面向环境监测领域的数据融合技术的研究与应用

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1、密级:硕士学位论文面向环境监测领域的数据融合技术的研究与应用作者姓名：刘卫萍指导教师:王宁研究员中国科学院沈阳计算技术研究所赵奎副研究员中国科学院沈阳计算技术研究所学位类别:工程硕士学科专业:软件工程培养单位:中国科学院沈阳计算技术研究所2016年4月TheResearchandApplicationofDataFusioninTheFieldofEnvironmentalMonitoringAreaByLiuWeipingADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulf

2、illmentoftherequirementForthedegreeofMasterofSoftwareEngineeringShenyangInstituteofComputingTechnology,ChineseAcademyofSciencesApril,2016独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国科学院大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和

3、集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。签名：日期：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以公布学位论文的全部或部分内容。（涉密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：摘要摘要伴随着科技的飞速发展，GIS（地理信息系统）、遥感和卫星定位系统等技术在环境监测领域的广泛使用，导致该领域的数据呈爆炸式增长，由于不同监测源

4、对环境的描述形式不同，导致数据呈现出多元、多维、异构的特点。环境监测的各个指标之间是相互影响的，所以在分析环境指标对环境产生影响时就要结合多个相关指标进行分析，而不能仅仅分析某种单一指标的含量。根据不同监测物的监测值进行分析，将多种类型监测值融合得到的结果就能表示出当前环境的适宜程度。综上所述，环境监测系统一方面面临着对海量数据处理的需求，另一方面还面临有效融合影响环境的相关因素的挑战。本文首先研究了数据融合技术和大数据的相关技术，针对环境监测系统的发展中面临的问题，使用大数据技术作为数据处理的工具完成环境监测系统中相关因素之间的融合。该系统中相对于传统的环境监测系统

5、而言在数据存储和数据处理上都是采用了分布式的处理方法，数据存储主要使用NoSQL数据库，海量数据迁移至数据处理中心使用HDFS数据库，融合处理之后的结果为了方便客户端读取采用HBase数据库进行存储，数据融合处理过程主要使用卡尔曼滤波算法和DS证据理论算法，同时结合Hadoop的MapReduce框架，融合得到的结果就是可以更加准确表示环境状况的方式。【关键词】环境监测系统数据融合技术NoSQL数据库卡尔曼滤波算法DS证据理论算法I面向环境监测领域的数据融合技术的研究与应用ABSTRACTWiththedevelopmentofscience,andthelarge-

6、scaleuseofGIS(geographicinformationsystem)、remotesensing、statellitepositioninginthefieldofenvironmentalmonitoring,whichbringstheexplosivegrowthofdata.Thediscriptionvariesaccordingtothemonitoringsource,soitwillleadtothepluralism,muti-dimensionandheterogeneouscharacteristics.Theindicators

7、inthemonitoringsystemisinteractional.Sowhenweanalyzetheimpactofindicatorstothemonitoringsystem,itisnecessarytocombineseveralrelevantindicators,notjustonesinglekindtometric.Accordingtothemonitoringvalueofdifferentmonitoringvalue,theresultcanhowthecurrentenvironmentsuitability.Th