基于多数据融合的气象传感网WebGIS平台的研究与实现
发布时间：2021-07-29 18:08
目前国内外已经开展了许多无线传感网的应用研究,其中较多的是针对环境监测、医疗护理方面的研究,而很少有针对气象观测的深入研发。为了保证气象数据实时精准的发布,用户即时获取到周边最新气象更新数据,本文详细介绍了一种基于多数据融合的气象传感网WebGIS平台的设计与实现过程,将无线传感网与地理信息系统（GIS）相结合,利用部署的传感器节点感知环境,迅速发布气象观测数据。本论文研究涉及的气象无线传感网由多种不同类型的气象传感器节点构成,每个节点均能独立地收集气象信息,并将信息利用多跳路由发送到汇聚节点,再由汇聚节点将信息通过TCP网络协议发送到中间件,中间件负责解析、存储数据,最后由Web端对数据进行处理与展示。为此,在江苏省科技支撑计划项目（BE2011195）的资助下,本论文根据特定的业务需求,对面向气象服务的、VebGIS信息处理平台的关键技术展开研究,综合分析了现有的无线传感网技术、数据融合技术,提出了一种合理的数据融合算法将传统气象资料（自动气象站资料）与传感器采集数据进行融合处理,并创新性地利用选择性支持向量机的算法对未来天气数据进行预测,以Autodesk MapGuide为地理...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线传感网结构
研发相关专用设备并以我校为示范试验基地，部署气象无线传感网。具体应用场景如图3.1所示。未来一系列研宄成果可能会改变传统气象信息传输网络方式，探索建立新的、统一的数据服务、存储和传输规范，具有很好的社会和经济效益。_ = = 1 / 服务器、_ _ _ 」C3 csa ea t=3 ■ ■—■■ _ _ idS? "S—a ad" ■ ■ ^ ！ r . \,^ / \? ！ ▲ S—蟲 ^ I [CPl ?‘丨Sensor J ? SensorSensor 0 、_ 目/iri ^ \ p|i \ m /,II=i ^ EEE 1Sensor ‘Sensor图3.1气象无线传感网应用场景图气象业务与地理数据的密切联系，决定了气象业务对WebGIS系统有着广泛的需求。尽管WebGIS系统在气象部门己有相关的应用，可随着气象科技的不断发展，其将在气象领域的各个方面具有更深入的应用。将无线传感网技术应用于气象行业，利用其巨大优势，结合WebGIS技术，研宄和开发专业气象无线传感网信息处理平台，可以满足不同行业、部门对气象信息的需求。对这种有特殊应用背景的相关技术的研宄，将有助于我们掌握关键技术
解析数据后存入数据库，最后供PC机进行处理和显示。整个气象无线传感网项目的框架如图3.2所示。气象 Web 应，一一一醫讓口数据k细化 专业人员决策 灾害预警￠3?等S、i§g:>屮问件 ^^一 —-~~~‘ ！ — S ??5-* 'fTT'S^'T^^ “--.......乂一Si. riT￡??? ?? R* M ?* j i/5"s~5^rS^ 2 _? iw5 ? ；iiKU OS*. vi? ??..? CO-a s<rf VI ?? r>57 } |"*^ > "~c- ? ? i? .:J'KW ?■??> '?iw ??? waj KAT ?1 <>?.>■* ?>?’ /"*""^1 f K /" 、\/ ?.?? WW ?■? ?? i/f；,1 1??/ S:? f. 4] . 1 ^ “ :___ . ? I j. \f J'JvM ?：? 5：? ！CO ??? vAK' ?； SS'? K!? .gwgg.--....~ ：又 )数据解析 数据存储指令上传下达 数据监控(气象数据采集^一一— , . .)..3?；■感步 ^ ^段 .■? :.图3.2气象无线传感网项目框架各层的具体功能描述如下：(1)气象数据采集层：本项目研制集成型气象观测节点，采集的气象要素包括温湿度、气压、光照、风速、风向、雨量，并通过多跳路由协议将数据包发送至汇聚节点，形成自组织气象无线传感网。(2)中间件：与底层通信，负责传感器数据包的解析，实现实时数据监控并存入关系数据库；与上层Web端通信，负责指令的下达。(3)数据融合：在中间件上传采集数据以后
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于选择性支持向量机集成的海杂波背景中的微弱信号检测[J]. 行鸿彦,祁峥东,徐伟. 物理学报. 2012(24)
[2]基于ZedGraph和Google Maps的地应力分析系统设计[J]. 仇善梁,房翠. 电脑开发与应用. 2012(01)
[3]面向公共电网GIS平台的电网地理图形应用架构[J]. 林峰,郭宝,钱蔚. 电力系统自动化. 2011(24)
[4]Html5的通信机制及效率的研究[J]. 吴晓东,王鹏. 长春理工大学学报(自然科学版). 2011(04)
[5]无线传感器网络数据融合研究综述[J]. 陈正宇,杨庚,陈蕾,许建. 计算机应用研究. 2011(05)
[6]基于jQuery的动态虚拟场景技术研究[J]. 程小东,钱奕桂,杨璞. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2010(06)
[7]WebGIS中空间数据与属性数据的关联[J]. 陈永. 电脑知识与技术. 2010(16)
[8]基于FushionCharts与ArcIMS的统计制图与应用分析[J]. 游娟,周艳兵,王纪华,潘瑜春,张吴明. 地球信息科学学报. 2010(02)
[9]无线传感器网络数据融合技术[J]. 康健,左宪章,唐力伟,张西红,李浩. 计算机科学. 2010(04)
[10]基于Ajax技术的WebGIS研究及实现[J]. 李涛,张波,张晓鹏,鹿海涛. 计算机工程与设计. 2008(08)
硕士论文
[1]无线传感器网络数据融合的算法研究[D]. 李兆祥.武汉理工大学 2011
[2]基于WebGIS的放射源在线监控系统研究[D]. 朱雯雯.华中农业大学 2009
[3]粗糙集和神经网络相结合的数据融合方法研究[D]. 邢化玲.西北工业大学 2007
[4]神经网络和证据理论集成的数据融合故障诊断方法研究[D]. 李冲祥.燕山大学 2003
本文编号：3309802
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线传感网结构
研发相关专用设备并以我校为示范试验基地，部署气象无线传感网。具体应用场景如图3.1所示。未来一系列研宄成果可能会改变传统气象信息传输网络方式，探索建立新的、统一的数据服务、存储和传输规范，具有很好的社会和经济效益。_ = = 1 / 服务器、_ _ _ 」C3 csa ea t=3 ■ ■—■■ _ _ idS? "S—a ad" ■ ■ ^ ！ r . \,^ / \? ！ ▲ S—蟲 ^ I [CPl ?‘丨Sensor J ? SensorSensor 0 、_ 目/iri ^ \ p|i \ m /,II=i ^ EEE 1Sensor ‘Sensor图3.1气象无线传感网应用场景图气象业务与地理数据的密切联系，决定了气象业务对WebGIS系统有着广泛的需求。尽管WebGIS系统在气象部门己有相关的应用，可随着气象科技的不断发展，其将在气象领域的各个方面具有更深入的应用。将无线传感网技术应用于气象行业，利用其巨大优势，结合WebGIS技术，研宄和开发专业气象无线传感网信息处理平台，可以满足不同行业、部门对气象信息的需求。对这种有特殊应用背景的相关技术的研宄，将有助于我们掌握关键技术
解析数据后存入数据库，最后供PC机进行处理和显示。整个气象无线传感网项目的框架如图3.2所示。气象 Web 应，一一一醫讓口数据k细化 专业人员决策 灾害预警￠3?等S、i§g:>屮问件 ^^一 —-~~~‘ ！ — S ??5-* 'fTT'S^'T^^ “--.......乂一Si. riT￡??? ?? R* M ?* j i/5"s~5^rS^ 2 _? iw5 ? ；iiKU OS*. vi? ??..? CO-a s<rf VI ?? r>57 } |"*^ > "~c- ? ? i? .:J'KW ?■??> '?iw ??? waj KAT ?1 <>?.>■* ?>?’ /"*""^1 f K /" 、\/ ?.?? WW ?■? ?? i/f；,1 1??/ S:? f. 4] . 1 ^ “ :___ . ? I j. \f J'JvM ?：? 5：? ！CO ??? vAK' ?； SS'? K!? .gwgg.--....~ ：又 )数据解析 数据存储指令上传下达 数据监控(气象数据采集^一一— , . .)..3?；■感步 ^ ^段 .■? :.图3.2气象无线传感网项目框架各层的具体功能描述如下：(1)气象数据采集层：本项目研制集成型气象观测节点，采集的气象要素包括温湿度、气压、光照、风速、风向、雨量，并通过多跳路由协议将数据包发送至汇聚节点，形成自组织气象无线传感网。(2)中间件：与底层通信，负责传感器数据包的解析，实现实时数据监控并存入关系数据库；与上层Web端通信，负责指令的下达。(3)数据融合：在中间件上传采集数据以后
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于选择性支持向量机集成的海杂波背景中的微弱信号检测[J]. 行鸿彦,祁峥东,徐伟. 物理学报. 2012(24)
[2]基于ZedGraph和Google Maps的地应力分析系统设计[J]. 仇善梁,房翠. 电脑开发与应用. 2012(01)
[3]面向公共电网GIS平台的电网地理图形应用架构[J]. 林峰,郭宝,钱蔚. 电力系统自动化. 2011(24)
[4]Html5的通信机制及效率的研究[J]. 吴晓东,王鹏. 长春理工大学学报(自然科学版). 2011(04)
[5]无线传感器网络数据融合研究综述[J]. 陈正宇,杨庚,陈蕾,许建. 计算机应用研究. 2011(05)
[6]基于jQuery的动态虚拟场景技术研究[J]. 程小东,钱奕桂,杨璞. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2010(06)
[7]WebGIS中空间数据与属性数据的关联[J]. 陈永. 电脑知识与技术. 2010(16)
[8]基于FushionCharts与ArcIMS的统计制图与应用分析[J]. 游娟,周艳兵,王纪华,潘瑜春,张吴明. 地球信息科学学报. 2010(02)
[9]无线传感器网络数据融合技术[J]. 康健,左宪章,唐力伟,张西红,李浩. 计算机科学. 2010(04)
[10]基于Ajax技术的WebGIS研究及实现[J]. 李涛,张波,张晓鹏,鹿海涛. 计算机工程与设计. 2008(08)
硕士论文
[1]无线传感器网络数据融合的算法研究[D]. 李兆祥.武汉理工大学 2011
[2]基于WebGIS的放射源在线监控系统研究[D]. 朱雯雯.华中农业大学 2009
[3]粗糙集和神经网络相结合的数据融合方法研究[D]. 邢化玲.西北工业大学 2007
[4]神经网络和证据理论集成的数据融合故障诊断方法研究[D]. 李冲祥.燕山大学 2003
本文编号：3309802
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