1. 研究目的与意义（文献综述）
根据国际海事组织(internationalmaritime organization, imo)msc73通过修订的《海上人命安全公约》（solas）第5章的规定，300总吨以上的船舶到2002年需强制配备船舶自动识别系统(automaticidentification system, ais)，以加強水上生命安全、提高船舶航行的安全性和效率。
利用ais可对船舶的运动状态进行实时监控[1]。对船舶操纵人员来说，利用ais数据可了解本船及其他目标船舶的航行动态信息[2]，有利于船舶导航和避碰等行动；对海事交管部门来将，利用ais数据信息可对船舶进行管理及控制[3]；对事故调查人员来讲，利用ais数据信息回顾船舶发生事故前的动态信息，并提取有效的特征信息[4]-[5]，有利于事故的调查。目前，作为船舶避碰和自动交换信息的重要助航工具，越来越多的船舶配置了ais设备，补充了雷达获取信息的不足，船舶通过该设备能够自动实时地与其他装有同类设备的船舶交换位置、航速和航向等动态信息，可有效避免船舶碰撞等海损事故的发生。通过ais船舶也能向ais基站发送船名、识别码、目的地、是否装载危险货物等静态信息，同时还能接收管理当局通过基站发送来的助航和告警等信息[6]。ais与电子海图显示与信息系统（ecdis）系统结合使用对于减轻船员工作强度、帮助船员判断船舶所处态势，提供避碰相关信息，减少碰撞事故等方面起着重要作用。将ais引入船舶交通管理系统（vts），可有效提高vts系统的功能，效率以及可靠性，对保障海上航行安全具有重要意义。ais还可以应用于综合船桥系统（ibs），虚拟航标系统等[7]。ais的成功应用不仅可以提高船舶航行的安全性，还可以提高船舶管理的有效性，极大地避免了海上各种交通事故的发生[8]，而且还增强了船舶在海上航行中的相互识别能力，为实现海上交通安全的信息化管理提供了重要保障，而且还可使海事主管机关能够借助岸基ais电台提供的船舶信息及时掌握所辖海域交通状况，有助于加强海上交通管制并提高海域安全管理效率[9]。然而ais数据产生的信息量庞大，容易引起计算机数据处理效率显著下降的问题。同时，船舶ais数据中存在着大量的冗余和重复的信息，进一步降低了数据处理的效率。所以为了提高数据处理的效率，需要对那些冗余和重复的数据信息进行压缩，以降低存储设备的使用成本[10]。船舶ais数据应用非常广泛，但在这个越来越追求简便的时代，海量ais数据处理却凸显出了不足。第一，船舶ais数据内容多。船舶ais信息包括船舶的静态信息和船舶的动态信息这两方面的内容。其中静态信息包括：imo编码，呼号，船名，长度，宽度，吃水，目的港，选用航线计划等；动态信息包括：船位（实时），航向，对地航速，船首向，航行状态，转向率等。第二，船舶ais信息发布频率高。船舶ais信息一般到2s到6min发布一条[11]。基于这两个方面，当接收这些海量数据后，如何存储就成为一个难题。而事实上，船舶ais信息存在着大量的无效和冗余的信息。如果删除这些重复或冗余的信息，将会节省较多的存储空间和降低存储成本。因此在保持较低失真度的前提下，如何压缩这些无效和冗余的信息就显得尤为重要。
1.1国内外研究现状
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究内容
(1) ais数据的采集、解析与预处理
传统的ais数据存在异常数据、噪声数据及数据缺失等现象。对于异常数据和噪声数据应该进行剔除，从而达到减小数据容量的目的，在剔除过程中需要设立一个阈值，比如船舶的速度大于该水域内的最大航速、船舶的位置坐标出现在陆地上等情况都属于异常数据，所以这些影响研究结果的异常数据和噪声数据应予以剔除；在ais数据无线传输到岸基站时，难免会出现数据丢失等现象，这些异常现象导致绘制的轨迹不完整，从而影响最终可视化的准确性，那么就需要我们对残缺的数据进行重构，此过程可采用变率内插的方法实现重构。
3. 研究计划与安排
[1]2020.03.06-2020.03.15：完成毕业论文的选题工作；查阅相关文献资料，并联系导师，确定毕业论文的大体内容框架和研究方向；
[2]2020.03.15-2020.03.25：撰写开题报告和完成20000个字符的外文翻译，根据导师意见进一步修正和确定论文方向和具体内容，交予指导老师；
[3]2020.03.25-2020.05.01：按任务书要求撰写毕业论文，进一步完成论文撰写的技术环节，查阅文献，充实论文内容并且积极与老师进行交流讨论；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 周剑敏,王捷. 基于ais数据的智能船舶动态视频监控系统设计[j].上海海事大学学报,2009, 30(4): 26-29.
[2] 毛景魁.基于ais的船舶远程航行动态监控系统[d].上海: 上海海事大学,2006.
[3] 姚元卫,李飞镝. 基于ais的航行轨迹在引航实践中的运用[j]. 港口经济, 2013, 10: 58-61.
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