海洋环境安全保障大数据处理及应用

目录 第1章 海洋环境安全保障大数据概述 1 1.1 内涵与特征 1 1.1.1 内涵 1 1.1.2 特征 2 1.2 数据分类 4 1.2.1 基础数据 5 1.2.2 承灾体数据 6 1.2.3 观监测与预报数据 6 1.2.4 统计数据 7 1.2.5 应急保障资源数据 8 1.2.6 应急业务数据 9 1.3 数据来源分析 10 1.3.1 海洋业务化观监测数据 10 1.3.2 “海洋环境安全保障专项”数据 10 1.3.3 相关部委交换的涉海信息数据 14 1.3.4 互联网发布数据和网络舆情信息 17 参考献 17 第2章 面向信息采集的数据预处理方法 19 2.1 空间基准及其转换方法 19 2.1.1 海洋环境安全保障大数据采集中的空间基准 19 2.1.2 典型空间基准到CGCS2000坐标系的转换方法 20 2.2 深度基准及其转换方法 26 2.2.1 海洋环境安全保障大数据采集中的深度基准 26 2.2.2 典型深度基准到理论深度基准的转换方法 26 2.3 数据审查和校验方法 31 2.3.1 残缺/空值补足 31 2.3.2 异常值处理 33 2.3.3 重复项删除 34 2.4 基于机器学习的海洋定点观测数据质量控制方法 35 2.4.1 定点单要素质量控制方法 35 2.4.2 定点多要素质量控制方法 37 2.4.3 多点单要素质量控制方法 39 参考文献 40 第3章 典型海洋环境安全保障大数据融合方法 43 3.1 海洋环境安全多源异构大数据融合分析框架 43 3.1.1 浒苔灾害事件下的数据融合需求 44 3.1.2 溢油灾害事件下的数据融合需求 45 3.1.3 风暴潮灾害事件下的数据融合需求 46 3.2 冗余观测下数据时空融合方法 47 3.2.1 海洋环境安全事件要素数据的多维证据抽取方法 47 3.2.2 多维证据互证下的要素数据时空融合框架与方法 49 3.2.3 典型事件要素的冗余观测数据时空融合实例 53 3.3 单一观测下数据时空融合方法 55 3.3.1 要素数据尺度的时空融合转换方法 55 3.3.2 不同分辨率要素数据间的时空融合转换方法 57 3.3.3 要素属性数据的时空融合方法 62 3.3.4 典型事件要素的单一观测数据时空融合实例 63 3.4 无观测下数据时空推估融合方法 65 3.4.1 时间邻近下的要素数据时空推估融合方法 65 3.4.2 空间邻近下的要素数据时空推估融合方法 67 3.4.3 典型事件要素的无观测数据时空推估融合实例 70 参考文献 70 第4章 典型海洋环境安全事件链时空关联分析方法 73 4.1 典型海洋环境安全事件链时空关联分析框架设计 73 4.2 多源数据融合下的海洋环境安全事件节点关系分析 74 4.2.1 事件链相连节点关系量化方法 74 4.2.2 事件链不相连节点关系挖掘方法 76 4.2.3 多源数据融合下的海洋环境安全事件节点关系分析实例 84 4.3 数据-特征的时空关联分析方法 88 4.3.1 浒苔、溢油灾害的数据-特征时空关联分析方法 88 4.3.2 风暴潮灾害的数据-特征时空关联分析方法 92 4.3.3 数据-特征的时空关联分析实例 95 4.4 特征-特征的时空关联分析方法 98 4.4.1 基于LSTM的海洋数据关联预测 99 4.4.2 基于SVR的浒苔面积预测模型 100 4.4.3 基于BSAMNN的浒苔观测数据舆情数据关联分析 101 4.4.4 特征-特征的时空关联分析实例 103 参考文献 111 第5章 海洋环境安全网络舆情信息分析方法 113 5.1 基于社交网络信息的海洋环境安全事件时空特征提取与配准方法 113 5.1.1 海洋环境安全事件关键词发现与组合规则 113 5.1.2 空间特征提取与融合方法 115 5.1.3 时间特征提取与融合方法 118 5.2 基于社交网络信息的海洋环境安全舆情事件链分析方法 120 5.2.1 灾害事件相关性分析 120 5.2.2 灾害事件空间相关性分析 124 5.2.3 灾害事件发生与信息发布位置相关性分析 126 5.2.4 灾害事件舆情情感分析 127 5.2.5 灾害事件舆情关注点分析 128 5.3 典型海洋环境安全舆情信息分析系统研发与应用 131 5.3.1 系统功能设计 131 5.3.2 系统主要业务流程 133 5.3.3 典型海洋环境安全事件与网络舆情分析 138 参考文献 146 第6章 海洋环境安全保障数据一张图系统 148 6.1 海洋环境安全保障数据组织与设计 148 6.1.1 数据组织 148 6.1.2 数据体系架构设计 150 6.1.3 数据资源池 152 6.2 全流程数据管理与服务 154 6.2.1 多源异构数据更新技术 154 6.2.2 全生命周期数据管控技术 160 6.2.3 数据服务与交换技术 162 6.3 数据一张图系统功能与实现 163 6.3.1 系统功能框架 163 6.3.2 数据可视化 166 6.3.3 数据综合检索 167 6.3.4 专题图层制作 167 参考文献 168 第7章 海洋环境安全保障知识库 169 7.1 知识库概述 169 7.1.1 知识库内涵 169 7.1.2 知识库背景 169 7.1.2 知识库构成 171 7.1.3 知识库应用分析 174 7.2 典型知识库应用分析算法 178 7.2.1 应急预案匹配算法 178 7.2.2 相似案例匹配算法 180 7.2.3 物资调运处理算法 183 7.3 知识库功能和实现 186 7.3.1 知识库总体框架 186 7.3.2 知识库系统结构 191 7.3.3 知识库功能 195 参考文献 200 第8章 海洋环境安全保障信息产品制作 204 8.1 海洋环境安全保障信息产品分类分级 204 8.1.1 产品分类 204 8.1.2 产品分级 213 8.2 海洋环境安全保障信息产品服务模式 214 8.2.1 服务对象 214 8.2.2 服务场景 215 8.2.3 服务流程 217 8.3 典型海洋环境安全保障信息产品制作 218 8.3.1 风暴潮灾害产品 218 8.3.2 浒苔灾害产品 221 8.3.3 溢油事件产品 223 参考文献 225 第9章 总结与展望 227 9.1 海洋环境安全保障大数据采集与融合分析难点总结 227 9.2 海洋环境安全保障大数据采集与融合分析技术趋势 228 参考文献 229