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西北太平洋热带气旋分析系统构建研究与实现

西北太平洋热带气旋分析系统构建研究与实现

作者：刘凤福南京师范大学

学位级别：硕士

热带气旋(Tropical Cyclone,简称TC)是一种具有破坏力的热带天气系统,按照中国气象局的划分标准分为热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风、超强台风等六个等级。西北太平洋是世界上热带气旋的高发区,是全球唯一能够在全年观... 详细信息

热带气旋(Tropical Cyclone,简称TC)是一种具有破坏力的热带天气系统,按照中国气象局的划分标准分为热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风、超强台风等六个等级。西北太平洋是世界上热带气旋的高发区,是全球唯一能够在全年观测到热带气旋活动的海域。而中国沿海地区位于太平洋的西海岸,因此,成为世界上遭受台风灾害比较严重的国家之一。为了能够掌握热带气旋的活动规律和有效降低因热带气旋造成的灾害损失,国内外学者对西北太平洋热带气旋的时空特征做了大量的研究。近年来,越来越多的学者基于Web GIS技术构建热带气旋分析系统,来进行热带气旋数据的管理、发布共享、分析、预测预报等工作,对于热带气旋灾害预防和减灾具有重要的意义。本文依据应用需求,基于***、***和Web GIS等技术,开发了“西北太平洋热带气旋分析系统”。系统具有热带气旋数据的多条件查询与统计分析的功能,能够帮助研究者查询、获取西北太平洋热带气旋的数据资料,以及对西北太平洋热带气旋时空特征的研究。主要的研究工作及成果如下:(1)西北太平洋热带气旋分析系统的设计通过对热带气旋分析系统构建的研究和热带气旋路径聚类方法的研究现状总结与分析,明确了系统构建的需求,设计了具有热带气旋查询、热带气旋可视化、热带气旋特征量(频数、强度、周期、移向、能量耗散指数)统计分析、源地分析和路径分析功能的西北太平洋热带气旋分析系统。(2)西北太平洋热带气旋路径聚类算法研究研究基于K-Means算法的热带气旋路径聚类方法,通过利用手肘法和回归分析的方法来确定西北太平洋热带气旋路径最佳聚类数K,结果显示西北太平洋1966-2019年的热带气旋路径数据划分为5类最佳,并以K等于5时对西北太平洋热带气旋路径划分。然后讨论了热带气旋描述参数公式中权重系数(w(i))对聚类效果的影响,当w(i)取1时每类的聚类效果较好。之后把分类的结果与以往使用经验判别方法的结果进行对比分析,得出二者在西进型走向划分相同。经验判别方法分类中的西北登陆型有一部分包含在使用K-Means算法聚类的西进型结果中。而对于经验判别方法分类中的转折型路径,利用K-means算法聚类时划分成了远海抛物线型、近海抛物线型和长勾型三类。最后通过案例验证了KMeans算法能够准确的对热带气旋路径进行分类。(3)西北太平洋热带气旋分析系统实现开发实现了具有热带气旋的查询功能、统计分析功能、热带气旋数据可视化功能和基于K-Means算法的热带气旋路径聚类功能的西北太平洋热带气旋分析系统。

关键词：热带气旋 WebGIS K-Means算法统计分析路径聚类

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物联网中RFID数据的压缩存储及其查询

物联网中RFID数据的压缩存储及其查询

作者：赵龙沈阳航空航天大学

学位级别：硕士

在物联网技术被广泛研究的背景下,RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术日益引起人们的重视。目前,RFID技术已经成功的在各个领域得到了应用,但是对其海量数据存储及查询的研究却尚未深入。首先,研究了目前RFID数据存储... 详细信息

在物联网技术被广泛研究的背景下,RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术日益引起人们的重视。目前,RFID技术已经成功的在各个领域得到了应用,但是对其海量数据存储及查询的研究却尚未深入。首先,研究了目前RFID数据存储与查询方面的相关资料,并详细分析了这些技术的优点与缺点。在此基础上提出一种RFID数据三层压缩存储模型,并提出了相应数据层的汇总算法;同时还提出了RFID路径编码算法PC(Path Coding),该算法采用改进的哈弗曼编码方式,用于对路径进行压缩编码。实验结果表明,该三层存储模型可以有效的压缩存储RFID数据,同时各数据层汇总算法具有较低的时间复杂度与较高的数据压缩比。其次,物联网系统中每天有大量RFID数据产生,如何从海量的位置信息中提取知识亟待解决。为了解决这一问题,本文采用了基于位置近邻的RFID路径聚类的方法,提出了一种RFID位置模型LM(Location Model),利用该模型计算位置间的相互联系;同时提出一种新的RFID路径相似度计算与路径聚类。实验结果表明,基于位置近邻的RFID路径聚类算法可以更好的聚集相似路径,从而降低了时间复杂度并提高了准确率。最后,根据RFID数据三层压缩存储模型提出采用扩展的SQL语句的数据查询方法,使每个查询都能映射到三层模型中的相应层上,同时满足典型的RFID数据查询需求。

关键词： RFID数据压缩三层存储模型位置模型路径聚类 RFID数据查询

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上下文感知的软件错误定位方法研究

上下文感知的软件错误定位方法研究

作者：罗丹西安邮电大学

学位级别：硕士

软件测试是在软件规模不断扩大、系统结构日益复杂、项目需求逐渐增多的环境下减少软件隐患的有效手段,而错误定位技术被视为软件测试领域里规避软件运行失败或崩溃的关键举措。错误定位通过确定程序中的错误过程、指令或数据定义,修复... 详细信息

软件测试是在软件规模不断扩大、系统结构日益复杂、项目需求逐渐增多的环境下减少软件隐患的有效手段,而错误定位技术被视为软件测试领域里规避软件运行失败或崩溃的关键举措。错误定位通过确定程序中的错误过程、指令或数据定义,修复潜在的缺陷,是单元测试、系统测试和集成测试中不可或缺的环节。目前错误定位相关研究中有待改善的方面如下:忽略程序内部的依赖关系,时间资源消耗较大、效率较低;忽略程序实体之间的逻辑关系,未关注数据链关系对错误定位代价的作用机制;针对软件多错误定位,采用的方式实现难度系数较大、精度受限。针对这些问题,本文着眼于程序切片技术和数据挖掘算法,对基于上下文感知的考虑内部结构和逻辑的程序切片技术、考虑变量定义和使用的数据链关系、考虑路径聚类的多错误定位三个方面进行研究,理论分析错误定位效率的影响因素,建立模型确定方法的实现环节,通过实验验证方法的有效性和正确性。本文的研究工作包括:1、提出一种基于变量切片和关联规则的软件错误定位方法。对Java程序进行变量切片,利用切片的位置信息构造事务数据库,再通过关联分析得到关联规则集合,生成检查语句优先级次序,定位错误出现的位置。针对五个基准程序展开实验,结果表明该方法与基于覆盖分析的七种方法相比,错误定位代价平均降低至少10%,一定程度上提高了错误定位的效率,降低了软件测试的成本。2、提出一种基于数据链关系和信息量的软件错误定位方法。获取包含单错误的Java程序的数据链关系,利用执行成功和执行失败场景下的覆盖信息计算每条数据链关系的信息量,然后回归到语句粒度的可疑度评估,由实体的优先级次序来诊断错误。将该方法的实现思路应用于四个基准程序,结果表明该方法与基于可疑度公式的七种方法相比,错误定位代价平均降低6.35%,为辨别程序失效的原因提供了解决方案。3、提出一种基于路径聚类和失败加权的软件多错误定位方法。在具有完备测试用例的运行环境下,构造出执行轨迹信息的路径矩阵,在此基础上利用聚类分析划分类簇,扩大失效执行的权重,将其增添到可疑度评估过程里,以排查存在的多个错误。针对四个基准程序展开实验,结果表明该方法与基于等价评估函数的五种方法相比,错误定位代价平均降低19.15%,克服了计算难度系数大、准确性低的难题。4、实现上下文感知的软件错误定位系统。借助统一建模语言UML中的顺序图和交互图,完成系统的模型建立工作,同时依据上下文信息识别程序中的错误,开发一个包含单错误和多错误的软件错误定位系统。

关键词：错误定位变量切片数据链关系路径聚类

基于模糊C均值的广东省登陆热带气旋路径分类研究

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灾害学 2015年第4期30卷 187-193页

作者：张倩影钟少波黄全义清华大学工程物理系/公共安全研究院北京100084

利用中国台风网(***)的"CMA-STI热带气旋最佳路径数据集"获取1949-2013年间登陆广东省的热带气旋的登陆位置、强度、路径长度等主要的特征参数,利用模糊C聚类(FCM)法建立了登陆广东省热带气旋路径分类方法,并对分类得到的6个路径类型热... 详细信息

利用中国台风网(***)的"CMA-STI热带气旋最佳路径数据集"获取1949-2013年间登陆广东省的热带气旋的登陆位置、强度、路径长度等主要的特征参数,利用模糊C聚类(FCM)法建立了登陆广东省热带气旋路径分类方法,并对分类得到的6个路径类型热带气旋在空间分布特征、强度和生命史以及活动时间等方面进行了对比分析。结果表明各类热带气旋特征量有明显的差异。从65年的变化趋势看,广东省热带气旋存在着西多东少的频次规律,而强度分布却是东强西弱。

关键词：热带气旋路径插值路径聚类模糊C均值空间特征广东

基于GPS大数据的高速公路收费门架位置校验方法研究

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物联网技术 2023年第7期13卷 112-115,119页

作者：田纪磊马静张波王磊高伟徐泽宇庞勇靳引利长安大学电子与控制工程学院陕西西安710000 陕西交通控股集团有限公司陕西西安710000 陕西蓝德智慧交通科技有限公司陕西西安710000 陕西省高速公路收费中心陕西西安710021

针对现有门架存在的经纬度偏差问题,本文提出一种基于门架数据和轨迹数据的漂移门架校正方法。该方法通过聚类门架之间GPS轨迹数据进行链路拟合,得到了陕西省全路网高速标准路线;根据门架是否在标准高速路线上排查其是否出现漂移,截取... 详细信息

针对现有门架存在的经纬度偏差问题,本文提出一种基于门架数据和轨迹数据的漂移门架校正方法。该方法通过聚类门架之间GPS轨迹数据进行链路拟合,得到了陕西省全路网高速标准路线;根据门架是否在标准高速路线上排查其是否出现漂移,截取漂移门架附近高速路径并计算最近偏移距离,结合门架编号信息得到了校正点位。对校正后门架的通过率进行抽样测算,计算结果表明:该方法能够达到预期目标,通过率提高至80%以上。

关键词： ETC门架路径聚类门架位置校正最近偏移距离 GPS 大数据

热带气旋路径差异对珠三角臭氧污染影响的模拟量化

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