周蓉 徐海東 馬強 李光正 王鴻鵬

摘要

本文通過介紹Google Maps的功能及使用方法，以威海港及周邊港口為例，設(shè)計基于Google Maps的溢油點與應(yīng)急設(shè)備間的行程導(dǎo)航，實時顯示溢油點與周圍調(diào)集的應(yīng)急設(shè)備行程狀況，為及時調(diào)集溢油應(yīng)急設(shè)備提供導(dǎo)航，并進行應(yīng)急設(shè)備達到時間的估算，最終為溢油應(yīng)急處理決策的制定提供及時有效的信息。

【關(guān)鍵詞】溢油 Google Maps 導(dǎo)航

1 引言

隨著航運事業(yè)的蓬勃發(fā)展，中國近海溢油事故在近幾十年中不斷發(fā)生，在發(fā)生事故以后，如何以最大限度減少海上溢油造成的污染，保護海洋生態(tài)環(huán)境，已經(jīng)成為日益迫切的社會問題。隨著國內(nèi)外科研院所及各港口對溢油事故及應(yīng)急反應(yīng)的不斷重視，溢油相關(guān)軟件的設(shè)計和開發(fā)不斷成熟，目前已經(jīng)研究成型的絕大部分溢油軟件系統(tǒng)主要以模擬溢油行為、歸宿為主，技術(shù)較為成熟，模擬結(jié)果的精度和可信度較高，但針對溢油應(yīng)急設(shè)備的配優(yōu)化、溢油應(yīng)急處理所需設(shè)備調(diào)集預(yù)測和行程導(dǎo)航設(shè)計等還缺少實質(zhì)性研究。

本文研究立足于威海轄區(qū)的海上溢油和岸線保護，其中包括威海港、石島港、煙臺港等周邊港口，設(shè)計基于Google Maps實時顯示溢油點與周圍調(diào)集的應(yīng)急設(shè)備行程狀況，為及時調(diào)集溢油應(yīng)急設(shè)備提供導(dǎo)航，并進行應(yīng)急設(shè)備到達時間及距離的估算，為溢油應(yīng)急處理決策的制定提供及時有效的信息。

2 Google Maps簡介

Google Maps是Google公司提供的電子地圖服務(wù)，該地圖服務(wù)根據(jù)用戶需求可提供三種不同形式的地圖：矢量地圖、衛(wèi)星照片和地形視圖。通過對地圖進行編輯，可以進行商戶查找、地圖查看、公交查詢和駕車導(dǎo)航等，從而幫助開發(fā)者打造個性化的地圖應(yīng)用站點。圖1為Google Maps矢量地圖和衛(wèi)星地圖地圖示例。

Google Maps為代表的地圖服務(wù)的推出開創(chuàng)了全球地理信息服務(wù)新的開端，其具有操作簡單、地圖預(yù)生成、分析功能強大、開發(fā)成本低、數(shù)據(jù)及時更新等特點。2005年Google對外提供了便于二次開發(fā)的開放式地圖服務(wù)應(yīng)用程序接口（Google Maps API），使Google Maps的地圖服務(wù)更好的服務(wù)于不同領(lǐng)域用戶，使用過程中開發(fā)者通過在Google地圖服務(wù)基礎(chǔ)上使用Java Script腳本語言調(diào)用這些API將Google方便嵌入到Web、Android和iOS應(yīng)用中，并進行應(yīng)用開發(fā)拓展，如給地圖添加相應(yīng)標注、覆蓋物及路徑，響應(yīng)用戶的點擊動作等，以達到滿足各行業(yè)及個人具體需求的目的。

3 系統(tǒng)設(shè)計

基于Google Maps的溢油點與應(yīng)急設(shè)備間的行程導(dǎo)航設(shè)計是基于GIS與Google Maps的溢油應(yīng)急設(shè)備智能系統(tǒng)的一部分，也是基于GIS與物聯(lián)網(wǎng)的船舶海上溢油污染智能檢測與控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)性工作。主要以威海港及周邊港口為研究對象，在發(fā)生溢油事故時，能夠通過系統(tǒng)顯示溢油海域周邊港口應(yīng)急設(shè)備到溢油港口行程及導(dǎo)航時間，通過與溢油設(shè)備智能知識庫相結(jié)合，形成較完善的溢油智能應(yīng)急系統(tǒng)，為溢油污染處理提供知識策略，為整個系統(tǒng)的運行提供支持和保障。研究內(nèi)容在整個系統(tǒng)設(shè)計功能中的作用如圖2所示。

本文利用Google Maps的地理信息服務(wù)功能，在記事本環(huán)境或者Dream weaver環(huán)境中，采用Java Script語言添加相應(yīng)用戶程序，創(chuàng)建自己需要的用戶界面，然后通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或廣域網(wǎng)進行操作，客戶端瀏覽器通過HTTP協(xié)議發(fā)送請求，服務(wù)器接受請求后，執(zhí)行Java Script腳本語言，最后將后臺數(shù)據(jù)結(jié)果返回給客戶端瀏覽器上的用戶界面，用戶可以在相應(yīng)界而中進行操作，以滿足實時需求。

主要利用Google Maps API的疊加、事件控制和控件集來實現(xiàn)溢油應(yīng)急設(shè)備調(diào)集行程導(dǎo)航：

（1）疊加：地圖上有經(jīng)緯坐標的對象集合，會隨鼠標拖動或縮放地圖而移動；

（2）事件：使用onChangeHandler（）事件處理程序來注冊事件的監(jiān)聽，當指定的事件發(fā)生時，函數(shù)將被調(diào)用；

（3）控件集：根據(jù)開發(fā)者需求利用默認控件和添加控件實現(xiàn)對地圖的操作。

4 功能實現(xiàn)

4.1 注冊API密鑰

我們要想利用Google Maps API功能，首先需要注冊以獲取API密鑰，注冊時需要提供網(wǎng)站的URL，每一個不同的URL都必須申請一個專門的API密鑰。當申請到API密鑰之后，在相應(yīng)的Java Script腳本語句中添加自己的密鑰，就可以將Google Maps嵌入到網(wǎng)頁中，便可對其進行開發(fā)拓展。

4.2 初始化地圖

本文主要以威海港及周邊港口作為研究對象，因此需要將地圖進行定位并縮放，以便能夠較清楚顯示區(qū)域信息，所以將烕海港定位為地圖中心點：既可以采用地理位置名稱（烕海港）進行定位也可以采用該地理位置的經(jīng)緯度（37.442768，122.19937）進行定位，本文采用經(jīng)緯度進行定位。地圖縮放等級選擇為5-8，選擇標準：每個縮放比例下會看到的大致細節(jié)級別為：1：世界；5：大陸/洲；10：城市；15：街道；20：建筑物。本文選為8。效果如圖3所示。

初始化地圖對象：

4.3 添加應(yīng)用程序

成功創(chuàng)建一副地圖后，若想要實現(xiàn)不同功能，需要在地圖上添加一些控件，也可以創(chuàng)建自己的控件以處理與用戶的交互操作，如路線導(dǎo)航功能需要選擇不同港口，通過“onChangeHandler”事件，調(diào)用directionsService.route功能，計算所選設(shè)備庫所在港口到溢油應(yīng)急點之間的行程導(dǎo)航時間與距離：

4.4 顯示選擇窗口

港口發(fā)生溢油事故時可從不同應(yīng)急設(shè)備庫調(diào)集應(yīng)急物資，因此需要在地圖上方浮動選擇窗口，通過鼠標點擊選擇，后臺程序通過監(jiān)聽器調(diào)用路徑計算程序，從而在頁面顯示相應(yīng)信息提示框，表示相應(yīng)的時間、距離、路線信息。

溢油應(yīng)急點選擇、周邊溢油設(shè)備港口選擇及信息顯示框如圖4所示。

整體效果如圖5。

假如溢油港口為威海港，想從周圍港口調(diào)集應(yīng)急設(shè)備，為保證及時處理溢油污染，需要權(quán)衡各設(shè)備庫到溢油港口距離及時間問題，為溢油事故的處理提供及時有效的基礎(chǔ)保障。圖4為從石島港調(diào)集溢油應(yīng)急設(shè)備時，此段行程具體路線、時間及距離。

5 總結(jié)

基于Google Maps實時顯示溢油點與周圍調(diào)集的應(yīng)急設(shè)備行程狀況，利用Google Maps對溢油點到各應(yīng)急設(shè)備庫的行程進行實時顯示，并能自動計算調(diào)集應(yīng)急設(shè)備所能到達的時間及距離，為溢油事故的處理提供及時有效的基礎(chǔ)保障。該系統(tǒng)與基于GIS的應(yīng)急設(shè)備庫智能管理系統(tǒng)相結(jié)合，能為溢油應(yīng)急決策提供有效的支持和保障。

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