基于大数据思维的干旱监测方法研究
发布时间：2022-01-11 15:17
干旱是我国频繁发生的一种气象灾害,对我国社会、经济和环境带来了严重的影响。因此准确监测干旱的发生时间、发展程度和影响范围,对保障社会经济发展,促进生态环境恢复,维持区域和谐稳定具有重要意义。目前学者们建立了许多不同类型,不同特点的干旱监测指数,从早期的气象干旱监测方法到遥感干旱监测技术的应用再到近期综合干旱监测指数的提出,学者们一直致力于提出更加灵敏更加精确的干旱监测模型。随着大数据的发展,大数据的相关理念和技术为这一目标的实现提供了新的契机。本文在前人研究结果的基础上,将大数据思维应用到干旱监测中,创新了干旱监测方法,并据此进一步分析了我国干旱时空变化特征。主要的研究内容如下:（1）讨论分析了基于空间数据仓库的大数据干旱监测体系结构,从数据采集、数据集成处理、数据分析和数据应用四个方面,系统阐述了大数据干旱监测应用的完整流程。（2）利用降水、地表温度、植被信息、蒸散、土壤有效含水量、土壤质地类型、高程以及坡度等多源数据,构建了土壤水分估算模型,以满足全国干旱监测的需要。在研究过程中,针对多源数据的空间完整性不一致问题和模型训练空间与应用空间不匹配问题,本文提出了“金字塔”型多层级的土...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
图 2-1 大数据干旱监测体系结构Fig.2-1 Structure of big data drought monitoring system数据仓库目前尚未有明确的定义，不同的学者从不同的角度对空间数据仓库进行了仁等（2002）认为，空间数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的、基于时间段的，是空间信息理论方法和空间数据引擎、数据库管理系统等的集成，用于支持空间决策制定过程。空间数据仓库能实现对多源异构的空间数据、专题数据和其他数据管理并形成统一的标准，并通过专业模型对数据进行抽取和聚集，从多维视角为用合的，面向分析的决策支持环境（梁大圣，2010）。图 2-2 显示了一个以农产品估产的空间多维数据立方体，是由 6 个非空间维（气象信息、地面信息、遥感信息、时、土地类型）、1 个空间维（区域）和 3 个度量（数字度量：单位产量和播种面积；域地图）组成(李宏丽等，2007)。的入库工作主要由 ETL（Extract-Transform-Load）工具完成，空间数据仓库的 ETL据源和数据仓库之间架设了一座桥梁，同时还在桥梁上设立了“检查站”，对经过的，以期保证数据仓库中的数据质量，保证数据挖掘的效率。ETL 的过程就是数据从向目标数据仓库的数据流动过程，主要包括数据提取，数据转换，数据清洗，数据。据提取：从不同的网络、不同的操作平台、不同的数据库及数据格式、不同的应用
图 2-2 面向农作物估产主题的空间数据仓库模型Fig.2-2 Spatial data warehouse model of crop yield estimation换：数据转换就是解决数据的不一致性问题。其过程包括了数据的转化数据的重新构建以及数据的汇总、定位。数据转换一般包括两类（徐数据名称及格式的统一，即数据粒度转换、商务规则计算以及统一的等；另一类，数据仓库中存在源数据库中可能不存在的数据，因此需计算。洗：与数据转换不同，数据清洗的主要目的是去除“脏数据”以尽可能地于清洗的计算量非常大，所以清洗工作一般以自动清洗为主。已有的算法，如采用数据库管理系统的集成数据清理算法、增量数据清洗算算法、基于规则的清洗算法、基于领域知识的清洗算法等智能化清洗载：数据装载的主要任务是将经过清洗后的干净的数据集按照物理数据空间数据仓库的数据表中，将预处理的过程作为历史操作记录在历史数据信息作为元数据记录到元数据库中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]AMSR2缺失数据重建及其土壤湿度反演精度评价[J]. 张桂欣,郝振纯,祝善友,周楚炫,华俊玮. 农业工程学报. 2016(20)
[2]农业干旱监测研究进展与展望[J]. 刘宪锋,朱秀芳,潘耀忠,李双双,刘焱序. 地理学报. 2015(11)
[3]公共交通大数据平台架构研究[J]. 姬倩倩,温浩宇. 电子科技. 2015(02)
[4]智能电网大数据技术发展研究[J]. 张东霞,苗新,刘丽平,张焰,刘科研. 中国电机工程学报. 2015(01)
[5]遥感大数据自动分析与数据挖掘[J]. 李德仁,张良培,夏桂松. 测绘学报. 2014(12)
[6]大数据GIS[J]. 李清泉,李德仁. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(06)
[7]大数据在智慧农业中研究与应用展望[J]. 孙忠富,杜克明,郑飞翔,尹首一. 中国农业科技导报. 2013(06)
[8]标准化降水蒸发指数在中国区域的应用[J]. 庄少伟,左洪超,任鹏程,熊光洁,李邦东,董文成,王利盈. 气候与环境研究. 2013(05)
[9]医疗卫生领域大数据应用探讨[J]. 周光华,辛英,张雅洁,胡婷,李岳峰. 中国卫生信息管理杂志. 2013(04)
[10]基于被动微波遥感的中国干旱动态监测[J]. 陈修治,苏泳娴,李勇,陈水森,韩留生. 农业工程学报. 2013(16)
硕士论文
[1]空间数据仓库的设计与构建[D]. 梁大圣.山东农业大学 2010
[2]全国土壤湿度及其变化的遥感反演与分析[D]. 冉琼.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2005
本文编号：3583006
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
图 2-1 大数据干旱监测体系结构Fig.2-1 Structure of big data drought monitoring system数据仓库目前尚未有明确的定义，不同的学者从不同的角度对空间数据仓库进行了仁等（2002）认为，空间数据仓库是面向主题的、集成的、稳定的、基于时间段的，是空间信息理论方法和空间数据引擎、数据库管理系统等的集成，用于支持空间决策制定过程。空间数据仓库能实现对多源异构的空间数据、专题数据和其他数据管理并形成统一的标准，并通过专业模型对数据进行抽取和聚集，从多维视角为用合的，面向分析的决策支持环境（梁大圣，2010）。图 2-2 显示了一个以农产品估产的空间多维数据立方体，是由 6 个非空间维（气象信息、地面信息、遥感信息、时、土地类型）、1 个空间维（区域）和 3 个度量（数字度量：单位产量和播种面积；域地图）组成(李宏丽等，2007)。的入库工作主要由 ETL（Extract-Transform-Load）工具完成，空间数据仓库的 ETL据源和数据仓库之间架设了一座桥梁，同时还在桥梁上设立了“检查站”，对经过的，以期保证数据仓库中的数据质量，保证数据挖掘的效率。ETL 的过程就是数据从向目标数据仓库的数据流动过程，主要包括数据提取，数据转换，数据清洗，数据。据提取：从不同的网络、不同的操作平台、不同的数据库及数据格式、不同的应用
图 2-2 面向农作物估产主题的空间数据仓库模型Fig.2-2 Spatial data warehouse model of crop yield estimation换：数据转换就是解决数据的不一致性问题。其过程包括了数据的转化数据的重新构建以及数据的汇总、定位。数据转换一般包括两类（徐数据名称及格式的统一，即数据粒度转换、商务规则计算以及统一的等；另一类，数据仓库中存在源数据库中可能不存在的数据，因此需计算。洗：与数据转换不同，数据清洗的主要目的是去除“脏数据”以尽可能地于清洗的计算量非常大，所以清洗工作一般以自动清洗为主。已有的算法，如采用数据库管理系统的集成数据清理算法、增量数据清洗算算法、基于规则的清洗算法、基于领域知识的清洗算法等智能化清洗载：数据装载的主要任务是将经过清洗后的干净的数据集按照物理数据空间数据仓库的数据表中，将预处理的过程作为历史操作记录在历史数据信息作为元数据记录到元数据库中。
【参考文献】：
期刊论文
[1]AMSR2缺失数据重建及其土壤湿度反演精度评价[J]. 张桂欣,郝振纯,祝善友,周楚炫,华俊玮. 农业工程学报. 2016(20)
[2]农业干旱监测研究进展与展望[J]. 刘宪锋,朱秀芳,潘耀忠,李双双,刘焱序. 地理学报. 2015(11)
[3]公共交通大数据平台架构研究[J]. 姬倩倩,温浩宇. 电子科技. 2015(02)
[4]智能电网大数据技术发展研究[J]. 张东霞,苗新,刘丽平,张焰,刘科研. 中国电机工程学报. 2015(01)
[5]遥感大数据自动分析与数据挖掘[J]. 李德仁,张良培,夏桂松. 测绘学报. 2014(12)
[6]大数据GIS[J]. 李清泉,李德仁. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(06)
[7]大数据在智慧农业中研究与应用展望[J]. 孙忠富,杜克明,郑飞翔,尹首一. 中国农业科技导报. 2013(06)
[8]标准化降水蒸发指数在中国区域的应用[J]. 庄少伟,左洪超,任鹏程,熊光洁,李邦东,董文成,王利盈. 气候与环境研究. 2013(05)
[9]医疗卫生领域大数据应用探讨[J]. 周光华,辛英,张雅洁,胡婷,李岳峰. 中国卫生信息管理杂志. 2013(04)
[10]基于被动微波遥感的中国干旱动态监测[J]. 陈修治,苏泳娴,李勇,陈水森,韩留生. 农业工程学报. 2013(16)
硕士论文
[1]空间数据仓库的设计与构建[D]. 梁大圣.山东农业大学 2010
[2]全国土壤湿度及其变化的遥感反演与分析[D]. 冉琼.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2005
本文编号：3583006
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3583006.html
