時(shí)間：2022-02-25 09:43:52
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇海洋測繪論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、適用范圍
本條件適用于測繪專業(yè)各分支專業(yè)，即大地測量、攝影測量與遙感、工程測量（含礦山測量、水利測量等）、地形測量、海洋測繪、地籍測繪、房產(chǎn)測繪、地質(zhì)測繪、地圖制圖與地圖制印、地理信息工程專業(yè)中從事科學(xué)研究、技術(shù)設(shè)計(jì)、技術(shù)生產(chǎn)及測繪儀器設(shè)備維修、質(zhì)量檢查監(jiān)督、技術(shù)管理、技術(shù)開發(fā)、科技信息等工作的工程技術(shù)人員。
二、政治思想條件
遵守國家法律和法規(guī)，有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神。任現(xiàn)職期間，年度考核合格以上。
三、學(xué)歷、資歷條件
獲博士學(xué)位后，從事本專業(yè)技術(shù)工作，取得工程師資格2年以上?；虼髮W(xué)本科畢業(yè)以上學(xué)歷，從事本專業(yè)技術(shù)工作，取得工程師資格5年以上。
四、外語、計(jì)算機(jī)條件
（一）較熟練掌握一門外語，參加全國職稱外語統(tǒng)一考試，成績符合規(guī)定要求。
（二）較熟練掌握計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，參加全國或全省職稱計(jì)算機(jī)考試，成績符合規(guī)定要求。
五、專業(yè)技術(shù)工作經(jīng)歷（能力）條件
取得工程師資格后，具備下列條件之一：
（一）?。ú浚┘墱y繪科技項(xiàng)目、工程項(xiàng)目的主要參加者。
（二）主持完成市（廳）級測繪科技項(xiàng)目、工程項(xiàng)目兩項(xiàng)以上。
（三）主持技術(shù)推廣項(xiàng)目，采用新技術(shù)、新材料、新工藝或開發(fā)新產(chǎn)品兩項(xiàng)以上或主要參加三項(xiàng)以上。
（四）編制和審核大中型測繪項(xiàng)目綜合技術(shù)設(shè)計(jì)兩項(xiàng)以上或單項(xiàng)設(shè)計(jì)書四項(xiàng)以上，并組織或主持完成大型測繪工程項(xiàng)目或生產(chǎn)項(xiàng)目一項(xiàng)以上。
（五）主持完成三項(xiàng)以上大中型測繪工程項(xiàng)目的質(zhì)量檢查，編寫相應(yīng)的技術(shù)報(bào)告。
（六）編輯設(shè)計(jì)或編審大型普通地圖集或?qū)ｎ}圖集，并已出版。
（七）承擔(dān)完成三種類型10臺以上測繪儀器維修或檢測鑒定任務(wù)，并能獨(dú)立解決其重大技術(shù)難題。
（八）承擔(dān)完成重大測繪儀器的研制、改裝或精密儀器安裝調(diào)試工作。
（九）主要參加基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)及技術(shù)推廣，完成數(shù)字化制圖或編輯入庫等項(xiàng)目工作。
六、業(yè)績成果條件
取得工程師資格后，具備下列條件之一：
（一）國家、?。ú浚┘墱y繪科技成果獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的主要完成人、或市（廳）級測繪科技進(jìn)步一、二等獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的主要完成人。（以獎(jiǎng)勵(lì)證書為準(zhǔn)）
（二）主持或組織完成的項(xiàng)目成果獲得市（廳）級優(yōu)秀成果獎(jiǎng)、優(yōu)秀圖書獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)以上。（以獎(jiǎng)勵(lì)證書為準(zhǔn)）
（三）主持完成大型測繪項(xiàng)目，經(jīng)省級業(yè)務(wù)主管部門審定，其項(xiàng)目設(shè)計(jì)水平先進(jìn)、質(zhì)量優(yōu)良，產(chǎn)生顯著的效益。
（四）主持開發(fā)、推廣的科技成果兩項(xiàng)以上，取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
七、論文、著作條件
取得工程師資格后，公開發(fā)表、出版本專業(yè)有較高水平的論文（第一作者）、著作（主要編著譯者），撰寫有較高價(jià)值的專項(xiàng)技術(shù)分析報(bào)告，具備下列條件之一：
（一）出版本專業(yè)著作1部。
（二）在省級以上專業(yè)學(xué)術(shù)期刊2篇以上。
（三）在國際或全國學(xué)術(shù)會議宣讀或交流論文2篇以上。
（四）為解決復(fù)雜技術(shù)問題撰寫有較高水平的技術(shù)報(bào)告2篇以上或重大項(xiàng)目的立項(xiàng)研究（論證）報(bào)告2篇以上。
八、破格條件
為不拘一格選拔人才，對確有突出貢獻(xiàn)者，并取得工程師資格2年以上，具備下列條件中的兩條，可破格申報(bào)：
1、獲國家級發(fā)明獎(jiǎng)、自然科學(xué)獎(jiǎng)、科技進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)的主要完成人；或?。ú浚┘壸匀豢茖W(xué)獎(jiǎng)、科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)一項(xiàng)或三等獎(jiǎng)二項(xiàng)以上，獲獎(jiǎng)項(xiàng)目的主要完成人。（以獎(jiǎng)勵(lì)證書為準(zhǔn)）
2、在推廣新新技、新工藝和科技成果轉(zhuǎn)化等方面取得了重大經(jīng)濟(jì)社會效益，處于本行業(yè)領(lǐng)先水平，并被?。ú浚┘壥谟鑳?yōu)秀科技工作者榮譽(yù)稱號。
3、擔(dān)任大、中型工程項(xiàng)目中的技術(shù)負(fù)責(zé)人，完成大型工程一項(xiàng)或中型工程二項(xiàng)以上，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并通過省級權(quán)威部門鑒定，填補(bǔ)了省內(nèi)外技術(shù)領(lǐng)域空白。
4、在國家級學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表有價(jià)值的學(xué)術(shù)論文3篇、省級5篇以上，或正式出版專著1部（獨(dú)著10萬字以上，合著20萬字以上）。
九、附則
1、凡冠有“以上”的，均含本級（或本數(shù)量）。
關(guān)鍵詞：RTK 三維 水深測量 精密 單波束 誤差
水深測量是測繪活動中一項(xiàng)常見而重要的內(nèi)容，在海圖測繪、江河湖泊及水庫調(diào)查、涉水項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)、涉水建筑物安全維護(hù)、航道監(jiān)測、水道沖淤研究等方面均需要進(jìn)行不同比例尺的水下地形圖的測繪。
水深測量的目的是獲取水底不同位置相對于某一穩(wěn)定的高程（深度）基準(zhǔn)面的高程（水深），測深和定位是水深測量兩項(xiàng)最主要的內(nèi)容。由于在絕大部分情況下水深測量都是動態(tài)條件下的測量，測量載體的姿態(tài)和水深基準(zhǔn)面的確定在大多數(shù)情況下已成為影響著水深測量精度的主要因素。因此確定水深測量時(shí)測量載體的姿態(tài)變化和測量瞬間的測量基準(zhǔn)面的位置成為提高水深測量的關(guān)鍵。
最新的《水運(yùn)工程測量規(guī)范》（JTS131-2012）已規(guī)定可以采用“RTK三維水深測量”方法進(jìn)行精密水深測量，并規(guī)定了指導(dǎo)性的作業(yè)方式和數(shù)據(jù)處理方法。其定義為：“RTK三維水深測量是利用GPS RTK 提供的瞬時(shí)高精度三維解，通過時(shí)延改正、姿態(tài)改正，最終為回聲測深系統(tǒng)換能器提供準(zhǔn)確的三維基準(zhǔn)，進(jìn)而根據(jù)回聲測深結(jié)果，得到水底點(diǎn)的三維坐標(biāo)?！钡珜畏N條件下必須采用姿態(tài)傳感器，規(guī)范里并無明確的規(guī)定。
為此需要分析不同條件下的水深測量誤差，確定需要采用姿態(tài)傳感器設(shè)備的條件。
水深測量誤差分析
正如前面分析所言，水深測量的誤差來源眾多，包括定位的誤差、測深儀自身的測距誤差，測量介質(zhì)引起的聲速效應(yīng)誤差、測量載體姿態(tài)引起的測量誤差等。其中定位誤差目前已可忽略，測深儀自身的測距誤差也遠(yuǎn)小于其它因素的影響。這里可以認(rèn)為對測量深度的主要因素包括傳播介質(zhì)、測量載體等相關(guān)效應(yīng)，有聲速、姿態(tài)和船只靜、動吃水的影響。具體分析如下。
1、聲速效應(yīng)對測深的影響
聲速效應(yīng)的影響直接影響到回聲測深儀測量的深度部分，根據(jù)回聲測深原理，深度等于介質(zhì)中聲波傳輸速度與傳播時(shí)間一半的乘積，而聲波在水體中的傳播速度并非是一個(gè)固定值，它和測時(shí)環(huán)境相關(guān)，同水體的溫度、鹽度、密度以及聲波頻率相關(guān)，可以根據(jù)測區(qū)水域的溫度和鹽度進(jìn)行改正，通常公式計(jì)算某溫度、鹽度下的聲速。
由于水體中（特別是海區(qū)）的水溫和鹽度在垂直方向上存在梯度分布，引起聲速在垂直方向上存在梯度分布，而且位置不同，聲速梯度分布也不盡相同。在測量的時(shí)候，不同的測點(diǎn)需采用該測點(diǎn)測量時(shí)聲速傳播路徑上的平均聲速（可采用聲速剖面儀測定），采用后處理的方法進(jìn)行聲速改正，
理論上：平均聲速Cm應(yīng)為聲波傳播全路徑上的瞬時(shí)聲速平均值，若采用水深參數(shù)h表達(dá)應(yīng)為：
■（1），（1）中：D為從換能器到水底的深度。
由于不可能知道聲速傳播路徑上每一處的聲速，故在實(shí)際計(jì)算中采用式（2）進(jìn)行抽樣離散的計(jì)算：
■（2），式（2）中，n為聲波路徑上的抽樣數(shù)，也就是分層數(shù)；di為各水層的厚度，Ci為各水層的聲速值，n值越大，即抽樣數(shù)越多，結(jié)果越準(zhǔn)確。
上式（2）可稱為計(jì)算平均聲速的精確公式。
實(shí)際上在水深測量的時(shí)候，我們都將一個(gè)固定的設(shè)計(jì)聲速C0（一般取1500m/s或者某一位置的表層聲速）輸入測深儀，此時(shí)測得的每一個(gè)位置的水深實(shí)際上是一個(gè)近似水深，需要在后處理時(shí)進(jìn)行聲速改正。聲速改正值dh=h（Cm-C0）/ C0 。 （3）
從上式（3）可知，測深值的聲速改正值與觀測深度成正比，水深越大，聲速改正值越大，還與聲速差成正比。改正值數(shù)值的大小見下表1所示：
表1 聲速改正值數(shù)值表
2、測船姿態(tài)變化產(chǎn)生的測深誤差
姿態(tài)影響是指載體受到風(fēng)、浪、流的作用而導(dǎo)致的測量不準(zhǔn)，無論是橫搖、縱搖、艏搖和傾斜，其作用機(jī)理都是導(dǎo)致測深儀中心波束傾斜而產(chǎn)生復(fù)雜的誤差變化，它是一個(gè)即影響平面定位又影響深度測量的復(fù)雜過程。
2.1 測船橫搖產(chǎn)生的測深誤差
理論上，波浪對測深的影響是通過對船姿態(tài)的改變來產(chǎn)生作用的，因此，波浪對測深的影響可分為測船縱搖，橫搖、升沉等對測深的影響幾個(gè)方面。
設(shè)α為測船橫搖角，左舷下傾時(shí)取正值，θ為換能器半波束角，s為記錄深度，d為真實(shí)深度。很明顯，如果│α│≤θ，α角造成的測深信號的偏移仍在波束角范圍之內(nèi)，所測得的深度可以認(rèn)為是沒有附加誤差的，則發(fā)射的測深信號偏離了垂直方向而產(chǎn)生了附加誤差。
一般情況下，測深線是沿水底地形變化梯度方向布設(shè)的，所以沿測深線垂直方向（即測船的橫搖方向）可以認(rèn)為是平面，此時(shí)產(chǎn)生的附加深度誤差Δdroll可以估計(jì)為：
Δdroll = H'-H =s[cos（α-θ）-1] （4）
從上式（4）可以看出，由橫搖α產(chǎn)生的附加深度誤差Δdroll與測量水深值H成正比。
以波束角7°為例，在不同的水深H和橫搖角度α的條件下，產(chǎn)生的橫搖誤差Δdroll見下表2所示：
表2 不同的水深H和橫搖角度α的條件下橫搖誤差Δdroll
在進(jìn)行水深測量時(shí)，若同時(shí)測定了橫搖α角，真實(shí)的深度為：
H'= H cos（α-θ） （5）
可是若通過（5）式的該算，就產(chǎn)生了另外一個(gè)問題，改正后的水深H'是測深儀換能器的中心的垂線上，因?yàn)闄M搖α角的存在，引起了定位中心與測深中心不在一個(gè)水平面上，這是就產(chǎn)生了定位的誤差，其偏離數(shù)值的大小與定位天線與測深中心的距離成正比。在建立了嚴(yán)密的船體坐標(biāo)系并實(shí)時(shí)測量了船體姿態(tài)的條件下，能對定位中心作出正確的改算。
2.2 測船縱搖產(chǎn)生的測深誤差
測船縱搖產(chǎn)生的測深誤差比較復(fù)雜，若海底是平臺的，則產(chǎn)生的誤差與橫搖產(chǎn)生的誤差類似，可按照（5）式進(jìn)行深度改正。顯然，縱搖不產(chǎn)生偏離測深線的位移，但使水深點(diǎn)在測線上前后擺動。如過不進(jìn)行改正，即使水底是光滑的平面，但記錄的圖像可能不是一個(gè)平面。不過在淺水區(qū)，假定H≤50， θ=3.5°，當(dāng)縱搖角β≤6°時(shí)，引起的水深誤差≤5cm，可以不予考慮。
2.3 測船升沉對測深值的影響
測量的時(shí)候，換能器固定安裝在船體的下方，與測船形成剛體連接，因此，測船的升沉的變化值就直接反映在水深值里。
測船升沉對測深值的影響的大小和測深儀換能器與測船的測船的相對關(guān)系有關(guān)。通過理論分析，當(dāng)測深儀換能器與測船的重心重合是，測船姿態(tài)和升沉的變化對測深值的影響最小，而且有利于通過HEAVE傳感器或者其他方式對其作出改正。
目前，對升沉的改正一般有以下兩種方式：①HEAVE傳感器法：通過高精度的涌浪傳感器（其原理一般為加速速計(jì)）直接測定船體的升沉，當(dāng)傳感器與測深儀換能器位置一致時(shí)，傳感器測得的數(shù)值即為水深值的改正值；②RTK高程分量法：即利用高精度的GPS高程測量分量進(jìn)行升沉改正。
3、換能器動態(tài)吃水對測深值的影響
動態(tài)吃水是一個(gè)水中運(yùn)動載體的一種客觀現(xiàn)象。一般地，動態(tài)吃水采用如下定義：因船只航速變化引起船體沉浮而使換能器吃水產(chǎn)生的動態(tài)變化。
動態(tài)吃水ΔH測定的方法很多，目前規(guī)范上和實(shí)際采用的主要有：①水準(zhǔn)儀定點(diǎn)觀測法；②水準(zhǔn)儀固定斷面法；③RTK定位法。
根據(jù)實(shí)際工作中的經(jīng)驗(yàn)，采用合適的測船非常重要，既不能太小，也不能太大，太小了穩(wěn)定性不夠，太大了動態(tài)吃水較大。測量是的船速亦需要控制，不可盲目追求高速。
從另一個(gè)角度來說，既然RTK發(fā)能夠準(zhǔn)確地確定換能器的動態(tài)吃水，當(dāng)采用“RTK三維水深測量”方法的時(shí)候，可以利用高精度的高程分量來對動態(tài)吃水進(jìn)行準(zhǔn)確的改算。
4、時(shí)延改正及其影響
時(shí)延反映的是GPS RTK 定位與測深的不同步。為將GPS RTK 三維歸位到換能器，為測深提供瞬時(shí)平面和垂直基準(zhǔn)，并最終實(shí)現(xiàn)波束在水下的歸位計(jì)算，就必須消除時(shí)延的影響。
若船速為8 節(jié)（約4.111 m/s），導(dǎo)航時(shí)延確定誤差為0.2 秒，則導(dǎo)航時(shí)延確定誤差統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：時(shí)延誤差引起的最大平面位置偏差為0.8m。
通過理論研究，時(shí)延對平面定位和測深的影響最為顯著，其影響與船速成正比。因此，實(shí)際作業(yè)中，一方面應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)精確計(jì)算時(shí)延；另一方面應(yīng)盡量減小船速，保持測量載體的穩(wěn)定性，將時(shí)延確定誤差的影響減小到最小。
無姿態(tài)傳感器條件下的RTK三維水深測量的實(shí)施
無姿態(tài)傳感器的“RTK 三維水深測量”構(gòu)成簡單，只是在常規(guī)的水深測量系統(tǒng)別強(qiáng)調(diào)了厘米級的定位和高程測量。由于GPS RTK測量或者是PPK測量獲得高精度的平面定位和高程數(shù)據(jù)已經(jīng)是相當(dāng)成熟的技術(shù)，在多年的測量實(shí)踐中已得到驗(yàn)證和應(yīng)用，太多的論文和文獻(xiàn)對這個(gè)問題進(jìn)行了闡釋。
無姿態(tài)傳感器的“RTK 三維水深測量”主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：①測區(qū)控制網(wǎng)測量；②高程轉(zhuǎn)換模型的建立；③高精度聲速剖面的測量；④內(nèi)業(yè)資料處理；⑤精度評估。
筆者在80公里的長江入海口河段進(jìn)行了驗(yàn)證測量，該河段屬于感潮河段采用常規(guī)的驗(yàn)潮站進(jìn)行水下地形測量需要耗費(fèi)大量的人力。而采用“RTK 三維水深測量”將大大地減小工作量。
驗(yàn)證測量實(shí)施過程如下：在測區(qū)兩岸布設(shè)一定密度的E級GPS控制網(wǎng)，聯(lián)測控制點(diǎn)的水準(zhǔn)高程，采用幾何曲面模型構(gòu)建了該區(qū)域的高程轉(zhuǎn)換模型。實(shí)現(xiàn)了GPS大地高到正常高系統(tǒng)的無縫轉(zhuǎn)換。
在進(jìn)行“RTK 三維水深測量”的同時(shí)，根據(jù)規(guī)范的要求。在測區(qū)兩岸布設(shè)了20個(gè)驗(yàn)潮站進(jìn)行潮位控制，以便兩者進(jìn)行對比。通過兩種方法對水下測點(diǎn)高程的計(jì)算，對計(jì)算出的差異成果按照0.1m的區(qū)間寬度進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。共統(tǒng)計(jì)測點(diǎn)測點(diǎn)32153個(gè)，差異區(qū)間如下表3所示。
表3 兩種方法計(jì)算的測點(diǎn)高程差值統(tǒng)計(jì)表
以上實(shí)例表明，該項(xiàng)目中采用不需要任何姿態(tài)傳感器的RTK的三維水深測量技術(shù)得到的測量結(jié)果與常規(guī)的潮位控制得到的結(jié)果沒有明顯的差異，其精度和可靠性都得到了很好的驗(yàn)證。
總結(jié)
從以上從六個(gè)引起測深誤差的主要方面進(jìn)行了分析，并定量地分析計(jì)算了在不同的測量條件下，這些影響因素對測深帶來的誤差的數(shù)值，同時(shí)通過實(shí)例進(jìn)行了分析，可以得出很重要的結(jié)論：
在目前的技術(shù)條件下，定位和測深引起的誤差在水深測量誤差中已退居次要地位，聲速改正誤差和測量載體的姿態(tài)誤差等因素已稱為水深測量誤差的主要來源。
輔以姿態(tài)傳感器、羅經(jīng)等外部設(shè)備的“RTK三維水深測量”，能夠精確地改正各項(xiàng)的主要測量誤差。為了簡化操作，且在經(jīng)濟(jì)上簡便易行，有必要研究無姿態(tài)傳感器條件下RTK三維水深測量的實(shí)施條件。
具備一定的的測量環(huán)境，可以不需要任何姿態(tài)傳感器（包括羅經(jīng)和涌浪傳感器）就可實(shí)現(xiàn)基于RTK的三維水深測量技術(shù)的單波束精密測深。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞] 時(shí)空可視化表達(dá) 臺風(fēng)信息系統(tǒng) Flex技術(shù)
1 概述
臺風(fēng)是世界上最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一。在全球的臺風(fēng)生成區(qū)中，西北太平洋地區(qū)的發(fā)生頻率最高，占全球總數(shù)的1/3以上，同時(shí)西北太平洋中的臺風(fēng)強(qiáng)度也是最強(qiáng)的[1]。福建省所處的地區(qū)臺風(fēng)災(zāi)害發(fā)生頻繁,是中國遭受臺風(fēng)影響最嚴(yán)重的省份之一。由于其造成的經(jīng)濟(jì)損失劇增，同時(shí)對民眾生活也造成一定影響，人們對臺風(fēng)的關(guān)注也越來越多，為了滿足這種需求就需要有一個(gè)表現(xiàn)力強(qiáng)，信息表達(dá)明確的信息了解渠道。高交互性、富客戶端的基于Flex、WebGIS的臺風(fēng)災(zāi)害數(shù)據(jù)的時(shí)空可視化表達(dá)技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。通過該技術(shù)可以動態(tài)、直觀、多層次地掌握臺風(fēng)信息，使得臺風(fēng)信息的表達(dá)更加豐富，從而給予人們更多的臺風(fēng)信息服務(wù)。本文以臺風(fēng)“珍珠”登陸為例，構(gòu)建基于ArcGIS Server以及Flex的臺風(fēng)災(zāi)害數(shù)據(jù)的時(shí)空可視化表達(dá)的開發(fā)，將臺風(fēng)從發(fā)生到結(jié)束過程中，受影響的各個(gè)站點(diǎn)的信息；包括各大新聞?lì)l道的信息、相關(guān)政府管理部門的應(yīng)急措施以及現(xiàn)場情況；按照時(shí)間的先后順序進(jìn)行可視化表達(dá)，為用戶提供展現(xiàn)臺風(fēng)災(zāi)害信息的時(shí)空可視化表達(dá)系統(tǒng)。
2 WebGIS與Flex技術(shù)研究現(xiàn)狀
2.1 WebGIS研究進(jìn)展
隨著Internet 技術(shù)的發(fā)展，GIS與Internet結(jié)合成為必然的趨勢，WebGIS順應(yīng)而生，WebGIS是在Internet或Intranet環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對地理信息的獲取、存儲、查詢、分析、顯示和輸出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它是GIS發(fā)展的重要方向[2]。與傳統(tǒng)的Web應(yīng)用相比，WebGIS的最大特點(diǎn)是在空間框架下實(shí)現(xiàn)圖形、圖像數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的動態(tài)鏈接，提供可視化查詢和空間分析的功能[3-4]。但是，WebGIS與傳統(tǒng)的Web應(yīng)用一樣，具有一定的局限性，體現(xiàn)在：(1)用戶界面圖形顯示和交互能力較弱，不能滿足Web技術(shù)不斷發(fā)展下用戶對系統(tǒng)豐富體驗(yàn)的要求，降低了系統(tǒng)的可用性。(2)沒有充分利用客戶端的處理能力，大多數(shù)用戶請求集中在服務(wù)器端處理，加重了服務(wù)器的計(jì)算負(fù)擔(dān)，提高了對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求。(3)基于HTML靜態(tài)標(biāo)簽建立，語義性差、可重用性和可擴(kuò)展性都不強(qiáng)，建立新的應(yīng)用大多要重新設(shè)計(jì)和開發(fā)[5]。
2.2 Flex研究進(jìn)展
由于傳統(tǒng)WebGIS存在以上不足，因此能夠創(chuàng)建高交互性、富客戶端的RIA技術(shù)也應(yīng)用于WebGIS客戶端的生成過程。
RIA(Rich Internet Applications)稱為富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，具有高度互動性、豐富用戶體驗(yàn)以及功能強(qiáng)大的客戶端[6]。RIA的特點(diǎn)是在客戶端可以進(jìn)行完整的數(shù)據(jù)處理，與用戶的交互更加友好，更迅速。界面交互并不依賴頁面，消息通過異步請求傳遞，面向用戶界面中的各個(gè)小模塊，客戶端的模塊之間關(guān)系清晰，處理起來也更靈活。在不會影響到原有應(yīng)用的前提下,RIA技術(shù)對表現(xiàn)層進(jìn)行了大幅度的增強(qiáng)，更好的提升了界面的友好程度。并減少了用戶與系統(tǒng)的遠(yuǎn)程交互頻率，也減少了帶寬需求 。
Flex是Adobe公司推出的RIA解決方案，F(xiàn)lex是一種基于標(biāo)準(zhǔn)編程模型的高效RIA開發(fā)產(chǎn)品集，使用Flex技術(shù)開發(fā)部署RIA應(yīng)用程序非常簡單。由于Flex技術(shù)基于MXML標(biāo)準(zhǔn)、CSS標(biāo)準(zhǔn)、XML標(biāo)準(zhǔn)、Action Script 3.0標(biāo)準(zhǔn)，并提供豐富的組件，使得Flex開發(fā)人員只需將注意力集中于業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)上。Flex編程模型和各個(gè)產(chǎn)品構(gòu)成了完整的RIA開發(fā)平臺，并且擁有完善的文檔和示例，擁有規(guī)模較大的開發(fā)社區(qū)，是目前最成熟和完善的RIA技術(shù)[4-5]。
2.3 Flex技術(shù)與WebGIS技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于氣象領(lǐng)域現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人類獲取臺風(fēng)數(shù)據(jù)的技術(shù)愈加快速、準(zhǔn)確，這使得臺風(fēng)信息內(nèi)容更充實(shí)，決策輔助的準(zhǔn)確性也大幅度提高。近幾年來，隨著地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)在各領(lǐng)域應(yīng)用的廣泛和深入，氣象領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越普及，更多氣象工作者開始認(rèn)識到地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，地理信息系統(tǒng)的發(fā)展，為臺風(fēng)數(shù)據(jù)的管理提供了技術(shù)手段，同時(shí)，GIS在氣象領(lǐng)域的應(yīng)用也為地理信息系統(tǒng)與臺風(fēng)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的有效結(jié)合提供了依據(jù)[7]。
目前，國內(nèi)在將WebGis技術(shù)應(yīng)用于臺風(fēng)數(shù)據(jù)管理和方面取得了一定成果，如中國中央氣象臺網(wǎng)站、中國香港天文臺網(wǎng)站、福建水利信息網(wǎng)、廣西氣象臺網(wǎng)站、四創(chuàng)公司“風(fēng)影2005”軟件等。其中中國中央氣象臺網(wǎng)站在2009年將Flex技術(shù)引入了臺風(fēng)的網(wǎng)站建設(shè)上來，使用戶能夠更方便，更快捷，更豐富的接觸到臺風(fēng)信息，同時(shí)能夠提供有關(guān)信息供相關(guān)部門及時(shí)的采取相應(yīng)救助措施[8]。自從該網(wǎng)站運(yùn)來以來，經(jīng)受了較大的公眾用戶的并發(fā)訪問量，證明了其技術(shù)路線的可行性。故本文引入了Flex技術(shù)進(jìn)行基于WebGIS的臺風(fēng)災(zāi)害數(shù)據(jù)時(shí)空可視化表達(dá)的系統(tǒng)開發(fā)中來。
另一方面，從以上網(wǎng)站的運(yùn)行結(jié)果來看，目前大部分臺風(fēng)網(wǎng)站的臺風(fēng)數(shù)據(jù)并沒有與時(shí)間相聯(lián)系，只是純粹地展現(xiàn)臺風(fēng)的空間數(shù)據(jù)，而沒有將相關(guān)的政府應(yīng)急，包括各類災(zāi)害信息融入，在信息的豐富程度上存在不足。因此本文以臺風(fēng)“珍珠”登陸為例，進(jìn)行基于ArcGIS Server以及Flex技術(shù)的臺風(fēng)災(zāi)害信息數(shù)據(jù)的時(shí)空可視化表達(dá)的開發(fā)，為用戶提供展現(xiàn)臺風(fēng)災(zāi)害數(shù)信息的一個(gè)應(yīng)用服務(wù)窗口。
3 基于Flex 的臺風(fēng)災(zāi)害信息數(shù)據(jù)時(shí)空可視化表達(dá)系統(tǒng)開發(fā)
3.1 系統(tǒng)開發(fā)平臺
本系統(tǒng)是以美國ESRI公司的ArcGIS Server以及Macromedia公司的Flex Builder系列軟件作為WebGIS的開發(fā)平臺，以及Microsoft公司的IIS作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件，運(yùn)用Flex 技術(shù)、技術(shù)進(jìn)行開發(fā)的基于WebGIS的臺風(fēng)災(zāi)害數(shù)據(jù)時(shí)空可視化表達(dá)。
3.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
本次系統(tǒng)的框架主要分為3層，即表現(xiàn)層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層。
表現(xiàn)層?；跒g覽器的一個(gè)富客戶端，為用戶呈現(xiàn)一個(gè)豐富的、具有高交互性的可視化界面，以圖文一體化的方式顯示空間和屬性信息，主要包括臺風(fēng)信息數(shù)據(jù)的獲取、網(wǎng)上距離的量測、多媒體信息的游覽等。
應(yīng)用層。主要是負(fù)責(zé)響應(yīng)Flex富客戶端請求的核心層。它接受來自客戶端的請求，并根據(jù)用戶請求類型做出相應(yīng)響應(yīng)。通過.NET應(yīng)用服務(wù)器與ArcGIS Server服務(wù)器進(jìn)行響應(yīng)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)請求，對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和控制。
數(shù)據(jù)層。它是系統(tǒng)的底層，負(fù)責(zé)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的存取機(jī)制，維護(hù)各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。具體的框架如圖1所示。
3.3 系統(tǒng)核心功能設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
3.3.1 常規(guī)地圖操作功能
平臺具有對地圖圖層的各種操作功能，如放大、縮小、漫游、全圖顯示、前一視圖、后一視圖、量距、測量面積、屬性信息獲取等功能。當(dāng)臺風(fēng)逼近某一城市時(shí)，可方便地測量任意兩點(diǎn)和多點(diǎn)之間的距離，根據(jù)當(dāng)前位置和預(yù)報(bào)位置，結(jié)合移動速度和風(fēng)圈半徑，為實(shí)施防汛預(yù)案提供科學(xué)依據(jù)。
3.3.2臺風(fēng)災(zāi)害信息數(shù)據(jù)聚合獲取
臺風(fēng)信息數(shù)據(jù)及相關(guān)災(zāi)害信息數(shù)據(jù)的獲取主要通過兩種渠道，一種是直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，另一種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，則需要直接連接到遠(yuǎn)程相關(guān)政府部門信息網(wǎng)站，以信息聚合形式將相應(yīng)信息按來源分類加以整理，并返回XML格式的文檔，接著由Flex直接獲取XML數(shù)據(jù)，并在瀏覽器端根據(jù)數(shù)據(jù)類型來加以顯示。以臺風(fēng)信息數(shù)據(jù)為例，主要包括臺風(fēng)的中心氣壓，經(jīng)緯度信息，最大風(fēng)速，風(fēng)力，移動速度信息，方向，以及七級、10級、12級風(fēng)圈半徑信息等文本信息數(shù)據(jù)。相應(yīng)災(zāi)害信息如災(zāi)害警報(bào)，啟動的預(yù)案等級等。由于從各相應(yīng)政府管理部門實(shí)時(shí)聚合獲取的數(shù)據(jù)中不少有明確時(shí)間標(biāo)識，因此可將此數(shù)據(jù)直接通過時(shí)空可視化表達(dá)系統(tǒng)按時(shí)間來動態(tài)表達(dá)。獲取的數(shù)據(jù)中除普通的文本信息數(shù)據(jù)，還可以是圖像數(shù)據(jù)，視頻數(shù)據(jù)，這依據(jù)于相應(yīng)政府管理部門數(shù)據(jù)源而定。
3.3.3臺風(fēng)路徑動態(tài)顯示及災(zāi)害信息可視化表達(dá)功能
該可視化表達(dá)系統(tǒng)的總體界面框架如圖2所示，界面中間位置為地圖顯示窗口和時(shí)間軸控制窗口，中間部分上部為地圖操作工具條，界面框架左上角為時(shí)間信息，左下角為類似于福建氣象局、中央氣象局等各類相關(guān)政府管理部門的臺風(fēng)災(zāi)害信息窗口，右上角為信息控制中心，包括數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，動態(tài)播放的控制，右下角為相應(yīng)多媒體信息的播放。
臺風(fēng)信息動態(tài)顯示的功能如界面中間部分的地圖內(nèi)容所示，隨著時(shí)間的變化，點(diǎn)擊播放時(shí)，會進(jìn)行臺風(fēng)路徑動態(tài)的播放，同時(shí)將不同時(shí)刻中各相關(guān)政府部門的數(shù)據(jù)及信息在相應(yīng)的左下角位置進(jìn)行更新，同時(shí)各類帶有時(shí)間屬性的圖片、視頻信息也可在右下角的多媒體信息播放窗口進(jìn)行相應(yīng)顯示。這樣可以較好地將相應(yīng)災(zāi)害事件及政府管理部門應(yīng)對措施通過時(shí)空的概念明確結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害信息數(shù)據(jù)的時(shí)空可視化表達(dá)。
如需直接控制播放速度，或快速瀏覽動態(tài)變化結(jié)果，則可使用界面中間位置的時(shí)間軸控制窗口來靈活拖動，這樣各類相關(guān)信息就會自動刷新。
4 結(jié)語
本文基于ArcGIS Server、Flex技術(shù)，對臺風(fēng)災(zāi)害數(shù)據(jù)信息的時(shí)空可視化顯示平臺的建設(shè)進(jìn)行了探討，并通過實(shí)際WebGis應(yīng)用信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將Flex技術(shù)融入到臺風(fēng)災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)信息網(wǎng)站的建設(shè)中來。系統(tǒng)開發(fā)結(jié)果在臺風(fēng)災(zāi)害信息可視化表達(dá)方面效果較好，但作為一個(gè)GIS應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)還需要在專業(yè)性和為各部門的服務(wù)上加強(qiáng)研究，為Webgis技術(shù)應(yīng)用于相關(guān)災(zāi)害管理和信息上提供有益的經(jīng)驗(yàn)。
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