物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展且日趨成熟,在環(huán)保行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的使用,將其運(yùn)用在大氣監(jiān)測過程中,實(shí)現(xiàn)了大氣污染物濃度的智能化監(jiān)測轉(zhuǎn)型。隨著大氣污染監(jiān)測設(shè)備的增加和時(shí)間的推移,大氣污染數(shù)據(jù)呈量級增長,給海量數(shù)據(jù)存儲、管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。此外,如何合理應(yīng)用數(shù)據(jù),基于時(shí)間序列的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、預(yù)測,挖掘數(shù)據(jù)背后的價(jià)值,給出指導(dǎo)生產(chǎn)生活的有用信息,已成為大氣污染領(lǐng)域亟需解決的問題。本文主要工作如下:根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用特點(diǎn),本文設(shè)計(jì)了一種大氣污染數(shù)據(jù)分級存儲和檢索共享的方案。在數(shù)據(jù)分級存儲方案中,采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的存儲,通過主從數(shù)據(jù)庫分離的架構(gòu)將對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的頻繁讀寫操作分開進(jìn)行;定期采用數(shù)據(jù)遷移工具實(shí)現(xiàn)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)遷移,完成歷史數(shù)據(jù)的冗余備份,緩解實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的存儲壓力,提高系統(tǒng)吞吐率。在數(shù)據(jù)檢索共享方案中,使用HBase數(shù)據(jù)庫的協(xié)處理機(jī)制和ElasticSearch分布式搜索引擎,優(yōu)化分布式數(shù)據(jù)庫的二級索引,實(shí)現(xiàn)了對平臺數(shù)據(jù)的多條件檢索;向平臺內(nèi)外提供WebService數(shù)據(jù)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,允許用戶采用符合RESTful標(biāo)準(zhǔn)的接口根據(jù)需求獲取平臺數(shù)據(jù)�；谄脚_大氣污染數(shù)... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 大氣污染環(huán)保數(shù)據(jù)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.2.2 物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲和共享研究現(xiàn)狀
        1.2.3 智慧環(huán)保大氣污染預(yù)測研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 智慧環(huán)保及數(shù)據(jù)應(yīng)用相關(guān)技術(shù)研究
    2.1 智慧環(huán)保相關(guān)理論
        2.1.1 智慧環(huán)保物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)
        2.1.2 大氣污染情況評價(jià)指標(biāo)
    2.2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用相關(guān)技術(shù)
        2.2.1 分布式計(jì)算平臺Hadoop
        2.2.2 分布式數(shù)據(jù)庫HBase
        2.2.3 分布式搜索引擎ElasticSearch
    2.3 機(jī)器學(xué)習(xí)相關(guān)理論
        2.3.1 聚類算法
        2.3.2 時(shí)序預(yù)測算法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 智慧環(huán)保大氣污染數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺總體設(shè)計(jì)
    3.1 大氣污染數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺設(shè)計(jì)目標(biāo)
    3.2 大氣污染數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺總體分析
        3.2.1 用戶特點(diǎn)分析
        3.2.2 功能性需求
        3.2.3 非功能性需求
    3.3 大氣污染數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺架構(gòu)
    3.4 平臺應(yīng)用服務(wù)器系統(tǒng)架構(gòu)
    3.5 平臺數(shù)據(jù)來源介紹
    3.6 本章小結(jié)
第4章 平臺數(shù)據(jù)分級存儲和檢索研究
    4.1 數(shù)據(jù)分級存儲和檢索方案體系結(jié)構(gòu)
    4.2 數(shù)據(jù)分級存儲
        4.2.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲
        4.2.2 歷史數(shù)據(jù)存儲
        4.2.3 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)遷移
    4.3 數(shù)據(jù)檢索與共享
        4.3.1 HBase二級索引優(yōu)化
        4.3.2 數(shù)據(jù)開放共享
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于S-LSTM的空氣質(zhì)量指數(shù)預(yù)測研究
    5.1 數(shù)據(jù)集預(yù)處理
    5.2 基于LSTM對 AQI的預(yù)測及局限
    5.3 S-LSTM空氣質(zhì)量指數(shù)預(yù)測算法
        5.3.1 S-LSTM算法的總體架構(gòu)
        5.3.2 空間信息提取
        5.3.3 時(shí)間信息提取
    5.4 模型驗(yàn)證與結(jié)果分析
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
        5.4.2 評價(jià)指標(biāo)
        5.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 智慧環(huán)保大氣污染數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    6.1 平臺開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境
        6.1.1 平臺開發(fā)環(huán)境
        6.1.2 平臺運(yùn)行環(huán)境
    6.2 平臺數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
        6.2.1 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
        6.2.2 分布式數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
    6.3 平臺核心模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
        6.3.1 異構(gòu)數(shù)據(jù)庫遷移功能
        6.3.2 數(shù)據(jù)多條件檢索功能
        6.3.3 數(shù)據(jù)開放共享功能
        6.3.4 數(shù)據(jù)預(yù)測預(yù)警功能
        6.3.5 數(shù)據(jù)可視化功能
    6.4 平臺測試及結(jié)果分析
        6.4.1 平臺的功能測試
        6.4.2 平臺的性能測試
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軟件測試過程模型研究[J]. 劉凱,梁欣,張俊萍.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2018(S2)
[2]Hadoop分布式存儲架構(gòu)的性能分析[J]. 王凌暉,解云月,周美華.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(18)
[3]“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧環(huán)保評價(jià)指標(biāo)體系研究[J]. 劉銳,劉文清,衛(wèi)晉晉,謝濤,王菲,李紅華,楊靖文.  中國工程科學(xué). 2018(02)
[4]單因變量PLS模型在PM2.5實(shí)時(shí)濃度預(yù)測中的應(yīng)用[J]. 王治和,陳向宏,張強(qiáng).  計(jì)算機(jī)仿真. 2017(10)
[5]基于灰狼群智能最優(yōu)化的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PM2.5濃度預(yù)測[J]. 石峰,樓文高,張博.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(10)
[6]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的大氣污染物濃度預(yù)測[J]. 孫寶磊,孫暠,張朝能,史建武,鐘曜謙.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]環(huán)保大數(shù)據(jù)及其在環(huán)境污染防治管理創(chuàng)新中的應(yīng)用[J]. 詹志明,尹文君.  環(huán)境保護(hù). 2016(06)
[8]天津地區(qū)環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)PM2.5量化分析模型[J]. 朱險(xiǎn)峰,陳可意,余輝,唐邈,曲昌盛.  環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2015(10)
[9]物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于上下文的Hadoop大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)模型[J]. 李敏,倪少權(quán),邱小平,黃強(qiáng).  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2015(05)
[10]物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中數(shù)據(jù)存儲與查詢機(jī)制研究[J]. 何炎祥,喻濤,陳彥釗,李清安,范通讓.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2015(03)

碩士論文
[1]基于Elasticsearch的地名和POI數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 馬鵬杰.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]基于REST Web service的醫(yī)院數(shù)據(jù)交換平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 龔四勇.電子科技大學(xué) 2017



本文編號：3487785