基于 GIS 系统的智慧港口行业解
决方案
一、行业现状与挑战
在全球贸易日益频繁的背景下，港口面临着诸多挑战。港口规模不断扩大，
码头、堆场、航道等设施日益复杂，传统管理方式难以实现高效的资源调配和
精细化运营。货物运输量的剧增要求港口具备更精准的物流规划与调度能力，
以减少船舶和货物在港停留时间。同时，港口安全管理至关重要，包括船舶航
行安全、货物存储安全以及港口设施安全等，需要实时监控与预警机制。此外，
环保要求的提高也促使港口在运营过程中更好地监控和管理污染排放。
二、解决方案
（一）港口设施数字化管理
1. 设施建模与可视化呈现 ：利用地理信息系统（GIS）技术对港口的各类
设施，如码头泊位、仓库、堆场、航道、桥梁等进行高精度数字化建模。将这
些设施的位置、形状、属性信息（如泊位长度、水深、仓库容量等）在三维
GIS 地图上直观展示，形成港口设施地理信息数据库。管理人员可通过该数据
库全面了解港口设施布局和状态，为规划决策提供依据。
2. 设施运维管理 ：基于 GIS 系统开发设施运维管理模块，对港口设施的日
常维护、检修计划制定与执行进行管理。在设施上部署传感器（如结构健康监
测传感器、设备运行状态传感器等），实时采集设施运行数据并传输至 GIS 平
台。通过数据分析预测设施故障，提前安排维修，降低设施故障率，延长使用
寿命，确保港口运营的连续性。
（二）智能物流与调度
1. 船舶智能调度 ：整合港口内船舶的位置、类型、载货量、航行计划等信
息到 GIS 系统中，结合港口航道、泊位使用情况以及潮水水位等地理空间和时
间因素，利用智能算法进行船舶智能调度。系统可自动规划船舶进港、靠泊、
离港的最优路 线 和时间，减少船舶等 待 时间，提高港口泊位利用率和船舶 周转
效率。 例 如， 根 据船舶 吃 水深度和航道水深 变 化，为船舶 推荐 合 适 的航道和泊
位。
2. 货物智能管理与调配 ：对港口内货物的存储位置、数量、 种 类、运输状
态等信息进行数字化管理，并在 GIS 地图上可 视 化展示。通过与物流 企业 信息
系统对 接 ，实现货物 从 到港、 装卸 、存储、 转 运全过程的实时 跟踪 与智能调配。
根 据货物 目 的地、运输方式、存储 期限 等因素，系统自动 生 成最优的货物 搬 运
和运输方 案 ，提高货物 处 理效率，降低物流成 本 。
（三）港口安全监控与应急管理
1. 安全监控与预警 ：在港口重 点区域 （如 危险 货物存储 区 、航道关 键节点
等）安 装视 频监控 摄像 头、环 境 监测传感器（如 气体泄漏 传感器、 火灾烟雾 传
感器等），将监控数据 接入 GIS 系统。系统实时分析监控数据，对 异 常情况
（如船舶 偏 离航道、 危险 货物 泄漏 、 火灾隐患 等）进行自动预警，并在 GIS 地
图上精确定位 异 常发 生 地 点 ，方 便 管理人员 快速响应 。 例 如， 当 检测到 危险 货
物存储 区有气体泄漏 时，系统 立即 发 出 警 报 ，并 显 示 泄漏点周边 的 风向 、 疏散
通道等信息， 辅助 制定 应急措 施。
2. 应急管理与响应 ：建 立 港口 应急 管理预 案 库， 涵盖 各类 突 发 事件 （如 火
灾 、 爆炸 、台 风 、船舶 碰撞 等）的 应急处 理流程、 责任 分 工 、资源调配方 案 等
内容，并与 GIS 系统集成。在发 生突 发 事件 时，GIS 系统 根 据 事件 类型和发 生
地 点 ， 快速启 动 相应应急 预 案 ，通过空间分析 功 能确定 周边应急 资源（如 消防
设施、 救援 人员、 医疗 资源等）的位置和可调配路 径 ，实现 应急 资源的 快速 调
度和高效利用，最大 限 度降低 事件损失 。
（四）环保监测与管理
1. 污染排放监测 ：在港口的船舶、 作业 机 械 、污水 处 理设施等污染源 处 安
装 污染物排放监测设备（如 废气 排放监测 仪 、污水水 质 监测 仪 等），实时采集
污染排放数据并传输至 GIS 系统。系统对污染排放数据进行分析 处 理，在 GIS
地图上展示港口各 区域 的污染排放情况， 便 于监管部 门 及时 掌握 港口环 境质 量
状况，对 超标 排放行为进行及时 查处 。
2. 环境影响评估与规划 ：利用 GIS 系统的空间分析 功 能，结合港口 周边 地
理环 境 （如 居民区 、 海洋生 态保护 区 等）和 气象 数据，对港口建设和运营 项目
的环 境影响 进行 评估 。 例 如，分析港口 新 建设施对 周边海洋生 态环 境 的 影响范
围 和程度，为 项目 规划和环保 措 施制定提供 科学 依据。同时，通过模 拟 不同环
保 措 施下的环 境改善 效 果 ， 辅助 港口制定可 持 续发展的环保规划。
三、技术架构
（一）数据采集层
1. 传感器网络 ：在港口设施、船舶、 作业 设备以及环 境 监测 点 部署多 种 类
型传感器，包括位置传感器（如 G P S、 北斗 ）、状态传感器（如设备运行状态
传感器）、环 境 传感器（如 气象 传感器、水 质 传感器、 气体 传感器）等。传感
器通过 有线 （如 工业 以 太网 ） 或无线 （如 5 G、 Wi-Fi ）通信方式将采集的数据
传输至数据采集 终端 。
2. 外部数据接入 ： 接入海事 部 门 的船舶 A IS 数据（船舶位置、航 向 、航 速
等）、 气象 部 门 的 气象 数据（ 风向 、 风速 、 气温 、降水等）、 海洋 部 门 的 海洋
环 境 数据（ 海 流、 海浪 、潮 汐 等）以及港口 业务 系统中的货物、船舶调度等数
据， 丰富 港口信息资源，为 综 合分析和决策提供 支持 。外部数据通过数据 接 口
或 数据 交换 平台 接入 。
