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1、大家好大家好1长江智能航道研江智能航道研发与与应用用现状及展望状及展望22.长江智能航道顶层设计与应用3.长江智能航道关键技术汇报汇报提提提提纲纲1.长江智能航道提出背景4.长江电子航道图研发与应用5.长江智能航道研发展望一、一、一、一、长长江智能航道提出背景江智能航道提出背景江智能航道提出背景江智能航道提出背景v长江航道的战略地位与作用v长江航道信息化的发展需求v长江航道信息化的发展趋势v长江航道信息化的发展基础1、长江航道的江航道的战略地位与作用略地位与作用依托黄金水道，建依托黄金水道，建设长江江经济带已上升已上升为国家国家国家国家战战略略略略。李克李克强总理在理在长江江进行行实地考察地考
2、察习总书记视察武察武汉新港新港杨部部长出席水运出席水运发展展协调大会大会张德江委德江委员长视察察长江航道江航道武汉宜昌浏河口宜宾中游中游山区河山区河段段枢枢纽河河段段平原河平原河段段潮汐河潮汐河段段长江干江干线航道是沿江航道是沿江综合立体交通走廊的合立体交通走廊的主骨架主骨架主骨架主骨架，建，建设长江江经济带对进一步提高一步提高长江航道通江航道通过能力，提升能力，提升长江航道服江航道服务水水平提出了平提出了新要求新要求新要求新要求。长江干江干线航道示意航道示意图 上游上游下游下游2、长江航道信息化的江航道信息化的发展需求展需求数字地球数字航道智慧地球数字城市智慧城市？现代信息技代信息技术日新月
3、异日新月异日新月异日新月异，数字化、智能化日益崛起，将，数字化、智能化日益崛起，将延伸延伸延伸延伸至至经济社会社会发展的每一个角落，展的每一个角落，长江航道是江航道是长江水运的江水运的基基基基础础，运，运用智能技用智能技术推推进长江航道江航道发发展展展展转转型型型型势在必行在必行 。2、长江航道信息化的江航道信息化的发展需求展需求v公路公路v铁路路v航空航空v航道航道利用高新技利用高新技术改造改造传统交通运交通运输系系统，形成信息化、自，形成信息化、自动化、智能化的化、智能化的新型交通运新型交通运新型交通运新型交通运输输系系系系统统是当前及今后交通运是当前及今后交通运输发展的展的趋势，数字化、
4、智能化数字化、智能化数字化、智能化数字化、智能化也是也是长江航道信息化江航道信息化发展必然的展必然的发展展趋势。3、长江航道信息化的江航道信息化的发展展趋势长江数字航道技江数字航道技术研究和工程研究和工程应用在推用在推动长江航道由江航道由传统的的人工管理人工管理人工管理人工管理向向数字化服数字化服数字化服数字化服务务转型方面型方面发挥了重要作用，了重要作用，为长江航道智江航道智能化能化发展奠定了展奠定了技技技技术术、实实践基践基践基践基础础。4、长江航道信息化的江航道信息化的发展基展基础航道信息服务通信传输网络日常业务管理航道维护管理二、二、二、二、长长江智能航道江智能航道江智能航道江智能航道
5、顶层设计顶层设计与与与与应应用用用用v长江智能航道的概念v长江智能航道的总体架构v长江智能航道的内涵v长江智能航道的业务、数据、传输模型v长江智能航道顶层设计的应用1、长江智能航道的概念江智能航道的概念长江智能航道（江智能航道（IntelligentWaterway）是指在）是指在数字航道基数字航道基数字航道基数字航道基础础上，利用智能上，利用智能传感器、物感器、物联网、自网、自动控制、人工智能等技控制、人工智能等技术，自自动获取航道系取航道系统要素信息，通要素信息，通过融合融合处理与深度挖掘，理与深度挖掘，实现航道航道航道航道规规划科学化、建养智能化、管理划科学化、建养智能化、管理划科学化、
6、建养智能化、管理划科学化、建养智能化、管理现现代化代化代化代化，为水路运水路运输高效、高效、安全、安全、节能提供能提供实时实时、精确、便捷的航道服、精确、便捷的航道服、精确、便捷的航道服、精确、便捷的航道服务务。智慧地球智慧城市智能交通智能航运智能航道数字航道2、长江智能航道的江智能航道的总体框架体框架运用自运用自顶向下分析方法向下分析方法对长江智能航道江智能航道总总体架构体架构体架构体架构进行行顶层设计。航道与船舶感知层数据传输与融合层航道服务与应用层全方位的数据感知桥梁净空监测信息汇总平台水下信息采集水位信息采集气象信息采集信息获取质量监控卫星通信航标灯（集成流速仪）岸边流速采集设备 全面
7、感知全面感知全面感知全面感知：应用物用物联网感知技网感知技术和机器人等手段，和机器人等手段，实现对船舶船舶动、静、静态信息、通航信息、通航环境信息的全面境信息的全面实时感知。感知。3、长江智能航道的内涵江智能航道的内涵广泛互广泛互广泛互广泛互联联：建立和完善船：建立和完善船-标-岸一体化航道要素岸一体化航道要素传输网网络，实现各种异构网各种异构网络的互的互联互通。互通。3、长江智能航道的内涵江智能航道的内涵深度融合深度融合深度融合深度融合：整合信息：整合信息资源，源，实现海量数据海量数据处理、智能数据分析，提升信息理、智能数据分析，提升信息资源的深度开源的深度开发与与综合利用水平，促合利用水平
8、，促进信息技信息技术与与航道管理及服航道管理及服务的深度融合的深度融合。3、长江智能航道的内涵江智能航道的内涵智智智智能能能能应应用用用用：以以长江江航航道道业务对象象为核核心心，以以管管理理职能能和和流流程程为主主线，实现长江江航航道道内内、外外部部用用户管管理理和和服服务的的按按需需定定制制和和长江航道江航道维护作作业的智能控制。的智能控制。3、长江智能航道的内涵江智能航道的内涵机制完善机制完善机制完善机制完善：建立适：建立适应长江智能航道江智能航道维护、管理、服、管理、服务所需的所需的标准体系及运行机制。准体系及运行机制。3、长江智能航道的内涵江智能航道的内涵4、长江智能航道江智能航道业
9、务、数据、数据、传输模型模型业务业务模型模型模型模型：构建了构建了“服服务务域域- -业务过业务过程程- -业务业务活活动动”三三级层次次结构的航道构的航道业务模型，划分模型，划分为7 7个服个服务务域，域，2525项项服服务务，5050项项子服子服务务 ，421421项业务项业务活活动动数据模型数据模型数据模型数据模型：创立了立了航道航道业务业务数据模型及数据元素数据模型及数据元素识别识别方法方法，抽象出，抽象出1111类类数据数据、16091609个个业务业务数据数据项项，制定，制定航道要素航道要素编码编码，形，形成内河航道数据模型成内河航道数据模型传输传输模型模型模型模型：提出了多提出了
10、多层次、全天候、无次、全天候、无缝连接、信息安全接、信息安全广域通信网广域通信网络总络总体框架体框架职能域能域创建数据元素的建数据元素的业务活活动产生的数据生的数据项行政管理行政管理46265航道建航道建设106474航道航道维护164563船舶机船舶机务105307合合计4211609成果成果应用：广泛用：广泛应用于用于交通运交通运交通运交通运输输部内河航道管理与养部内河航道管理与养部内河航道管理与养部内河航道管理与养护发护发展决策、展决策、展决策、展决策、长江航道局江航道局“十三五十三五”期期信息化建信息化建信息化建信息化建设规设规划划划划以及以及智能航道示智能航道示智能航道示智能航道示范
11、工程建范工程建范工程建范工程建设设。5、长江智能航道江智能航道顶层设计的的应用用三、三、三、三、长长江智能航道关江智能航道关江智能航道关江智能航道关键键技技技技术术v长江智能航道的关键技术体系v长江干线航道沿程水位感知与预测预报关键技术v长江干线航道条件的模拟与预测预报关键技术v长江干线航道数据交互关键技术v长江干线航道智能导助航关键技术v长江航道要素智能感知与融合技术1、长江智能航道的关江智能航道的关键技技术体系及支撑关系体系及支撑关系从从现现代信息技代信息技代信息技代信息技术应术应用与航道服用与航道服用与航道服用与航道服务业务务业务融合、航道服融合、航道服融合、航道服融合、航道服务业务务业
12、务与航运与航运与航运与航运业务业务融合融合融合融合的角度，构建的角度，构建长江智能航道技江智能航道技术体系，包括体系，包括航道航道航道航道变变化化化化监测监测与与与与动态动态感知、航道智能融合与演感知、航道智能融合与演感知、航道智能融合与演感知、航道智能融合与演变变模模模模拟拟、航道信息智能服、航道信息智能服、航道信息智能服、航道信息智能服务务与与与与综综合合合合应应用用用用三个方面，三个方面，2020项项关关键技技术。提供丰富的、提供丰富的、实时的航的航道数据源。道数据源。提供多提供多时空尺度、完整空尺度、完整的航道数据的航道数据资源，支撑各源，支撑各层级的数据的数据传输与交与交换。提供全方
13、位、提供全方位、实时、精确、便捷、精确、便捷、可定制航道信息服可定制航道信息服务及多种及多种应用。用。2、长江干江干线航道沿程水位感知与航道沿程水位感知与预测预报关关键技技术岷江入岷江入汇沱江入沱江入汇嘉陵江入嘉陵江入汇汉江江汇合合洞庭湖洞庭湖联动鄱阳湖鄱阳湖联动梯梯级枢枢纽调度度流域降水流域降水航道水位是最航道水位是最航道水位是最航道水位是最为为基基基基础础、最、最、最、最为为重要的航道要素，揭示了自然演重要的航道要素，揭示了自然演重要的航道要素，揭示了自然演重要的航道要素，揭示了自然演变变及人及人及人及人类类活活活活动动双重影响下的双重影响下的双重影响下的双重影响下的长长江干江干江干江干线
14、线航道水位航道水位航道水位航道水位时时空空空空变变化化化化规规律。律。律。律。提出了提出了提出了提出了长长江干江干江干江干线线航道水位感知点布航道水位感知点布航道水位感知点布航道水位感知点布设设方法，研制了基于物方法，研制了基于物方法，研制了基于物方法，研制了基于物联联网的水位感知装网的水位感知装网的水位感知装网的水位感知装备备，构建，构建，构建，构建长长江干江干江干江干线线航道水位短期航道水位短期航道水位短期航道水位短期预测预测技技技技术术体系，体系，体系，体系，实现实现了了了了长长江干江干江干江干线线水位感知由点到水位感知由点到水位感知由点到水位感知由点到线线、由、由、由、由线线到面的到面
15、的到面的到面的时时空重构空重构空重构空重构。水位感知点数目与水面水位感知点数目与水面线误差关系差关系图水位感知点平均水位感知点平均间距与水面距与水面线误差关系差关系图长江干江干线航道水位模航道水位模拟预测技技术体系体系“线水位水位”预测成果成果图“面水位面水位”预测成果成果图航道水位遥航道水位遥测终端端2、长江干江干线航道沿程水位感知与航道沿程水位感知与预测预报关关键技技术长江干江干线水位（潮位）水位（潮位）预测预报系系统水位水位预测界面界面基于船舶基于船舶终端的短期端的短期预测服服务基于公共服基于公共服务平台的短期平台的短期预测服服务基于外网基于外网门户的短期的短期预测服服务水位感知点布设与
16、水位采集成果成果应用：用：长长江干江干江干江干线线航道水位站、航道水位站、航道水位站、航道水位站、长长江江江江电电子航道子航道子航道子航道图图、外网服、外网服、外网服、外网服务门户务门户等等设计与建与建设。2、长江干江干线航道沿程水位感知与航道沿程水位感知与预测预报关关键技技术3、长江干江干线航道条件的模航道条件的模拟与与预测预报关关键技技术初步建立了初步建立了长江干江干线重点河段的重点河段的水流数学模型水流数学模型水流数学模型水流数学模型，研，研发了了水流水流水流水流实时实时模模模模拟拟系系系系统统，开展了航道水流条件模，开展了航道水流条件模拟。航道水流模拟三三维显示示模模块航道水流模航道水
17、流模拟计算算分析航道内水流条件及洲分析航道内水流条件及洲滩形形态变化化测量分析量分析航路分析航路分析电子行道子行道图水流水流实时模模拟信息信息发布布航路航路规划及船舶航行划及船舶航行预警警电子航道子航道图船舶运行信船舶运行信息采集息采集3、长江干江干线航道条件的模航道条件的模拟与与预测预报关关键技技术二维模型计算三维地形仿真通通过对典型典型水沙水沙水沙水沙过过程程程程的的选择、一、二一、二一、二一、二维维数学模型数学模型数学模型数学模型等研究成果等研究成果的集成整合，完成枯水碍航的集成整合，完成枯水碍航预测预报系系统的开的开发，形成，形成基于数学基于数学基于数学基于数学模型模型模型模型预测预报
18、预测预报技技技技术术的操作的操作系系统。航道条件预测4、长江干江干线航道数据交互关航道数据交互关键技技术长江航道数据交换总体框架管理流业务流并行模式管理流业务流分离模式长江航道外场采集终端技术要求长江航道数据采集系统信息传输流程及格式技术要求长江航道数据服务系统信息传输流程及格式技术要求船载交互设备针对长针对长江航道数据采集、管理、服江航道数据采集、管理、服江航道数据采集、管理、服江航道数据采集、管理、服务务三个三个三个三个环节环节交互交互交互交互问题问题，提出了，提出了，提出了，提出了长长江航道数据交江航道数据交江航道数据交江航道数据交换总换总体框架，数据交体框架，数据交体框架，数据交体框架
19、，数据交换换模式，数据交模式，数据交模式，数据交模式，数据交换换承承承承载载协议协议和通和通和通和通讯讯数据格式及工作机制，研制了数据格式及工作机制，研制了数据格式及工作机制，研制了数据格式及工作机制，研制了长长江航道数据交互江航道数据交互江航道数据交互江航道数据交互终终端。端。端。端。航道水位采集系统可视距离采集系统长江智能航道交互体系结构实体航标监控系统航标遥测遥控终端成果成果应用：用：航道要素智能感知、航道数据航道要素智能感知、航道数据航道要素智能感知、航道数据航道要素智能感知、航道数据资资源管理、源管理、源管理、源管理、业务应业务应用系用系用系用系统统等等设计与建与建设。4、长江干江干
20、线航道数据交互关航道数据交互关键技技术针对针对航运船舶大型化、航运船舶大型化、航运船舶大型化、航运船舶大型化、标标准化、信息化下的准化、信息化下的准化、信息化下的准化、信息化下的导导助航需求，助航需求，助航需求，助航需求，编编制了制了制了制了桥桥区航区航区航区航标标与航道整治建筑物行与航道整治建筑物行与航道整治建筑物行与航道整治建筑物行业标业标准，研制了太阳能一体化准，研制了太阳能一体化准，研制了太阳能一体化准，研制了太阳能一体化航航航航标标（灯），解决了多功能航（灯），解决了多功能航（灯），解决了多功能航（灯），解决了多功能航标标成套技成套技成套技成套技术术。5、长江干江干线航道智能航道智能
21、导助航关助航关键技技术太阳能一体化航标（灯）多功能航标及管理系统成果成果成果成果应应用：开展了交通运用：开展了交通运用：开展了交通运用：开展了交通运输输部科技成果推广部科技成果推广部科技成果推广部科技成果推广项项目，目，目，目，实现实现了太阳能一体化航了太阳能一体化航了太阳能一体化航了太阳能一体化航标标（灯）（灯）（灯）（灯）产产品化生品化生品化生品化生产产，并广泛，并广泛，并广泛，并广泛应应用于用于用于用于长长江航道、西江航道、西江航道、西江航道、西江航道及沿海航道。江航道及沿海航道。江航道及沿海航道。江航道及沿海航道。太阳能一体化航标（灯）生产与应用5、长江干江干线航道智能航道智能导助航关
22、助航关键技技术航道整治建筑物标志6、长江航道要素智能感知与融合技江航道要素智能感知与融合技术交通运交通运交通运交通运输输部部部部20132013年信息化重大年信息化重大年信息化重大年信息化重大专项专项：长长江航道要素智能感知与融合技江航道要素智能感知与融合技江航道要素智能感知与融合技江航道要素智能感知与融合技术术研究及研究及研究及研究及综综合合合合应应用用用用课题一：航道要素智能感知及传输技术课题二：航道要素信息智能融合技术课题四：综合服务与应用课题三：航道要素感知与应用相关标准传输智能技术系系统统研究要素智能感知及研究要素智能感知及传输传输技技术术，解决多源多，解决多源多态态异构航道要素信息
23、的融合异构航道要素信息的融合处处理，制定感知、融合系列理，制定感知、融合系列标标准和技准和技术规术规范，范，研研发发航道要素智能感知和快速融合航道要素智能感知和快速融合处处理系理系统统，实现长实现长江江电电子航道子航道图图要素信息的快速采集和及要素信息的快速采集和及时时更新。更新。四、四、四、四、长长江江江江电电子航道子航道子航道子航道图图研研研研发发与与与与应应用用用用v长江电子航道图的概念与框架v长江电子航道图的研发历程v长江电子航道图系统的主要功能v长江电子航道图系统的应用数据生数据生数据生数据生产产与服与服与服与服务标务标准体系准体系准体系准体系基基基基础设础设施施施施1、长江江电子航
24、道子航道图概念与概念与总体框架体框架用数字化的形式直用数字化的形式直用数字化的形式直用数字化的形式直观观准确地展准确地展准确地展准确地展现长现长江航道及两岸地物要素的，既符合国江航道及两岸地物要素的，既符合国江航道及两岸地物要素的，既符合国江航道及两岸地物要素的，既符合国际际相关数据相关数据相关数据相关数据标标准，又突出准，又突出准，又突出准，又突出长长江特色的江特色的江特色的江特色的综综合性数字地合性数字地合性数字地合性数字地图图产产品，以及基于品，以及基于品，以及基于品，以及基于电电子航道子航道子航道子航道图图所开所开所开所开发发的各的各的各的各类应类应用系用系用系用系统统。2、长江江电子
25、航道子航道图系系统研研发历程程航道要素航道要素数字化数字化航道要素航道要素功能化功能化功能服功能服务多多样化化电子航道图系统研发历程3、长江江电子航道子航道图系系统的主要功能的主要功能 把把把把长长江最大可利用的航道江最大可利用的航道江最大可利用的航道江最大可利用的航道资资源展源展源展源展现给现给了用了用了用了用户户这些些实测与与预测的航道条件信息有助于船舶充分利用航道的航道条件信息有助于船舶充分利用航道资源，源，选择经济航路，减少运航路，减少运输能耗，降低运能耗，降低运输成本，促成本，促进节能减排。能减排。3、长江江电子航道子航道图系系统的主要功能的主要功能 航道短期水位航道短期水位航道短期
26、水位航道短期水位预测预测与与与与应应用功能用功能用功能用功能这些信息可些信息可为用用户设计航航线，编制航次制航次计划，合理安排船舶配划，合理安排船舶配载等提供决策参考。等提供决策参考。实时实测水位水位7天天预测水位水位3、长江江电子航道子航道图系系统的主要功能的主要功能 山区及重点河段可山区及重点河段可山区及重点河段可山区及重点河段可视视距离信息距离信息距离信息距离信息显显示与示与示与示与应应用用用用 大大大大雾雾区域，区域，区域，区域，可可可可视视距离距离距离距离480480480480米米米米主要作用主要作用实时显示示雾情和可情和可视距离，距离，为船舶安全航行提供保障船舶安全航行提供保障。
27、3、长江江电子航道子航道图系系统的主要功能的主要功能数字雷达数字雷达数字雷达数字雷达扫扫描信息集成描信息集成描信息集成描信息集成应应用用用用v以图形化方式，直观显示数字雷达扫描到的碍航物信息v数字雷达扫描信息与AIS目标进行融合叠加AISAISAISAIS目目目目标标雷达雷达雷达雷达扫扫描跟踪目描跟踪目描跟踪目描跟踪目标标雷达雷达雷达雷达扫扫描与描与描与描与AISAISAISAIS融合目融合目融合目融合目标标3、长江江电子航道子航道图系系统的主要功能的主要功能控制河段智能通行指控制河段智能通行指控制河段智能通行指控制河段智能通行指挥挥以及通行信号以及通行信号以及通行信号以及通行信号显显示与示与
28、示与示与应应用用用用控制河段控制河段控制河段控制河段上行指令上行指令上行指令上行指令与信号旗同步与信号旗同步与信号旗同步与信号旗同步4、长江江电子航道子航道图的的应用用船舶导助航服务海事电子巡航水上指挥调度航道养护管理成果成果成果成果应应用：用：用：用：长长江江江江电电子航道子航道子航道子航道图图广泛服广泛服广泛服广泛服务务于于于于长长江涉水行江涉水行江涉水行江涉水行业应业应用用用用五、五、五、五、长长江智能航道研江智能航道研江智能航道研江智能航道研发发展望展望展望展望v全航道要素大范围、快速、一体化感知技术v航道条件仿真模拟研判技术v航道条件预测预报技术v内河电子航道图系列技术标准规范1、全
29、航道要素大范、全航道要素大范围、快速、一体化感知技、快速、一体化感知技术突破洲突破洲突破洲突破洲滩滩岸岸岸岸线线、水深、河床地形等航道要素大范、水深、河床地形等航道要素大范、水深、河床地形等航道要素大范、水深、河床地形等航道要素大范围围、快速、一体化感知技、快速、一体化感知技、快速、一体化感知技、快速、一体化感知技术术。低空无人遥感遥测接触式无人多要素快速测量高清卫星遥感遥测基于在航船舶动态的航道要素感知航道整治建筑物实时监测与在线诊断控制河段交通流实时监测与控制2、航道条件仿真模、航道条件仿真模拟研判技研判技术全面突破航道尺度、水流、河床、整治建筑物等多全面突破航道尺度、水流、河床、整治建筑
30、物等多全面突破航道尺度、水流、河床、整治建筑物等多全面突破航道尺度、水流、河床、整治建筑物等多维维、高精度、仿真模、高精度、仿真模、高精度、仿真模、高精度、仿真模拟拟研判技研判技研判技研判技术术。河床地形建模与模拟航道尺度建模与模拟航道横断面、纵剖面流场建模与模拟航道可视化建模与仿真3、航道条件、航道条件预测预报技技术全面突破泥沙冲淤、水流、航道尺度等刻画航道条件的要素信息中短期全面突破泥沙冲淤、水流、航道尺度等刻画航道条件的要素信息中短期全面突破泥沙冲淤、水流、航道尺度等刻画航道条件的要素信息中短期全面突破泥沙冲淤、水流、航道尺度等刻画航道条件的要素信息中短期预测预报预测预报技技技技术术。自
31、然与人工双重影响下的航道枯水洪水即时刻画的航道条件4、内河、内河电子航道子航道图系列技系列技术标准准规范范网网络传输数据数据发布布航道要素航道要素数据采集数据采集助航助航设施施水文水文气象气象航道航道互互联网网无无线通信通信网网公共服公共服务平台平台数据中心数据中心专用无用无线短程短程通信通信数据数据库存存储管理管理多用多用户编辑电子航道子航道图产品定制品定制航道信息服航道信息服务助航助航导航服航服务 辅助决策服助决策服务管理管理监控服控服务逐步完善内河逐步完善内河逐步完善内河逐步完善内河电电子航道子航道子航道子航道图图生生生生产产、更新、更新、更新、更新、发发布、服布、服布、服布、服务务、显显示、示、示、示、应应用等系列用等系列用等系列用等系列标标准准准准规规范。范。范。范。谢谢谢谢谢谢谢谢！
