运维驾驶舱大数据平台关键技术研究

电网自动化调度业务繁多,若存在数据遗漏,数据突变等数据准确率问题很难通过人工发现.本文通过阐述运维大数据、云计算和智能电网之间的关联,提出了基于智能电网的海南运维驾驶舱大数据平台总体框架.该平台的总体框架分为五个层,分别是应用程序层、数据源层、数据调度处理层、数据集成存储层以及数据分析层.本文对基于大数据的集成管理技术、索引技术、分析技术和数据挖掘技术进行了深入的探索和研究,以实现自动化驾驶舱大数据关键技术的突破.     

智慧水利大数据基础体系架构和标准体系研究

为解决水利大数据概念内涵不清晰,体系架构不统一,标准规范不完善,应用目标不明确等问题,将大数据理论技术与水利行业特点相结合开展水利大数据理论框架的研究。在充分研究调研大数据应用现状基础上,解析水利大数据的体量巨大、复杂多样、新老结合、价值很高、模糊很大、交互性、效能性和共情性等内涵特征;从数据源、管理、计算和应用等4个层面提出适用于智慧水利建设的水利大数据基础体系架构,并从功能、技术、部署角度进行阐述;设计水利大数据实时与离线分析场景的应用框架,用于支撑智慧水利环境下的水利大数据分析和决策;提出水利大数据相关管理规范和应用标准体系框架;总结水资源、水环境水生态、水灾害、水工程、水监督、水行政、水公共服务等水利大数据的应用场景。研究成果符合水利行业实际情况,可以被借鉴用来指导水利大数据的研究和应用工作。     

MODIS卫星数据中亚地区生态承载力评价应用

中亚地区是"一带一路"区域的核心地带。针对中亚地区的生态承载力遥感监测评价方法较为单一且缺少空间化的评价等问题,提出了基于MODIS卫星数据的中亚地区生态承载力评价方法。利用MODIS卫星数据,分析了2003—2013年中亚地区净初级生产力和土地覆盖类型的变化,计算了研究区生态承载力,并得到研究区生态承载力的空间分布。通过生态承载力计算模型和GIS空间技术,计算生态承载力并将其空间化,解决中亚五国生态承载力的空间化。研究结果表明,2003—2013年中亚地区生态承载力总体呈下降趋势,其中,哈萨克斯坦人均生态承载力为五国最强,2003年人均生态承载力为16.57ha,2013年为14.74ha,乌兹别克斯坦的生态承载力为五国最弱,2003年为1.27ha,2013年为1.12ha。     

不同森林植被的高光谱特征分析

“生态水(层)”富水特征特殊,各信息指标参数难以用常规方法进行量化和反演,高光谱遥感由于其波段多、光谱信息丰富的优点为生态水(层)各信息指标参数的量化反演提供有效的数据源及方法。利用高光谱遥感技术进行植被分析时,其光谱特征的分析和敏感波段提取非常重要。针对“生态水”信息指标植被参数有关量化反演需要,对研究区部分典型植被叶片进行了光谱采集,利用微分方法对光谱数据进行处理,分析了不同植被叶片光谱的原始、一阶微分和二阶微分光谱曲线,从中提取差异大的波段区分不同植被。同时,采用距离统计分析方法对所选择的不同波段进行有效性验证。研究结果表明:虽然3种方法提取的波段有差异,但存在共同点;选择的光谱特征波段可有效地区分不同植被,在近红外波段尤为明显,分别是1 814~1 823 nm,1 874~1 883 nm和1 890~1 899 nm附近。     

数据库技术在海南省县级政府教育督导评估系统中的应用研究

本文主要研究如何利用数据库技术实现县级政府教育督导评估系统数据管理与分析功能.通过数据库技术可以实现数据管理的规范化和信息化,完成无纸化督导评估.以后台数据库为数据源,如何进行横向分析、数据统计汇总、数据挖掘.为进一步提高评估结果的科学性和客观性,以多个评价指标库为基础设计了一个多元督导评估评价模型.     

基于大数据的电网停电承载力分析与应用

为避免调度计划安排超出电网停电承载力,平衡繁重的电网停电任务与电网运行安全裕度之间的关系,保证调度计划刚性执行,有必要在安排停电计划前进行电网停电承载力分析。大数据理论和技术的发展为电网停电承载力分析提供了理论依据和技术条件。本文归纳了进行电网停电承载力分析所需的大数据来源,通过研究历史大数据对影响电网停电承载力的主要因素进行了分析,提出了基于神经网络的电网停电承载力分析模型和方法,通过绿色安全区、黄色预警区和红色危险区直观评价停电数量是否合理,并给出了该方法在山东电网的应用案例。案例表明,本文提出的模型和方法能够有效指导调度计划编制工作,显著提升工作效率并减轻对个人经验的依赖,对调度计划刚性执行和电网停电风险管控具有重要意义。     

广东省小水电生态流量监管平台的设计与实现

为提高生态流量监管能力及推进小水电的绿色发展,针对小水电生态流量监管智能化、信息化不足等问题,围绕生态流量监管的关键环节及业务管理需求,提出感知层、网络传输层、数据存储层、支撑服务层和应用层的五层总体架构设计。基于物联网、人工智能及大数据技术,重点从组网方式和接入协议上阐述了物联网的接入架构,提出使用深度学习实现视频图像智能分析进行下泄流量监测,提出使用大数据技术建立模型进行预警预测。 应用微服务架构、云服务、WebGIS等先进信息技术,构建具有生态流量监测、设备管理、地图控制、预警管理及数据可视化等功能的小水电生态流量监管平台,可有效监管水电站泄流行为特征,为流域、水系提供“生态流量保障”。     

面向多目标协同管理的城市小流域智慧管控平台探索

针对城市小流域业务协同困难、涉水要素众多、监测手段有限，导致水安全、水环境、水生态多目标协同困难的特点，利用物联网、大数据、数字孪生等前沿技术手段，构建覆盖数据采集、孪生流域、流域业务、流域标准体系、信息安全体系“三横两纵”的城市小流域智慧管控技术。以成都市某小流域为例，建立覆盖厂网河一体化综合管控平台，创新性提出基于“视频+AI”的水生态质量实时定量评估方法，实现流域全要素数字孪生管理、工控系统数据安全使用和流域“四预”调度分析，支撑流域不同降雨情景下多目标协同管理。     

基于转移矩阵的生态变化可视分析系统

生态系统变化对我们的生产生活和健康等各个方面具有重要影响. 生态覆被数据中蕴含了生态系统变化的重要特征. 为了利用生态覆被数据研究生态系统的空间划分和时序变化, 本文基于生态数据转移矩阵, 建立了区域生态覆被变化数据模型. 然后设计了基于降维算法的生态变化可视分析系统ECOVIS, 其中改进的桑基图用以实现对生态覆被变化数据的可视化, 可交互散点图被设计用来进行交互聚类分析, 基于地图的热图用来显示选中聚类数据在空间上的分布. 本文利用该系统应用到我国生态覆被数据中, 实现对局部地区森林和城镇变化的时序可视分析, 和对整体生态空间的聚类划分分析. 分析结果证明该方法对生态系统数据具有较好的空间聚类和时序对比功能, 可以提高生态覆被数据的分析效率.     

基于NLP技术实现停电原因智能分析的方法

针对用电网络中出现的各种电力不稳定现象,如何快速、高效地发现电力网络中停电问题,成为提升电网质量急需解决的关键问题.提出了基于NLP技术分析停电原因的方法,该方法通过将NLP技术与互联网技术和大数据处理技术相结合的形式,实现电力、电网停电数据的智能处理.该系统包括电力设备检测层,数据存储层、数据分析层和数据运用层,在工作过程中,通过数据检测层将检测数据初步处理后存入相应数据库,之后经过降维与分析出便于用户处理、使用的数据,最后通过数据应用层按照根据用户需求自适应调用,进而实现了自然语言的高维度电力数据分析.通过试验分析,与传统的停电原因分析方法相比,本研究设计的方案分析误差数据小,具有较好的实用价值,为下一步电网安全工作提供了理论依据.     

Application of system dynamics in analyzing the carrying capacity of water resources in Yiwu City,China

A risk assessment model for water shortage is constructed using a risk analysis method based on the information diffusion theory. The application of this model is demonstrated in the city of Yiwu in Zhejiang Province, China. Based on the analytical results from a small sample, this study indicates that the present model is more stable and effective than the traditional model. Risk assessment results are used to analyze the carrying capacity of water resources from an ecological angle. For this study, the carrying capacity of water resources is defined as the maximum volume of water suitable for supporting human activity in certain stages of social development that can be borne by water resources under favorable ecological conditions. Further study on Yiwu is also performed, with results indicating that water shortages in this city are not related to types of water source, but can be classified in terms of water quality and conservation. To verify the results of theoretical investigation in this paper, the authors simulate changes in the carrying capacity of water resources under the conditions of future water management policies. This simulation uses the system dynamics (SD) model, based on the historical data collected by the city over the past 20 years and governmental plans to raise inhabitants’ living standards between the present and 2020. The paper simultaneously indicates that both singularly pursuing fast economic development at the expense of the environment and promoting environmental protection via reduced economic development are undesirable for Yiwu. Simultaneously giving consideration to both the economic development and environmental protection is likely to produce better overall results. However, if the present water supply level is maintained but does not increase in the near future, Yiwu's water supply will be unable to satisfy requirements even under this scheme. In this case, the carrying capacity of water resources in the region can only be effectively improved by promoting more efficient use of water and water conservation schemes, as well as strengthening long-term investment in environmental protection.     

一种构建3D GIS应用的三层结构方法探讨

该文提出了一种构建3DGIS应用的三层结构方法,它由数据模型层、对象层和应用层三个层次组成;结合三层结构方法,首先分析和总结了地学中一些原型系统和应用软件的特点;然后在此基础上,采用了一种适合地学应用的混合数据模型,实现了一个面向地学应用的3DGIS原型系统;最后,对该三层结构方法在地学中的应用做出总结。     

生态流量监管“四预”业务应用探索

为提高重点河湖生态流量动态监管能力，针对各地服务支撑生态流量监管业务系统与数字孪生流域建设提出的“四统一”不相适应，以及生态流量监测预警、达标判别、统计分析、流量预测、成因分析、调度方案预演、预警响应等全过程监管能力不足等问题，本文围绕业务管理需求，提出了生态流量监管总体方案以及“四预”业务应用总体架构，提出了包括数据底板、模型库、知识库等内容的数字孪生平台建设思路以及基于图数据库的生态流量预警知识图谱构建技术，提出了包括监测告警、预测预警、水量调度预演、会商服务等功能的应用系统模块建设思路，梳理了生态流量监管“四预”业务流程，可为当前数字孪生流域建设先行先试和水资源管理与调配系统中的生态流量监管业务“四预”能力建设提供参考和借鉴意义。     

水资源承载力的BP神经网络评价模型研究

针对当前水资源承载力评价方法的不足,提出了基于BP神经网络的综合评价方法。构建了水资源承载力的评价模型和指标体系,描述了方法的应用过程,并通过MATLAB神经网络工具对其进行模拟计算。最后,给出了一个算例。     

Evaluation method of urban land population carrying capacity based on GIS—A case of Shanghai,China

Although research on population carrying capacity has made significant progress, research on urban carrying capacity still has a weak theoretical basis and uses, imperfect regulation mechanisms and estimation methods. This study proposes a new method for evaluating urban population carrying capacity based on spatial analysis with GIS, which utilizes spatial classification and spatial grading of land use. The results demonstrate that urban construction and industrial development subspaces have most of the population, accounting for about 86.4% of the total population carrying capacity, across 40.7% of the total land area. Therefore, urban construction and industrial development subspaces are the centers of the population concentration, industrial agglomeration and wealth concentration in the Shanghai metropolis. The agricultural production and ecological protection subspaces, as noncommercial and ecological conservation areas of the metropolis, should not carry too much industrial development or added-value activities. In addition, under the current conditions of socio-economic and technological development in China, the gross population carrying capacity of Shanghai is estimated to be about 27.1732–30.3308 million persons, based on 2009 data. The actual population of Shanghai was 22.1028 million persons in 2009; thus, the population can continue to grow before reaching the population carrying capacity. The estimation in this paper takes into account both the internal disparities in carrying capacity of heterogeneous land spaces and composite factors such as natural resources, the environment, economic resources and social resources. Consequently, this method not only addresses defects in the existing research and estimation methods but also improves the credibility of the estimate.     

农田灌溉用水量客观测算模型数据库研究

农业灌溉用水量约占全国总用水量的 60%,客观测算农田灌溉用水量是落实最严格水资源制度的重要抓手,综合运用数据库管理手段实现农业用水复核工作的流程化和规范性成为迫切需求。深入剖析农田灌溉用水量客观测算的原理与方法,梳理测算业务的数据流程,基于合理的数据分类提出测算模型数据需求。分析各类数据特性及数据间的关联特性,明确数据时间尺度与存储格式,建立气象站点、种植结构与测算区域的对应关系。运用面向对象的设计思路,以冗余度小、可扩展性好为原则推求农田灌溉用水量测算模型数据库设计方案,并在汉江上游构建农田灌溉用水量测算模型数据库实例,测算结果表明：模型数据库建设可高效支撑农田灌溉用水量测算,提升测算结果汇总分析能力。     

流域水污染模拟预测及应急处理系统研究——以淮河为例

流域水污染突发事件往往超出政府、社会和组织的常态管理能力,造成对生命、财产、环境等的严重威胁和损害,实现其模拟监测与应急处理意义重大。本文以3S技术作为支撑,设计了流域水污染模拟预测及应急处理系统的采集层、数据层、应用层、表示层4层架构,建立了复杂水流条件和水质调度要求的水污染模拟仿真模型,并开发了实际系统,通过在淮河流域的应用,实现了对水污染的自动监测和突发事件应急决策处理。     

水环境监测与评价系统设计及应用

近年来,水生态环境遭到巨大破坏,建立和完善系统的、专业的水环境监测与评价系统,对水体污染的控制与防治起重要指导作用。设计并开发水环境监测与评价系统,通过报表、图表等,结合在线和离线分析技术,对水质数据变化趋势进行直观展示。将机器学习运用到水质评价中,提高运算的效率及准确度。针对水质时间序列数据的不确定特性建立水质预测模型,对水质中参数在未来一段时间中的含量进行预测,解决水质时间序列多元性、时变性、非线性、耦合性等特点所导致的预测建模困难和管理难度增加的问题,并得到较高的预测精度。该系统集水质数据监测、管理、预警功能为一体,在长泰枋洋水利枢纽得到应用,取得良好的效果。     

油气勘探钻录测数据库平台设计

在了解钻录测数据需求分析的基础上,设计基于三层体系架构的钻录测联合数据库平台。根据钻录测数据多源、海量的特点,提出以油气勘探为目标的钻录测数据库的概念模型和物理模型,探讨数据库平台数据接口的设计,并对数据库平台进行初步实现,利用胜利油田某区块的油气勘探数据进行测试,结果表明,数据库平台能有效管理钻录测数据,实现数据的快速检索,为油田生产提供有力支撑。     

Autonomous Mapping of E-Business Demands and Supplies via Invisible Internet Agents

In business Internet-based systems demands and supplies can be hidden in different forms and locations. We develop a simple type of agents called knowledgeable objects for carrying and mapping heterogeneous and distributed business data in a self-processing way. Internet agents coordinate these invisible agent objects to implement a competitive mapping via agent bidding. Interval-valued numbers and fuzzy ranking are utilized for representing and clustering dynamic business data. The concept of agent awareness and invisibility is used for regulating agent interaction scope to decrease mapping time and to accord with system capacity. Our analysis shows that this combination of agent-interval-based techniques not only meets the distributed, heterogeneous, and dynamic tendencies of E-business systems but also makes the mapping process more autonomous and efficient.