Hadoop和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市洪澇實(shí)時監(jiān)測中的應(yīng)用研究
本文選題:城市洪澇 + 大數(shù)據(jù) ; 參考:《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:近半個世紀(jì)以來,我國城市化進(jìn)程迅速推進(jìn),同時也伴隨著各種各樣的問題,其中比較嚴(yán)重的就是城市洪澇災(zāi)害。然而在經(jīng)濟(jì)和社會高速發(fā)展的21世紀(jì),城市化是不可避免的主要發(fā)展趨勢,如何應(yīng)對城市洪澇災(zāi)害就成為了城市化進(jìn)程中迫切需要解決的一個問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展,相關(guān)部門也迫切需要建立一個能及時監(jiān)測城市洪澇具體情況的城市洪澇實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)來做相關(guān)決策。本文在介紹國內(nèi)外城市洪澇災(zāi)害的基本情況和國內(nèi)外應(yīng)對城市洪澇災(zāi)害的一些主要措施的基礎(chǔ)上,針對原有的城市洪澇監(jiān)測系統(tǒng)難以分析處理海量數(shù)據(jù)和實(shí)時性難以達(dá)到要求的缺點(diǎn),提出了一個將大數(shù)據(jù)的分布式計(jì)算和存儲的開源軟件框架Hadoop和物聯(lián)網(wǎng)平臺IoT應(yīng)用于城市洪澇實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。本文具體的工作主要是利用分布式計(jì)算和存儲的開源軟件框架Hadoop分析城市DEM數(shù)據(jù)來科學(xué)合理的布置城市洪澇監(jiān)測點(diǎn),以及利用物聯(lián)網(wǎng)平臺IoT實(shí)時監(jiān)測并處理漬水點(diǎn)水位數(shù)據(jù),并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個城市洪澇實(shí)時監(jiān)控的方案。城市地面硬化面積增加,分析城市DEM數(shù)據(jù)找尋地勢低洼地帶來布置城市洪澇監(jiān)測點(diǎn)的方案就變得比較科學(xué)合理;又針對DEM數(shù)據(jù)隨著精度的增加、數(shù)據(jù)量和計(jì)算分析量都成倍地增長的特點(diǎn),將Hadoop用于城市DEM數(shù)據(jù)分析中。在對漬水點(diǎn)水位數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測處理方面,采用了基于物聯(lián)網(wǎng)平臺Io T與異網(wǎng)(Internet、電話網(wǎng)絡(luò)PSTN、手機(jī)短信網(wǎng)絡(luò)GSM、GPRS網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi以及局域網(wǎng)LAN)的信息交換技術(shù),并采用MQTT通訊協(xié)議保證數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸,保證了城市洪澇實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)時性。本文的城市洪澇實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)的架構(gòu)采用的是基于Linux操作系統(tǒng)的B/S架構(gòu),用Java語言編程實(shí)現(xiàn),并采用了分布式計(jì)算和存儲的開源軟件框架Hadoop、物聯(lián)網(wǎng)平臺IoT以及WebGIS等相關(guān)技術(shù),具有維護(hù)簡單、擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
[Abstract]:In the past half century, the process of urbanization in our country has been advancing rapidly, at the same time accompanied by various problems, among which the more serious is the urban flood disaster. However, in the 21st century, the rapid development of economy and society, urbanization is the inevitable main development trend, how to cope with urban flood disaster has become an urgent problem to be solved in the process of urbanization. With the rapid development of computer technology, it is urgent for the relevant departments to establish a real-time urban flood monitoring system to make relevant decisions. This paper introduces the basic situation of urban flood disaster at home and abroad and some main measures to deal with urban flood disaster at home and abroad. In view of the shortcomings of the original urban flood monitoring system, it is difficult to analyze and deal with the massive data and the real-time performance is difficult to meet the requirements. This paper presents an open source software framework (Hadoop) for distributed computing and storage of big data and IoT (Internet of things) platform for the design of a real-time urban flood monitoring system. The main work of this paper is to analyze the urban DEM data scientifically and reasonably by using the open source software framework Hadoop, which is distributed computing and storage, and to use the IoT platform of the Internet of things to monitor and process the waterlogging water level data in real time. On this basis, a real-time monitoring scheme of urban flood is designed. With the increase of urban ground hardening area, it becomes more scientific and reasonable to analyze the urban DEM data to find out the urban flood monitoring points caused by low-lying terrain, and to improve the accuracy of DEM data. Hadoop is used in the analysis of urban DEM data because the amount of data and the amount of computational analysis increase exponentially. In the aspect of real-time monitoring and processing of waterlogging point water level data, the information exchange technology based on Internet of things platform iot and Internet, telephone network PSTN, GSM / GPRS network, Wi-Fi and LAN LAN are adopted. MQTT protocol is used to ensure the real-time data transmission and the real-time monitoring system of urban flood. In this paper, the architecture of urban flood real-time monitoring system is based on the B / S architecture of Linux operating system, which is programmed by Java language. It also adopts the open source software framework Hadoop, the Internet of things platform IoT, WebGIS and other related technologies, which are distributed computing and storage. The utility model has the advantages of simple maintenance and strong expansibility.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TU998.4
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