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气象信息在船舶管理中的应用

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  摘 要 随着现代科技的发展,各个地区的商业贸易、人员往来也逐渐增多。作为连接各地的一种交通方式,船舶的使用也引起了社会的广泛注意。目前,船舶的航行可靠性、安全性是船舶公司首要考虑的问题,尤其是在大海航行的船舶。天气是船舶安全航行的关键因素,本文对气象信息在船舶管理中的应用进行讨论。
  关键词 气象信息 船舶管理 气象运用 信息时代
  在船舶现代化航行管理的过程中,电子海图是基础的管理平台,也是船舶航线控制的信息平台。在船舶航行的过程中,利用GPS(全球定位系统)技术在电子海图上将船行驶的位置进行动态的自动标绘,能够对船舶的航行进行直观动态的管理监控,有利于船舶的现代化管理。如果在电子海图中加入气象信息内容,不但能够完善电子海图系统,还能够让船舶管理人员对船舶周围的气象进行监控,提前发现气象危险区,防止船舶遇上危险。
  一、气象信息在船舶管理中的内容
  (一)我国的船舶航运状态
  我国的国土面积辽阔,具有非常多的内流河。除此之外,我国的海域面积也非常辽阔,天然港口众多,最著名的就是香港。古往今来都是海运船舶贸易的大型港口,经济往来频繁,发展速度快,所以船运在我国的交通运输中比重较大,具有悠久的发展历史。不过船舶航运的安全问题是一个关键问题,水火无情,船舶航行的过程中一旦发生意外,很容易造成巨大的经济损失和人员伤亡,尤其是海域航行,幸存者往往只在少数。所以,如何在海况复杂、船舶航运密度大的海域中保证船舶航运的安全,气象信息在航运产业中的应用对国民经济生产发展具有非常重要的作用。[1]
  (二)气象信息网格技术
  在船舶管理的气象信息应用中,需要应用到气象信息的网格技术,也就是为船舶管理电子海图气象信息系统平台的研究和体系结构制定奠定了基础。在进行气象信息的研究应用的时候,气象要素场的等值线是最常用的生成方法。还有就是需要利用气象信息网格技术的矩形网格方法,绘制等值线,表明气象信息产生变化的区域。在过去船舶航行的过程中就是使用这一种方法,利用船长丰富的经验阅历进行判断。不过在现代科技已经发展到人工智能技术的背景下,加入气象信息网格技术的船舶管理电子海图气象信息系统平台,已经成为船舶航行时自动导航系统和辅助决策系统智能管理系统。[2]
  (三)气象信息资源的共享模式
  当前的网络技术已经实现了在线气象信息共享,通过基于网格技术的气象信息平台汇总气象信息数据,然后将数据实时导入船舶管理电子海图气象信息平台。利用计算机将计算资源、存储资源、数据资源等综合运算,同时将演示的结果实时显示在船舶管理的信息平台上,让气象信息按照节点进行流动变化,提高船舶管理过程中的气象信息管理,提高气象信息平台技术。
  二、气象信息在航海中的应用内容
  (一)气象管理
  气象信息在船舶管理中的应用有许多方面,除了应用范围最广的船舶航向指导外,还有就是船舶出航的气象管理。在海上,大风、大雨、热空气或者冷空气都会引起各种天气异象,每年的台风就是因为冷热空气在海上交汇造成的气流变化形成的天气异象。在船舶出行之前,往往需要对船舶航线上的各个区域气象进行数据分析,只有确保航线风平浪静,才能够让船舶出行。一旦出现异常天气,比如雷暴雨,就绝对禁止船舶进入航线。不过可以根据电子海图的气象反馈选择另一条航线。[3]
  (二)船舶搜救
  船舶搜救、打捞的时候也需要注重天气的变化,最忌在恶劣的天气航海出行。对于海上搜救行动,即使是十万火急,也必须等待天气恢复平静,海平面恢复正常才能够确保打捞船的安全。恶劣天气对海上船舶搜救工作的影响,比陆地搜救工作影响更大,尤其是暴风、浓雾、霾、大雪等气候,会严重阻碍船舶搜救方向和质量,甚至会导致船舶迷航。而雷雨、大风、冰雹、龙卷风、局部强降雨等恶劣天气,甚至会导致搜救的船舶遇上危险,这也是气象信息在船舶搜救中的重要性。
  (三)潮汐的分析与预报
  气象信息同时也可以应用在潮汐的分析和預报中,这是因为潮汐的形成主要有月球引力、海洋暗流和暴风等多种因素的影响,其中最大最直接的因素就是海上的暴风、冷空气热空气造成的交汇暴雨等,这些都会导致海洋区域水量迅速增加,并增加海洋表面的海浪高度。所以海洋的潮汐分析和预报,可以使用计算机对区域的海洋气象信息进行分析,通过海洋气象数据信息分析以网格为限的区域内部潮汐情况。而潮汐的分析和预报能够对船舶的管理和出行带来非常重大的意义,比如说渔船捕捞,潮汐的海底暗流会带来丰盛的渔获。[4]
  (四)海洋考察
  海洋非常辽阔,资源也非常丰富,当前人类社会对海洋资源的开发不足5%。在目前经济发展、社会科技水平提高的现在,各个国家已经把战略的目光看向海洋资源的开发。在海洋中对考察安全影响最大的就是天气,无风或微风、阳光晴朗、万里无云的天气是最适合进行海洋考察的时机。所以在大洋考察的时候,通过计算机辅助决策系统对考察区域的海洋气象信息进行分析,能够了解考察区域的天气、洋流、风向、风力等多种情况,为考察船舶的安全提供基础数据保障。另外,在考察的过程中,船舶气象管理系统也能够通过网络信息技术的连接,实施获取周边的气象变化情况,甚至可以在海里投放高科技漂浮气象球,通过这些球更快速对海洋上的气象变化做出反应。
  三、在船舶管理中气象信息的获取方式
  (一)因特网下载
  随着科技的发展延伸,因特网本身的信息内容可以说是五花八门,加上科学技术的发展,信息传递速度水平的提高,人工智能管理的技术逐步完善,因特网上的气象信息资源更是十分丰富。在因特网上的气象管理资源能够为用户提供简单的操作界面和诸多信息,甚至能够通过计算机对气象信息进行预演计算,得出未来几天的气象变化内容。如果寻找一些专业性强的气象网站,还能够提供海洋涌浪图、台风路径图等多方面的气象信息,还能够实现数据信息图像转化。[5]   (二)气象传真机接收
  气象传真机是气象信息的基础来源,因特网上很多的气象网站实际上用的都是一个气象传真机接收到的气象数据分析,所以船舶管理中的气象信息应用,完全可以直接通过气象传真机接收相应的气象信息内容。不过在进行气象传真机接收的时候,还需要先初始化串行口,将COM口按照气象传真机的专用接收卡位置相对,并设置初始化8位数据位,波特率为在19200b/s左右,就可以通过串口接收信号,并按照气象传真图图像格式进行同步信息传输。
  (三)观测资料和模拟数据
  气象信息在船舶的应用中,主要有两类应用数据,分别是观测气象信息资料、模拟气象信息数据。观测信息资料是以网格技术为基础,对气象观测器观测到的气象数据进行整理、记录和分类管理,稍微专业一点的会加上一部分专业性知识进行数据信息分析,然后给出分析后的气象资料报告。譬如上面说到的涌浪图,就是以观测气象信息资料为基础,以海洋专业知识为角度对气象信息做出的专业性预测管理。第二种就是模拟气象信息数据,这种是通过一定的时间段气象信息变化规律,对未来短时间内的天气气象信息进行预测,甚至可以通过计算机技术对模拟的天气气象进行三维模型建造。这两者的区别就在于,观测资料属于简单的数据资料,不需要进行复杂的定位和校准,而模拟数据是基于观测资料上的气象信息应用。目前的船舶管理气象信息应用过程中,还没有良好的技术能够将观测资料和模拟数据进行叠加显示,还需要我们不断提升船舶管理技术,解决应用难题。
  四、结语
  随着经济社会的发展速度越来越快,船舶行业的载重量大、运费便宜等优势越来越受到广大人民群众的重视。如何增强船舶航行的可靠性,增强船舶管理的安全性,气象信息的应用发展成为当前船舶航行安全的基础保障。不过在现代船舶航行的气象信息获取过程中,仍然需要不断地发展,提高气象信息运用,才能够为船舶航行管理提供基础安全保障。
  (作者单位为中远海运能源运输股份有限公司船舶管理中心)
  参考文献
  [1] 全小川.解析现代船舶管理中的问题及对策[J].船舶物资与市场,2019(07):67-68.
  [2] 胡利军,庄科旻,杨豪,黄思源.基于ITIL的气象信息管理研究和应用[J].计算机技术与发展,2019,29(07):175-178.
  [3] 刘柱,姚久武.大数据在航运经营管理领域的应用研究[J].企业科技与發展,2019(01):148-150+153.
  [4] 王卫华.大数据环境下气象档案管理问题探讨[J].中外企业家,2019(35):111-112.
  [5] 刘永利.使用LFTP扩展民航气象数据库线路功能[J].空运商务,2019(11):63-64.
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