海底觀測網(wǎng)岸基站信息管理系統(tǒng)研發(fā).pdf

1、當前地球科學(xué)的最大特點在于觀測系統(tǒng)的迅速發(fā)展,海底觀測網(wǎng)絡(luò)平臺是繼對地面/洋面、空中之后,觀測地球系統(tǒng)的第三個平臺。在海底觀測網(wǎng)絡(luò)研究中,科研人員可通過海底觀測儀器獲取海底實時、全天候、海量的海洋物理、化學(xué)、地質(zhì)、生物等觀測數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)為海洋的資源勘探、環(huán)境監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等方面提供寶貴資料。如何高效管理海底觀測數(shù)據(jù),同時將其直觀、形象的表達以便進行科學(xué)研究,這些要求我們建立相應(yīng)的海底觀測網(wǎng)絡(luò)岸基站信息管理系統(tǒng)。
　　 本文

2、的選題來源是我國于2007年開啟的"863"計劃之“海底長期觀測網(wǎng)絡(luò)試驗節(jié)點關(guān)鍵技術(shù)”重點項目,主要研究在 VC++2005.NET平臺上實現(xiàn)基于C/S模式的海底觀測網(wǎng)岸基站信息管理系統(tǒng)。在系統(tǒng)的研發(fā)中,解決了數(shù)據(jù)庫設(shè)計、系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)可視化和共享、GIS地圖操作、系統(tǒng)測試等問題,為進一步探討海底觀測網(wǎng)岸基站信息系統(tǒng)的研建提供了一定的技術(shù)支撐。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 ⑴系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的完善設(shè)計。文中通過研究海底觀測數(shù)

3、據(jù)的特點,按照科學(xué)的方法,在前人基礎(chǔ)上,完善了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。首先,對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行了需求分析；其次,在需求分析基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)庫的概念和邏輯設(shè)計,提出了本數(shù)據(jù)庫的E—R圖模型,并設(shè)計了相關(guān)數(shù)據(jù)字典；最后,進行了數(shù)據(jù)庫安全設(shè)計。在系統(tǒng)運行中,本數(shù)據(jù)庫能很好滿足項目中關(guān)于數(shù)據(jù)存儲、管理、處理和發(fā)布等功能要求。
　　 ⑵系統(tǒng)需求分析和設(shè)計。首先,確定了系統(tǒng)用戶管理、數(shù)據(jù)管理、GIS地圖操作三大功能需求；其次,設(shè)計了系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；最

4、后,通過研究C/S三層架構(gòu)軟件體系,設(shè)計了本系統(tǒng)的三層架構(gòu),即表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層。在表示層中根據(jù)界面設(shè)計的原則,設(shè)計了本系統(tǒng)的界面；在業(yè)務(wù)邏輯層中選用了Transaction Script模型；在數(shù)據(jù)訪問層中設(shè)計了ADO數(shù)據(jù)庫訪問、txt文件操作、excel文件操作三個數(shù)據(jù)訪問類。三層架構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)以及各層的科學(xué)設(shè)計,增強了系統(tǒng)的高類聚、低耦合,利于軟件的重用、維護和升級。
　　 ⑶系統(tǒng)各個功能模塊的實現(xiàn)。在系統(tǒng)功

5、能模塊的實現(xiàn)中,重點研究了MATLAB混合編程的海底實時觀測數(shù)據(jù)可視化。利用該方法實現(xiàn)了海底觀測數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控,實驗表明,該方法實時性高、方便靈活、圖形效果非常不錯；基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)的歷史數(shù)據(jù)成圖。利用觸發(fā)器、T-SQL語句對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行取最大值、最小值提取,并將處理后的數(shù)據(jù)存入相關(guān)日志表,最后利用研究好的MATLAB混合編程成圖技術(shù),實現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)成圖的研究。通過實踐測試,該成圖方法非常迅速,同時為海底海量數(shù)據(jù)圖輸出提供了思路；基于

6、shapefile格式的地圖操作控件。以shapefile矢量文件為空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ),采用底層開發(fā)方式,研究了ActiveX地圖控件的開發(fā)方法。該控件實現(xiàn)地圖的縮放、平移、經(jīng)緯度坐標顯示等功能,為控件使用者提供簡單方便的開發(fā)界面和控件接口,摒棄了商用組件的束縛,節(jié)約了開發(fā)成本,實現(xiàn)了代碼重用和封裝,具有很強的經(jīng)濟實用性,并且在功能上更具靈活性。
　　 ⑷系統(tǒng)的測試：開發(fā)了模擬傳感器程序來模擬產(chǎn)生海底各種觀測數(shù)據(jù)。該模擬程序利用soc