基于船舶軌跡大數(shù)據(jù)的交通環(huán)境時(shí)空分析研究.pdf

1、近年來，航運(yùn)業(yè)數(shù)字化和信息化的高速發(fā)展積累海量數(shù)據(jù)，特別是AIS(Automatic Identification System)的普遍應(yīng)用產(chǎn)生了大量的船舶軌跡數(shù)據(jù)，其中蘊(yùn)含有大量有價(jià)值的信息，如何對(duì)交通環(huán)境時(shí)空重構(gòu)和時(shí)空分析成為本文研究的重點(diǎn)。
　　本文通過技術(shù)對(duì)比分析，選擇了具有高并發(fā)讀取、可擴(kuò)展性強(qiáng)和優(yōu)異地理索引等優(yōu)勢的非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MongoDB作為船舶軌跡大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)支撐，選擇了無需插件可在Web頁面上直接調(diào)用GPU(G

2、raphics Processing Unit)計(jì)算資源的WebGL(Web Graphic Library)作為大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)支撐，對(duì)船舶軌跡大數(shù)據(jù)Web可視化框架、船舶軌跡同步與回放、船舶交通環(huán)境時(shí)空分析模型等展開了深入研究，以長江某水域的船舶AIS軌跡數(shù)據(jù)為對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了其交通環(huán)境的不同角度時(shí)空分析展示。論文完成的主要工作包括:
　　(1)船舶軌跡大數(shù)據(jù)Web可視化框架
　　設(shè)計(jì)了基于B/S(Browser/Serve

3、r)結(jié)構(gòu)的船舶軌跡大數(shù)據(jù)可視化框架，后端利用用MongoDB存儲(chǔ)AIS船舶軌跡數(shù)據(jù)、Node.js搭建服務(wù)器、Socket.IO建立實(shí)時(shí)通信層;前端則利用WebGL和D3圖形庫實(shí)現(xiàn)軌跡數(shù)據(jù)的時(shí)空可視化分析。
　　(2)基于船舶軌跡的交通環(huán)境時(shí)空重構(gòu)
　　基于Node.js和MongoDB，研究了根據(jù)交通環(huán)境范圍、時(shí)間區(qū)域，從海量數(shù)據(jù)中高效快速地抽取出相關(guān)船舶軌跡的方法。基于Socket.IO和HTML5，研究了軌跡數(shù)據(jù)在We