ArcSDE在数字海底系统中的应用

在数字海底系统中的开发中,应用了ArcSDE对渤海工程地质空间数据和属性数据在Oracle中进行了统一存储和管理,并以此数据库为基础,实现了渤海工程地质空间数据的查询显示、虚拟现实等应用。文章重点讨论了ArcSDE的原理及其在数字海底系统中的应用。     

“数字海底”--海底数据集成管理与可视化研究

针对目前"数字海底"建设中存在海底调查数据集成管理与三维可视化表达不足等问题,本文采用GIS技术,以黄河水下三角洲埕北海域为研究对象,利用地理空间数据集成理论与三维建模方法,建立了埕北海域三维海底空间数据库,实现了研究区域地形数据、地层数据、钻孔数据、表层沉积物数据的有效组织管理与可视化,并在此基础上,采用ArcGIS Engine 10.0,结合.NET平台,在Visual Studio 2010开发环境下,利用C#语言进行了二次开发,实现了基于C/S (Client/Server)架构的三维海底虚拟仿真系统的开发,设计了一套面向埕北海域的三维海底虚拟仿真原型系统。     

海底地形成图子系统MBMap的设计及特点

简要论述了基于GIS图层面向对象的海底地形成图子系统MBMap的设计思想和主要特点。该系统以处理矢量数据为主，但同时顾及到栅格数据。该系统最大的优点是基于海底数字地面模型进行自动化成图，不仅能够以变间距来绘制等值线，而且基于图形的内外边界建立等值树，从而实现等值线的快速矢量充填，另外，还基于OpenGL技术实现三维仿真图的绘制。系统不但提供了常规的GIS编辑制图功能，还提供了人机交互矢量化功能。该系统还可直接基于电子地图进行GPS导航定位。该系统的成功设计和实现，可望为开展“数字海洋”的研究提供原型。     

一海两科研项目立项

2012年2月7日,上海海洋石油局第一海洋地质调查大队申报的“基于NUCLEUS软件气枪震源研究”科研项目和“GIS在海底油气管道中的开发应用”科研项目通过了局专家评审,成功立项。前者为中国石化系统内首次开展气枪震源子波模拟参数理论分析研究。后者将建立一个海底管道路由的分析管理系统,分析海底管道历年来的变化规律及影响因素,为长期跟踪监控和动态管理维护海底管道工作提供科学的技术依据。     

基于WebGIS的南海区海底电缆管道信息管理系统设计与开发

为促进我国海底电缆管道工程建设的高质量发展,文章基于相关业务需求和框架技术,设计与开发南海区海底电缆管道信息管理系统。研究结果表明：南海区海底电缆管道信息管理系统主要包括项目审批、项目监管、数据管理、综合展示、统计分析和后台管理6个模块,实现海底电缆管道审批流程标准化、审批过程信息化、线上和线下监管一体化、空间数据可视...     

数字深海“一张图”综合可视分析系统构建与运行

经过多年建设发展,中国大洋资料中心基于深海大洋综合数据库,实现了对大洋航次调查数据和相关研究成果资料的综合管理。面向高效、可视、在线的“一张图”综合分析应用需求,以国内外多来源深海大洋数据资源为基础,面向深海空间数据管理和应用需求,紧密衔接综合数据库,对现有深海大洋数据进行必要的空间化矢量化改造,利用Java+SpringBoot、基于WebGL的Cesium等技术,开发了基于GIS的深海空间数据管理系统、综合展示与可视分析系统,研发了深海空间数据资源地图、深海态势分析、工作规划部署、资源潜力评估、装备效能分析和数据评估检验等专题应用分析功能,架构起数字深海“一张图”综合可视分析系统。该系统已部署在国家海洋通信专网并投入业务化试运行,为我国深海大洋矿产资源勘探、环境影响评价和相关科学研究活动提供数据和信息技术支撑。     

基于数字孪生的海底地质灾害监测预警技术研究

本文创新了基于海底实时监测数据驱动的海底工程地质环境数字孪生模型,建立了一套埕岛油田地质灾害监测预警系统,构建了海底工程地质环境数据库,实现了对海底监测数据的远程实时可视化更新及交互控制。该系统应用于埕岛海底地质灾害监测,在持续运行的40天监测周期内,累计警报了2次强海底侵蚀灾害,提示了4次高浊度事件,真实反映了研究区海底侵蚀变化。本文首次尝试将数字孪生技术融合到海底地质灾害的监测预警中,为区域地质灾害防控提供了一种新的技术参考。     

地理信息系统的发展及其在海洋领域中的应用

系统介绍了海洋地理信息系统(MGIS)的特点、成果和发展趋势,它使海洋信息数据的建库和管理向科学化、可视化、便捷化方向发展。海底蕴藏着丰富的矿产资源,而海岸带聚集着地球上大部分的人口和城市。因此,“数字海底”和“海岸带”研究是当前MGIS研究的切入点。     

基于改进反距离加权算法的海底DEM建模方法

为了实现海底地形三维可视化,首先需要对海量多波束离散水深数据进行DEM建模处理。其中,基于反距离加权网格化的内插法原理简单、效率较高,生成的DEM模型较为贴近海底实际底面,适用于海底地形数字建模。但本文在实际建模过程中发现传统反距离加权算法在理论上存在缺陷,因此本文引入圆形窗口和夹角权因子对插值算法进行进一步改进。实例表明,改进反距离加权算法可以有效提高海底DEM的建模效率与精度。     

海底地质勘查现代技术方法的应用现状及发展趋势

概述了当今海底地质勘查现代技术的应用现状及发展趋势,主要包括高精度全球定位系统。海底地形测深系统,海洋水声,声层析技术,海底取样技术,深潜器技术和海底天然气水合物资源探测技术等,特别是20世纪90年代国家“863”计划海洋领域“海洋探查与资源开发技术”主题研究,研制和开发取得的一系列高技术成果。     

"数字海底"数据库:海底多源综合数据的集成与管理方法研究

回顾了近几年海底资料信息化的发展概况，在全面分析海底数据特点的基础上，结合先进的数据库管理系统ORACLE以及空间数据引擎SDE，对海底数据的存储组织结构、分布集中式数据库体系、归一化空问库技术以及海底元数据管理结构进行了分析和研究，系统地提出了一套海底综合数据的整合方法，在物理上和逻辑上对其进行有效的集成和表达，统一组织管理这些海底数据资源。同时，应用该海底数据集成与管理方法，建设以渤海工程地质数据为主的渤海范围内的海底综合数据库，实现了来自不同单位、不同专业领域的海量海底数据的整合，满足渤海油田工程地质环境探测和海洋工程建设的实际应用需求。     

基于Solr的海洋空间资源搜索应用研究

为促进海洋数据的应用和共享,有力支撑海洋空间资源管理,文章通过构建海洋综合数据库和数据分类,采用Solr技术实现对海洋空间资源的多源、异构和海量数据搜索。研究结果表明：Solr是专业、高效和开源的搜索引擎,基于海洋综合数据库平台,可实现对海洋空间资源的基础搜索、业务数据搜索、搜索定制和搜索展现,具有搜索字段更加丰富、搜索速度更快、搜索结果更加准确和搜索结果展现形式更加多样等优点。     

深海超长沉积物柱状取样系统关键技术优化及应用

作为深海科学研究的重要基础装备,深海超长沉积物柱状取样系统在海底地形地貌、海洋地质构造、气候环境变化等研究领域发挥了重要作用,其在海底矿产资源勘探、海洋工程地质勘察等方面展现了巨大应用价值。针对传统超长柱状沉积物取样系统在作业过程中存在的盲目采样、安全隐患大、甲板作业空间受限等问题,自主研制了一套适用于深海的超长可控可视沉积物柱状取样系统,该系统具有液压锤击、立式收放和实时监控功能,能获取连续、超长、具有精准姿态方位信息的柱状沉积物样品。现通过对独立排缆方式、取样管快速拆装、样品封堵、低扰动取样刀头等关键技术细节进行优化,解决了样品扰动大、取样率低的问题,提高了取样作业效率与样品质量,且降低了作业安全风险。2017—2021年,该取样系统搭载不同母船在南海1 700,1 725 和1 778 m水深分别获取了15.25、16.01和15.83 m的长柱状沉积物样品。该设备的成熟应用,可为我国深海探测研究提供技术支持。     

高分辨率多波束声纳系统海底目标物检测技术

结合近几年出现的高分辨率多波束测深系统的性能特点,通过检测实例,介绍其在海底管道(尤其是裸露管道)检测中的相关技术及及检测成果。结果证实,高分辨率多波束测深系统可以准确检测海底小尺寸目标物,为其新特性的推广应用提供技术参考。     

基于C/S与B/S混合结构的海洋科技档案管理系统的分析和设计

分析了目前海洋科技档案管理的现状和存在的问题,针对海洋科技档案管理的特点和具体的应用需求,提出了基于C／S与B／S混合结构的海洋科技档案管理系统（Marine Science＆Technology Archives Management System,MSTAMS）设计方案．基于海洋科技档案管理的工作流程,从系统的总体设计、数据库设计、功能模块划分以及安全管理体束等方面进行了论述,对其中的关键技术进行了分析和研究,为糸纯的开发和实施提供一套切实、可行、全面、先进的理论体来和技术指导,以实现海洋科技档案管理信息化、自动化和可视化,从而提高海洋科技档案管理的效率,满足目前各海洋研究系统及单位对档案管理和应用的需要．     

海洋底质数据库引擎技术研究

空间数据引擎是实现空间数据高效访问和管理的关键技术之一.结合海洋地理信息系统应用需求,针对海洋底质数据特点,构建了海洋底质空间数据库引擎,介绍了其数据模型和数据访问结构,并通过工程实践实现了系统功能,为海洋底质空间数据组织和管理提供一个有效的解决方案,同时为海洋地理信息系统提供了强有力数据支持.     

地理国情信息系统设计与实现

地理国情信息具有重要的经济、军事应用价值。结合空间数据库技术、地理信息服务技术及数字地球技术,设计并实现了地理国情信息系统。采用CS架构模式,利用Arc SDE存储地理国情空间数据,通过Map Service提供数据服务,基于Osg Earth实现地理国情信息加载、调度和显示。实际应用表明,该系统能够高效地对地理国情信息进行管理和表达,且具有良好的可拓展性和可移植性。     

基于Mapinfo与Fortran和Surfer相结合的海洋水文数据空间可视化集成技术方法研究——以河北省海洋水文专题图编绘为例

探讨了应用M ap in fo平台与Fortran和Surfer相结合的海洋水文数据空间可视化集成技术方法,以河北省海洋水文专题图编绘为例,通过对不同程序语言接口的研究,实现了海洋水文观测数据的快速可视化,并对图形赋予空间、地理等多维信息,构建了数据显示和分析的综合集成技术,为海洋科研和管理提供便捷途径。     

基于海洋灾害地质评价基础上的我国近海海底稳定性区划

通过对我国近海灾害地质类型的分析、评价进而进行海底稳定性区划研究,旨在反映近海地质环境对人类工程活动的适宜程度。文中提出了海底稳定性评价的概念,构建了以地震动、工程地质、地貌、直接型灾害地质类型和限制型灾害地质类型为主要评价指标的海底稳定性评价指标体系,并利用层次分析法确定了各评价指标权重值;将我国近海海底划分为6′×6′的网格单元,并以近海海底灾害地质图、地震动峰值加速度区划图和地貌图等矢量化图层为数据源,建立了模糊评价模型并对近海海底稳定性进行了定量评价。在此基础上将我国近海海底区域稳定性从稳定到不稳定划分为五级。