第1章 数字港航概论 2
1.1 数字港航概述 2
1.1.1 数字港航的概念 2
1.1.2 数字港航与港航信息化的关系 2
1.2 数字港航的高级发展阶段——智慧港航 3
1.2.1 智慧港航的概念 3
1.2.2 智慧港航与数字港航的关系 3
1.2.3 智慧港口 4
1.2.4 智慧航道 4
1.2.5 智慧港航的特点 6
1.2.6 智慧港航发展趋势 6
1.3 我国水路交通信息化发展成绩辉煌 7
1.3.1 通行效率明显提高 7
1.3.2 信息服务水平明显提升 8
1.3.3 市场监管能力明显增强 8
1.3.4 保障能力明显提高 9
1.3.5 发展环境明显改善 10
1.4 水路交通运输信息化建设存在的问题 11
1.5 “兴内河、优港口、强海运”——我国推进水运发展的着力点 11
1.5.1 我国推进水运发展的总体思路 11
1.5.2 着力健全信息支撑体系 12
1.6 “十二五”我国水路交通信息化的发展计划 12
1.6.1 发展需求 13
1.6.2 发展目标 14
1.6.3 基本任务 15
1.6.4 建设重点 16
1.6.5 实施效果 20
1.7 数字港航融入现代信息新技术 21
1.7.1 探索建设“水运交通信息云” 21
1.7.2 把物联网技术引入水路交通信息体系 24
1.7.3 把大数据引入水路交通信息体系 26
1.8 数字港航关键技术 30
1.8.1 网络与通信技术 30
1.8.2 甚高频（VHF）与中／高频（MF/HF）技术 31
1.8.3 无线传感器网络 33
1.8.4 RFID技术 34
1.8.5 M2M技术 35
1.8.6 GPS技术 36
1.8.7 AIS技术 37
1.8.8 视频智能分析技术 38
1.8.9 内河电子航道图技术（Inland ECDIS） 38
第2章 数字港航建设总体构想 41
2.1 我国数字港航建设战略构想 41
2.1.1 我国信息化发展的战略目标与方针 42
2.1.2 我国数字港航的发展构想 42
2.1.3 我国数字港航的发展策略 44
2.2 全国水运行业综合信息平台建设方案及推进思路 47
2.2.1 总体目标和总体思路 47
2.2.2 建设内容 49
2.2.3 建设原则 53
2.2.4 实施方案 54
2.2.5 总体要求 55
2.3 数字港航建设方针与设计原则 56
2.3.1 数字港航建设的方针 56
2.3.2 数字港航设计的原则 56
2.4 数字港航建设遵循的政策、规范及标准 57
2.4.1 建设应遵循的主要政策、法规 57
2.4.2 建设应遵循的主要规范及标准 58
2.5 数字港航体系的总体结构 62
2.5.1 结构层次 62
2.5.2 数字港航三大保障体系 64
2.6 数字港航体系的建设任务 65
2.6.1 夯实港航网络系统 65
2.6.2 构建港航数据中心 67
2.6.3 建设港航地理信息平台 71
2.6.4 建设港航行业运行监测平台 72
2.6.5 建设港航公共信息服务平台 73
2.6.6 建设数字港口系统 74
2.6.7 建设数字航道系统 76
2.6.8 建设数字航运系统 77
2.6.9 建设数字船检系统 79
2.6.10 构筑水运“一站式”综合门户平台 81
2.7 信息安全保障体系 83
2.7.1 建设原则 83
2.7.2 遵循的主要规范及标准 83
2.7.3 安全策略 84
2.7.4 安全措施 85
2.7.5 安全管理 86
2.7.6 政务内网的安全防护 87
2.7.7 政务外网的安全防护 88
2.7.8 不同信息安全域的信息安全交换 88
2.7.9 安全审计 89
2.7.10 局部计算环境安全 89
2.7.11 数据安全 90
2.7.12 应急响应体系 91
2.7.13 安全服务与风险评估 91
2.8 标准与规范体系 91
2.8.1 软件接口标准 92
2.8.2 基础元数据标准 92
2.8.3 数据交换格式标准 92
2.8.4 文档交换格式标准 93
2.8.5 信息分类编码标准 93
2.8.6 共享数据集标准 94
2.8.7 认证、授权和访问控制标准 94
2.8.8 安全技术标准 94
2.8.9 系统管理规范 95
2.9 建设与运行保障机制 95
2.9.1 建设保障机制 95
2.9.2 运行保障机制 96
第3章 港航数据中心建设 99
3.1 建设目标、任务 99
3.1.1 建设目标 99
3.1.2 建设任务 100
3.2 数据中心结构 102
3.2.1 总体结构 102
3.2.2 逻辑结构 103
3.2.3 技术框架 105
3.3 信息资源规划 107
3.3.1 信息资源规划的目的 107
3.3.2 信息资源规划的内容 107
3.3.3 信息资源规划的原则 109
3.3.4 信息资源规划的思路 109
3.4 数据资源库 110
3.4.1 建设要求 110
3.4.2 综合数据库 111
3.4.3 数据仓库 113
3.4.4 元数据库 115
3.5 数据采集交换 115
3.5.1 数据采集交换主体 116
3.5.2 数据采集交换内容及其特点 116
3.6 数据服务应用 122
3.6.1 服务应用系统结构 122
3.6.2 数据服务内容 127
3.7 数据管控 129
3.7.1 数据管控体系总体结构 129
3.7.2 元数据管理 130
3.7.3 数据标准管理 131
3.7.4 数据质量管理 131
3.8 趋向虚拟化的港航数据中心 131
3.8.1 面向数据中心的虚拟化应用技术 132
3.8.2 数据中心应用虚拟化的方案 134
3.9 数据中心建设 136
3.9.1 建设理念 136
3.9.2 建设步骤 138
第4章 港航地理信息平台 146
4.1 概述 146
4.1.1 港航地理信息平台简介 146
4.1.2 国内外港航地理信息发展现状及趋势 147
4.1.3 港航地理信息平台的建设内容 148
4.1.4 港航地理信息平台的基本功能 149
4.1.5 港航地理信息平台的应用范围 150
4.1.6 电子海图在港航地理信息平台中的作用 151
4.1.7 相关术语 152
4.2 电子海图的基本概念 153
4.2.1 电子海图 153
4.2.2 电子海图数据 154
4.2.3 电子海图应用系统 157
4.2.4 系统电子航海图 157
4.2.5 内河电子航道图 158
4.2.6 相关标准规范 158
4.3 总体设计 159
4.3.1 系统目标 159
4.3.2 支撑体系 160
4.3.3 总体架构 160
4.4 关键技术 162
4.4.1 服务式GIS 162
4.4.2 OGC互操作规范 164
4.4.3 空间数据库引擎 166
4.4.4 REST服务 166
4.4.5 地图缓存 168
4.5 制作数字港航“一张图” 169
4.5.1 数据预处理 170
4.5.2 图幅预处理 171
4.5.3 地图加载 172
4.5.4 地图渲染 173
4.5.5 专题图层加工 175
4.5.6 缓存制作 176
4.5.7 标准规范 179
4.5.8 港航“一张图”建设效果 181
4.5.9 港航“一张图”与公路“一张图”的整合 182
4.6 服务接口 182
4.6.1 GIS通用组件服务 183
4.6.2 数据共享服务 184
4.6.3 港航业务专题服务 184
4.7 港航地理信息应用系统 185
4.7.1 空间数据管理与更新子系统 185
4.7.2 港航地理信息共享服务子系统 188
第5章 港航运行监控服务平台建设 191
5.1 水路交通运行监测系统 191
5.1.1 系统任务 191
5.1.2 系统需求 193
5.1.3 系统服务对象 198
5.1.4 系统架构、流程、接口及建设任务 198
5.1.5 水路日常运行监测与预警 207
5.1.6 基建项目监测 211
5.1.7 视频监测管理 211
5.1.8 日常值守管理 216
5.1.9 信息上传下达 218
5.1.10 应急处置管理 222
5.2 水路重点物资运输监控系统 226
5.2.1 北斗导航系统的优势 227
5.2.2 北斗二号系统功能 227
5.2.3 北斗二号定位原理 228
5.2.4 重点物资运输监控系统的构建 229
5.3 水路危险化学品存储及动态监管系统 230
5.3.1 技术原理 231
5.3.2 系统框架 231
5.3.3 系统的作用 232
第6章 港航公共信息服务平台建设 233
6.1 水路交通出行信息服务系统 233
6.1.1 系统任务 233
6.1.2 系统需求 234
6.1.3 系统的结构与流程 235
6.1.4 系统接口 238
6.1.5 水路交通出行信息服务 240
6.1.6 出行内容管理子系统 245
6.1.7 出行网站子系统 248
6.1.8 呼叫中心子系统 254
6.1.9 短信平台 255
6.2 船岸信息一体化服务系统 256
6.2.1 船载网络系统 256
6.2.2 岸基网络支撑系统 259
6.3 港航物流信息服务平台 262
6.3.1 港航物流信息服务平台概述 263
6.3.2 港航物流信息服务平台的搭建 263
6.3.3 港航物流信息服务平台的组成 266
第7章 数字港口建设 270
7.1 数字港口建设背景 270
7.1.1 世界港口的发展历程 270
7.1.2 我国数字港口的发展 270
7.2 数字港口概述 271
7.2.1 数字港口的概念 271
7.2.2 数字港口的特点 272
7.2.3 数字港口建设的必要性 272
7.2.4 港口数字化的优势 274
7.2.5 港口数字化的表现形式 275
7.2.6 数字港口建设的基本内容 276
7.2.7 数字港口建设的意义 277
7.3 港口管理信息系统 278
7.3.1 建设目标 279
7.3.2 建设原则 279
7.3.3 建设内容及要求 280
7.3.4 港口管理信息数据库主要数据项 281
7.3.5 主要业务系统 283
7.3.6 广西港口综合管理信息系统简介 288
7.4 方兴未艾的智慧港口 305
7.4.1 智慧港口的内涵与功能 305
7.4.2 智慧港口系统框架 307
7.4.3 智慧港口建设的主要任务 308
第8章 数字航道建设 319
8.1 概述 319
8.1.1 数字航道的概念 319
8.1.2 国内发展状况 320
8.1.3 建设数字航道的意义 321
8.2 总体方案 322
8.2.1 发展目标 322
8.2.2 总体框架 322
8.2.3 建设原则 325
8.2.4 建设的主要任务 325
8.2.5 保障措施 326
8.2.6 智能航道展望 326
8.3 电子航道图系统 328
8.3.1 目标与功能 328
8.3.2 主要考虑因素 329
8.3.3 运行流程 329
8.3.4 技术方案 331
8.3.5 发展方向 335
8.4 航标遥测遥控系统 338
8.4.1 目标与功能 338
8.4.2 主要考虑因素 338
8.4.3 运行流程 339
8.4.4 技术方案 339
8.4.5 发展方向 343
8.5 航道管理信息系统 346
8.5.1 目标与功能 346
8.5.2 主要考虑因素 346
8.5.3 运行流程 346
8.5.4 技术方案 347
8.5.5 发展方向 349
8.6 船闸调度系统 350
8.6.1 目标与功能 350
8.6.2 主要考虑因素 351
8.6.3 运行流程 351
8.6.4 技术方案 352
8.6.5 发展方向 357
8.7 自动水位站系统 358
8.7.1 目标与功能 358
8.7.2 主要考虑因素 359
8.7.3 运行流程 359
8.7.4 技术方案 359
8.7.5 发展方向 360
8.8 航道及船闸视频监控系统 361
8.8.1 目标与功能 361
8.8.2 主要考虑因素 361
8.8.3 系统构成 361
8.8.4 技术方案 362
8.9 对外服务系统 363
8.9.1 目标与功能 363
8.9.2 主要考虑因素 364
8.9.3 运行流程 364
8.9.4 技术方案 364
8.10 运行维护管理 365
8.10.1 运行管理机制 365
8.10.2 维护管理模式 366
第9章 数字航运建设 369
9.1 水路建设与运输市场信用信息服务系统 369
9.1.1 系统概述 370
9.1.2 系统业务架构 373
9.1.3 系统信息架构 374
9.1.4 系统技术架构 376
9.1.5 系统布局 377
9.1.6 系统边界 379
9.1.7 水路建设与运输市场信用信息服务系统 381
9.2 水路运输经济运行监测预警与决策分析系统 385
9.2.1 系统概述 385
9.2.2 系统业务框架 388
9.2.3 系统技术框架 390
9.2.4 系统布局 392
9.2.5 系统边界 392
9.2.6 各级应用系统功能基本要求 393
第10章 数字船检建设 405
10.1 船舶检验简介 405
10.1.1 船检机构的组织 406
10.1.2 船检机构的工作内容 407
10.1.3 船检信息化现状 408
10.2 船检信息化建设原则与目标 410
10.2.1 船检信息化建设原则 410
10.2.2 船检信息化建设目标 411
10.3 船检信息化特点和存在的问题 412
10.3.1 船检信息化特点 412
10.3.2 船检信息化存在的问题 412
10.4 船检信息化的建设 413
10.4.1 船检信息化建设的思路 413
10.4.2 船检信息化建设的内容 414
10.5 数字船检总体结构 415
10.5.1 应用系统逻辑关系 415
10.5.2 船检信息资源管理 416
10.5.3 数字船检系统组成 417
10.6 船舶检验监督管理系统 420
10.6.1 系统概述 420
10.6.2 系统技术特点 421
10.6.3 系统结构 422
10.6.4 系统功能 423
10.7 船舶检验发证管理系统 424
10.7.1 系统功能 424
10.7.2 系统信息流 426
10.7.3 系统总体结构 427
10.7.4 系统技术特点 428
10.8 全国船检数据库 428
10.8.1 全国船检数据库概况 428
10.8.2 初次数据汇总 429
10.8.3 数据交换系统 429
第11章 方兴未艾的船联网 433
11.1 物联网 433
11.1.1 物联网的概念 433
11.1.2 物联网与互联网 434
11.1.3 物联网体系结构 436
11.1.4 物联网标准体系框架 438
11.1.5 物联网关键技术 440
11.1.6 物联网主要特征 443
11.1.7 物联网的应用领域 445
11.1.8 我国物联网发展问题 447
11.2 船联网 449
11.2.1 船联网的概念 449
11.2.2 国内外研究现状 450
11.2.3 船联网体系结构 452
11.2.4 船联网标准体系框架 456
11.2.5 船联网关键技术 459
11.2.6 船联网主要特点 461
11.2.7 船联网的基本要素 463
11.2.8 船联网建设原则及问题 464
第12章 遥感在港航交通的应用 467
12.1 遥感在交通的应用概述 467
12.1.1 遥感的概念 467
12.1.2 交通遥感的定义 468
12.1.3 交通遥感的特点 468
12.1.4 交通遥感的应用范畴 469
12.1.5 交通遥感在国内应用现状 469
12.1.6 交通遥感发展趋势 472
12.1.7 交通遥感应用前景 474
12.2 遥感在港航交通的应用概述 477
12.3 基于遥感技术的航道水文泥沙监测 478
12.3.1 航道水文泥沙监测概述 478
12.3.2 专题数据分析 479
12.3.3 遥感技术应用 480
12.3.4 应用业务流程 481
12.4 基于遥感技术的船只监测 482
12.4.1 船只监测概述 482
12.4.2 专题数据分析 483
12.4.3 遥感技术应用 484
12.4.4 应用业务流程 484
12.5 基于遥感技术的海上溢油监测 485
12.5.1 海上溢油监测概述 485
12.5.2 专题数据分析 486
12.5.3 遥感技术应用 487
12.5.4 应用业务流程 488
第13章 数字港航建设典型案例 491
13.1 内河信息服务系统（RIS） 491
13.1.1 系统背景 491
13.1.2 欧洲内河航运综合信息服务系统 492
13.1.3 我国内河航运综合信息服务系统 496
13.2 基于船舶位置的海上综合信息服务平台 497
13.2.1 平台建设背景 497
13.2.2 平台建设单位 498
13.2.3 平台基本情况 499
13.2.4 平台功能 500
13.2.5 平台主要特点 503
13.2.6 平台的先进性和成熟性 505
13.2.7 基于平台架构的两个应用系统 508
13.2.8 平台推广范围和应用效果 511
13.3 广州港危险货物安全监管系统 513
13.3.1 系统建设背景 513
13.3.2 系统建设单位 514
13.3.3 系统建设目标 514
13.3.4 系统总体架构 515
13.3.5 系统主要技术 516
13.3.6 系统实现途径 517
13.3.7 系统功能 518
13.3.8 系统应用效果 521
13.4 广州港引航调度管理信息系统 522
13.4.1 系统建设背景 522
13.4.2 系统建设单位 523
13.4.3 系统基本情况 524
13.4.4 系统功能 526
13.4.5 主要特点及优势 547
13.4.6 系统应用效果 547
13.5 检港联动快速查验系统 548
13.5.1 系统建设背景 548
13.5.2 系统建设单位 549
13.5.3 系统技术架构 549
13.5.4 系统功能 550
13.5.5 系统主要特色 551
13.5.6 系统应用效果 552
第14章 广西数字港航建设与发展的探索 555
14.1 十年探索初见成效 555
14.1.1 概述 555
14.1.2 建设目标 556
14.1.3 建设重点 556
14.1.4 建设的主要内容及成效 556
14.1.5 建设中存在的问题 568
14.2 西江黄金水道多梯级、多线船闸智能联合调度平台 569
14.2.1 项目概况 569
14.2.2 建设任务 570
14.2.3 平台的结构 570
14.2.4 平台的功能 571
14.2.5 建设的重点与难点 572
14.2.6 建设的成效 573
14.2.7 建设体会 574
14.3 广西数字航道系统 574
14.3.1 项目概况 574
14.3.2 建设任务 574
14.3.3 系统的结构 575
14.3.4 系统的功能 575
14.3.5 建设的重点与难点 575
14.3.6 建设的成效 576
14.4 发展规划 576
14.4.1 概述 576
14.4.2 发展需求 576
14.4.3 发展目标 579
14.4.4 总体框架 581
14.4.5 主要任务 582
14.4.6 保障措施 589
14.5 发展展望 590
14.5.1 广西港航云计算中心 590
14.5.2 广西港航船联网管理平台 591
14.5.3 广西港航3S立体综合展示平台 591
参考文献 593
专业术语中英文对照 597