[发明专利]一种AIS数据处理方法及系统

说明书

本发明公开了一种AIS数据处理方法及系统，该方法包括：采集AIS数据，形成AIS数据消息；判断AIS数据消息中的数据是否存在异常，对AIS数据消息中的数据进行异常去除处理；对异AIS数据消息进行解码，并根据预置匹配规则对解码后得到的AIS数据进行匹配，形成AIS基础数据、AIS位置数据、AIS数据历史数据；建立AIS数据计算基础模型；将AIS基础数据、AIS位置数据、AIS数据历史数据以及AIS数据计算基础模型通过索引分布式文件存储形式存在至数据库。本发明实现了基于高质量AIS数据构建符合空间数据应用的数据资源池，可在此基础上基于标准数据服务实现数据的安全共享开放及相关监控管理。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体来说，涉及一种AIS数据处理方法及系统。

背景技术

船舶自动识别系统(Automatic Identification System，AIS)是一种新型的船舶避碰系统，也称无线电应答系统，用于船舶之间、船岸之间自动应答和识别，由AIS船台和AIS岸站系统组成，通过增强船舶识别和船舶动态信息收集的功能，实现船岸之间的信息传输和交换，可在航行安全、交通控制和海事管理方面发挥十分重要的作用。我国海事局自2003年起在沿海和内河沿岸建设船舶AIS岸基网络系统，同时在运输船舶上配备AIS船台，现已建成覆盖全国所有沿海水域和内河四级以上高等级航道水域的岸基网络。

随着该系统的深入推广和应用，海量船舶AIS数据不断积累，为后续数据分析应用创造了条件。船舶AIS数据内容丰富，能够从微观层面准确、真实地还原单条船舶的历史航行轨迹，从宏观层面反映群体船舶的航行特征、航道繁忙程度、港口作业效率、区域经济运行趋势和特点，对于行业管理部门和企业掌握行业发展态势、进行宏观决策等具有重要的支撑作用。

然而，目前针对AIS数据处理方法相对较少，大致分为两类：基于单船单轨迹的AIS数据处理方法和基于统计模型的AIS数据处理方法。其中，基于单船单轨迹的AIS数据处理方法依据船舶的AIS数据，如船舶自身位置、速度与航向等，判断异常数据并进行修复，该处理方法比较简单，不需要历史数据，但依赖于判别模型，无法在高速采样AIS数据信息的小区域内应用，普适性较弱；基于统计模型的AIS数据处理方法主要采用给定的AIS数据集，建立船舶正常行为的统计模型，再应用统计模型对目标实例进行判断，该处理方法具有较强的普适性，但在使用时仍需进行数据的物理完整性、空间逻辑完整性和时间精度识别等，处理过程比较复杂。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

为了解决相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种AIS数据处理方法及系统。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种AIS数据处理方法。

该AIS数据处理方法，包括：

采集AIS数据，并将采集的所有AIS数据写入到消息队列，形成AIS数据消息；其中，所述AIS数据包括AIS转发数据、AIS实时数据、AIS历史数据；

对所述AIS数据消息进行分析，判断AIS数据消息中的数据是否存在异常，并在判断结果为AIS数据消息中的数据存在异常的情况下，对AIS数据消息中的数据进行异常去除处理；

对异常去除处理后的AIS数据消息进行解码，并根据预置匹配规则对解码后得到的AIS数据进行匹配，形成AIS基础数据、AIS位置数据、AIS数据历史数据；

根据得到的AIS基础数据、AIS位置数据、AIS数据历史数据，通过预置的数据挖掘框架，建立AIS数据计算基础模型；

将AIS基础数据、AIS位置数据、AIS数据历史数据以及AIS数据计算基础模型通过索引分布式文件存储形式存在至数据库，形成结构化AIS数据库。