隨著社會的發(fā)展,人類的生活環(huán)境受到自然災(zāi)害的影響越來越大,極端天氣事件日益頻發(fā),給人類的生活帶來了許多困擾,氣象監(jiān)測越來越重要。然而受到當今科技水平的制約,各種天氣事件的準確性和實效性還有待提高。在氣象研究應(yīng)用領(lǐng)域,各類觀測數(shù)據(jù)是監(jiān)測天氣系統(tǒng)的重要手段,是氣候分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和氣象預(yù)報驗證的標準。實時準確的監(jiān)測天氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)能為決策部門的防災(zāi)減災(zāi)提供有力的技術(shù)支持。近年來,無線傳感采集設(shè)備的飛速發(fā)展為氣象觀測系統(tǒng)帶來了新的機遇,大大豐富并彌補了傳統(tǒng)人工觀測頻率低、數(shù)據(jù)誤差大等不足,并實現(xiàn)了全天候自動實時觀測。然而在氣象領(lǐng)域中,由于氣象系統(tǒng)的復(fù)雜性,在氣象數(shù)據(jù)的采集過程中,可能會因為觀測環(huán)境復(fù)雜、采集設(shè)備故障及網(wǎng)絡(luò)故障等原因,使得采集部分數(shù)據(jù)缺失,或者與實際天氣狀況存在一定的誤差。在氣象預(yù)報數(shù)據(jù)模型中,有誤差的氣象數(shù)據(jù)會導(dǎo)致天氣預(yù)報結(jié)論產(chǎn)生偏差,如何恢復(fù)缺失數(shù)據(jù)并處理氣象數(shù)據(jù)中的誤差成為一個難點。矩陣填充主要解決的是能否從已知的部分矩陣元素來恢復(fù)整個矩陣,即在僅觀察到未知矩陣小部分數(shù)據(jù)下,填充缺失數(shù)據(jù)的問題。氣象數(shù)據(jù)有其自身時間空間的相關(guān)性優(yōu)勢,利用矩陣填充技術(shù)對缺失氣象數(shù)據(jù)進行預(yù)測,挖掘處...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容與方法
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 關(guān)鍵技術(shù)及擬采用的解決方案
    1.4 論文框架及技術(shù)路線圖
第2章 矩陣填充技術(shù)及氣象采集與處理技術(shù)
    2.1 矩陣填充理論及其進展研究
    2.2 矩陣填充技術(shù)原理
        2.2.1 矩陣填充模型描述
        2.2.2 矩陣填充模型的應(yīng)用
        2.2.3 矩陣恢復(fù)模型概述
        2.2.4 矩陣恢復(fù)模型的應(yīng)用
    2.3 自動氣象站觀測數(shù)據(jù)采集原理及其觀測數(shù)據(jù)特點
        2.3.1 自動氣象站觀測網(wǎng)現(xiàn)狀及特點
        2.3.2 自動氣象站觀測數(shù)據(jù)采集原理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于低秩矩陣填充的氣象數(shù)據(jù)采集與恢復(fù)
    3.1 矩陣填充技術(shù)在氣象數(shù)據(jù)中的相關(guān)理論研究
    3.2 矩陣填充算法
        3.2.1 SVT算法
        3.2.2 OptSpace算法
        3.2.3 SET算法
    3.3 氣象數(shù)據(jù)采集與恢復(fù)
        3.3.1 氣象數(shù)據(jù)的矩陣模型
        3.3.2 氣象數(shù)據(jù)的采集模型
        3.3.3 氣象數(shù)據(jù)的預(yù)測模型
        3.3.4 氣象數(shù)據(jù)恢復(fù)算法
    3.4 數(shù)據(jù)分析
        3.4.1 數(shù)據(jù)來源
        3.4.2 低秩性
        3.4.3 穩(wěn)定性
    3.5 實驗結(jié)果與分析
        3.5.1 實驗步驟和方法
        3.5.2 檢測性能分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 氣象數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的設(shè)計
    4.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)
        4.1.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計
        4.1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理控制流程
        4.1.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計
    4.2 客戶端軟件設(shè)計
        4.2.1 軟件需求分析
        4.2.2 數(shù)據(jù)處理與用戶操作建模
    4.3 數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計
    4.4 平臺技術(shù)背景
    4.5 平臺關(guān)鍵功能實現(xiàn)
        4.5.1 數(shù)據(jù)采集模塊的實現(xiàn)
        4.5.2 數(shù)據(jù)查詢實現(xiàn)
        4.5.3 氣象數(shù)據(jù)分析
        4.5.4 運行狀態(tài)監(jiān)控的實現(xiàn)
        4.5.5 故障報警功能
        4.5.6 數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊的實現(xiàn)
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3809250