javaweb畢業設計開題報告精選

本文是一篇開題報告，開題報告包括綜述、關鍵技術、可行性分析和時間安排等四個方面 。由于開題報告是用文字體現的論文總構想,因而篇幅不必過大,但要把計劃研究的課題、如何研究、理論適用等主要問題寫清楚。（以上內容來自百度百科）今天為大家推薦一篇開題報告，供大家參考。

 

題目：基于地質災害群專結合監測預警系統的研制

 

一、研究背景及意義

 

我國西南部地區由于地理條件多以山區、丘陵等為主，經常發生地震、滑坡、崩塌、泥石流等地質災害。僅從2008年到2014年，西部地區就發生過幾次較大的地震。其中包括2008年5月21日在四川的汶川地震、2010年4月14日的青海玉樹地震、2011年3月10目的云南盈江地震、2013年4月20日的四川雅安地震以及2013年7月22日的甘肅定西地震，共計造成7萬多人死亡、38萬人受傷，造成的經濟損失更是巨大。除此之外我國西南部地區還經常受到滑坡、崩塌和泥石流這三種典型地質災害的威脅，僅從2008年到2012年，云南省境內彝良、保山、威信和楚雄就發生過比較嚴重的山體滑坡事故，造成88人遇難。而貴州省在2013年也發生過地質災害73次，其中大部分為滑坡，造成31人死亡，8人失蹤，直接經濟損失多達5000多萬元。

2010年四川省雅安市境內二蠻山發生嚴重的山體滑坡，滑坡長1.6公里，高度600多米，垮塌土石方量約120萬立方米，造成20人失蹤，91戶房屋倒塌。地質災害不僅在中國嚴重威脅人民生命和財產，而且在世界很多國家都頻頻發生，2014年4月2日，阿富汗東北部巴達赫尚省荷波巴利克村就發生了大規模的山體滑坡，由于道路不便使得救援不夠及時，并且救援難度很大，造成500人死亡，2000人失蹤。從以上事例可以看出，地質災害已經對人類造成了深重的災害和傷害，因此需要詳細分析其產生原因和地理運動機理，以便做出相應的對策來減少和預防地質災害帶來的損失。

造成地質災害的原因大體上分為兩類，自然因素和人為因素。自然因素造成的地質災害是指完全由于自然環境的變化等客觀因素造成的地質災害，例如地震就是典型的自然災害，因為客觀因素太多而且非常復雜，地震一直很難做到提前精準預報。人為因素造成的地質災害是指由于某種人為動作（如施工等），從而造成一些隱患，地質經過一段時間的變化累積從而引發地質災害，比較典型的人為因素造成的地質災害，例如在修建高速公路時，兩旁會形成一些類似小山丘的邊坡，而這些邊坡隨著時間其地質會不斷發生變化，容易出現坍塌等地質災害，本文所介紹的專業監測也是以貴州某地區的邊坡作為監測預警的示范區。與此同時，我國西南部地區由于地處青藏高原、云貴高原和四川盆地，地形地貌異常復雜，高原與盆地相互作用，地勢平衡打破使得高原周邊發育出大量斷裂區，而斷裂區隨著時間會慢慢形成斷裂帶從而形成極具威脅性的地質災害安全隱患，加之我國地處東亞季風區域，一旦到了盛夏季節則會暴雨不斷，這些斷裂區受到  雨水沖擊更容易造成局部巖體滑落或斷裂從而引發滑坡、崩塌和泥石流。由于大部分類型的地質災害都具備預報難度大、發生迅速、危害巨大等特征，因此如何減少或者避免這些災害帶來的損失，無疑成為了一個關系國計民生的關鍵性問題。

 

對地質災害進行監測手段，大體上分為兩種：

1、專業監測，2、群測群防。專業監測是指監測人員隊伍由專門從事地質災害的相關人員組成，采用比較科學合理的監測手段獲取地質數據，并對數據進行分析和預警，該手段由于屬于專業監測，因此監測的指標通常都會進行量化并且精度較高，監測判據也相對科學合理，但是專業監測會耗費大量的人力物力和財力，而我國西南部地區地質災害點非常多，并且災害面分部廣泛，交通不便，在許多偏遠山區丘陵地帶要進行大規模的監測和預警幾乎不可能，因此該手段雖然效率高，但是成本大。群測群防即發動當地百姓共同監測共同防止地質災害，是一種低成本、實用性強的監測手段。該手段由于是一些普通百姓參與數據上報工作，他們屬于地質災害非專業人士，因此監測的指標很多都不能夠量化，只能是定性描述，但是由于成本低，因此適合大面積大范圍的監測。群測群防手段最初提出時，曾受到質疑，認為該手段理論上可行，實際操作難度大且監測數據不可靠，但是隨著近年來地質災害頻發，群測群防手段越來越受到重視。

2003年頒布的地質災害防治條例，其中第15條明確提出要加強地質災害群測群防體系的建設，可見該手段已經被普遍認可并且也已經有不少成功案例。專業監測和群測群防構成了地質災害監測預警體系不可缺少的部分，兩種手段如果能夠結合運行，取長補短，必將為我國地質災害監測預警事業作出巨大貢獻。

本文中關于專業監測預警示范區位于貴州省畢節至威寧高速公路（簡稱畢威高速公路）zk93+437~zk93+988左側高邊坡（工點地理位置：貴州省畢節市赫章縣野馬川鎮烏木鋪村），該邊坡全長551m,原設計最大開挖高度為125m（每級高度為15m,坡比為1:0.3,平臺寬2m），邊坡綠化防護。根據設計文件進行開挖，隨開挖進行，臨空面增大，坡體坡面破碎，節理裂隙、溶洞、溶槽發育，邊坡穩定性差，局部坡面出現拉裂變形、坍方掉塊等現象。因此急需要對該邊坡進行監測，設計并實現一套專業監測的地質災害監測預警系統，保證實時了解邊坡的最新動向，并及時作出應急措施。

 

本文中關于群測群防測預警示范區位于貴州貴陽市開陽縣，人口達到43萬，該地區總面積約2000平方公里，其地形地貌比較復雜，包含山地、丘陵和盆地等，由于長時間的風化、侵蝕和溶蝕，引發了許多地質災害安全隱患，其中夏季降雨量有時到達紅色預警等級，造成地表裂縫較大，地下水動態處于浸水甚至冒水狀態，因此需要根據以上特點，設計并實現一套群測群防監測預警系統用于保證保障人民群眾的生命和財產安全。綜上所示，本項研究具有一定的創新性和實用性，對我國西南部地區的地質災害監測預警具有一定的示范意義和參考借鑒價值。

 

二、研究現狀

 

地質災害在不同的時代背景其意義不同，在20世紀60年代前，地質災害發生較少，造成損失較小，因此對其的研究重點集中在災害機理分析和災害理論預測兩個方面，著重研究災害形成原因和過程。至70年代后，由于各種類型的地質災害頻發，造成的損失急劇增加，給人類帶來了深重的災難，使得人們逐漸將地質災害研究重點由原來的“分析災害原因”轉換為“減少損失”上。到了20世紀80年代后期，由于gis（地理信息系統）的大量推廣和應用，大大推進了地質監測預警工作，如法國利用spot衛星三維測量立體成圖技術進行大范圍的災害監控，不僅能夠將防災面積大大擴張，而且數據實時性很好。加拿大、歐洲和日本利用干涉雷達技術和差分技術，大幅度提高了測量數據的精確度和準確性。同時，國外在地質災害模型建立和計算機模擬仿真這

 

兩個方面也取得了較大進展，特別是將ddrs遙感技術、gps全球定位系統和gis地理信息系統這三種技術結合，使得地質災害監測預警又有了質的突破，國外的地質災害監測預警重點也越來越偏向于將計算機網絡技術引入從而實現數字模型建立并模擬出地質災害的整個過程，關于這一點上已經取得重大突破。因此總結國外的研究，主要有四個特點：

1、合理運用現代先進科學技術手段和方法對地質災害的發生機理、特征方面研究的相當深入。

2、重視數據的搜集和保存，對于部分地區實行較為全面的災害性評價，最后將資料整合并搭建地質災害數據庫。

3、對典型的災害區進行了較為先進的監測預警，例如美國地質調查局和氣象局合作，在海灣地區建立滑坡監測預警系統，并較為準確的預報了滑坡的發生。

對于國內的地質災害研究，我國地質災害研究工作起步較晚，早期對地質災害研究領域較窄，基本僅限于以地震災害為主的研究。在85期間，地質災害研究領域逐步擴寬，例如滑坡、崩塌、泥石流等。至80年代，許多專家開始從地質災害本身的客觀特性發出，從而形成了比較豐富的理論知識與大量的實踐創新。

到了現在，我國基本上已經形成多樣化的地質災害監測預警系統，將一些成熟的理論和技術（如gis技術、元胞自動機原理等）進行綜合運用，并研發出了具備較大實用價值的監測預警系統?？偨Y來看，我國關于地質災害監測預警研究具備以下特點：

1.對實際的地質狀況進行了大規模的調查和統計，掌握了我國地質災害總體分布規律和特性，從而更加清楚的認識到了我國地質災害形成的機理[19-22]

 

2.提出了“群測群防”為主的監測預警系統，以縣級或者鄉級為單位，讓人民參與地質災害監測預警工作，大大節省物力財力。

3.對于監測預警技術更加精確化，從原來的定性研究逐漸轉換為定量、非線性研究，確保監測預警工作的可靠性。但是我國的地質災害監測預警還是存在一些不足和問題，主要有以下幾點：

1、數據采集節點穩定性較差。為了實現無人值守監測，一般會將監測儀器放置在野外，但是野外供電不便，且儀器在高溫、高濕等惡劣環境下容易故障或者損壞，從而造成數據采集工作穩定性較差。

2、監測數據傳輸安全性有待提高。數據傳輸有多種方式，常用方式是通過internet網絡將數據發送到監測中心的服務器，但是服務器暴露在公網中會引發安全性問題。

3、監測數據傳輸穩定性性有待提高。數據傳輸方式如果需要用到internet,那么數據采集節點必須通過移動網絡才能接入到internet,因此采集節點附近必須要有移動網絡覆蓋，但是偏遠山區網絡覆蓋較差，位于網絡盲區的采集節點，數據傳輸穩定性較差。

4、對于監測數據進行預警分析科學性和合理性有待提高。雖然目前已經出現了許多監測預警平臺，但是平臺的數據處理算法、預警模式、后臺管理等方面都還不夠完善。

 

三、研究內容

 

針對我國西南部山區地質災害頻發、治理難度大、災害點比較多、災害面比較廣泛等一系列的問題，本文以貴州省赫章縣某邊坡作為專業監測示范區，以貴州省開陽縣地區作為群測群防監測示范區，根據相關項目和示范區監測預警方案設計的需要，提出以下幾個值得研究的問題：

（1） 研究群專結合地質災害監測預警系統結構。

地質災害監測預警系統結構與是整個地質災害監測預警體現的總體框架，框架設計的是否合理直接決定地質災害監測預警的效果是否良好。而本論文設計監測預警系統將專業監測和群測群防兩種手段進行適當結合，相互彌補彼此的不足以便更好的發揮監測預警作用，通過web服務器作為數據的接收端，將專業監測儀器采集的數據和群測群防監測上傳的數據都進行分別的處理，從而將專業監測子系統和群測群防子系統結合在一起。兩個系統在工作流程上互不干涉，但是監測預警結果卻可以相互印證，這是本文設計的系統結構的一個特點。

（2） 研制基于java web的專業監測地質災害預警平臺。

專業監測預警平臺的實現方法大體有兩種，第一是直接將平臺開發成類似windows桌面應用程序，但是該方法存在的一個最大缺點就是無法很友好的實現遠程操作平臺，因此本文設計的專業監測預警平臺采用web服務方式，平臺直接接入internet,任何聯網的瀏覽器均可直接遠程訪問平臺進行操作。同時該平臺還必須具備自動判斷數據變化量并實時向不同人員發出不同等級的預警信息，平臺也必須具備后臺管理功能，能夠動態的添加監測指標、工作區和監測點等，以便隨時適應野外變動的地質變化。除了以上功能外，平臺還必須具備友好的數據展示結構，使得操作者能夠實時觀看最新地質數據并對數據進行相關處理（如生產曲線圖、導出excel等）。由于儀器放置于野外，不方便對其工作流程進行人為現場更改，因此平臺還需要具備一定的遠程控制功能，使得平臺能夠向指定儀器發送指令，并在一定程度上控制儀器的工作。

（3） 研制基于android系統的群測群防終端軟件。

群測群防監測預警系統中，地質數據的采集者是地質災害的非專業人士，通常由一些當地的普通百姓擔任，因此讓百姓采用android終端軟件錄入非量化的地質數據，再將數據上傳至服務器即可。通過以上分析，這就要求終端軟件必須具備友好簡便的操作界面，也需要具備向導來引導操作者對地質數據進行錄入與上傳。終端與服務器交互，必然涉及許多參數的配置，因此終端還需要增加一個配置模塊，并用數據庫保存配置信息。終端錄入的信息有許多種類，因此需要將多種類型的數據進行合理的封裝，即需要一個數據封裝模塊。最后終端需要獲取監測區域的地理位置，因此需要定位模塊獲取地理位置信息。

（4） 設計良好的網絡通信協議和數據傳輸機制。

專業監測和群測群防都需要用到網絡通信，對于群測群防監測系統，由于終端與服務器的交互是多對一的交互，當多臺終端同時向服務器上傳數據時，服務器如何處理帶來的并發性問題，這是決定終端數據上傳穩定性的一個關鍵，本文將采用http協議實現終端與web服務器的數據交互問題。由于web服務器本身就可以同時處理多個客戶端的請求，因此就能夠很好的解決并發性問題。由于此時接收端是web服務器，因此需要建立一個web服務并部署到服務器軟件中去，這里建立的web服務可以由一個servlet來完成。關于專業監測系統，實現儀器與web服務的數據交互是關鍵，將采用gsm網絡方式傳輸地質數據，數據并不直接傳輸到web服務器上，而是首先發送的監測中心的接收機箱，web服務通過串口讀取接收機箱提取地質數據。

（5） 設計適合專業監測和群測群防監測預警示范區的監測預警方案。對于專業監測，收集赫章k93邊坡的相關地理信息以及邊坡特征等資料，將位移、雨量和角度三種監測儀器分別安置在邊坡合理部位進行監測，并將監測預警平臺搜集到的數據進行整理，分別選取具有代表性時間段的監測數據進行成圖展示，然后對邊坡發送地質災害的可能性進行分析和評價。關于群測群防監測，需要讓普通百姓擔任群測群防監測人員，這里結合相關項目將建立99個群測群防監測點，同時為了保證網絡傳輸的效率，終端與服務器采用貴州省國土資源廳信息中心內網vpdn,最后選取相關代表性的監測數據進行展示和說明。

 

四、結構安排

 

本論文通過6個章節進行敘述：

第一章，緒論。該部分首先例舉一些重大地質災害的實例，闡述地質災害監測預警的重要意義，以我國西南部地區為例分析了地理特征和成災原因，比較了地質災害監測預警兩種手段（專業監測和群測群防）的優劣，并詳細分析了兩個示范區的地理位置和實際監測預警需求。其次闡述了國內外研究歷史和現狀。最后闡述了本論文的研究內容、研究方法和預期的研究成果。

第二章，群專結合監測預警系統總體。該部分闡述監測預警系統整個方案的設計思路、選用的實現方法和具體技術路線。系統分為專業監測子系統和群測群防監測子系統兩個部分。分別從數據采集、數據傳輸和數據處理三個角度闡述了該系統的實現過程。

第三章，專業監測預警系統。該部分從方案設計和系統實現兩個方面闡述了專業監測預警系統。在方案設計中，首先給出了系統的總體結構圖，并對實現該結構圖的一個重要部分，即預警平臺的具體實現方法做了對比分析，然后對搭建web服務的幾種技術的優劣做了比較，并擬定了數據傳輸的具體方案。在系統實現中，首先對基于jsp的開發模式做了設計，并說明了搭建開發環境的過程。系統包含9個模塊，分別是串口讀寫模塊、pdu數據解碼模塊、pdu數據編碼模塊、北斗數據解碼模塊、北斗數據編碼模塊、前臺展示模塊、后臺管理模塊、預警處理模塊和數據庫結構設計。其中重點闡述了前臺展示模塊、后臺管理模塊、預警處理模塊和數據庫模塊。

第四章，群測群防監測系統。該部分也是從方案設計和系統實現兩個方面闡述了群測群防監測系統。關于方案設計，也首先給出了系統的總體結構圖，然后分析了數據傳輸的方案并擬定了數據傳輸用到的技術，然后闡述了群測群防接收平臺的搭建過程，最后也選定了終端軟件的運行系統。關于系統實現，首先搭建了android應用程序的開發環境和基于tomcat的web應用程序的開發環境，然后在對android系統架構進行仔細分析的基礎上設計了終端軟件的結構。終端軟件包含了信息錄入模塊、http數據封裝模塊、定位模塊、軟件操作向導模塊和數據庫設計模塊。

第五章，網絡通信設計。該部分主要從群測群防接收平臺、群測群防通信協議設計和專業監測通信協議設計三個方面闡述。對于第一個方面將從servlet技術介紹開頭，并分別從平臺結構、doget方法和dopost方法三個角度講述接收平臺的實現過程。對于第二個方面講詳細講述終端與服務器和數據庫的通信方法以及其實現技術。對于第三個方面則是講述專業監測中涉及到的關于網絡通信方面的設計和實現。

第六章，監測預警示范應用。結合相關示范區的地理特征，根據項目的具體要求，分別對專業監測和群測群防設置了相關的監測點，并實施了相關方案讓兩個監測預警子系統順利運行，最后將監測結果中具有代表意義的數據進行相關展示與說明，并作出相關分析好評估，驗證本文設計的系統的合理性和實用性。

 

五、提綱

 

摘要

abstract

 

第1章 引言

 

1.1 研究背景及意義

1.2 研究現狀

1.3 研究內容與方法

1.4 論文結構安排

 

第2章 群專結合監測預警系統總體設計

 

2.1 系統總體結構

2.2 數據采集節點

2.3 數據傳輸機制

2.4 監測預警平臺

2.5 數據庫

2.6 預警管理

 

第3章 專業監測預警系統設計

 

3.1 系統方案設計

3.1.1 專業監測系統總體結構圖

3.1.2 監測預警平臺實現方案的分析

3.1.3 搭建 web 服務的幾種技術對比

3.1.4 數據傳輸方案選擇

3.2 專業監測預警平臺的實現

3.2.1 jsp 網站開發模式設計

3.2.2 搭建預警平臺開發環境

3.2.3 串口讀寫模塊

3.2.4 pdu 數據解碼模塊

3.2.5 pdu 數據編碼模塊

3.2.6 北斗數據解碼與編碼模塊

3.2.7 前臺展示模塊

3.2.8 后臺管理模塊

3.2.9 預警處理模塊

3.2.10 數據庫結構設計模塊

 

第4章 群測群防監測系統設計

 

4.1 系統方案設計

4.1.1 系統總體結構圖

4.1.2 數據傳輸方案選擇

4.1.3 群測群防接收平臺搭建

4.1.4 終端系統選擇

4.2 群測群防通訊終端軟件的實現

4.2.1 搭建 android 應用軟件開發環境

4.2.2 基于 tomcat 的 web 應用軟件開發環境搭建

4.2.3 android 系統分析

4.2.4 終端軟件結構設計

4.2.5 信息錄入模塊

4.2.6 http 通信封裝模塊

4.2.7 定位模塊

4.2.8 軟件操作向導模塊

4.2.9 數據庫設計模塊

 

第5章 網絡通信設計

 

5.1 群測群防 web 接收平臺的實現

5.1.1 servlet 技術介紹

5.1.2 servlet 數據接收模塊設計方案

5.1.3 接收平臺結構

5.1.4 doget 方法的實現

5.1.5 dopost 方法的實現

5.2 群測群防通信協議設計

5.2.1 終端與 web 服務器交互協議設計

5.2.2 終端與內網數據庫的 p2p 通信協議設計

5.3 專業監測通信協議設計

5.3.1 專業監測網絡通信分析

5.3.2 通信協議設計

 

第6章 群專結合監測預警示范應用

 

6.1 專業監測示范區示范應用

6.1.1 示范區概況

6.1.2 專業監測預警平臺打包

6.1.3 專業監測預警平臺配置

6.1.4 地表裂縫監測示范點

6.1.5 地表傾斜度監測示范點

6.1.6 降雨量監測示范點

6.2 群測群防監測示范區示范應用

6.2.1 示范區概況

6.2.2 群測群防監測終端配置與操作

6.2.3 群測群防監測平臺應用實例

 

結論

致謝

參考文獻

 

六、進度安排

 

20xx年11月01日-11月07日 論文選題、

20xx年11月08日-11月20日 初步收集畢業論文相關材料，填寫《任務書》

20xx年11月26日-11月30日 進一步熟悉畢業論文資料，撰寫開題報告

20xx年12月10日-12月19日 確定并上交開題報告

20xx年01月04日-02月15日 完成畢業論文初稿，上交指導老師

20xx年02月16日-02月20日 完成論文修改工作

20xx年02月21日-03月20日 定稿、打印、裝訂

20xx年03月21日-04月10日 論文答辯

 

七、參考文獻

 

[1]黃潤秋。論中國西南地區水電開發工程地質問題及其研究對策[j].地質災害與環境保護，2002,13（1）：01-05.

[2]黃潤秋。中國西部地區典型巖質滑坡機理研究[j].第四紀研究，2003,23（6）：640-647.

[3]黃 潤 秋 .中 國 西 部 巖 石 高 邊 坡 應 力 場 特 征 及 其 卸 荷 破 裂 機 理[j].工 程 地 質 學報，2004,4（12）：7-12.

[4]黃潤秋。論中國西南地區水電開發工程地質問題及其研究對策[j].地質災害與環境保護，2002,13（1）：1-5.