面向海洋工程服务的远程智能管理系统的设计与实现

论文摘要

海洋工程中的海洋观测信息技术的发展越来越受到各国的重视,其中的一些应用系统在一些国家和地区也得到了实施。但是在发展海洋观测信息技术的同时,传统的数据管理应用模式已经不能满足目前海洋数据的增长需求,例如实时数据传输、复杂的数据处理能力、数据与数据库的交互能力都有一定的局限性。所以面向海洋工程服务的远程智能化管理系统是必然的发展趋势,它使得海洋信息的立体观测成为现实。本文设计的海洋综合观测网络平台,从海洋观测信息的多样性、异构性与时空性等特点出发,根据综合观测网络信息的多源化的特性,进行了对数据信息的集成与管理方面的研究,包括：采用多种方式对数据进行清洗、转换盒选择等预处理,以提高数据的可用性和服务性；通过模糊同化的方法,提取观测数据中的有用信息,帮助提高信息的利用率；提出以神经网络为基础的数据智能融合算法,排除数据源中的低精度数据造成的误差；以XML技术为基础,构建统一数据存储利用格式、减轻信息复杂性的多源异构信息集成模型。最后,在海洋综合观测网络平台之上,进行了海洋灾害预警系统的设计,并通过免疫遗传算法与BP神经网络的思想,提出了海洋赤潮预警系统的应用实例。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究目的及意义
• 1.1.1 研究目的
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 主要研究内容和结构
• 第二章 海洋灾害智能预警系统综述
• 2.1 海洋灾害智能预警的意义
• 2.2 智能预警系统的研究现状
• 2.3 海洋灾害预警系统的框架
• 2.4 以赤潮为典型海洋灾害的预警系统模型
• 2.4.1 基于BP神经网络的赤潮预警模型
• 2.4.2 基于免疫遗传算法的赤潮预警模型
• 第三章 海洋灾害智能预警系统的设计
• 3.1 IGA-BP神经网络预警模型的设计
• 3.1.1 IGA-BP模型的设计思路
• 3.1.2 IGA-BP模型的设计结构
• 3.1.3 IGA-BP模型的算法步骤
• 3.2 海洋综合观测网络平台的设计
• 3.2.1 海洋综合观测网络平台的意义
• 3.2.2 海洋综合观测网络平台的架构
• 3.2.3 海洋综合观测网络平台的功能
• 3.3 数据处理的核心技术系统设计
• 3.3.1 数据智能预处理系统
• 3.3.2 数据同化系统
• 3.3.3 数据融合系统
• 3.3.4 数据集成系统
• 第四章 海洋灾害智能预警系统的实现
• 4.1 基于智能方法的数据预处理
• 4.1.1 使用聚类方法的数据清洗
• 4.1.2 基于信息熵的数据选择
• 4.2 基于模糊的数据同化
• 4.2.1 观测数据同化流程
• 4.2.2 数据模糊控制器的组成
• 4.3 基于神经网络的数据融合
• 4.3.2 数据融合的特点
• 4.3.3 数据融合的模型
• 4.4 基于XML的信息集成
• 4.4.1 基于XML的信息集成整体框架
• 4.4.2 信息资源层
• 4.4.3 信息集成层
• 4.4.4 服务应用接口层
• 第五章 海洋灾害智能预警系统的实验检测
• 5.1 基于模糊的海洋观测数据同化-仿真实验
• 5.2 基于神经网络的数据融合-仿真实验
• 5.3 IGA-BP网络预警模型计算实验
• 5.3.1 海洋岛和王家岛海域的预警性能测试
• 5.3.2 IGA-BP与BP网络预警模型的性能比较
• 5.3.3 IGA-BP网络预警模型的验证
• 5.3.4 IGA-BP网络预警模型的修正
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢