京津冀协同航海地图服务关键技术与应用

北海航海保障中心 文号: 索引号:   发布日期:2021-04-01

“京津冀协同航海地图服务关键技术与应用”成果是北海航海保障中心天津海事测绘中心研发的。航海地图服务是构建现代化航海交通体系的关键内容,是海上交通信息化和智能化的基础。该成果集成航海科学、地图科学和地理信息科学的思想、理论、方法和技术,着力解决当前“智能航运”建设中陆海地图不兼容、产品服务模式单一和不适应全媒体环境等难题,首次整体构建了一整套服务区域协同发展的航海地图服务体系,内容覆盖了创新理论、关键技术和应用成果等多方面,突破航海地图服务诸多技术难点,为航海空间资源严重紧张的京津冀海区协同发展提供一整套航海地图服务的理论、方法和工具。成果荣获了2020年中国航海学会科学技术奖二等奖,在海事监管、港口运营等方面得以广泛应用,经济、社会效益显著。

  1.  一、主要技术内容:

项目完成三个层面的工作:

  • 第一个层面打通数据融合/地图服务理论研究;

  • 第二层面在技术方面突破了传统媒介/全媒体可视化技术研究;

  • 在应用层面公开出版了3本综合地图集、一系列航海决策专用海图和融合“桌面-网络-移动”三个用户端的多场景应用软件体系。

形成了四项关键技术:

  • 关键技术一是海陆地理信息融合。目标是解决来源于不同部门海陆地理信息数据语义不统一、表达不统一和基准不统一的难题,使之成为一个统一的、可识别的数据源。通过地理本体分析,形成统一的分类分级体系,进行一致性编码,实现语义和编码层次的融合。通过创建通用海图符号库、海图资源库和整合策略,将现有的专业性航海地图数据转换为通用数据格式。通过创新陆海垂直测绘基准统一理论,建立高可靠性的深度基准面模型,在天津地区第一个建立了陆海统筹的地理信息平台。

  • 关键技术二是全媒体航海地图产品体系构建。“全媒体”指对“互联网+”时代多种航海地图媒体进行融合,实现任何人、任何时间、任何地点、以任何终端获得任何想要的航海地理信信息。提出了多样化用户需求与多类型产品匹配方法、航海地图产品模式设计方法和跨媒体航海地图服务设计方法等全媒体地图构建理论和方法,满足多内容、多用途、多层次的需求,实现不同媒介中航海地图协同。

  • 关键技术三。突破了基于海陆数据、多源异构数据智能编制航海综合性地图集的关键技术,编制时间缩短50%,在世界范围内首次突破传统海图集的模式。取得了光栅3D版专题海图制图和丝绸材质航海地图制印工艺等一系列前沿性先进技术。

  • 关键技术四。独立开发了桌面端、网络端、移动端全套电子海图服务应用系统,研发形成了覆盖海陆信息地理编码、动态符号、视觉表达和嵌入应用等所有关键技术环节的完整体系,数据实现了多用户端同步,形成了多应用场景解决方案,成为“智能航运”发展的基础支撑工具。

二、主要研究成果

1出版3本综合航海地图集。公开出版《京津冀协同航运发展地图集》、《中国北方枢纽港港航地图集》、《北极航海地图集》,中国工程院郭仁忠、王家耀两位院士给与高度评价,认为“为建设流畅的海洋信息需求与响应机制提供先行经验,……,在海洋强国的建设中注入地图学的时代力量。”2016 年和2020年连续获得了全国优秀地图作品裴秀奖最高奖金奖。

2)编制一系列航海专题图。项目编制的《北方海区图》,代表中国参加在日本东京举办的第29 届国际制图大会(ICC)大会,获得专业评审团评定的航海地图类一等奖,是世界范围内最高级别地图作品奖项,也是我国交通运输系统第一次获得该奖项。编制的“海洋强国”系列专题图和京津冀协同发展航海空间支持决策用图得到业界广泛认可,6 项成果获得全国性工程类奖励。

3)开发了一整套自主产权的“桌面-网络-移动”端海图服务软件系统。适用各种应用场景,登记软件著作权5 项。

项目成果获得第29 届国际制图大会(ICC)航海地图作品一等奖1 项,行业科技进步奖5项,全国性工程奖励6 项,出版综合性地图集3 本,发表学术论文20 余篇,取得软件著作权5项。项目关键技术和成果先后在《中国交通报》《中国水运报》《中国自然资源报》等行业重点媒体推介,极大地推动了海洋科学研究和工程建设科技进步。项目成果于2020年通过了中国航海学会科技成果评价,被业界专家评价为达到国际先进水平。

  1.  三、推广应用

关键技术已在交通运输部海事局、天津海事局等海事监管部门,天津港等港口运营企业,天津海洋中心气象台等涉海支撑单位和大连海事大学等13家单位进行广泛应用。该成果为京津冀航运协同发展提供了第一手的资料,有效服务于京津冀港口群国际一流港口建设和地方经济社会发展。