繁忙的航运一方面促进了社会和经济的发展,另一方面也带来了水域环境保护的难题。部分船舶不按规定处理和储存船舶的固体垃圾,将大量不可降解的塑料制品和其它生活垃圾在港外或夜间倾入水中,使得内河水域水体污染严重,加上目前专业清污队伍力量相对薄弱,上海市水域环境污染现状较为严重。为缓解这一现象,急需要开发一套船舶垃圾的回收和船舶监控系统,使得相关部门能够依据完整充分的数据进行及时合理的管理安排。本文基于传统Web GIS系统设计了一套针对上海市水域来往船舶的监控系统。具体研究成果如下:1)从船舶监控系统的实际需求出发,完成系统的物理架构和功能架构设计。为了使监控系统能够更加高效、准确地运行,本文选择基于B/S架构的Web GIS地理信息系统做为载体,开发基于HTTP协议的网络监控系统,包括前端网页设计、后台应用设计和后台数据库设计。前端主要使用HTML、Javascript、Jquery、CSS等网页技术设计实现,后台应用设计主要使用asp.net语言和Active X中间件技术,各个功能模块分别设计、封装并将应用处理逻辑模块部署在IIS服务器上,用来解析与建模的Active X控件模块置于客户端浏览器。2)针对传统GPS定位采用的基于标准遗传算法的信号捕获方式定位效率和精度不高的问题,设计了基于改进型遗传算法(IGA)的信号捕获方式的移动端定位APP,对每一条进出的船舶利用本文的定位app进行信息采集,录入系统数据库,使得本文的系统能够实时获取每一条船舶的即时方位信息。该款软件能够按照设定的时间间隔向特定的服务器发送信息,为监控系统的正常运行提供即时可靠的原始数据。3)对船舶监控系统进行了详细设计。首先针对传统关系型数据不能处理矢量化的空间地理数据问题,设计了基于Oracle Spatial的空间数据库,为系统提供高效、精确的位置信息存储;然后根据不同的用户角色,提供了差异化的功能,包括船舶位置显示功能、添加、删除与定位船舶功能、查询船舶轨迹功能、路径规划功能、管理员功能等;最后利用最小二乘法、折半查找和迭代算法对船舶轨迹和实际航道进行了曲线拟合,以判断航行轨迹的可靠性。文中给出了部分重要模块的相关流程和核心代码。本文设计充分利用了基于互联网的Web技术和基于GIS的地理信息系统技术,使得相关环境管理部门能够借助本系统做出及时合理的安排调度,通过实际的系统部署和测试使用,验证了本系统的可行性和实用性。