数字航道技术在内河航道管理中的应用分析

张英奇

摘 要：内河水运是中国综合运输体系中的重要组成部分，重在综合利用水资源，对内核的水资源合理利用。内河水运的运输能力是非常大的、占地面积小、能源消耗量地、不会对环境造成污染。中国的绿色经济发展战略中，做好内河航道的管理工作是非常必要的。信息技术环境下，将数字航道技术用于水运事业中，可以提高内河航道的管理效能，内河航道的运行效率更为显著。本论文针对数字航道技术在内河航道管理中的应用展开研究。

关键词：内河航道 航道管理 数字技术 应用

为了推进内河航道运输适应目前的中国经济形势快速发展，就要提高管理水平，以更好地发挥其服务作用。在内河航道管理中将数字航道技术充分利用起来，诸如航道扫测仪器、遥测遥控仪器以及水位自动测报仪器等等，都可以对航道的信息及时采集，为数字化的航道管理提供保障，使得内河航道管理质量和管理效率提高，确保航道运输安全可靠。

1.内河航道运输的国内外现状1.1内河航道运输的国内现状

从目前的内河航道设计情况来看，通航的长度已经超过123000公里，总长度占有河流总体总体长度的30%，长江承担着主要的航道运输作用，包括淮河、珠江也应用于航道运输。500吨级的船舶通航长度为1532公里，占有巷道运输总长度的12%；1000吨级的船舶通航长度为8513公里，占有巷道运输总长度的7%。从内河航道的利用情况来看，中国的航道还处于低水平的发展状态，出现这种现象的主要原因就是资金投入量不充足，基础设施严重老化，航道的等级普遍比较低。从中国目前的经济发展环境来看，内河航道运输存在着滞后性。随着信息技术的普及，在内河航道运输也要适应时代的要求数字化方向发展。但是，数字技术的升级速度非常快，内河航道运输中应用数字技术无法跟得上其更新的进度，使得航道运输虽然实现了数字化，但是与陆地运输相比较，依然发展缓慢，加之航道运输对工作环境的变化具有很高的敏感度，在季节性影响下，数字航道技术就必然存在着需要进一步完善之处。目前中国的数字航道技术正快速发展，航道运输将具有良好的发展前景。

1.2内河航道运输的国外现状

国外的内河航道开发比较早，在管理模式上更为完善。特别是美国多年来对于内河的治理，已经构成完整的内河航道网。以密西西比河为例，目前已经成为世界上最为现代化的内河航道网，其所采用的航道管理技术是最先进的，可谓是全球最发达的内河航道。在近年来，德国的莱茵河——

多瑙河的内河航道运输发展良好，河流所经过的国家很多，已经超过10个，依赖于莱茵河——多瑙河航道的人超过3亿，所以，对于莱茵河——多瑙河的内河航道管理是非常重要的。但是，国外的内河航道在管理上以协作为主，还没有真正意义的数字化内河航道形成。

2.数字航道的基本介绍

数字航道是建立在“数字地球”的概念基础上的，以实际航道作为对象，以空间信息作为基础，将地理坐标作为重要的参考依据构建多维空间，对于航道的描述不再是单一的形式，而是从多个角度进行描绘，分辨率也是多种形式的。与真实的航道相比较，对于航道的管理主要采用了数字化技术，诸如计算机、遥感器、储存器等等得到合理利用，使得航道管理规划在虚拟软件塑造的空间中进行，通过网络信息传输，对于航道的设计和管理都采用数字技术进行。数字航道所涵盖的内容包括两个方面，即航道信息资源和航道管理体系以及服务体系。

对于航道信息资源实现数字化管理，应有数字技术对自动化信息进行收集、分析、技术处理，将数字化模型构建起来，结合航道尺度的信息、水文数据以及航道演变的信息，将基础支撑体系构建起来。

对于航道管理体系以及服务体系的数字化管理，是将航道的各项信息数字化处理，根据航道维护管理的各方面要求进行相关信息的交互。这些信息经过可视化处理之后传输到网络平台上进行远程传输，可以提高航道运输管理效率，以降低管理成本，获得更高的经济效益。

3.数字航道系统的运行流程

其一，数据信息的采集。应用航标遥测遥控系统结合使用水文自动测报系统采集河床数据信息、水文数据以及航道的尺度等等。

其二，对数据信息进行处理，所采集的数据信息都做好鉴别工作，并结合使用自动化技术清理没有价值的数据，之后应用网络技术将数据信息传输到管理中心。

其三，数字航道管理中心接收到信息之后，对信息做好汇总工作，通过运行数据交换平台进行数据格式转化，对数据信息集中存储，之后数据信息传递到业务应用系统。

其四，在航道管理中对数据信息合理利用，要求应用软件要运行正常，可以在数据交换平台对数据格式进行转换，提供给业务管理系统，为业务管理提供数据支持。

4.内河航道管理中应用数字航道技术的有效策略

4.1强化内河航道管理系统的数字化建设

内河航道的管理中应用数字化技术，就是以航道运输的基本数据信息、航道运输过程中产生的实时信息以及物流信息作为基础，实现航道运输信息的共享。随着物联网的兴起，就要将网络技术充分利用起来，运行网络监测系统对内河航道的水文情况进行监测。将数字化的内河航道管理平台构建起来是非常必要的，需要根据实际需要不断地完善，实施动态化管理，实现航道运输的实时监测，获得全面而准确的监测信息。

4.2內河航道管理中对电子航道图系统的运用

电子航道图系统是建立在地理信息系统的基础上的，通过对大量的数据信息系统化管理，实现内河航道管理的数字化。电子航道图系统包括两个部分，即生成系统和分析系统。随着系统的运行，内河航道运行中所产生的数据信息得到有效处理，而且将处理好的信息通过网络展示，并将细腻系及时地传输给内河航道管理系统，接受系统化管理。

4.3内河航道管理中的三维显示功能

内河航道三维显示所展示的是航道的详细信息，以此作为重要依据对航道数据进行开发，为提高管理水平创造有利条件。三维显示所呈现的信息包括内河航道管理的全面分析内容、航道数据的研究结等等，通过对计算机交互软件的合理利用可以实现交互操作，结合使用BIM技术，将数据信息传输到BIM软件中，就可以将三维空间塑造出来，使得各项操作数据以图形的方式直观形象地展示。

4.4内河航道管理中的设施管理

内河航道管理中的设施管理质量关乎到船舶航行的安全可靠性，可以最大程度地避免由于人为因素或者自然因素而造成设施损伤。内河航道管理单位要对各项设施全面监督，并采取有效的控制措施，诸如设施所处的具体位置、设施的运行状态等等，都要做好监控并定期维护，以使得航道的使用寿命得以延长，在安全运行环境下，航道的利用率也会相应地提高。

此外，对于内河航道管理还需要诉诸到法律层面，并根据管理需要不断地完善，做到行政执法到位。维护航标是非常重要的，需要对各种新技术材料、新的能源积极引进，构建安全预警体系。内河航道管理要结合设施管理对遥测技术和遥控技术合理利用，以使得内河航道设施管理系统化、规范化，保证管理质量。

5.结束语

综上所述，中国的内河航道管理相对于社会经济发展而言上存在着滞后性。这就需要合理应用数字技术构建航道系统结构，基于数字航道理念实施航道管理。航道的各个信息系统都能够得以利用，实现自动化的信息采集、信息管理、为航道管理提供信息服务。随着航道信息技术管理水平的提高，内河航道管理质量和管理效率也相应地提高，对促进中国内河航道运输事业的稳定健康发展起到一定的促进作用。

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