tǒng)各類業(yè)務(wù)信息的統(tǒng)計功能，系統(tǒng)支持查詢結(jié)果的詳細信息列表功能，同時具有可以將結(jié)果以Excel表格形式輸出可打印信息的功能。

4.2 總體規(guī)劃三維動態(tài)演示系統(tǒng)

（1）總體規(guī)劃全景三維動態(tài)展示及多維度操控。系統(tǒng)對港區(qū)規(guī)劃的陸上地塊及建筑物在3DS MAX軟件平臺下進行了精細建模，模型生動逼真，利用前期水深測量的數(shù)據(jù)成果對港區(qū)海域水下地形進行了三維建模，實現(xiàn)了陸上水下全景真實三維場景再現(xiàn)［6］。

系統(tǒng)提供了鼠標、鍵盤2種操作模式，提供視角的前進、后退、平移、旋轉(zhuǎn)，以及高程升降、視角俯仰等多維度控制，實現(xiàn)了用戶參與和交互操作。

（2）靈活的三維模型更新機制和場景特效設(shè)定。系統(tǒng)定制了靈活的三維模型導(dǎo)入接口，在3DS MAX軟件平臺創(chuàng)建的標準格式模型文件都可以通過接口實現(xiàn)在系統(tǒng)場景中的定位，為港口規(guī)劃狀況更新和實際建設(shè)狀況調(diào)整提供了可能，并對三維場景進行了光照、霧化、紋理、水面倒影等特效處理，使之更加形象美觀［7］。

（3）與時間關(guān)聯(lián)的港區(qū)建設(shè)過程動態(tài)模擬。系統(tǒng)最大的一個亮點是創(chuàng)造性地把三維場景狀態(tài)與時間進行了關(guān)聯(lián)，設(shè)置時間軸，把港口規(guī)劃各個階段的狀態(tài)在時間軸上進行標定，最后以時間軸串聯(lián)所有建設(shè)階段，這樣按時間軸進行場景順序播放時，就把港區(qū)規(guī)劃動態(tài)串聯(lián)了起來，整體實現(xiàn)了建設(shè)過程的動態(tài)模擬。

表1 企業(yè)綜合信息管理系統(tǒng)功能Tab.1 Function of enterprise comprehensive information management system

4.3 綜合管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)

（1）管線、管點測量數(shù)據(jù)入庫后自動建立拓撲關(guān)系。管線、管點測量數(shù)據(jù)成果是分開提供的，應(yīng)用系統(tǒng)可以實現(xiàn)管線、管點數(shù)據(jù)的自動入庫，并同時為管線、管點建立拓撲關(guān)系，為管網(wǎng)分析功能的實現(xiàn)提供可能。

（2）各種管線、管點位置數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的交互查詢、統(tǒng)計。管線屬性字段與管點屬性字段見表2。系統(tǒng)實現(xiàn)了管線、管點屬性字段的全局查詢、區(qū)域查詢、條件查詢和相應(yīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。

（3）多種實用管網(wǎng)高級分析應(yīng)用功能。系統(tǒng)實現(xiàn)了管線橫斷面、縱斷面的快速制圖，并提供爆管分析、管網(wǎng)拓撲錯誤檢查、管網(wǎng)連通性分析、道路改擴建分析、管道施工分析等功能，用管線分布圖配合屬性字段列表共同完成相關(guān)數(shù)據(jù)顯示。

（4）三維環(huán)境下管線拓撲關(guān)系查看與單管瀏覽。綜合管網(wǎng)涉及的管線種類較多，分布相對復(fù)雜，二維平面環(huán)境無法準確查看各種管線之間的穿越、連通、壓蓋關(guān)系。系統(tǒng)為管網(wǎng)建立了三維場景，在三維環(huán)境下可以非常明確地觀察管線間拓撲關(guān)系，并提供了沿單條管線承載物流動方向瀏覽管道的功能。

表2 管線、管點的屬性字段Tab.2 Attribute fields of pipe line and pipe point

4.4 海籍地籍信息管理系統(tǒng)。

（1）海域申報過程的流程化信息輔助管理工具。海域申報是具有明顯流程化特征的工作，系統(tǒng)即以海域申報工作流程來組織功能模塊，提供服務(wù)于“工程許可→海域選址→規(guī)劃意見→海洋環(huán)評→海域論證→海洋聽證→立項文件→用海批復(fù)→驗收批復(fù)→海域證書→費用繳納→海域變更”每個工作環(huán)節(jié)的信息錄入與查詢。

（2）征地與土地出讓信息與綜合信息管理系統(tǒng)審批模塊對接。在征地成本核算與土地出讓模塊，與綜合信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享與交互，在系統(tǒng)中可以直接讀取綜合信息管理系統(tǒng)中通過審批的項目信息，統(tǒng)計計算征地成本與土地出讓之間的差價，即企業(yè)毛利，并實現(xiàn)動態(tài)更新。

（3）提供靈活實用的宗地、宗海圖制作與分發(fā)。宗海宗地圖在海籍地籍管理中有著非常重要的用途，是規(guī)劃設(shè)計、辦理權(quán)證的重要附件，系統(tǒng)可以輔助用戶輕松地制作符合一定標準的宗海平面圖和宗地平面圖。

5 結(jié)語

天津中心漁港信息化建設(shè)規(guī)劃于2008年初完成，前期設(shè)計開發(fā)的4個專題信息系統(tǒng)及多源集成共享數(shù)據(jù)庫于2008年10月完成，之后又進行了多次業(yè)務(wù)調(diào)整和功能升級，平臺下各專題系統(tǒng)運行穩(wěn)定、配合緊密，共同支撐著公司的日常信息化管理重任。

當(dāng)前，設(shè)計開發(fā)單個專題信息系統(tǒng)，無論在理論上還是技術(shù)上均已十分成熟，政府或企業(yè)的整體信息規(guī)劃正成為一個新的研究熱點。其中整體框架的合理搭建和多數(shù)據(jù)源、多應(yīng)用目標的管理信息系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)以及自動控制系統(tǒng)的集成無疑成為難點。而整體規(guī)劃、分步實施的原則，以及數(shù)據(jù)庫共享、數(shù)據(jù)兩級安全保證將為規(guī)劃建設(shè)超大型、綜合型信息平臺提供思路。

［1］孫浩.天津中心漁港發(fā)展戰(zhàn)略［D］.天津：天津大學(xué)，2006.

［2］江曉明.數(shù)字港口基礎(chǔ)地理信息平臺框架及關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.上海：上海海事大學(xué)，2006.

［3］王彤.碼頭企業(yè)管理 EDI的自動化［J］.港口科技，2007（6）：21-22.WANG T.The automation of EDI for administration of port enterprises［J］.Science&Technology of Ports，2007（6）：21-22.

［4］天津水運工程勘察設(shè)計院.天津中心漁港企業(yè)綜合信息化解決方案技術(shù)設(shè)計書［R］.天津：天津水運工程勘察設(shè)計院，2008.

［5］天津水運工程勘察設(shè)計院.天津中心漁港企業(yè)綜合信息化解決方案項目技術(shù)報告［R］.天津：天津水運工程勘察設(shè)計院，2008.

［6］楊凱，索利利，牛桂芝，等.水深測量數(shù)據(jù)的組織管理與三維可視化［J］.水道港口，2008，29（4）：296-300.YANG K，SUO L L，NIU G Z，et al.Organization and 3D visualization for conventional measuring data of water depth［J］.Journal of Waterway and Harbor，2008，29（4）：296-300.

［7］楊東遠，牛桂芝，楊凱，等.三維航道GIS中大型場景的動態(tài)組織與可視化技術(shù)研究［J］.水道港口，2008，29（2）：143-147.YANG D Y，NIU G Z，YANG K，et al.Study on great scene dynamic organization and visualization technology in 3D waterway GIS［J］.Journal of Waterway and Harbor，2008，29（2）：143-174.