本發(fā)明涉及海洋數(shù)據(jù)分析管理領(lǐng)域，具體涉及一種基于風(fēng)暴潮預(yù)測(cè)模型的數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，沿海地區(qū)風(fēng)暴潮造成的自然災(zāi)害有逐年增加的趨勢(shì)。風(fēng)暴潮是諸如熱帶風(fēng)暴和溫帶風(fēng)暴等強(qiáng)烈的大氣擾動(dòng)引起的海面異常升高的現(xiàn)象，特別是當(dāng)它與天文大潮相遇時(shí)，水位升高，海水漫堤，往往對(duì)海岸地區(qū)產(chǎn)生巨大的破壞，合理計(jì)算風(fēng)暴潮極端潮位和歷時(shí)是制訂海岸防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容之一，同時(shí)也是關(guān)系到海堤工程的安全和投資的重要依據(jù)。

但是現(xiàn)有的風(fēng)暴潮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中還存在以下問題：

數(shù)據(jù)可視化較差。只是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行前期的存儲(chǔ)和簡(jiǎn)單的分類，而無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)的具體形式進(jìn)行一個(gè)直觀的展現(xiàn)，無(wú)法簡(jiǎn)單明了的展現(xiàn)數(shù)據(jù)的可應(yīng)用性。

無(wú)法適用簡(jiǎn)單化應(yīng)用需求。現(xiàn)在的風(fēng)暴潮數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)大多只是針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的管理，而數(shù)據(jù)背后所蘊(yùn)含的風(fēng)暴潮信息還需要專業(yè)人士的大量分析。

每個(gè)應(yīng)用軟件單獨(dú)配置數(shù)據(jù)庫(kù)，難以滿足數(shù)據(jù)一致性，軟件之間存在數(shù)據(jù)孤島。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于風(fēng)暴潮預(yù)測(cè)模型的數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)，目的在于提高工作效率和可視化效果，同時(shí)解決數(shù)據(jù)孤島的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于風(fēng)暴潮預(yù)測(cè)模型的數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)，其特征在于，包括潮情信息數(shù)據(jù)庫(kù)、可視化管理終端、數(shù)據(jù)圖形化分析器三部分，其中：

潮情信息數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)潮位監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的潮位、氣壓、風(fēng)力、風(fēng)向、洋流基本要素，采用SQL SERVER網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)形式；

可視化管理終端，用于對(duì)該系統(tǒng)相關(guān)信息進(jìn)行可視化呈現(xiàn)，便于操作人員的管理和數(shù)據(jù)分析，它主要包括系統(tǒng)管理模塊、觀測(cè)站信息模塊、潮位信息模塊、典型風(fēng)暴潮信息模塊、增水預(yù)測(cè)模塊以及風(fēng)暴潮知識(shí)模塊；集成有用戶界面基本組件、ActiveX數(shù)據(jù)對(duì)象、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)和程序調(diào)用鏈接庫(kù)；可以設(shè)置不同權(quán)限的系統(tǒng)用戶，根據(jù)相應(yīng)的權(quán)限開放不同的系統(tǒng)管理功能；

數(shù)據(jù)圖形化分析器，基于MTATLAB的圖形用戶界面GUI設(shè)計(jì)的一種具有數(shù)據(jù)聚類、回歸分析、偏差分析等數(shù)學(xué)分析算法以及包含多種繪圖方式的分析工具，并且可同可視化管理終端相結(jié)合，通過可視化管理終端的潮位信息模塊、典型風(fēng)暴潮信息模塊、增水預(yù)測(cè)模塊進(jìn)行信息的交互。

優(yōu)選地，所述潮情信息數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)信息還包括：管理用戶數(shù)據(jù)；相關(guān)文檔、圖像數(shù)據(jù)；以及操作過程中所產(chǎn)生的臨時(shí)數(shù)據(jù)；所述可視化管理終端的增水預(yù)測(cè)模塊，內(nèi)置有四類風(fēng)暴潮增水預(yù)測(cè)模型，具體為：冷鋒低壓類預(yù)測(cè)模型、溫帶氣旋類預(yù)測(cè)模型、冷鋒類預(yù)測(cè)模型、臺(tái)風(fēng)類預(yù)測(cè)模型；同時(shí)，可以根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境調(diào)節(jié)相關(guān)的模型參數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明的基于風(fēng)暴潮預(yù)測(cè)模型的數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)由潮情信息數(shù)據(jù)庫(kù)、可視化管理終端、數(shù)據(jù)圖形化分析器三個(gè)部分組成，條理清晰，便于數(shù)據(jù)的分析和可視化管理。設(shè)置有用權(quán)限設(shè)置機(jī)制，可以更好的管理和保護(hù)原始數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的可靠性。設(shè)置的數(shù)據(jù)圖形化分析器可以很直觀的呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)所包涵的風(fēng)暴潮信息，提高了系統(tǒng)的可視性。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL SERVER網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)形式，所有的應(yīng)用軟件可以同時(shí)使用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，不僅減少了數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)的時(shí)間，同時(shí)也解決了數(shù)據(jù)孤島的問題。

附圖說明

圖1為一種基于風(fēng)暴潮預(yù)測(cè)模型的數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)的開發(fā)模式示意圖；

圖2可視化管理終端各模塊功能圖；

圖3數(shù)據(jù)圖形化分析器功能及流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

本發(fā)明實(shí)施例介紹了一種基于風(fēng)暴潮預(yù)測(cè)模型的數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)，目的在于實(shí)現(xiàn)風(fēng)暴潮基礎(chǔ)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的有效管理和可視化分析，同時(shí)解決數(shù)據(jù)孤島的問題。

1、該系統(tǒng)的開發(fā)模式示意圖如圖1所示，該系統(tǒng)主要由潮情信息數(shù)據(jù)庫(kù)、可視化管理終端、數(shù)據(jù)圖形化分析器三部分組成?？梢暬芾斫K端主要包括系統(tǒng)管理模塊、觀測(cè)站信息模塊、潮位信息模塊、典型風(fēng)暴潮信息模塊、增水預(yù)測(cè)模塊以及風(fēng)暴潮知識(shí)模塊；數(shù)據(jù)圖形化分析器主要是采用MTATLAB的圖形用戶界面(GUI)技術(shù)的基本界面組件組成。潮情信息數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)具體為潮情數(shù)據(jù)、文檔數(shù)據(jù)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)、關(guān)系數(shù)據(jù)以及臨時(shí)數(shù)據(jù)。

2、系統(tǒng)管理模塊功能如圖2所示，具有用戶檢索、用戶信息修改、增加刪除用戶和用戶操作權(quán)限設(shè)置等功能。用戶暫時(shí)分為管理員用戶和普通用戶，也可以根據(jù)需求設(shè)置不同的用戶權(quán)限。管理員用戶可以查看和管理當(dāng)前所具有的所有用戶的用戶名和密碼，以及具有其它模塊中對(duì)數(shù)據(jù)的添加和刪除等任何操作，具有最高的用戶權(quán)限。而普通用戶僅僅可以修改自己用戶的內(nèi)容，以及查看數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，提取相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和結(jié)果輸出，它不能改變?cè)械幕A(chǔ)數(shù)據(jù)。

3、觀測(cè)站信息模塊功能如圖2所示，主要是對(duì)觀測(cè)站的地理位置、數(shù)據(jù)情況等信息進(jìn)行管理，包括觀測(cè)站名、經(jīng)緯度、水位均值及數(shù)據(jù)起始日期等。同時(shí)，可以根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的時(shí)間，給出數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

4、潮位信息模塊功能如圖2所示，通過對(duì)站名和數(shù)據(jù)時(shí)間的選取可以查看具體的潮位信息數(shù)據(jù)，具有添加數(shù)據(jù)，刪除數(shù)據(jù)，修改數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)功能，也含有Excel表格大量導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)的功能接口，同時(shí)可以同數(shù)據(jù)圖形化分析器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析。

5、典型風(fēng)暴潮信息模塊功能如圖2所示，除了包含潮位信息模塊的相關(guān)功能之外，還具有典型風(fēng)暴潮信息的圖片顯示功能，可以更好的理解不同的風(fēng)暴潮類型。

6、增水預(yù)測(cè)模塊功能如圖2所示，它包含了四類風(fēng)暴潮增水預(yù)測(cè)模型，集體為冷鋒低壓類預(yù)測(cè)模型、溫帶氣旋類預(yù)測(cè)模型、冷鋒類預(yù)測(cè)模型、臺(tái)風(fēng)類預(yù)測(cè)模型，可以根據(jù)不同的環(huán)境特征調(diào)節(jié)不同的模型參數(shù)，對(duì)于單一的數(shù)據(jù)可以通過界面直接輸入，而對(duì)于大量的數(shù)據(jù)可以導(dǎo)入Excel表格進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果可以保留在原有表格或新建表格。同時(shí)通過數(shù)據(jù)圖形化分析器對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行直觀的顯示和分析。

7、風(fēng)暴潮知識(shí)模塊功能如圖2所示，主要是對(duì)一些常用或者經(jīng)典的風(fēng)暴潮資料包括文檔、圖像、視頻進(jìn)行管理便于查閱。考慮到隨著使用量的增加，資料體積會(huì)變大，系統(tǒng)預(yù)留資料轉(zhuǎn)移接口，可以把資料文件轉(zhuǎn)移到相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。

8、數(shù)據(jù)圖形化分析器的功能如圖3的A部分所示，包括數(shù)據(jù)分析和繪圖功能，內(nèi)置了數(shù)據(jù)分類、回歸分析、偏差分析等數(shù)學(xué)分析算法，把分析結(jié)果可以通過柱狀圖、折線圖、餅圖、玫瑰圖等形式顯示出來(lái)，已達(dá)到更好的可是可視化效果。數(shù)據(jù)圖形化分析器的操作流程如圖3的B部分所示，簡(jiǎn)單明了，易于操作。

9、潮情信息數(shù)據(jù)庫(kù)是通過SQL SERVER 2014構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，分別構(gòu)建了系統(tǒng)數(shù)據(jù)表、觀測(cè)站數(shù)據(jù)表、潮位數(shù)據(jù)表、資料數(shù)據(jù)表、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)表以及臨時(shí)數(shù)據(jù)表。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。