基于船舶轨迹大数据的交通环境时空分析研究

发布时间：2024-04-24 19:15

　　近年来,航运业数字化和信息化的高速发展积累海量数据,特别是AIS(Automatic Identification System)的普遍应用产生了大量的船舶轨迹数据,其中蕴含有大量有价值的信息,如何对交通环境时空重构和时空分析成为本文研究的重点。本文通过技术对比分析,选择了具有高并发读取、可扩展性强和优异地理索引等优势的非关系型数据库MongoDB作为船舶轨迹大数据的存储支撑,选择了无需插件可在Web页面上直接调用GPU(Graphics Processing Unit)计算资源的WebGL(Web Graphic Library)作为大数据可视化技术支撑,对船舶轨迹大数据Web可视化框架、船舶轨迹同步与回放、船舶交通环境时空分析模型等展开了深入研究,以长江某水域的船舶AIS轨迹数据为对象,实现了其交通环境的不同角度时空分析展示。论文完成的主要工作包括:(1)船舶轨迹大数据Web可视化框架设计了基于B/S(Browser/Server)结构的船舶轨迹大数据可视化框架,后端利用用MongoDB存储AIS船舶轨迹数据、Node.js搭建服务器、Socket.10建立实时通信层;前端则利用W...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１数据可视化框架??Ｆｉｇ．２．１?Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｄａｔａ?Ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ??２．２．１数据库层??

在ＭｏｎｇｏＤＢ中，一个数据库拥有多个集合，每个集合包含多个文档对象。因??此基于功能分析的要求，本文建立了３个数据集合：动态数据集合、静态数据集合??和附近船舶数据集合。如图２．２所示，动态数据集合存储船舶的动态数据如时间、??经纬度、船速、航向等。在字段“ＰＯＳＴＩＭＥ”上建....

图２．２?ＭｏｎｇｏＤＢ的逻辑结构??Ｆｉｇ．２．２?ｌｏｇｉｃ?ｓｔｍｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＭｏｎｇｏＤＢ?ｄａｔａ??

？?不能在客户端之间发送。用户可以自定义如“ｓｅｎｄＭｅｓｓａｇｅ”等事件为不同的用途建??立单独的实时双工链接。主要代码如

图2.3soaket.IO发送和接收代码

Ｆｉｇ．２．３?Ｓｏｃｋｅｔ．１０?ｓｅｎｄ?ａｎｄ?ｒｅｃｅｉｖｅ?ｃｏｄｅ??２．２．４?Ｗｅｂ?前端??本文的研究重点是基于Ｗｅｂ浏览器实现对交通环境时空可视化分析。所以利??用?ＨＴＭＬ５＋ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ＋ＷｅｂＧＬ＋ＣＳＳ＋Ｄ３．ｊｓ＋?ＯｐｅｎＬａｙｅｒｓ?结合....

图３．１情况分析??Ｆｉｇ．３．１?Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ?Ａｎａｌｙｓｉｓ??

完整的现象。??？?图３．１显示了某个时间片段的船舶轨迹时间戳的分布示例。??！?ｔｎ－１?＾?Ｔｎ＿ｉ?■＊?｜?ｔｎ?？?Ｔｎ?？＊?｜Ｗ?＞?Ｔｎ＋１?■＊?Ｊ?ｔｎ＋２??？?＿＿；?ｊ?ｉ?￣ｉ￣￣；￣￣：￣￣ｉ￣￣；￣￣?ｊ￣￣ｔｔＩ￣ｒｎ￣：￣￣￣！￣￣ｉ?！—？；....

本文编号：3963396