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基于主成分分析法的海洋地质灾害预报决策系统的设计实现
作 者: 张庆红
导 师: 王日宏
学 校: 青岛理工大学
专 业: 计算机应用技术
关键词: 海洋地质灾害 指标体系 评价模型 主成分分析法
分类号: P736
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
近年来,随着经济的快速蓬勃发展,海洋的合理开发利用和海洋地质灾害的综合预防,成为国民经济和人类社会健康、持续发展的重要工作之一。因此,正确的分析预测海洋地质灾害的情况,对海洋地质灾害进行合理评价并做出预报,越来越成为必要。本文对海洋地质灾害决策的问题进行简要的叙述后,针对海洋的地质环境,根据指标选取的原则,建立了指标管理模型和指标体系的基本框架,选取了海洋地质环境方面的诸多重要的性能指标,为海洋地质灾害决策系统建立了一个合适的评价模型。海洋地质灾害决策系统是一个由多因子构成的复杂系统,地质灾害决策受诸多指标因子的影响,从而使一些评价方法在进行地质灾害分析时表现出一定的局限性。由于主成分分析法是将多维因子纳入同一系统中进行定量化研究,将原始因素或变量进行提取和简化的一种算法,所以本文将该算法作为海洋地质灾害决策的算法。本文介绍了主成分分析法的基本原理和计算步骤,并简要总结了其在决策问题中的应用情况。由于主成分分析法在简化数据的同时,又保留了原始数据的必要信息,所以能得到真实可靠的结论,在海洋地质灾害预报的决策问题中有很好适用性和可行性。采用C#编程技术,实现了相应的基于主成分分析法的海洋地质灾害预报的决策系统。对该系统的运行结果进行分析,得出影响海洋地质灾害的主成分因子,提出对策建议。
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全文目录
摘要 8-9 Abstract 9-10 第1章 绪论 10-15 1.1 课题的背景及意义 10-11 1.2 国内外的研究现状 11-12 1.3 本文的结构 12-15 1.3.1 研究的内容 12-13 1.3.2 项目的开发方法 13 1.3.3 本文的组织结构 13-15 第2章 海洋地质灾害决策问题的基本理论 15-20 2.1 监测地点的选取 15-16 2.2 监视监测数据获取 16-17 2.2.1 卫星遥感监视监测获取数据 16-17 2.2.2 航空遥感监视监测获取数据 17 2.2.3 地面监视监测获取数据 17 2.3 监视监测数据管理 17 2.4 监视监测数据传输 17-18 2.5 评价与决策支持 18-19 2.6 系统设计的原则 19-20 第3章 主成分分析算法理论 20-31 3.1 主成分分析法的产生与发展 20-21 3.2 主成分分析法概要 21-23 3.2.1 主成分分析的定义 21 3.2.2 主成分分析的基本原理 21-23 3.3 主成分分析法的计算步骤 23-27 3.3.1 数据标准化 23-24 3.3.2 计算相关系数矩阵 24-25 3.3.3 求R 的特征值并确定主成分个数 25 3.3.4 计算各主成分的值 25-26 3.3.5 计算因子载荷,解释主成分的意义 26-27 3.4 主成分分析的逻辑框图 27-28 3.5 主成分分析的关键技术 28-31 3.5.1 矩阵处理 28-29 3.5.2 主成分个数确定 29 3.5.3 主成分值及因子载荷 29-31 第4章 主成分分析法在决策中的应用 31-38 4.1 主成分分析法在决策中应用的优势 31-33 4.1.1 主成分分析法的优点 31-32 4.1.2 主成分分析在本课题应用中的优势 32-33 4.2 主成分分析法在决策中的应用情况 33-36 4.2.1 主成分分析法的应用 34-35 4.2.2 主成分分析法在本课题中的应用 35-36 4.3 主成分分析法在本课题中应用的步骤 36-38 第5章 评价指标体系模型的建立 38-51 5.1 构建指标体系的原则 38-39 5.2 指标体系的基本框架 39-40 5.3 指标管理模型 40-43 5.3.1 指标体系的初选与优化 40-41 5.3.2 指标规范化处理 41-43 5.4 指标评价模型 43-46 5.4.1 评价对象模型 43-44 5.4.2 指标的选取及含义 44-46 5.4.3 评价方法模型 46 5.5 指标测量工具 46-51 5.5.1 海域使用卫星遥感动态监视监测 46-48 5.5.2 海域使用航空遥感监视监测 48-49 5.5.3 海域使用地面监视监测 49-51 第6章 海洋地质灾害预报决策系统的实现 51-65 6.1 系统的设计与实现 51-54 6.1.1 系统的主要功能 51 6.1.2 系统开发环境与工具 51-52 6.1.3 系统功能总体模块规划 52 6.1.4 系统工作流程 52-53 6.1.5 系统的主要功能实现 53-54 6.2 构建评价指标体系 54-56 6.3 海洋地质灾害的决策分析 56-62 6.3.1 指标的标准化处理 56 6.3.2 计算相关系数矩阵 56-57 6.3.3 求R 的特征值及贡献率 57-58 6.3.4 确定主成分个数 58-60 6.3.5 计算主成分值 60-61 6.3.6 求因子载荷矩阵 61-62 6.4 海洋发生地质灾害的结论分析 62-63 6.4.1 主成分值的意义 62-63 6.4.2 因子载荷矩阵的意义 63 6.5 海洋地质灾害的预报和对策 63-65 结束语 65-67 参考文献 67-71 攻读学位期间主要的研究成果目录 71-72 致谢 72
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中图分类: > 天文学、地球科学 > 海洋学 > 海洋基础科学 > 海洋地质学
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