智慧港航信息化平台解决方案V1.0.doc

智慧港航信息化平台
解决方案
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广州众源网络科技有限公司 智慧港航信息化平台解决方案
目录
1。总体方案设计1
1。1设计目标1
1.2设计思路2
1。3设计原则2
1.4平台整体架构5
2。各业务子系统设计6
2.1一张图（即GIS地理信息服务平台）6
2。1.1概述6
2。1.1.1一张图建设需求6
2.1。1。2建设目标9
2。1。2系统设计原则10
2。1.2。1科学性原则10
2。1。2.2可靠性原则10
2。1。2。3合理性原则10
2。1。2.4可扩展性原则11
2。1.2。5易用性原则11
2。1.2.6安全性原则11
2.1.2。7功能性原则11
2。1.3建设方案12
2.1。3。1建设思路12
2。1.3。2技术路线12
2.1。3。3总体结构设计13
2.1。3.4数据结构设计14
2。1。3。5电子地图设计17
2。1.3。6系统解决方案设计20
2.1.4功能设计22
2。1.4。1空间数据采集、转换、入库22
2。1。4。2属性数据与空间数据的关联24
2。1。4。3基础功能25
2。1。4。4基础数据图层展示34
2.1。4。5业务数据图层展示37
2。1。4.6动态感知数据图层展示42
2.1.4。7统计数据图层展示44
2。1。4.8系统管理模块44
2.2现场执法监管系统46
2.2.1概述46
2。2。2系统设计原则47
2.2。2。1科学性原则47
2。2.2。2可靠性原则47
2.2。2。3合理性原则48
2.2。2。4可扩展性原则48
2。2。2。5易用性原则48
2。2。2。6安全性原则49
2.2。2。7功能性原则49
2。2。3建设方案50
2。2。4功能设计50
2。2.4。1执法人员管理50
2。2.4。2执法基地管理52
2.2。4。3锚地监控管理52
2。2.4。4码头监控管理53
2.2.4.5预警通告54
2.2.4.6行政执法管理54
2。2.4。7法规管理55
2。2.4。8统计分析56
2。2。4。9移动式现场执法监管系统56
2。3运行监测和辅助决策系统58
2。3。1概述58
2。3.2系统设计原则59
2.3.2。1科学性原则59
2.3。2.2可靠性原则60
2。3.2。3合理性原则60
2。3。2.4可扩展性原则60
2。3.2。5易用性原则60
2。3。2。6安全性原则61
2.3.2.7功能性原则61
2。3。3建设方案61
2。3。4功能设计62
2.3.4.1日常监测和决策辅助62
2。3。4.2重点主题的监测分析功能63
2。4综合指挥调度系统65
2.4.1系统设计原则65
2.4。1。1科学性原则65
2。4。1。2稳定性原则65
2.4。1。3合理性原则66
2.4.1.4前瞻性原则66
2。4。1。5易用性原则66
2。4。1.6安全性原则66
2.4。1。7功能性原则67
2。4.1。8易维护性原则67
2.4。1。9系统设计目标67
2。4。2综合指挥调度系统总体设计68
2。4。3综合指挥调度系统接入功能69
2。4。3。1语音接入功能69
2。4.3。2视频监控接入功能71
2。4。3.3单兵终端接入管理功能71
2.4。3.4数据业务接入说明72
2.4。4业务功能介绍72
2.4.4.1语音调度模块72
2。4.4。2语音会议功能模块74
2。4.4。3回音消除功能76
2。4。4.4多业务的融合功能76
2。4.4。5通讯录管理模块76
2.4。4.6数字录音模块77
2。4。4。7视频上墙功能77
2。4.4。8短信调度模块78
2.4。4。9多业务联动功能79
2.4。4。10视频调度模块80
2。4.4.11手机可视对讲调度模块81
网址: 联系电话：[phone]
80
1. 总体方案设计
1.1 设计目标
在现有省、市港口信息化系统进行有效整合基础上，借鉴新一代的感知-传输—应用技术体系，实现对码头、船舶、货物、重大危险源、危险货物装卸过程、航管航运等管理要素的全面感知、有效传输和按需定制服务，为行政管理人员和相关单位及人员提供高效的管理辅助,并为公众提供便捷、实时的水运信息服务。
建立信息整合、交换和共享机制，建立健全信息化管理支撑体系,以及相关标准规范和安全保障体系；按照“绿色循环低碳"交通的要求,搭建高效、弹性、高可扩展性的基于虚拟技术的信息基础设施,支撑信息平台低成本运行，实现电子政务建设和服务模式的转变.
实现以感知港口、感知船舶、感知货物为手段，以港航智能分析、科学决策、高效服务为目的和核心理念，构建“智慧港航”的发展体系.
结合“智慧港航"相关业务工作特点及信息化现状的实际情况，本项目具体建设目标为：
一张图（即GIS地理信息服务平台）
在建设岸线、港口、港区、码头、泊位等港口主要基础资源图层上，建设GIS地理信息服务平台,在此基础上依次接入和叠加规划建设、经营、安全、航管等相关业务应用专题数据，并叠加动态数据，如AIS/GPS/移动平台数据，逐步建成航运管理处“一张图”。系统支持扩展框架，方便未来更多应用资源的逐步整合。
现场执法监管系统
基于港口（航管）执法基地建设规划，依托统一的执法区域管理和数字化监控平台，通过加强对辖区内的监控,结合移动平台，形成完整的多维路径和信息追踪，真正做到问题能发现、事态能控制、突发问题能解决.
运行监测和辅助决策系统
对区域港口与航运业务日常所需填报及监测的数据经过科学归纳及分析，采用统一平台,消除重复的填报数据，进行企业输入和自动录入，并进行系统智能判断，避免填入错误的数据,输入的数据经过智能组合，自动生成各业务部门所需的数据报表，包括字段、格式，都可以根据需要进行定制，同时满足扩展性需要，当有新的业务监测数据表需要产生时，系统将分析新的需求,将所需字段融合进入日常监测和决策辅助平台的统一平台中，并生成新的所需业务数据监测及决策表。
综合指挥调度系统
建设以港航应急指挥中心为枢纽，以各级管理部门和经营港口企业为节点，快速调度、信息共享的通信网络，满足应急处置中所需要的信息采集、指挥调度和过程监控等通信保障任务.
1.2 设计思路
根据项目的建设目标和“智慧港航”信息化平台的总体框架、设计思路、建设内容及保障措施，围绕业务协同、信息共享，充分考虑各航运（港政）管理处内部管理的需求,平台采用“全面整合、重点补充、突出共享、逐步完善”策略，加强重点区域或运输通道交通基础设施、运载装备、运行环境的监测监控，完善运行协调、应急处置通信手段，促进跨区域、跨部门信息共享和业务协同。
以“统筹协调、综合监管”为目标,以提供综合、动态、实时、准确、实用的安全畅通和应急数据共享为核心，围绕“保畅通、抓安全、促应急”等实际需求来建设智慧港航信息化平台。
系统充分整合和利用航运管理处现有相关信息资源，以地理信息技术、网络视频技术、互联网技术、移动通信技术、云计算技术为支撑，结合航运管理处专网与行业数据交换平台,构建航运管理处与各部门之间智慧、畅通、安全、高效、绿色低碳的智慧港航信息化平台。
系统充分考虑航运管理处安全法规及安全职责今后的变化与发展趋势,应用目前主流的、成熟的应用技术，内联外引,优势互补，使系统建设具备良好的开放性、扩展性、可维护性.
1.3 设计原则
结合本系统建设要求，需要保证各系统的完整性和功能的实用性,在保证平台运行稳定运行和数据提供准确迅速的同时，界面简单实用,系统可扩展性,可维护性强。
在平台的开发、部署与实施中，严格遵循如下指导原则：
n 实用性原则
在本次智慧港航的建设过程中，系统实施和业务模型的建立严格贴合业务管理实际，且充分考虑航运（港政）管理处内部管理的需求特点，本系统将有力的辅助完成局内公文流转和事务管理,有效实现与其相关联系统的数据共享与数据交互,增强系统可实施性.同时系统操作简单、快捷,具有良好的人机交互界面，易于使用推广,且维护方便；此外系统良好的人机接口与灵活多样的展现方式，还能提高用户的查询效率,并做到快速响应。
n 可扩展性
在系统功能划分模块化设计,预留了发展余地,系统结构设计、系统配置、系统管理方式等方面采用国际上先进同时又是成熟、实用的技术；系统设计所采用的技术和设备符合国际标准、国家标准和业界标准，在系统架构设计上充分考虑到各接口的开放性和可扩展性，满足用户根据信息技术的发展对应用系统进行扩展、维护及系统升级.
n 可靠性
系统采用先进的系统结构和技术措施,采用成熟的开发手段，具有良好的可靠性，能有效的避免单点失败，关键设备和部件采用冗余配置，能建立各种故障的快速恢复机制，确保系统7×24小时地正常运转，在技术服务和维护响应上同用户积极配合,确保系统的可靠，保证数据指标完整性和准确性.
n 安全性
系统在系统级、应用级、网络级提供各自的安全手段和措施,为系统提供全方位、立体化的安全实施方案,以便合法用户能够随时得到所需要的数据支持，系统提供高安全度防护手段，防止内部用户的非法入侵以及操作人员的越级操作,非法用户则无法接触有权限的数据,保护信息的机密,所有应用项目和软硬件都遵守国家保密条例，符合国家有关电子政务系统安全要求，具备较强的自我保护机制，以便能有效抵御各种恶意攻击，确保内部信息的安全.
n 大数据量的扩展
港航管理业务及其管理模式将随着社会的发展而不断的变化，与此相对应的是,水路安全畅通与应急处置的需求也将不断拓展，管理部门将不断产生新的需求。在此情况下，本次工程建设不可能一步到位，这就需要在发展过程中不断完善。因此系统软件体系结构设计上支持大数据量的扩展，以能够适应业务的不断发展和用户规模的扩大，具体设计方式如下:
(1)定时清理数据,可以通过使用触发器或者带存储过程的作业来实现定时清理数据业务;
（2)利用数据的转换与提取，定期用程序或用事务复制导入原始/汇总数据，把数据复制到一台专门做统计的服务器上，专门做查询所用;查询的时候做相应的优化，例如索引，视图等这样查询的时候压力就会小很多;同时考虑负载平衡，在空隙时利用其CPU和内存；
(3）各业务系统和外部数据源传送的数据为维系挽留系统输入,这些数据分别经过数据格式检查;源数据清洗抽取转换、装载数据到收集层;对收集层中数据抽取、转换、装载到数据仓库；数据仓库中数据进行抽取、转换并结合模型算法库中的算法生成维系结果集以供输出;同时通过数据仓库接口，可将数据提供给应用系统的本地化查询使用；
（4)划分存储硬盘把数据、日志、索引分盘存放,这样可以提高IO吞吐率用优化器,优化查询.
n 开放性和标准化原则
系统的各种接口满足开放和标准化原则。所有系统设备不但满足当前需要，并在扩充模块后满足可预见将来需求，保证建设完成后的系统在向新的技术升级时，能保护现有的投资。
1.4 平台整体架构
智慧港航信息化平台总体架构严格遵循安全性、共享性、扩充性、可维护性、可兼容性的开发原则；平台建成后，将会有大量的工作人员同时在线使用.因此在整个平台建设时,将进行良好的规划及架构设计;同时，为了适应未来项目的新增和变更，平台将具有足够的柔性,可通过简单配置和二次开发适应新的需求。
本项目总体架构如下图所示：
2. 各业务子系统设计
2.1 一张图(即GIS地理信息服务平台）
2.1.1 概述
2.1.1.1 一张图建设需求
依托港岸线、港口、港区、码头、泊位等港口主要基础资源图层建设一张图(即GIS地理信息服务平台),在此基础之上依次接入和叠加经营、安全、航线、规划建设等专题数据，并接入港航船舶识别系统（AIS）、卫星定位系统(GPS)、视频监控系统（CCTV)、移动平台等数据，最终实现在一张图上呈现港航基础数据信息和动态实时数据信息，逐步建成航运管理处“一张图”。
n 功能性需求分析
本系统重点需要显示港航概况信息,包含以下几种：
（1)基础数据图层展示：基于高清影像图或数据矢量图，进行岸线、港区、港口经营人，重大危险源、码头、泊位、堆场、仓库、储罐信息、海事管理专题数据、航行参考数据、集疏运体系：公路、铁路、管道、物流园区展示.
（2）业务数据图层展示:基于高清影像图或数据矢量图，进行船舶信息、危货作业数据、海事签证数据、执法监管信息展示。
（3）动态感知数据图层展示：基于高清影像图或数据矢量图，进行基于GIS的AIS、CCTV、GPS、移动通信“四位一体"的感知港口、感知船舶、感知货物的全面感知网络体系展示。
（4）统计数据图层展示：展示水上运输船舶、水路运力结构、港口装备、水路运量、港口吞吐量及其他业主关心的数据指标，指标在数据支持的情况下应可动态调整.
具体内容如下:
内容项
需要展示和管理内容
港航
基础信息
1、岸线、港区、港口经营人,重大危险源、码头、泊位、堆场、仓库、储罐信息展示；
2、港区运输管线展示;
3、海事管理专题数据，航行参考数据展示;
4、集疏运体系：公路、铁路、管道、物流园区展示；
港口经营
数据专题
港口经营许可状态：港口经营许可的详细业务信息；
港口企业分布：港口企业的详细数据信息;
港口规划
数据专题
港口规划情况描述展示:对港口原始规划图按规划类别、规划年代（包含修编年代)进行备案管理,可以查看已有的港口规划图;
港区规划情况描述展示:根据总体规划书在电子地图上标注港口沿线所有港区的每个作业区范围和基本说明信息；
岸线规划情况描述展示：根据总体规划书将港口沿线所有港区的规划岸线分段分类在电子地图上标注；
锚地规划情况描述展示:根据《江苏省沿江港口锚地总体规划》修编内容将沿江锚地的规划内容在电子地图上标注；
港口安全
数据专题
港口危险源分布：在地图上浏览辖区港口危险源的具体位置和相应分类信息(属于系统本次需要实现的功能）；
港口安全管理状态：在地图上浏览辖区“危险货物港口作业资质”和“港口危险货物作业场所建设项目许可”信息；
港口安全设施设备：在地图上浏览辖区港口安全设施设备相关信息；
港口视频监控点分布：在地图上浏览辖区港口视频监控点位置信息；
港口应急资源分布：周边医院、消防的位置、电话以及搜救力量单位名称、部门、联系人、联系方式、力量种类、具有功能、备注（属于系统本次需要部分实现的功能）;
港口建设
数据专题
1、项目信息包括：设计单位、施工单位、监理单位、质量监督单位、检测单位、泊位性质、靠泊等级、泊位数量、通过能力、建设起至年限、总投资、资金来源；
2、建设过程包括以下节点：前期准备、岸线利用审批、项目审批核准备案、初步设计审批、施工图设计审批、招投标备案、工程质量监督手续办理、开工备案、过程控制、交工验收、试运行备案、单项验收、竣工验收,每个节点内可以上传下载查看各类审核文件，批文,包括文件名称,来源单位，文号,批文时间；
3、用户可以对建设项目按节点等条件进行查询汇总；
港口统计
数据专题
1、水上运输船舶艘数，同比增减幅度，集装箱船舶艘数，同比增减幅度；
2、水路运力结构:按运输区域划分,按用途划分；
3、港口装备：港务船舶艘数、港区铁路线长度、港区输油管线长度、生产用装卸机械数量；
4、水路运量：客运量、货运量、周转量、平均运距，水运集装箱运量、同比环比、远洋运输量；
5、港口吞吐量:货物吞吐量、集装箱吞吐量、危货吞吐量、同比环比
6、航道交通量：日平均交通量，同比环比等；
n 非功能性需求分析
该系统需要满足大量的港口基础业务数据和空间数据的信息存储需求,并且满足港口管理部门的信息共享需求,系统还需要满足用户地图交互响应的及时性,是一个综合性、操作性要求都很高的系统，所以系统建设时主要从下面几个方面来考虑系统的非功能性要求：
（1)系统需要满足大量的数据存储需求:系统不仅需要存储各级港口管理部门的业务属性数据,而且需要存储大量的港口专题空间数据,空间数据的存储达到TB级别,需要可靠的存储方法来满足数据存储的需求。
(2）系统需要满足高并发的访问需求：系统需要提供各级港口管理部门用户的查询访问需求,同时满足用户对地图交互操作的及时性响应要求，通过数据组织、图层拆分规划、图层加载控制、地图服务优化、容量规划等方式，解决地图加载慢，执行操作响应慢等性能问题。
(3)系统的易用性需求:系统首先需要是一个实用的系统，其目标是通过高效的计算机操作来提高港口管理的水平和工作效率，因此在系统的分析、设计、数据的采集,整理和功能实现上,都将面向业务管理的实际应用。同时，应保证系统运行稳定,反应迅速、数据准确，设计风格统一、界面友好；操作简便、学习成本低.
(4)系统的可扩展性需求:整个系统的建设应遵循统一化、标准化的原则,严格按照国家和行业标准要求进行建设实施。整个系统采用开放式的模块化设计,可以在以后的应用中不断地扩充各种新的功能模块，从而能适应新技术和业务发展所带来的变化。系统必须具备统一的接口和合理的数据编码规则，以便为后续的应用系统开发和数据库建设中提供必要的支持.
2.1.1.2 建设目标
依据港口航运资源分布的特点,建立港口航运一张图（即GIS地理信息服务平台）,建立港航各类专题属性数据，包括港航基础信息数据、港口经营专题数据、港口规划专题数据、港口安全专题数据、港口建设专题数据、港口统计专题等数据信息,实现静态数据和动态数据的掌握.加强与纵向单位以及横向关联单位的数据互联互通，实现与相关单位“深度互联、业务协同”的目标。系统实现目标如下：
n 港航基础信息数据：
通过图形化、数字化、可视化的方式呈现港航基础设施数据（包含岸线、港区、码头、泊位、公共基础等设施）的直观展示和集约化、动态化管理.
n 港口专题数据：
将港口经营专题数据、港口规划专题数据、港口安全专题数据、港口建设等专题数据进行基于地图的动态关联展示和管理。
n 动态感知数据：
构筑基于GIS地图的AIS、CCTV、GPS、移动通信“四位一体”的感知港口、感知船舶、感知货物的全面感知网络体系。
n 统计数据:
通过对港航水上运输船舶艘数、水路运力结构、水路运量、港口吞吐量、航道交通量等数据信息进行收集、整理和分析,最终形成各种统计报表，辅助港航管理人员开展相关工作。
2.1.2 系统设计原则
2.1.2.1 科学性原则
系统设计严格按照行业软件开发科学标准,在原有系统上进行创新性的应用开发。系统能进行数据录入和维护、具有查询和检索以及港航基础信息数据、港口专题数据、动态感知数据、统计等数据输出功能的一张图是实现港航管理现代化、信息化、可视化的管理目标。
系统可以利用港口地形地貌、建筑物分布以及集疏运配套资源为底图, 能够实现空间和属性数据的叠加和统一管理，并可以为进一步开发具有高级功能的系统奠定基础。
系统可依托多种数据库（港口仓库容积、航标数据库等），实现二维与三维/2。5维相结合的展示效果,二维系统基于电子地图实现港航区静态信息监控及应用功能；三维/2.5维系统在港区部分码头、港区、作业场所建立三维/2.5维模型，以及几种典型类型的船舶模型、管道模型、储罐模型，真实展现港区部分场景和船舶动态,为港区的展示和管理提供强大的分析和决策支持功能。
2.1.2.2 可靠性原则
港口建设一张图（即GIS地理信息服务平台）严格遵循国家及港航有关港口规划、建设与管理的法规，数据的分类、分层、编码应该严格遵循现有的国家标准、行业标准,港口建设标准并根据港航的地方特色，定制适合于本系统的分类、分层、编码方案.
2.1.2.3 合理性原则
在充分考虑系统先进性和用户需求的前提下，同时考虑了系统的设计的合理性。在系统功能上并不一味的求高、追求技术上的先进性，而是以实用为原则，采用成熟的技术,降低系统设计的费用和后期系统运行附加费用，设计满足客户需求，运用方便的系统。
2.1.2.4 可扩展性原则
系统的要素、编码、功能和数据库结构设计之处充分考虑到日后的可扩充性，以满足系统进一步的发展和港口一张图建设的需要。
2.1.2.5 易用性原则
系统设计按标准化、规范化,分层设计,组件化实现.从界面和功能设计上充分考虑系统操作方便、易操作、易维护性，提供GUI图形界面,提供丰富的维护方式;在客户使用和体验反面充分考虑使用者素质参差不齐,设计上手快、易学易懂的系统。
2.1.2.6 安全性原则
系统采取全面的安全保护措施,具有防病毒感染、防黑客攻击措施，同具有数据库备份、数据读写权限管理等高度的安全性和保密性手段进行管控.对接入系统的设备和用户,进行严格的接入认证，以保证接入的安全性。系统支持对关键设备、关键数据、关键程序模块采取备份、冗余措施，有较强的容错和系统恢复能力，确保系统长期正常运行。
同时，考虑港航局及相关数据的安全性，企业通过ISO27001信息安全体系认证，为客户提供更安全的信息服务。
2.1.2.7 功能性原则
本次系统设计严格按照本次招标文件的要求响应的各项功能，在满足一张图应用的基础之上可实现基础数据图层展示、业务数据图层展示、动态感知数据图层展示、统计数据图层展示等功能，在满足功能的基础上对系统使用功能进行优化和设计，以客户使用灵活便捷的角度出发设计各功能项.
2.1.3 建设方案
2.1.3.1 建设思路
建议GIS地理信息服务平台充分利用省厅“一张图”：全省资源管理信息系统的基础来建设，针对港航的定制化需求，增强GIS地图中相关的信息展示.根据港口布局数据、港口规划图纸数据以及目前统计数据等现有资料，以港口地形地貌、建筑物分布以及集疏运配套资源为底图，先行建设岸线、港区、码头、泊位、锚地等港口基础设施资源图层，在此基础上依次接入和叠加港口安全监管、规划建设以及日常生产经营等相关业务应用专题数据，逐步建成港航“一张图”.
2.1.3.2 技术路线
(1）在系统学和系统工程、软件工程的思想和方法指导下，采用已GIS为主要技术手段，建立港航地理信息平台。
（2）使用超图GIS平台以及Tomcat、Oracle等中间件的支撑平台，并以此为基础组织应用系统的开发。
（3）采用虚拟机与服务器联网的硬件平台,数据的贮存和管理主要采用服务器，既可以提高系统的性能，运算速度，又可节省投资，实现较高的性价比。
(4）严格制定信息系统的标准和规范,包括数据共享和管理工作流程的标准和规范，以及信息系统数据的标准和规范，以保证信息系统工作过程的规范化和信息系统数据的标准化和规范化.
（5）在系统设计和开发过程中，除遵守信息系统标准化与规范化研究报告之外，还严格遵守国家、行业的有关信息系统建设与管理方面的法律法规,保证信息系统的规范性和实用性.
（6）整个系统的建设严格按工程化方法来进行组织和管理,从系统需求调研、系统设计、软件开发、数据库建立到系统测试、系统运行、人员培训等整个过程都建立控制和检验标准,并且每个步骤都严格把关，以保证系统的准确性、可靠性、安全性和实用性。
2.1.3.3 总体结构设计
港航GIS地理信息服务平台涵盖港口资源展示和用户全方位的管理应用,系统的建设充分考虑信息集成、数据共享和业务应用的融合，实现GIS、AIS、CCTV、GPS、移动通信等技术的融合，实现系统简的无缝集成，提供港务基础设施管理、港口资源信息管控、空间数据处理与表现、事务处理等多项功能。
根据港口航运资源分布的特点，利用先进的WebGIS 技术、数据库技术、网络技术，实现业务数据、动态数据信息与相关地理信息空间数据的关联,使调用的业务数据和动态数据可以快速的在地图上定位及匹配显示。
港航GIS地理信息服务平台的结构与功能应从总体结构和功能分配方面统一考虑，系统的数据库及软件模块将可以在其它子系统中进行重用,利用COM技术将通用的模块封装成二次开发平台，将丰富多彩的系统应用构件在该二次开发平台之上,方便系统功能的拓展，减少今后系统开发和维护的工作量.
其结构如下图所示：
本系统主要包括应用功能层、应用支撑层、数据存储层、数据采集层。
应用功能层：港口的管理部门可根据实际需要及时、准确、真实、图文并茂地获取所需的港口地理信息和业务信息,并且借助于GIS系统特有的空间分析和可视化表达手段,进行各种辅助决策支撑，实现对港口资源信息的查询共享、分析和更新维护。主要包含港务基础设施管理、港口资源信息管控、空间数据处理与表现、事务处理、查询统计以及数据维护等功能。
应用支撑层：支持对空间数据管理、处理、分析、建模和显示等GIS基础功能以及平台的基本框架，主要由超图GIS平台以及Tomcat、Oracle等中间件实现。
数据存储层：实现港口图形数据、设施数据、基础数据和业务数据的分类存储和有机结合，建设港口专题地理库和主题业务库。
数据采集层:将所需的岸线、港区、企业、码头、泊位、锚地等各种港口布局数据和港口规划图纸数据，结合港口数字资源普查等工作成果,输入和分类存储到计算机中，实现港口资源的数字化.主要通过数据ETL处理、空间拓扑、数据关联等手工采集方式以及地图的自动矢量化方式实现该部分功能。
2.1.3.4 数据结构设计
n 地形图数据
港航GIS地理信息服务平台的应用离不开数据库的支持、基础地形图的支持，基础地形图不仅可以作为所有地理信息系统的背景图，而且还可以为港口其它应用提供地形参考。因此在基础地理信息数据库建设时,应建立基础地形图数据库,基础地形图数据库含有地形图、图形信息和属性信息.
电子地图空间数据库主要包括矢量数据和栅格数据两种。空间数据用于表现港口空间实体的位置、形状及其分布特征等方面信息的数据，空间数据主要应用点、线、面以及实体等基本的空间数据结构表现港口地貌的数据。港口空间数据库就是将GIS中的图层、数据集、拓扑关系等空间数据存储到关系数据库中,如ORACLE、SQLSERVER等，就构成了空间数据库。
（1)矢量数据
Ø 基础地理数据是由测绘局提供及进行维护的基础地理信息，包括数字线划图（DLG）、数字高程模型（DEM）、数字正射影像图(DOM）等
Ø 可由基本地形图信息提取的部分专题现状信息，专题数据包括交通公路、航道、港口、场站、铁路、机场、公路动态信息、港口动态信息以及其他交通相关业务数据等(此处主要关注港口专题数据).
（2)栅格数据
栅格数据结构是基于像素的点阵，代表地球表面的一部分,点阵依照一个地理坐标系统来定位，在此坐标系统中，点阵中的每个像素表示在相应的X和Y方向上的一个具体的距离.像素代表的距离越短，则栅格文件的分辨率越高，且文件容量越大.每个像素都被分配一个值以描述所表示的具体表面的一个特性。
栅格数据也可用于表现影像，影像主要是卫星影像等,GIS数据库中的影像具有直观、信息量丰富、可读性强和可判释性强等诸多优点。
数字正射影像图是数字化测绘生产中的重要产品，具有直观、信息量丰富、可读性和可判释性等诸多优点。随着数字摄影测量技术的发展，数字正射影像图的制作变得更加简单容易,数字正射影像图也愈加为城市许多部门所青睐。由于GIS技术的应用，数字正射影像图作为重要的基础信息,已在城市规划部门得到应用，并产生良好的应用效果。
基础信息内容丰富、繁多、使用面广，如何将它们有机地进行组织，有效地进行存储、管理和检索应用,是一件十分重要的工作，它直接影响数据库及GIS系统应用效率,只有将它们按一定规律进行分类和编码，有序地入库，才能对它们分类存储、检索,以满足各种应用分析要求.
针对基础信息采集、处理的不同阶段和目的，分类编码的方法将有一定区别，甚至不同,但是紧密相关。
n 码头基础设施数据库
包括泊位、揽桩、岸线、堆场、建筑物、道路等，将已有的电子格式的基础设施数据，经过加工处理后，生产满足GIS要求的基础设施数据库。
n 属性数据库
属性数据库用于存储港航的各项设备设施等有关数据,系统釆用关系数据库Oracle 11g数据库管理系统,利用SQL语言对系统数据进行操作，提供存储、维护、检索数据的功能。
数据模型是对系统实体类关系的映射,本系统的数据模型包含两部分，一部分是对业务对象本身的模型设计,主要包括港口、港区、港口经营人、码头泊位等业务实体；另外一部分是对系统权限管理的模型设计，包括用户、菜单、权限等基础表单。
(1）业务数据模型
系统的业务数据实体主要包括港口、港区、港口经营人、码头泊位等。港口是具有水陆联运设备和条件,供船舶安全进出和停泊的运输枢纽；港区划分是为了提高装卸效率，防止污染及管理方便等,综合性港口根据货物种类和装卸特点，划分成不同专业的作业区。一个港口按功能集中情况会划分为若干个港区，所以港口与港区的关系是一对多;一个港区区域里布局有多个港口经营人企业，所以港区与港口经营人的关系也是一对多;一个码头可以是属于港口经营人所有，称为私有码头,也可以是属于港区公共基础设施,不属于任何一个港口经营人所有,称为公有码头；码头上有靠船的泊位,一个码头有一个或者多个泊位。
（2）权限管理模型
该模型的设计满足用户的权限管理要求。管理员根据需求,创建不同角色，并为角色配置相应的权限,再根据不同用户的需求配置相应角色;用户登陆系统后，根据其角色信息,获得相应权限.系统支持从资源查看区域（也即范围)和类型（也即图层）进行分别授权，也即需要建立图层菜单、图层区域与角色的关联关系,这区别于一般的信息系统的权限管理模型。
数据表
主要字段
岸线
＊岸段编号（自动编号），类别（深水岸线,非深水岸线），状态（规划,已建设，建设中)，岸段名称，岸线总长，岸线起止点
锚地
＊锚地编号（自动编号）,锚地名称，位置，尺度,用途，底质，类型,锚界坐标（界点坐标)
航道
*航道编号（自动编号),航道名称，航道水深，航道段位置描述，航道边线，航道中心线，航道通航等级，航道尺度（水深´航宽)，航向和航程，最大通过船舶吨位,航道平面图
港区
*港区编号（自动编号），名称,码头岸线，陆域面积,泊位数，通过能力（含集装箱）,主要装卸货种,港界控制点坐标
企业
*企业编号（自动编号），企业名称，所在港区，组织机构代码,联系方式(通信地址，邮政编码,联系电话,传真电话）,法定代表人,经济类型，注册资本（万元），投产(开业）年份，从业人数,自然资源使用情况(陆域土地面积，水域面积，自然岸线长度），主营范围
码头
＊码头编号（自动编号），码头名称，码头类型（散货/件杂货/集装箱），码头平面图（文件连接），码头照片（文件连接），码头立面图文件连接），码头水深,码头修建时间，码头维修记录，码头使用年限
泊位
＊泊位编号（自动编号），泊位名称,所在功能区名称（码头），所属港口企业,泊位代码，泊位所在水系(长江干流，内河，沿海），设计前沿水深，实际前沿水深,码头面高程，泊位长度,设计靠泊能力（吨级),集装箱（TEU），设计年通过能力(万吨）
仓库
*仓库编号(自动编号）,仓库名称,仓库面积,仓库平面图，仓库照片,仓库材质（钢架/混凝土)，仓库修建时间,仓库维修记录,仓库使用年限
堆场
*堆场编号（自动编号）,堆场名称，堆场面积，堆场平面图,堆场照片，堆场材质（砂土/混凝土），堆场修建时间,堆场维修记录，堆场使用年限
储罐
*储罐编号（自动编号）,储罐名称，储罐直径，储罐材料，储罐容量，储罐建成时间，储罐使用年限
2.1.3.5 电子地图设计
n 电子地图方案比选
系统需要能够对港口重点区域的地形地貌进行较丰富、逼真的空间展现，提高系统的表现效果，对于监控摄像头不能全面覆盖的重点监管区域，也需要能够了解周边环境的实际情况，但同时必须保证对港口基础资源空间信息维护方式的简单性、便捷性。行业内电子地图的呈现方式有以下几种：
（1）二维电子地图虽然实现了数据的展示和分析功能，但是始终是对现实世界的一种高度抽象表示,并不能真实完整地反映现实世界.
（2)三维电子地图是按照一定的比例对现实世界的某个方面进行三维抽象和描述，它的形象性、功能性要远强于二维电子地图，但三维地图在数据处理、发布效率以及网络传输等方面具有较大的技术难度，而且成本较高。
（3）2。5维电子地图除继承二维电子地图在数据采集、分析处理等方面的强大功能之外，其直观可视和真实的空间表现能力，弥补了二维电子地图表现的局限性，2.5维地图相对于三维电子地图来说，数据量小、网上传输速度快,满足了在一般网络环境下对三维电子地图的快速访问需求，既解决了三维地图网络发布的技术难题,同时又满足了三维仿真的高真实感。
n 比选方案设计
通过对现有主要地图技术比选,本系统综合采用多种地图技术,实现对港区内码头设施设备、厂房、储罐、堆场等地形地貌进行管控。港口港区底图采用平面矢量地图或者正射影像地图；使用标绘矢量图方式管理港口资源，方便更新;部分重点港区，沿岸线2公里区域范围内使用2。5维电子地图；重要危险源经营企业,在2。5维电子地图上，基于实景技术，制作360度实景影像，能够了解重要场所的实际情况，身临其境。
对于重点港口区域，基于影像地图（获取位置信息）和实景照片(获取地物渲染外貌）,对港区内码头、设施设备、厂房、储罐、堆场等地形地貌进行模型制作,在模型拼接后进行整图色彩渲染，最终形成港区的2.5维电子地图。
对于监控摄像头不能全面覆盖的重点监管区域，研究和应用360度全景技术,全方位展示重点区域在360度球型范围内的所有周边情况。用户在使用系统时，点击这些360度热点区域，即可以对该位置区域进行360度旋转以及拉近拉远查看，身临其境.
主要地图技术比选过程如下表所示.
名称
图例
主要说明
标绘地图

1、基本的点,线,面
2、适合对经常变化对象的描述，程序可以动态控制，灵活性好,港区设施可矢量化成各类图层
3、成本低，带宽要求低
平面矢量地图

1、直观，能够显示地点和路径
2、适合一般电子地图展示，如百度，谷歌地图
3、成本低，带宽要求不高
正射影像地图

1、形象,能够显示地物要素
2、适合需要展示地物大致特征的场景
3、成本可接受，带宽要求不高
2。5维模型地图

1、界面逼真，可将需要强调的设备设施做特殊着色处理
2、适合需要突出某些地物要素，如危险储罐分布，狭长区域显示等
3、成本可接受，可切片处理，带宽要求不高
实景影像地图

1、展示现场实际情况
2、可360度环绕察看
3、成本比较高
n 电子地图图例设计
为了向用户展示色彩协调、符号形象、图面美观以及与常用资料统一的视屏显示地图，需要设定地图要素的显示符号（包括要素及注记的样式、规格、颜色等)。下表对系统的图例进行了设计：
要素大类
要素名称
符号颜色
符号示例
R
G
B
港区
港区
203
63
83

作业区
作业区
211
52
74

码头
码头
255
68
0

泊位
泊位
0
163
255

港口经营人
港口经营人
255
189
115

港口岸线
规划岸线
220
12
0

已利用岸线
255
196
80

未利用岸线
113
172
75

港口规划图
临港工业发展区
204
188
255

通用泊位区
255
191
127

散货泊位区
255
216
101

物流园区
200
255
171

集装箱泊位区
255
133
211

是否危险