【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航运数据挖掘，具体涉及一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法。
技术介绍
1、随着经济迅速扩张，以及航海航运技术的快速发展，航运行业的迅速发展离不开卫星图像的识别技术，通过卫星图像进行港口航运信息的识别，识别技术涉及船舶自动识别系统；港口航运信息通过船舶自动识别系统实现船与船、船与岸之间的实时数据交换以及目标信息识别等功能。
2、但是现有的港口航运信息挖掘过程中，涉及船舶航行轨迹的分析，对于船舶航行轨迹的确定一般采用卫星图像的识别技术识别历史航迹中的路线或者通过实地勘察获取港口航运的航迹信息，这些信息的采集和获取中通常忽略船舶自身条件以及社会习惯航线的影响，规划的航线通常具有较大的主观性，并且在后续的实际航行过程中很少对航迹也就是船舶航线进行调整和进一步的规划分析，导致现有规划航线与船舶的实际航线需求不一致。
3、并且在环境因素影响较大的情况下，由于交通量的增加，船舶航运过程中的航线越来越多，容易导致航线轨迹交叉，最终影响船舶航线的安全行驶，容易出现船舶碰撞等严重交通事故，影响人员生命及财产安全。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，解决以下技术问题：
2、(1)怎样提高航线与船舶行驶的匹配度，减少航线偏移度，提高航线利用效率；
3、(2)如何降低航线轨迹交叉导致的船舶碰撞几率，保证船舶航行安全性。
4、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
5、
6、s1、获取航运原始卫星图像信息并进行预处理，获取航运ais数据；
7、s2、根据航运ais数据获取特征信息并进行目标信息特征提取；
8、s3、识别目标信息特征并进行港口航向轨迹预测分析；
9、s4、根据预测分析结果获取运维策略；
10、s5、根据运维策略构建航运信息服务模型，输入实时航运信息并输出结果，实现预设船舶航运轨迹的调整。
11、优选地，所述港口航向轨迹预测分析的方法为：
12、s31、构建航运信息可视化系统；
13、s32、根据航运信息可视化系统匹配数据挖掘算法，实现轨迹可视化并输出船舶轨迹变化数据；
14、s33、获取一段时间内一定区域内的n种船舶轨迹变化数据随时间变化曲线e1、e2......en；
15、s34、分别将曲线e1、e2......en与预设标准曲线eith建立在同一坐标系中，并计算同时间段内的的曲线面积差的绝对值δs1、δs2...，δsi...δsn；其中i∈n，且i＞1；
16、将δsi与预设阈值进行比对：
17、若δsi大于预设阈值，则判断船舶运行轨迹存在偏移风险，生成运维策略，采集当前船舶运维数据并分析；
18、若δsi小于预设阈值，则判断船舶运行轨迹不存在偏移风险，继续运行。
19、优选地，所述运维策略的生成过程为：
20、通过公式计算出航线调整系数vrou；
21、其中，vslo为斜率变化值，v0为斜率变化标准值；s为船位偏移量，s0为船位偏移量标准值；δs为预设船位偏移量偏差值；d为船体吃水深度，v为船体速度变化值；f(d，v)为偏移船体因素影响函数；k为斜率调整系数。
22、优选地，通过将所述航线调整系数vrou与预设阈值(va，vb)进行比对：
23、若vrou≤va，则继续运行；
24、若vb＞vrou＞va，则进行航线调整；
25、若vrou≥vb，则生成预警信号；
26、所述预警信号用于对船舶状态进行预警。
27、优选地，所述航线调整的过程为：
28、获取当前船舶航运状态信息及对应的时间信息；
29、通过公式获取船体航运状态系数vshi；其中，[ti，tj]为船舶处于工作状态的时段，[tx，ty]为船舶处于非工作状态的时段，δ、ε为预设权重系数，且δ＞ε＞0；
30、将船体航运状态系数vshi与预设阈值vith进行比对大小：
31、若vshi≥vith，则判断船舶航运路线紧张，减少船舶航线；
32、若vshi＜vith，则判断船舶航运路线宽松，增加船舶航线。
33、优选地，所述航运信息服务模型包括：
34、信息采集层，用于采集航运信息，所述航运信息包括船舶数量、货物重量、航线、港口；
35、数据管理层，用于对航运信息数据进行处理和加工实现数据的传输和储存；
36、网络构建层，用于根据网络技术构建网络框架，对航运信息进行建模处理并输出信息关联实体；
37、信息服务层，用于对信息关联实体的服务结果进行信息服务；
38、通信技术层，用于根据客户请求实现关联信息服务。
39、优选地，所述航运信息服务模型的工作过程：
40、根据客户端业务服务需求从信息采集层获取货物搭载船舶信息；实现数据管理层对货物搭载船舶信息的管理；
41、根据货物搭载船舶信息进行关联规则分析获取信息关联实体；
42、依据信息关联实体实现网络构建层进行关联信息建模；
43、提取建模后的关联信息服务结果并通过信息服务层发出信息服务请求；
44、通过通信技术层根据信息服务请求实现信息发布并将信息反馈给用户。
45、优选地，所述航运信息可视化系统包括：
46、数据加载端，用于实现目标信息特征的数据化加载，目标特征信息包括船舶信息及航线信息；
47、可视化窗口，用于进行可视化数据表达，所述可视化窗口包括地图界面、图表界面；
48、操作端，用于根据可视化窗口的实时航海信息进行检测和调整。
49、本专利技术的有益效果：本专利技术通过对港口航向轨迹预测分析能保证获取船舶航运过程中的航线是否存在偏移，保证多重航线安全，避免船舶航线交叉，在较差的天气影响下，在能见度低下时，减少船舶碰撞事故发生的概率。
50、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，所述港口航向轨迹预测分析的方法为：
3.根据权利要求2所述的一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，所述运维策略的生成过程为：
4.根据权利要求3所述的一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，通过将所述航线调整系数VRou与预设阈值(VA，VB)进行比对：
5.根据权利要求4所述的一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，所述航线调整的过程为：
6.根据权利要求1所述的一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，所述航运信息服务模型包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，所述航运信息服务模型的工作过程：
8.根据权利要求2所述的一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，所述航运信息可视化系统包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，所述港口航向轨迹预测分析的方法为：
3.根据权利要求2所述的一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，所述运维策略的生成过程为：
4.根据权利要求3所述的一种基于卫星图像的港口航运信息挖掘方法，其特征在于，通过将所述航线调整系数vrou与预设阈值(va，vb)进行比对：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄猛，董蓓蓓，石京杰，
申请(专利权)人：江苏财经职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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