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随着经济社会的快速发展,水路运输需求在过去十几年里快速增长。尤其是近两年,长江经济带国家战略的布局和实施,为内河水运带来了前所未有的发展机遇。同时,内河航运业日益兴旺、船舶运输日渐繁忙,使得长江航道出现日趋拥堵,为水上交通安全带来不少隐患;另外,雷达、AIS等导航助航设备的发展和完善,内河交通数据量迅速增加,相关部门和人员需要处理的数据越来越多。数据数量和复杂度的提高带来了对数据探索、分析、理解和呈现的巨大挑战。 为了以直观交互的方式实现对数据的观察和浏览,从大量且复杂的数据中挖掘和发现有用信息,及时发现数据中的隐藏特征、异常、关联和规律等,本文以长江武汉段水域为研究对象,针对该水域航行船舶的交通状态信息,深入研究了复杂数据的可视化表达和分析技术方法。提出了基于S57海图的内河船舶交通状态可视化技术和模型,并以此为基础研发了船舶交通可视化系统。具体研究内容如下: (1)交通状态可视化技术研究。通过对交通状概念和可视化技术及其系统发展历程进行研究,针对长江武汉段航道、航行船舶,探究系统实现所需的可视化技术,并建立相应的可视化模型。 (2)内河船舶交通状态可视化系统的设计及其系统实现研究。在可视化技术研究的基础上,对系统可视化要素、功能、数据以及关键技术四个方面的需求进行分析,并对内河船舶交通状态可视化系统进行整体设计,确定其功能模块,以长江水域武汉段船舶为研究对象在VC6.0平台上对系统进行实现。 (3)内河船舶交通状态可视化系统的应用。利用内河船舶交通状态可视化系统对船舶AIS数据进行处理与分析,并与实际情况相对比,对系统有效性进行验证并分析系统优势。 将经该系统处理的数据分析结果与实际情况相对比,其正确性与有效性得到了验证。该系统的研究与实现有助于发现安全隐患、预测交通事故等,也为相关科学领域的研究提供了新的思路与条件,具有重要的实用意义与研究意义。