[发明专利]一种AIS数据处理方法

权利要求书

1.一种AIS数据处理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)从交通运输部航海保障中心数据库获取以ASII格式存储的原始AIS数据集，运用AISDecoder软件对原始AIS数据集进行解码得到由多条AIS数据构成的解码AIS数据集，解码AIS数据集中每条AIS数据结构包含：发送时间(time stamp)、船名(ship name)、海上移动服务标识(Maritime Mobile Service Identity，MMSI)、经度(longitude)、纬度(latitude)、航速(speed)、航向(course)、船艏向(heading)、转向速率(turn ofrotation)、船舶状态(status)、船舶尺度、吃水以及目的港；

2)设定船速门槛阈值V_limitsp和经纬度门槛阈值，经纬度门槛阈值包括经度最小值longitude_west、经度最大值longitude_east、纬度最小值latitude_south和纬度最大值latitude_north，其中，船速门槛阈值V_limitsp等于15kn，经度最小值longitude_west为研究水域西边界经度，经度最大值longitude_east为研究水域东边界经度，纬度最小值latitude_south为研究水域南边界纬度，纬度最大值latitude_north为研究水域北边界纬度；

3)采用船速门槛阈值V_limitsp和经纬度门槛阈值对解码AIS数据集进行数据筛选，具体为：将航速大于15kn的AIS数据、经度不在研究水域区域的AIS数据和纬度不在研究水域区域的AIS数据均从解码AIS数据集中剔除，得到筛选解码AIS数据集；

4)统计筛选解码AIS数据集中海上移动服务标识(Maritime Mobile ServiceIdentity,MMSI)的个数，即研究水域区域内船舶的数量，将其记为m，对筛选解码AIS数据集中所有的AIS数据以MMSI为基准进行主排序，以发送时间为基准进行升序排序，得到由m组排序AIS数据组成的排序解码AIS数据集，m组排序AIS数据对应为m条船舶的AIS数据记录，与m个MMSI一一对应；

5)将第k个MMSI对应的第k组排序AIS数据中AIS数据记录的条数记为n_k，k＝1，2，…，m，将第k组排序AIS数据中第j_k条AIS数据记录和第j_k+1条AIS数据记录之间的距离间隔记为表示第k个MMSI对应的船位点更新距离间隔，采用式(1)计算

式(1)中，为第k组排序AIS数据中第j_k+1条AIS数据记录的经度值，为第k组排序AIS数据中第j_k条AIS数据记录的经度值，为第k组排序AIS数据中第j_k+1条AIS数据记录的纬度值，为第k组排序AIS数据中第j_k条AIS数据记录的纬度值；

6)采用式(2)和式(3)计算排序解码AIS数据集中所有相邻两条AIS数据记录的距离间隔的均值μ和标准差σ：

7)将排序解码AIS数据集中每组排序AIS数据中所有距离间隔大于μ+3σ的前后两条AIS数据记录均标记为异常数据；

8)将标记为异常数据的每条AIS数据记录均从排序解码AIS数据集中剔除，得到处理后的AIS数据集，AIS数据处理完成，该处理后的AIS数据集可更好地用于绘制船舶轨迹。