【摘要】：在地下開采作業(yè)時(shí),開采到一定深度,巖體構(gòu)造應(yīng)力相對較高,引發(fā)臨空巖體突發(fā)式破壞的現(xiàn)象稱為巖爆。巖爆機(jī)理研究具有極其重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。然而,研究者幾乎都面臨著實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)量巨大、分析不足的問題,嚴(yán)重制約著研究的進(jìn)一步開展。隨著對巖爆機(jī)理的深入研究,所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)越來越多,數(shù)據(jù)量已由GB級增長至TB、PB級別,如此龐大的數(shù)據(jù)量用傳統(tǒng)的技術(shù)無法分析,為此將大數(shù)據(jù)技術(shù)引入巖爆研究領(lǐng)域。本文以某國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的巖爆實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為研究對象,針對巖爆研究領(lǐng)域存在的三大問題——數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題、數(shù)據(jù)處理問題、數(shù)據(jù)分析問題中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題進(jìn)行了深入的研究。論文首先通過對巖爆研究、大數(shù)據(jù)、壓縮算法、可視化分析等技術(shù)的介紹引出了本文的研究內(nèi)容。之后介紹了本文中涉及的巖爆實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)的采集方法,通過實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)環(huán)境做了大量的巖爆實(shí)驗(yàn)并采集到大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),隨機(jī)選取五組,運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)處理,提出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)算法及連續(xù)性特征分析算法,運(yùn)用上述兩個(gè)算法對巖爆實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)特征提取及深入的數(shù)據(jù)特征分析,并將分析結(jié)果通過可視化分析技術(shù)進(jìn)行了展現(xiàn)。在上述提取及分析數(shù)據(jù)特征的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一組適合于巖爆數(shù)據(jù)的壓縮存儲(chǔ)算法:VSC、NVSC、VS、VC算法,通過四種算法的對比分析得出VC算法的壓縮性能最優(yōu)。在此基礎(chǔ)上基于詞典編碼LZ78算法對VC算法進(jìn)行了改進(jìn),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了D-VC算法。用上述五種算法分別對隨機(jī)選取的五組巖爆實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),統(tǒng)計(jì)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過對比各個(gè)算法的壓縮效果,得出改進(jìn)的D-VC算法壓縮性能最好平均壓縮率為1.912%,其平均壓縮率優(yōu)于WinRAR的3.48%,360壓縮的4%,快壓壓縮的4.16%。對壓縮算法性能進(jìn)行了可視化分析,將上述壓縮算法的壓縮空間和壓縮率等進(jìn)行了動(dòng)態(tài)可視化展示。通過上述工作解決了巖爆研究三大問題中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題�；诖髷�(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、信息查詢、在線分析、可視化五個(gè)模塊設(shè)計(jì)并開發(fā)了巖爆實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),系統(tǒng)在已設(shè)計(jì)的壓縮算法的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)壓縮上傳功能。論文最后分析了本文壓縮算法的經(jīng)濟(jì)效益。綜上,本文的研究工作具有極其重要的理論價(jià)值和社會(huì)效益。
【圖文】：

圖 2-1 數(shù)據(jù)壓縮分類圖Fig.2-1 The figure of data compression classification.2 常見無損壓縮算法

序或特定數(shù)據(jù)內(nèi)容來說常用靜態(tài)詞典編碼進(jìn)行用的詞典編碼方法則是動(dòng)態(tài)自適應(yīng)詞典編碼。其在編碼過程中詞典內(nèi)容隨處理的數(shù)據(jù)不同而 Abraham Lempel 兩位研究人員在 1977[44]年和編碼表的論文，自適應(yīng)詞典編碼的技術(shù)得以發(fā)典提供了兩種不同的編碼方法，同時(shí)基于兩種發(fā)表的論文的方法人們將其劃歸為 LZ77 系列的方法則劃歸為 LZ78 系列或稱 LZ2。中，先前經(jīng)過編碼的序列中的一部分為詞典。編用滑動(dòng)窗口方法來進(jìn)行，，如圖 2-3 所示。查找。其中最近已編碼序列的部分成為查找緩沖區(qū)一部分內(nèi)容。在圖 2-3 中，可以觀察到查找緩 7 個(gè)字符和 6 個(gè)字符。圖 2-3 只是簡單示例，很多。
【學(xué)位授予單位】：北京建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP311.13;TD313

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