海洋地质调查导航班报数字化开发及应用

盛 堰，郑大军，李中汉

（广州海洋地质调查局，广东 广州 510760）

海洋地质调查导航班报数字化开发及应用

盛 堰，郑大军，李中汉

（广州海洋地质调查局，广东 广州 510760）

目前，国内的海洋地质野外调查中，大都使用纸质记录的导航班报，复杂且极易出错。自主研制了基于数据库技术的海洋调查野外导航数字班报系统，不仅使现场输入更准确、更快速、更简便、更智能，而且能导出与数据中心数据库兼容的原始导航数据，高效地服务于进一步的数据处理、成图和室内研究工作，具有重要的数字化意义和推广应用价值。文中对基于数据库技术开发的海洋调查野外导航数字班报系统的总体结构、系统特征、主要功能进行了详细介绍。

海洋地质调查；导航；数字化

目前，国内的海洋地质野外调查中，导航班报大都使用传统的纸质记录。随着计算机技术，信息技术的发展，海洋地质调查也步入了数字化的时代，野外资料采集设备数字化程度越来越高，资料归档，资料处理都已经实现数字化，但是非常重要的海洋地质野外导航班报却数字化程度不高。手写的纸质班报越来越显示出其局限性，不仅现场记录效率低，易出错，不易保存，还会因资料管理环节分散，显得比较混乱、烦琐，容易造成野外原始资料的丢失，更重要的是手写的模拟记录难以很好地为数据后处理、成图和资料解释服务。

作者等人结合多年的野外调查工作经验，主持开发了基于数据库技术的海洋调查野外导航数字班报系统，不仅使现场输入更准确、更快速、更简便、更智能，而且能导出与数据中心数据库兼容的原始导航数据，高效地服务于进一步的数据处理、成图和室内研究工作，开创了国内海洋地质野外调查导航班报数字化的应用先例。

海洋地质导航数字班报软件兼容性好，性能稳定，界面友好，操作简便，功能完善，已经在“海洋四号”船、“海洋六号”船的南海天然气水合物调查等大型项目野外调查中使用，效果良好。

1 导航数字班报系统总体结构

1.1 系统总体结构模块图

系统包括“GPS位置数据获取”、“数据录入”、“数据查询与统计”、“航迹图调用”、“数据导出”、“打印输出”、“公共信息管理”、“系统信息维护”、“帮助”等9个主要功能模块，软件采用可视化操作，界面友好，系统总体模块见图1。

各模块既相对独立，又密切联系，所有数据都由后台数据库进行统一管理。

图1 系统总体结构模块图

1.2 系统流程图

数字班报系统操作流程图如图2。

2 数字班报系统特点及主要功能

2.1 系统特点

基于Windows xp操作系统平台开发，可兼容Windows Xp/2003/2007操作系统，采用Delphi开发，后台数据库为SQLServer关系型数据库，使用SQL结构化查询语言进行数据查询与管理，班报打印报表利用RAVE报表生成技术。系统数据库采用多层安全性，登录安全认证直接集成到操作系统的登录安全中，启动操作系统后数据库自动运行。

图2 系统流程框图

2.2 系统的主要功能

系统主要功能包括：经纬度、时间数据获取；航次、调查项目等数据录入；航迹图保存调用；历史数据查询；导航班报数据资料导出与导入；格式化报表输出与打印；数据的网络共享与系统集成等。导航数字班报主界面见图3。

2.2.1 导航定位数据提取

在站位原始数据输入过程中，因为站位经纬度数据精度高，输入时很容易出错，在数字班报中导航定位数据利用网络技术，通过网络共享直接调用GPS原始文件，对其进行解编，从中读取站位经纬度数据，既准确又快速，极大地避免了人为的错误。在主界面中点击“时间经纬度提取”按钮即可进入导航定位数据提取界面（见图4）。

解编出来的时间和经纬度数据自动显示在下面对应的空白框中，点击“提取”按钮，就自动将对应的数据提取到当前班报页中。在经纬度提取和显示的时候，可以根据需要选择经纬度的显示和记录格式：“度”，“度分”或“度分秒”。

图3 导航班报录入主界面

图4 经纬度、时间数据提取界面

2.2.2 班报数据录入

每个测站都要生成一页新的导航班报，如何快速、简便、准确无误地录入班报原始数据，是整个导航数字班报系统的重要组成部分。导航数据录入包括公共信息录入和站位信息录入，其中公共信息包括：用户信息（如用户的增加、删除、密码更改、各个用户的权限设置等），通用信息（如气象海况、调查船、航次、ISO编号、定位仪器设置）等，这些信息在导航班报中都是通用的，更改将影响全部班报页的可选项。站位导航信息录入是导航班报数据录入的重点。

导航数字班报系统中具有多种编辑功能工具条按钮，点击相应的按钮就可以执行其对应的功能，这些工具按钮条包括：增加、编辑、删除、保存、取消、最前、前页、后页、最后、查找、打印、导出、关闭等13个按钮。

在导航数字班报数据录入时，所有数据输入都是“所见即所得”的可视化交互方式，有些数据不用手动输入，直接用鼠标点击输入框旁边的下拉箭头，从提供的选择项中选择即可。所有数据输入都支持复制（快捷键：ctrl+c）和粘贴功能（快捷键：ctrl+v）功能，即新班报中的内容可从其他班报中复制得到或将班报内容复制到其他文档中。

2.2.3 站位数据资料查询

站位导航数据录入并提交后，所有资料保存在后台数据库中，现场质量监控、数据检查监测、错误修改以及在室内后续的资料处理、资料解释等很多情况下都可以对导航班报数据进行查询，导航数字班报系统设计了查询功能，在每个数字班报子系统的主界面中都有“查找”按钮，只要点击该按钮即可进入相应的查询界面，在导航班报主界面中点击“查找”按钮即可进入查询界面。

输入或选择查询条件后按顶部的“查询”按钮即可在下面的空白表中列出满足条件的站位。查询条件可以是单个或多个。系统支持精确查询和模糊查询，设定查询条件后，按“查询”按钮，就可以在列表框中看到所有满足条件的站位。

2.2.4 站位数据资料导出

野外的导航班报资料必须更好地为室内的资料处理服务，很多时候需将海洋地质导航数字班报中满足条件的站位数据提取出来，供后续资料统计，数据处理，以及供Sufer、AutoCAD等成图软件使用，因此数据导出功能尤为必要，导航数字班报系统设计了友好的数据智能导出功能。在导航班报主界面中点击“导出”按钮，即可进入数据导出界面。

在数据导出界面中分为工具按钮、选择条件、导出内容、导出格式等几个部分组成。选择条件、导出内容及导出文件格式选定后，点击“预览”按钮就可以在下面的空白列表中，预览导出的具体内容，确定无误后用鼠标点击“导出”按钮，就可以将符合条件的站位中需要的内容导出保存成Excel格式文件或txt格式文件。

图5 数码图片调用（左：站位航迹图，右：站位数码照片）

2.2.5 数码图片调用和载入

导航数字班报系统支持航迹图及站位资料数码图片的调用和载入，可以将一些站位的特殊轨迹及其成果图片保存在导航班报的数据库中。

载入和调用的图片格式为最常用的jpg或bmp格式。在导航班报主界面中点击航迹与站位图片即可进入航迹图载入界面（见图5）。

在图5中，点击航迹与站位照片页中图片显示框下方的相应按钮即可实现对应功能。航迹图的载入和数码照片的导入方法一样，不同的是航迹图是由导航计算机截取该站位的航迹得到，在载入前必须先在导航计算机中截取航迹图。导入航迹图后保存在后台数据库中。

3 系统分析及实现概要

系统开发使用原型法（Rapid Prototyping），即以少量代价快速地构造一个可执行的软件系统模型;系统采用客户/服务器两层模型（Client/Server）开发面向对象的数据库应用软件。

数据查询使用结构化查询语言（Structured Query Language，简称 SQL），基本格式为：

在程序中采用异常处理机制，保证了软件的正常运行。

4 结束语

导航数字班报系统实现了野外导航班报记录的数字化录入、数据库数据管理功能，能直接提取站位坐标，使班报中站位的经纬度更加准确无误；方便的数据查询和数据导出功能可以很好地为数据后处理、成图和资料解释服务，实现了野外导航班报记录和室内数据处理、入口的无缝连接，工作效率也大为提高；数码图片的载入和调用使班报记录的内容更加丰富，具有传统班报无法比拟的优越性。软件不仅具有完全的自主知识产权，更具有重要的数字化意义和推广应用价值。

[1]广州海洋地质调查局.ISO9001技术规范[S].广州：广州地质调查局,2010.

[2]盛堰,刘方兰,蒋青吉,等.导航数字班报开发技术报告[R].广州：广州地质调查局,2008.

[3]盛堰,吴庐山，等.地质取样班报数字化面向对象开发及其应用[J].南海地质研究,2005：74-82.

[4]Steve Teixera,Xavier Pacheco.Delphi 6.0开发大全[M].徐新华,等译.北京：人民邮电出版社,2000.

[5]Ron Soukup.SQLServer 7.0技术内幕[M].姜鸿英,等译.北京：清华大学出版社,2001.

[6]马恒.关系数据库理论[M].北京：清华大学出版社,1999.

Digital Development and Application of Navigation Logs for Marine Geological Survey

SHENG Yan,ZHENG Da-jun,LI Zhong-han
(Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou Guangdong 510760,China)

At present,in the field of marine geological survey,navigation logs mostly use traditional paper logs,which is complex and error-prone.The digital navigation logs system based database technology was developed to realize accurate,fast,easy and smart data input.The exported original navigation logs data was compatible with central database.Efficient services in the further data processing,mapping and other research work were possible.It’s very important and can be widely used for marine geological survey.The main structure,characteristics,main features of the digital navigation logs were described in detail.

marine geological survey;navigation;digital

TE19

B

1003-2029（2012）02-0018-04

2012-01-05

国家高技术研究发展计划（863计划）资助项目——天然气水合物综合探测系统集成技术（2009AA09A201）

盛堰（1973-），男，硕士，主要从事海洋地质调查及海洋技术研究工作。Email：GZShengyan@sohu.com