海洋信息融合试验床中的数据评估技术研究

摘要

随着海洋信息科技的发展，在海洋监测，海洋数据获取以及海洋数据融合算法上都有了很大的发展，但是在全球海洋中仍有许多空白区域，而无论是遥感数据还是推演精度都受大气环境干扰，尤其是云、雨等水汽丰富海域，不是实测区域的产品精度及可靠性更不易把握，所以尽管各融合算法，无论是同化方法，还是反演技术，都不能得到精确的结果，又或是说即使融合结果给定了很高的精度，但是该结果是否可信，是海洋评估中的一大研究难点。 本文在传统的通过信度，信息增益等评估方法的基础上提出了信息的互评估，即不仅是单方面的从信源信息或融合结果出发，给出信息的评估，而是把信源信息跟融合结果统筹起来，使其相互利用，相互评估，进而给定一个比较充分，可靠的评估，即信息的互评估。 本文通过计算信源信息的利用率，得知信源信息的使用情况，即信源信息在融合过程中的损耗，进而来评估融合结果的好话。如果信源信息在融合过程中有很小的信息利用率，即有很大的损耗，但融合结果却给出了很高的精度，则可以断定该信息是负信息，即融合结果不好。如果信源的信息利用率高，即信息在融合过程中的损耗较小，则融合结果的可信度就高。 本文从信息互评估的角度，主要开展了以下研究： 第一，在海洋信息融合试验床中，提出使用背景知识库，作为信源评估的一个标准。在信源进入系统之后利用背景知识库中的信息对信源进行分析，对其质量和信度给出第一评估，从而得知该信源所提供的信息的可靠程度。 第二，本文提出信息衍生集的概念。在传统的信息评估中，粗糙的认为随着的信源数目的增加，信息量就会增加，这种信息的评价有其弊端。因为当加入一个信源之后，该信源与原信源组有多种组合方式，当与原信源一致性高时，则信息量增大，减少了信息的不确定性，但是当该信源与原信源组有很高的冲突性时，势必会增加信源组的不确定性。针对与此，本文提出了信息衍生集的概念，根据信源间的组合方式，构成信息衍生集，更准确的描述信源间的关系。 第三，针对海洋信息融合中所存在的问题，本文打破了传统的单一的评估方式，提出了信息互评估的概念，不但是从信源或是融合结果来评估信息，而是实现信息的相互利用，相互评估，利用信源信息来计算融合结果信息的不确定性，对融合结果做初步评估；利用融合结果来评估信源信息的使用情况，进而对信源信息进行评估，最终实现信息的互评估。 第四，本文针对信息论中对信源使用情况不透明的情况，提出了使用信息利用率来对信源信息进行评估，使人们能更准确或者说更确切的知道信源的使用情况，从而为订正信源组合，提高参与融合的信源组质量，并最终达到提高融合结果质量的目的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1海洋信息融合试验床数据评估技术的研究背景及意义

1.2国内外研究现状及存在问题

1.2.1海洋信息融合试验床数据评估技术的国内外研究状况

1.2.2海洋信息融合试验床数据评估技术现存在问题

1.3本文研究内容

1.4全文结构

第二章海洋信息融合试验床模型

2.1试验床的种类及通用模型

2.1.1基于仿真试验床模型

2.1.2基于分布式试验床模型

2.2海洋信息融合试验床中的知识库

2.2.1背景知识库

2.2.2客观数据库

2.3信息融合技术

2.3.1传统信息融合技术

2.3.2衍生多源信息融合技术

2.4海洋信息融合试验床模型

2.4.1海洋信息融合试验床总体模型

2.4.2海洋信息融合试验床中的信源评估

2.5本章小结

第三章海洋信息融合试验床关键技术描述

3.1信息的量化表达

3.1.1信息的不确定性表达

3.1.2信息的正负评估

3.1.2信息的互评估

3.2信息衍生集

3.2.1信源的区间组合方式

3.2.2信源的信息解析

3.2.3信息衍生集的生成

3.3本章小结

第四章海洋融合试验床评估

4.1信源权值的计算

4.1.1信源原始权的定义

4.1.2信源衍生权值的计算

4.2信源利用率评估

4.2.1融合结果信息增益

4.2.2融合结果的信息测度

4.2.3信源信息利用率的计算

4.2.4信源信息利用率的计算评估

4.3信源损耗率评估

4.4本章小结

第五章海洋信息融合试验床模型的实现

5.1设计目标

5.2海洋信息融合系统系统模型

5.2.1海洋信息融合系统功能模型

5.2.2系统功能描述

5.3示范系统

5.3.1数据处理模块

5.3.2数据融合模块

5.3.3可视化显示模块

5.3.4数据评估模块

5.4结果分析

5.5本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文

作者在攻读硕士学位期间所作的项目

致谢