地表水环境综合管理与大数据分析平台

发布时间：2023-06-02 04:38

　　近年来,随着我国工业化和城市化进程的不断加快,工业废水、城市生活污水等超标排放进入江河湖泊的现象越来越多,频频发生的水污染事件严重制约了我国社会经济的健康发展。为了能够及时掌握地表水质的实时变化情况,水环境领域逐渐开始引入信息化技术,然而,目前大部分的水环境监测系统都只能获取和展示主要断面的水质信息,管理功能严重缺失,污染源信息以及水利信息与监测系统之间互不连通,导致相关的数据资源无法共享,水环境的精细化管理无法落实,水环境大数据的潜在价值也得不到充分的挖掘和利用。针对这种现状,本文设计并实现了一个地表水环境综合管理与大数据分析平台,能够对海量、异构、多来源的水环境相关信息进行统一的采集、处理和存储,以及基于大数据技术的分析、预测和应用,帮助管理人员提高工作效率,为他们提供科学合理的辅助决策支持。本文首先对平台进行了具体的需求分析和架构设计,将整个平台划分为数据采集与汇聚系统、水质大数据分析系统以及地表水环境综合管理系统三个部分,分别负责数据的获取与整合、分析与预测以及可视化展示与综合管理。在数据采集与汇聚部分,本文针对水环境设计了统一的监测数据格式,采用执行频率和处理逻辑各异的定时任...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究目标
    1.3 研究内容
    1.4 论文结构
第二章 相关技术研究
    2.1 开发框架
        2.1.1 Vue.js
        2.1.2 Spring Boot
        2.1.3 XXL-JOB
    2.2 大数据处理技术
        2.2.1 Kafka
        2.2.2 Spark Streaming
    2.3 大数据存储技术
        2.3.1 Elasticsearch
        2.3.2 HDFS
    2.4 时间序列预测技术
        2.4.1 Prophet算法
        2.4.2 LSTM模型
    2.5 本章小结
第三章 平台的总体分析与设计
    3.1 系统概述
    3.2 需求分析
        3.2.1 数据采集与汇聚系统
        3.2.2 水质大数据分析系统
        3.2.3 地表水环境综合管理系统
    3.3 架构设计
    3.4 本章小结
第四章 异构多源数据的采集与汇聚
    4.1 问题分析
    4.2 多来源数据的获取
    4.3 异构数据的归一化
    4.4 海量数据的存储
    4.5 本章小结
第五章 基于PROPHET-LSTM组合模型的水质大数据分析
    5.1 数据分析
    5.2 整体设计
    5.3 实验与评估
        5.3.1 数据预处理
        5.3.2 评估方法
        5.3.3 结果分析
    5.4 本章小结
第六章 平台的详细设计与实现
    6.1 数据采集与汇聚系统
        6.1.1 数据源的集中管理
        6.1.2 数据源变更的自动发现
        6.1.3 数据获取任务的统一调度
    6.2 水质大数据分析系统
        6.2.1 历史监测数据的趋势分析
        6.2.2 水质预测模型的在线调用
    6.3 地表水环境综合管理系统
        6.3.1 实时监测模块
        6.3.2 数据管理模块
        6.3.3 统计分析模块
    6.4 本章小结
第七章 系统测试与验证
    7.1 测试环境
    7.2 功能测试
        7.2.1 测试方法
        7.2.2 测试结果
    7.3 性能测试
        7.3.1 数据采集性能测试
        7.3.2 数据查询性能测试
        7.3.3 数据分析性能测试
    7.4 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间申请的专利



本文编号：3827679