异味处理与污水处理论文提纲

论文题目：基于投诉数据的排水管道异味问题可视分析

摘要：城市的管网系统用于收集污水并运输至污水处理厂,为水资源的循环利用发挥了重要作用,被称为城市的“血管”。管道的异味问题由来已久,污水管道中容易产生各种有气味的化合物,并通过井口释放的大气中,对附近居民造成滋扰。例如在加拿大艾伯塔省的埃德蒙顿市在过去十多年间记录了一万多条投诉,这些记录包含发生投诉的位置和日期,但是异味的具体来源和异味的剧烈程度等信息很少,无法得到有效的结论。而且这些投诉信息分布范围广,给分析带来了挑战。针对上述问题,本文设计了一个可视化系统,从时空的角度分析投诉的演变情况,进而探索异味产生的规律。首先本文使用基于密度的聚类算法DBSCAN找出投诉密集的区域并用凹包围起来,用户可以调整参数改变簇的大小。其次,本文提出了一种可视化技术,利用四叉树建立空间索引,形成二维到一维的映射,根据映射关系生成方格图使用户能够跟踪局部地区投诉的时空变化。此外,用户可以使用周期图查看数据是否存在周期规律,且用户可以选择两个区域进行对比分析。为了方便用户了解不同社区的特征,本文设计了基于社区的投诉分布图,并与散点矩阵和条形图进行关联,用户点击不同的社区即可查看相关信息。通过可视分析,研究人员可以获得有关污水管道异味问题的假设,进一步探讨其周期,爆发和其他模式特征,并帮助研究人员识别潜在问题,便于城市管理者有效的分配资源在适合的地方,同时提高居民的生活质量。

关键词：污水管道异味;四叉树;可视分析;时空数据

学科专业：软件工程

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.3 论文主要工作及创新

1.4 章节安排

第2章 相关技术和工具

2.1 相关技术

2.1.1 空间映射

2.1.2 地理数据可视化

2.1.3 时变数据可视化

2.2 相关工具

2.2.1 前端可视化工具D3和jQuery

2.2.2 地图可视化工具Leaflet

2.2.3 地图服务提供商Mapbox

2.2.4 GIS平台软件ArcGIS

第3章 可视分析框架

3.1 需求分析

3.2 设计理念

3.3 可视分析流程

3.4 分析方法

3.4.1 数据预处理

3.4.2 投诉的时空聚类

3.4.3 地图的空间映射

第4章 可视分析与交互设计

4.1 数据介绍

4.2 可视化系统界面

4.3 系统详细介绍

4.3.1 热点事件发现

4.3.2 投诉的时空变化分析

4.3.3 周期性分析

4.3.4 基于社区的特征分析

第5章 案例分析

5.1 投诉的周期模式分析

5.2 异常投诉事件分析

5.3 用户调研

第6章 总结和展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢