摘要

空间信息技术在多个行业得到广泛应用，成为国土、交通、军事等领域信息化管理的支撑性技术手段。随着当前港口行业向“智慧港口”的发展，空间信息技术在港口信息化管理中的应用逐渐开始深入。武汉众智鸿图科技有限公司认为在未来，空间信息技术会成为港口智慧化管理的基础支撑技术，将更好、更快的推动港口管理的全面升级。

关键词

空间信息技术、智慧港口、管理升级

1. 空间信息技术的概念

空间信息技术（Spatial Information technology）是20世纪60年代兴起的一门新兴技术，也称“3S”技术，它与纳米技术、生物技术并称国际三大科技前沿领域。70年代中期以后在我国得到迅速发展，技术主要包括地理信息系统（GIS）、卫星定位系统（GPS）和遥感测绘技术（RS）等的理论与技术，同时结合计算机技术和通讯技术，进行空间数据的采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用等。

使用空间信息来进行事物管理并非是现代才开始，中国古代的春秋时期，齐国施行了“井田制”，这种制度是土地规划和管理的雏形，其中用于管理和规划土地的“井田”就是一种空间的信息。我们的先祖在古代就意识到地图的重要性，开始尝试制作地图，并将地图用于战争和国土管理。在近代，随着计算机技术的发展，现代化空间信息技术变得更为丰富和强大，在军事、气象、通讯、运输、旅游、农业等很多领域展开应用，发展为不可替代的基础技术手段，这也促使空间信息所涉及的相关技术快速发展，更为成熟和稳定。甚至可以认为空间信息技术在支撑着人类的发展和进步。

图 1中国古代对空间信息的应用（井田制）

2. 港口管理为何要引入空间信息技术

港口作为全球综合运输系统的重要节点，业务范围除了行政管理、规划建设、综合服务外，核心业务是码头运营和货物装卸。21世纪以来，中国航运快速发展，各大港口的货物吞吐量持续快速增长，对于港口企业来说，港口的综合管理内容越来越丰富，管理对象体量也越来越庞大。

以一个码头公司的管理来分析，对于码头管理单位来讲，海侧泊位、岸侧堆场、行政办公区域等都是需要管理的区域，而不计其数的基础设施、作业设施，各类货物、作业人员、作业车辆、作业船舶等，都是需要管理的对象，这些管理对象分布在各个区域，而且大部分对象在作业过程中都存在位置的移动。在业务量较小的码头，可能传统的人工管理方式还能够满足管理需求，但是现在，国内各大码头公司的年吞吐量基本都在几百万标箱（以集装箱码头为例）的体量，对于这样的码头，传统人工或者简单信息化的管理就显得捉襟见肘。

图 2基于遥感影像和矢量地图的码头GIS系统示意图

对于面积大，区域分散，对象众多难以管理的需求来说，空间信息技术恰好可以很好的解决这些问题。码头的地形地貌，设备设施可以使用GIS系统，直观的以电子地图的形式展示出来，辅助管理者进行使用管理和规划安排；而所有移动作业对象，通过GPS进行实时定位，再将这些位置信息标注在电子地图上，管理者就掌握了所有对象的位置信息。然后，再通过作业信息的整合集成，即可实现作业区域，作业对象，作业信息的联动管理，管理者就能够掌握码头所有任务的执行情况，进而实现对码头运营各个组成动作的精确管理。以此为基础，空间信息技术在港口管理辅助上还能够更加深入，通过空间分析的各类算法，进行作业指令的调整和优化，让所有的作业对象运转更高效，更精准，避免资源的浪费。

追求更高效的运营，是港口行业一直在探索和尝试的，而空间信息技术正是实现管理突破的有效手段，所以从其它行业对该技术应用的依赖和国外大型港口企业当前主流的管理方式可以看出，在今后，空间信息技术将推动中国港口行业管理的全面升级。

3. 空间信息技术如何辅助港口管理升级

总结分析空间信息技术在其它行业应用的发展历程，武汉众智鸿图科技有限公司认为，空间信息技术辅助港口管理实现全面升级将经历三个阶段：第一个阶段是实现港口码头可视化管理，第二个阶段是实现港口码头智能化管理，第三个阶段是实现港口码头智慧化管理。

3.1 空间信息技术的初级应用-港口码头可视化管理

港口码头的可视化管理，是指通过空间信息技术中的GIS系统，实现港口码头地形地貌、设备设施、堆场货物、移动作业对象的全可视，最终在电子地图上，呈现码头日常业务中所有管理对象的准确位置和作业情况。这样做的好处是，码头管理方能够通过图形化界面，便捷直观的了解所有管理对象的情况，实现快速的对象信息查询、作业任务查询、作业情况分析，从而实现了管理手段的整合。

但现实情况是，因为码头各个部门管理对象各异，关注点不一，各部门都沉浸在“点”的建设上，很难意识到“面”的重要性，于是业务管理者和企业管理者长期缺乏易用直观的全局辅助管理工具，造成很多管理缺位，一方面重复建设浪费了码头资源，另一方面，也可能酝酿码头的安全隐患。

引入空间信息技术进行管理之后，针对码头完成地形测绘和设备设施普查，可以构建码头管理的可视化基础平台，再将移动作业对象（人员、车辆、船舶）的定位信息和作业信息进行集成，就可以在平台上了解到码头所有动和静的信息。

可视化平台的用户范围涵盖也是全面的，中层领导可以通过电子地图和实时定位的管理模式，了解其管理业务范围内的对象作业情况。而码头高层管理人员，通过平台可以全局的掌握码头多方面业务的生产情况，从而实现上帝视角的全局操盘。

实现空间信息技术的初级应用，是完成基础管理资料的整合，更多的是提供一种可视化管理手段，虽然无法在装卸效率等方面为码头带来效益的提升，但这个阶段至关重要，是港口和码头公司是否施行现代化管理的区别因素之一。

3.2 空间信息技术的提升应用-港口码头智能化管理

可以说，港口码头实现可视化管理只是空间信息技术应用的初级形态，那到了中期阶段，港口码头打造的可视化基础就能够支撑企业进行很多管控应用的建设。比如，针对码头多种类业务的一体化调度应用，针对危险货物的集中安全管控应用，针对移动作业对象的位置监管应用等等，都是辅助码头企业实现智能化管理的有效工具。在这个阶段，管理人员就能够尝到空间信息技术在码头应用的甜头。

针对码头多种类业务的一体化调度应用，可以根据作业对象空间位置数据和当前作业信息进行结合分析，判断其作业状态，从而帮助管理人员对管理对象实现更高效的调度；

针对危险货物的集中安全管控应用，通过对多种危险货物监管监测系统数据（SCADA、温感、火焰识别、视频监控等）的集成，在电子地图上结合空间信息进行综合分析，即可实现隐患的主动发现和报警联动，从而进行更有效的安全管理；

针对移动作业对象的位置监管应用可以帮助管理部门掌握所有外来作业人员、作业车辆的实时位置，再结合空间分析算法，即可实现外来作业对象超速报警、误闯无关区域报警等。

以上只举例部分空间信息技术对码头现场管理、生产作业的智能化管控应用，通过搭建的诸多空间信息应用，港口码头在管理方面可以更加主动智能，在生产作业方面可以更加高效。

3.3 空间信息技术的透彻应用-港口码头智慧化管理

通过空间信息技术的不断深化应用，可以打造港口码头可视化管理的基础，进而实现企业智能化管控的提升，那到空间信息技术在港口码头透彻应用阶段，实际上就能够带动港口实现真正“智慧化”的管理。

在这个阶段，空间信息技术的相关应用将和AI、大数据、商业智能、图像识别、VR/AR等技术相结合，技术主要发力点也会实现本质的改变和提升，将基于大数据分析思路，对港口码头所有空间数据和业务数据进行多种分析算法模型的设计开发，再在神经网络的基础上，为港口的行政管理、生产作业、安全管理等多方面提供指导性的信息资源。

比如，对于码头作业调度来说，在加速周转上，不再依靠人工辅助判断，而是完全由空间信息平台结合实时位置信息、作业任务情况进行动态调度，在消耗最小能耗的情况下，让桥吊、内集卡、轮胎吊等的配合作业达到最高效率。对作业对象来说，在错峰作业上，外集卡车的进箱/提箱不再通过传统方式进行排布，而是由空间信息平台给出最优的集卡车到场/离场时间、作业路线，并自动告知司机在每个环节可能会等待的时长。对安全管理人员来说，所有的设备设施安全状态都在智慧化平台的分析计算下，改被动发现为主动感知，并将更有效的结果告知管理人员，有效的屏蔽误报、错报信息，减少其重复无效工作，从而提升工作的有效性和安全管理的时效性。

实际上，基于空间信息技术的应用实现了港口码头的智慧化管理，也就真正把码头的效率和效益，发挥到了最大。

4. 港口空间信息应用实践

通过前期调研分析，当前大部分港口企业对空间信息技术的应用，还处在初级阶段的探索，在技术的应用上，还不够充分和全面。

但是部分大型港口，对空间信息技术的应用目前已经取得初步成效，宁波舟山港在21世纪初开始进行空间信息技术应用的探索，目前在地理信息数据共享，智能化应用方面均有所成效。其在2016年开展的海港危险货物安全管控平台，就是对空间信息技术在危险货物安全管控方面的有效尝试。目前宁波舟山港在镇司化工区、北二集司、集团安环部等试点单位完成了化工区安全管理系统、危险货物集装箱安全管理系统、港口安全应急指挥调度系统等多套应用的开发建设。

这些基于空间信息技术的智能化管理应用，以宁波舟山港原有的安全业务管理能力和生产运营、安防信息化应用为基础，以提升港口危险货物安全管控水平为目标，以“平”促“战”，以“战”验“平”，坚持以信息化建设为导向，辅助宁波舟山港对港口危险货物的安全管理实现了全面性的提升。

5. 结语

空间信息技术的实用性，已经得到多个行业的实践和证明。在港口，无论是港口的行政管理，还是生产作业管理，亦或是安全管理，空间信息技术都将是更先进的技术支撑。武汉众智鸿图科技有限公司认为，基于空间信息的管理，不仅是对传统港口管理模式的革新，更是实现“智慧港口”发展的必经之路。