基于Google Maps API&Google Earth的港航地理实训系统开发

【摘要】文章探讨高职类港口与和航运管理类专业港航地理实训系统开发。采用Google Maps API接口技术以及B／S程序架构，将Google Earth高清卫星图、船舶航行GPS数据、船公司船期数据等按照岗位工作要求开发港航地理实训系统。设计出港口信息查询、船期运营、GPS航线监控、常用航线标注、港口卫星图识别等实训模块，拓展了港口航运业人才培养学习空间，实现数字化教学。

【关键词】Google Maps API；Google Earth；港航地理；实训系统

【中图分类号】G420　【文献标识码】A　【论文编号】1009--8097(2012)08--0122--04

引言

实训实验项目教学是我国高职教育中的重要环节。在培养高技能专业人才过程中，提高高职学生对理论知识的实际应用能力，是开展实训教学的主要目标。开发基于GoogleMaps API接口编程技术及Google Earth(GE)三维虚拟地球软件的港航地理实训系统，使港口航运类专业学生在WebGIS网络地理信息系统和高清卫星图的学习环境中，综合系统地运用专业知识，培养其独立进行港口装备认知及航线策划等职业能力。

一　港航地理实训系统开发背景

1　广东省港航类人才需求旺盛

广东省水运资源丰富，港口航运业发展迅猛。广东省现有内河流航道通航里程11844公里，居全国第二。全国规划建设的20个沿海主枢纽港中，广东省拥有5个。近年来，广东省港口吞吐量、外贸运输量一直处于快速增长态势，加之香港作为全球举足轻重的国际航运中心，已经在珠三角地区形成了完善的水路运输网络。行业的快速发展给广东省带来了庞大的港航类人才需求，也对港航类专业人才培养提出了更高要求。

2　港航类专业高职学生职业能力分析

通过对广东省港口企业、航运企业的长期调研，笔者分析得出了港口航运类专业学生毕业后从事的工作岗位，包括港口调度、现场作业指导、港航商务、船舶等九类岗位。这些岗位要求具备的职业能力包括港口生产组织能力、船舶业务能力等。其中，航运商务操作能力、港口装卸作业能力及交通运输地理基础知识是港口航运类专业学生必须掌握的内容。基于能力本位的系统需求的确定，是本系统开发的前提要求。

3　WebGIS技术应用日趋广泛

由谷歌公司推出的Google Earth和Google MapAPI技术为港航地理实训系统开发提供了一个免费的三维地理信息平台，此类技术在互联网WebGIS应用中方兴未艾，如将GoogleEarth应用到地理野外实习基地，Google Maps API应用于水文测站信息管理系统等。如能将Google Earth技术和GoogleMap API技术引入到港航管理类专业人才培养中，开发教学应用的实训系统，不仅可以把高新技术及时运用到高职教学改革过程中，还激发学生主动探索研究新技术的兴趣，促进培育学生的创新能力。

二　系统概述

港航地理实训系统是一个结合WebGIS技术融入港口航运专业知识，进行专业技能训练的系统。该系统与学校教学管理系统对接并共享数据信息，具有完备的实训教学系统功能。

如图1所示，港航地理实训系统主要由三部分组成：系统管理平台、教师管理平台以及学生实训平台。系统管理平台主要是对实训系统的参数设置、系统管理员日常维护提供管理工具，一般仅为管理员使用：教师管理平台为负责实训教学教师使用，主要包括作业与考试设计，实训学生管理等功能；学生实训平台主要由多个学习考核模块组成，通过学生动手操作来掌握船舶从港口出发完成整个航次全过程。

三　系统设计与实现

1　系统设计思路

港航地理实训系统采用目前较为通用的数据平台开发，开发工具使用Visual Studio 2008(，C#)、数据库使用SQL Server 2000，操作平台采用Windows Server2003。实训系统的应用采用B／S模式，在客户机上只需用IE浏览器即可使用本系统，服务器要求配置SQL数据库、ILS6.0、、Ajax等程序。此外还有GETsereen软件用于谷歌地球自动截图、PTGui软件用于全景图制作以及Photoshop。本系统在设计遵循实用性、易用性和拓展性三个原则。

实用性：实训系统的开发落脚点在学生职业能力的提高。从实训项目设计的内容，到引进的真实航运企业所采用的信息管理系统，均贴近实战，面对企业的一线岗位。如表l所示的船期表数据来源于国内某集运公司每周更新的船期数据，见参考文献。

易用性：系统开发考虑到高职学生理论基础较弱的特点，需构建良好的人机交互接口，在操作比较复杂的界面提供了操作技巧帮助。对于特大型的卫星图片，设计了放大镜以及标尺功能，系统设计为即时保存，只要填写数据即使系统崩溃都不影响之前输入的数据。

扩展性：本系统开发完成后并非是一个封闭的系统，而是搭建了一个开放的实训平台，随着后续工作的开展，该实训系统还可以根据实训教学的需要，不断添加新的实训项目，更新港航业数据，拓展实训系统的功能。

2　系统数据的收集与处理

实训系统采用多种途径进行数据的收集，从2009年开始，笔者对本项目进行了将近两年的研究，每隔一段时间，都会对所收集的资料进行深入分析和研究，汇总了大量与本项目系统相关的资料和信息，但研究过程中所收集的原始数据不一定能够满足项目研究的需要，这就需要对数据进行有效的整合和处理，本项目的数据处理主要包括以下几个方面。

(1)港口GPS数据的确定

依据实际工作和专业课程对港航地理学习的要求，确定世界各地区重点港口的清单。通过GE查询港口的经纬度数据。同时笔者利用在港口出差调研的时间，使用手持GPS终端确定目标地点的GPS数据，包括香港葵涌、屯门港区、深圳蛇口、盐田、大铲湾、赤湾、湛江港、佛山新港、佛山南港、中山、珠海、肇庆、江门等珠三角中小型港口以及青岛港、上海港、大连港等数据。