海上维权巡航保障关键技术研究与实现

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1、学校代码：10264研究生学号：M150551694上海海洋大学硕士学位论文题目：海上维权巡航保障关键技术研究与实现ResearchandImplementationofSafeguard英文题目：TechnologiesforMaritimeRightsCruise专业：计算机技术研究方向：海洋信息处理姓名：杨建指导教师：黄冬梅二O一八年五月上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作

2、品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月上海海洋大学硕士学位论文上海海洋大学硕士学位论文答辩委员会成员名单

3、姓名工作单位职称备注盛广铭上海江南遥感所教授主席宋巍上海海洋大学教授委员王振华上海海洋大学副教授委员赵丹枫上海海洋大学讲师秘书答辩地点信息学院答辩日期2018.05.27上海海洋大学硕士学位论文海上维权巡航保障的关键技术研究与实现摘要随着全球各类资源的不断消耗减少，海洋成为新的资源宝库，人类已经来到了发展海洋的新时代。海洋的战略意义提升到了国家高度，世界主要的沿海大国纷纷把捍卫海洋主权列为本国的重大发展战略，以维护本国海洋权益、发展海洋经济和保护海洋环境。海洋权益争端形势日益严峻，海上维权巡航执法已经进入高强度、常态化。如何在维权执法巡航坚持履行维权职责的同时，努力确保航行的安全是一个重要的

4、问题。本文针对海上维权巡航船只的安全航行需求，利用危险区域预警和航线规划关键技术保障巡航船只在大风浪下执行任务的安全，融合多源海量海洋数据，研发了海上维权巡航保障平台，并提供各类海况信息的一体化展示，供相关人员辅助决策。满足了巡航安全的精细化、时效性以及发布形式灵活性的需求，提升了海上维权巡航的在航率和安全性。该平台已成功应用于国家海洋局东海分局预报中心。本文按照海上维权巡航保障平台开发的过程进行阐述，针对海上维权巡航保障平台开发关键技术进行了重点研究，主要研究内容如下：（1）基于改进凸包算法的船舶巡航预警动态监测研究了海面大风浪预警监测，提出了改进凸包算法的船舶巡航预警动态监测技术。在大风

5、浪预警的过程中，根据获取的风浪网格数据对危险点按照极角排序并进行凸包内缩，生成更精确的危险区域，减少了预警范围的误差，并根据实时大风浪对预警区域进行动态监测，保证了维权巡航的安全。（2）基于权重的改进A*算法航线规划维权巡航中执行特定任务时可能需要通过已监测到的预警区域。针对这种情况，为了确保船舶尽可能安全地通过危险区域，提出了一种基于权重的改进A*算法航线规划。该算法根据获取的风浪网格数据，结合安全性决策路径权重，对航线进行优化规划。根据危险网格数据的分布、强度、航线长度考虑了五种不同航行情况，仿真实验表明所提出的算法能兼顾最短路径和航行安全。该方法同样适用于非预警区域，保证了规划的航线的

6、安全性。（3）海上维权巡航保障平台的实现面向东海海域维权巡航安全保障需求，利用本文提出的基于改进凸包算法的I上海海洋大学硕士学位论文船舶巡航预警监测和基于权重的改进A*算法航线规划技术，实现海上维权巡航保障平台。平台首先对与海上巡航安全密切相关的多源海量海洋数据进行分析，设计了原始库、基础库、专题库的三层体系与容灾架构的数据库进行数据存储；通过脏数据、冗余数据清理等进行数据预处理，并提取出海风、海浪数据以及船载数据作为为本文的维权巡航预警监测和维权巡航航线规划数据基础；以WebGIS为载体，提供巡航预警监测、航线规划及各类海况信息一体化展示等辅助决策服务。关键词：海上维权巡航保障平台，维权巡

7、航，预警监测，航线规划，辅助决策II上海海洋大学硕士学位论文ResearchandImplementationofSafeguardTechnologiesforMaritimeRightsCruiseABSTRACTWiththecontinuousdepletionofvarioustypesofglobalresources,oceanhasbecomeanewandpreciousresource.H