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【6h】

基于大数据的区域能源经济环境系统耦合模型研究及应用

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摘要

1.1.1 课题研究背景

1.1.2 课题研究意义

1.2 国内外研究现状及综述

1.2.1 大数据研究及应用概况

1.2.2 3E系统研究常用模型概述

1.3 课题研究内容及本人的主要工作

1.4 本章小结

第2章 基于MapReduce框架的3E系统指标体系属性约简模型研究

2.1 粗糙集理论与信息熵的基本概念

2.1.1 粗糙集理论的基本概念

2.1.2 信息熵的基本概念

2.2 MapReduce算法介绍

2.3 基于MapReduce的粗糙集与信息熵的属性约简模型构建

2.3.1 基于MapReduce的信息熵计算算法

2.3.2 基于MapReduce的互信息计算算法

2.3.3 基于MapReduce的属性核计算算法

2.3.4 基于MapReduce的粗糙集和信息熵属性约简算法

2.4 结果分析

2.5 本章小结

第3章 能源-经济-环境系统耦合模型研究

3.1 3E系统综合发展水平模型

3.1.1 基于主成分分析法的区域3E系统综合发展水平模型的构建

3.1.2 京津冀区域3E系统综合发展水平结果及分析

3.2 “δ”模型研究概述

3.3 基于“θ’’模型的3E系统协调度研究

3.3.1 3E系统耦合模型的构建

3.3.2 3E系统耦合建模流程

3.3.3 京津冀区域实例计算

3.4 基于“β”模型的3E耦合模型结论分析

3.4.1 3E系统二元关系协调度分析

3.4.2 3E系统三元关系协调度分析

3.5 本章小结

第4章 基于Hadoop框架的3E系统大数据平台的构建

4.1 Hadoop平台框架

4.2 数据库设计与数据收集

4.3 本章小结

第5章 3E系统耦合模型在3EDSS平台上的开发与实现

5.1 3EDSS平台概述

5.2 3EDSS平台功能扩展

5.3 3E系统耦合模型在平台上的开发实现

5.3.1 模型研究模块

5.3.2 应用研究模块

5.4 本章小结

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

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摘要

随着社会的不断进步,经济发展、能源消耗与环境保护之间的关系变的越来越紧密。能源是经济发展的驱动和主要推动力,能源消耗存在利用率低、能源结构不合理等问题,从而导致了一系列环境问题的出现。因此,能源-经济-环境(Energy-Economy-Environment,3E)的协调发展问题,受到越来越多的关注。随着互联网技术的发展,数据采集技术日渐成熟,3E系统的数据量日渐庞大,存在海量、多元化的特性。本文通过对3E系统大数据的挖掘,从中提取对3E系统影响较大的指标。在此基础上,构建了以区域为尺度的能源、经济、环境系统耦合模型,为政府相关部门的决策者,提供理论依据和科学依据。
  本文主要完成以下工作:
  (1)基于MapReduce并行处理框架,构建了粗糙集与信息熵的属性约简算法。并对已收集到的3E系统数据进行并行计算,结合京津冀区域特点,构建京津冀地区能源-经济-环境系统指标体系。
  (2)对3E系统发展进行定量化研究,构建基于主成份分析法的3E系统综合发展水平模型,并以京津冀地区为研究对象进行实例计算。
  (3)研究3E系统内在关系,构建“δ-θ-β”系列能源、经济、环境系统耦合模型。借鉴已有的“δ”模型的构建思路,构建基于“θ”的3E系统协调度模型。并以京津冀地区为研究对象对模型进行验证。在此基础上叠加“β”模型,对计算结果进行分析。
  (4)以Hadoop框架为基础搭建3E系统数据平台,将关系数据库中的数据转存至基于HBASE非关系型数据库,并更新和扩充3E数据库。
  (5)将3E系统耦合模型在“能源-经济-环境可持续发展决策支持”(简称3EDSS)平台上开发实现,提供接口供用户调用。并以京津冀为例,将模型研究步骤、实例计算、结果分析在应用研究模块上进行展示。

著录项

  • 作者

    乔鑫;

  • 作者单位

    华北电力大学;

    华北电力大学(北京);

  • 授予单位 华北电力大学;华北电力大学(北京);
  • 学科 计算机技术
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 王默玉,张冠一;
  • 年度 2017
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 F426.2;TP311.13;
  • 关键词

    能源经济环境系统; 大数据; 耦合模型; Hadoop框架;

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