邢康

摘要：機(jī)艦活動(dòng)模式的研究在現(xiàn)代海洋領(lǐng)域具有極其重要的意義。隨著海洋環(huán)境的不斷變化和軍事戰(zhàn)略的不斷演進(jìn)，對(duì)于機(jī)艦活動(dòng)模式的深入理解成為保障海上安全和國(guó)家利益的迫切需求。文章旨在借助時(shí)空關(guān)聯(lián)分析的方法，深入挖掘機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)模式，從而更好地解讀海洋中機(jī)艦的行為規(guī)律，提高海上監(jiān)測(cè)和安全防御的水平。

關(guān)鍵詞：時(shí)空關(guān)聯(lián)；機(jī)艦活動(dòng)；海上安全

中圖分類號(hào)：TP391.4? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

機(jī)艦活動(dòng)模式識(shí)別是軍事情報(bào)和海洋安全領(lǐng)域的重要研究方向。在過(guò)去的研究中，學(xué)者們嘗試?yán)酶鞣N數(shù)據(jù)源和方法來(lái)識(shí)別機(jī)艦的活動(dòng)模式。這些方法包括基于軌跡數(shù)據(jù)的聚類分析、行為模式識(shí)別等［1］。然而，現(xiàn)有的研究在考慮時(shí)空關(guān)聯(lián)性、多源數(shù)據(jù)融合以及模式識(shí)別精度等方面存在一些不足之處，限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的效果。

本研究的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）時(shí)空關(guān)聯(lián)分析與機(jī)艦活動(dòng)模式的融合：本研究將時(shí)空關(guān)聯(lián)分析方法引入機(jī)艦活動(dòng)模式識(shí)別領(lǐng)域，以充分挖掘機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)中的時(shí)空關(guān)聯(lián)性。這一融合能夠更全面地理解機(jī)艦行為，并提高模式識(shí)別的準(zhǔn)確性。（2）多源數(shù)據(jù)融合與綜合分析：采用了多源數(shù)據(jù)融合的方法，包括衛(wèi)星數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)、航行日志等，以獲取更全面的機(jī)艦活動(dòng)信息。通過(guò)綜合分析不同數(shù)據(jù)源，可以更準(zhǔn)確地識(shí)別機(jī)艦活動(dòng)模式，有助于軍事情報(bào)和海洋安全領(lǐng)域的決策制定。（3）面向?qū)嶋H應(yīng)用的研究：本研究旨在解決實(shí)際問(wèn)題，如海上監(jiān)測(cè)和安全防御。因此，將研究方法的可操作性和實(shí)用性置于重要位置，確保研究成果能夠?yàn)闆Q策者提供有力支持［2］?？傊?，本研究在時(shí)空關(guān)聯(lián)分析和機(jī)艦活動(dòng)模式識(shí)別領(lǐng)域具有明顯的創(chuàng)新性和實(shí)用性，有望為海洋領(lǐng)域的安全和監(jiān)測(cè)工作提供有力的技術(shù)支持。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理

為了深入識(shí)別與分析機(jī)艦活動(dòng)模式，本研究從多個(gè)數(shù)據(jù)源獲取了廣泛的信息，包括使用衛(wèi)星遙感技術(shù)、海上雷達(dá)監(jiān)測(cè)、航行日志記錄以及其他傳感器數(shù)據(jù)。這些多源數(shù)據(jù)的融合提供了全面的視角，有助于更好地理解機(jī)艦活動(dòng)。然而，這些數(shù)據(jù)也具有不同的格式、粒度和精度，因此需要進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理。在數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，首先進(jìn)行了數(shù)據(jù)清洗，以排除任何異?；驘o(wú)效數(shù)據(jù)，確保高質(zhì)量的數(shù)據(jù)分析。為了使不同數(shù)據(jù)源的信息具有可比性，本研究執(zhí)行了時(shí)空統(tǒng)一化處理。這包括對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間戳的校準(zhǔn)，以確保在不同數(shù)據(jù)源之間的一致性。此外，為了減少數(shù)據(jù)中的噪聲，對(duì)機(jī)艦軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行了平滑處理。這些預(yù)處理步驟有助于確保分析是基于可靠、一致的數(shù)據(jù)進(jìn)行的。

1.2 選擇的時(shí)空關(guān)聯(lián)分析算法

為了揭示機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)中的時(shí)空關(guān)聯(lián)模式，采用了時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法。這是一種強(qiáng)大的分析工具，可以識(shí)別不同時(shí)空條件下的模式和關(guān)聯(lián)性。它通過(guò)探索數(shù)據(jù)中的規(guī)則和趨勢(shì)，幫助更好地理解機(jī)艦活動(dòng)行為。時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法的核心思想是查找時(shí)間和空間上的模式，這些模式用于表示在特定條件下機(jī)艦活動(dòng)的關(guān)聯(lián)性。它可以幫助回答諸如“在哪個(gè)時(shí)間段內(nèi)，哪些區(qū)域內(nèi)發(fā)生了特定類型的機(jī)艦活動(dòng)？”這樣的問(wèn)題。通過(guò)分析這些關(guān)聯(lián)規(guī)則，能夠識(shí)別出機(jī)艦活動(dòng)的模式、趨勢(shì)以及不同要素之間的關(guān)系。

1.3 機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)集的特點(diǎn)和收集方式

機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)集在本研究中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。這個(gè)數(shù)據(jù)集具有多方面的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對(duì)于研究非常關(guān)鍵。（1）多樣性和復(fù)雜性：機(jī)艦活動(dòng)涵蓋了多種類型和任務(wù)，包括巡邏、演習(xí)、航行等。因此，數(shù)據(jù)集包含了各種不同情境下的機(jī)艦活動(dòng)模式。（2）大規(guī)模性：數(shù)據(jù)集非常龐大，覆蓋了廣泛的海域和時(shí)間段。這為分析提供了豐富的信息，有助于全面理解機(jī)艦活動(dòng)。（3）多源性：收集了來(lái)自多個(gè)數(shù)據(jù)源的信息，包括衛(wèi)星數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)、航行記錄等。這種多源數(shù)據(jù)的融合可以提供更全面的機(jī)艦活動(dòng)信息。機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)的收集方式包括實(shí)地觀測(cè)、衛(wèi)星遙感、雷達(dá)監(jiān)測(cè)以及其他傳感器技術(shù)。這些數(shù)據(jù)的多樣性和多源性提供了全方位的機(jī)艦活動(dòng)信息，能夠更好地捕捉機(jī)艦活動(dòng)的特征和行為。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面，采用了系統(tǒng)性的方法來(lái)揭示機(jī)艦活動(dòng)模式。研究方法可以分為以下步驟。（1）數(shù)據(jù)預(yù)處理：首先，對(duì)機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，以去除異常值和缺失數(shù)據(jù)。然后，進(jìn)行時(shí)空統(tǒng)一化處理，確保不同數(shù)據(jù)源之間的時(shí)空一致性。最后，對(duì)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理，以降低數(shù)據(jù)中的噪聲。（2）時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘：采用時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這一步驟將幫助發(fā)現(xiàn)機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)中的時(shí)空關(guān)聯(lián)模式。（3）模式識(shí)別與分析：基于挖掘到的關(guān)聯(lián)規(guī)則，進(jìn)行機(jī)艦活動(dòng)模式的識(shí)別和分析。這包括識(shí)別不同時(shí)間段和空間區(qū)域內(nèi)的機(jī)艦活動(dòng)模式，并深入分析它們之間的關(guān)聯(lián)性［3］。（4）結(jié)果呈現(xiàn)與分析：將實(shí)驗(yàn)結(jié)果以圖表和可視化的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，詳細(xì)分析識(shí)別到的機(jī)艦活動(dòng)模式。這有助于深入理解機(jī)艦活動(dòng)行為，探討其潛在意義和應(yīng)用價(jià)值。上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法，旨在揭示機(jī)艦活動(dòng)的時(shí)空關(guān)聯(lián)模式，為海洋安全和監(jiān)測(cè)領(lǐng)域提供有力的技術(shù)支持和決策參考，有利于展開基于時(shí)空關(guān)聯(lián)分析的機(jī)艦活動(dòng)模式識(shí)別與分析研究活動(dòng)。

2 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與設(shè)置

本研究的實(shí)驗(yàn)基于多源機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集包含了多種海域、時(shí)間段和不同類型的機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)，如軍事演習(xí)、任務(wù)巡邏以及商業(yè)航運(yùn)。數(shù)據(jù)集的多樣性和豐富性為實(shí)驗(yàn)提供了廣泛的信息，確保了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的全面性和可靠性。實(shí)驗(yàn)設(shè)置包括以下關(guān)鍵參數(shù)。（1）數(shù)據(jù)預(yù)處理：在實(shí)驗(yàn)開始前，進(jìn)行了數(shù)據(jù)清洗、時(shí)空統(tǒng)一化處理和平滑處理。這些預(yù)處理步驟旨在消除數(shù)據(jù)中的異常值和噪聲，確保了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和一致性。（2）時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法：采用了一種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，以揭示機(jī)艦活動(dòng)數(shù)據(jù)中的時(shí)空關(guān)聯(lián)模式。

2.2 機(jī)艦活動(dòng)模式的識(shí)別與分析

實(shí)驗(yàn)的主要目標(biāo)之一是識(shí)別機(jī)艦活動(dòng)的模式，并深入分析這些模式的特點(diǎn)。以下是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一些摘要。表1顯示了不同時(shí)間段內(nèi)機(jī)艦活動(dòng)的密度。可以清晰地看到不同時(shí)間段內(nèi)的活動(dòng)變化趨勢(shì)，例如，中午12：00的活動(dòng)密度最高。

表2總結(jié)了不同季節(jié)內(nèi)機(jī)艦活動(dòng)的模式比較。這些結(jié)果有助于理解季節(jié)性對(duì)機(jī)艦活動(dòng)的影響。

表3總結(jié)了不同氣象條件下的機(jī)艦活動(dòng)。這些觀察結(jié)果有助于分析氣象因素對(duì)機(jī)艦行為的影響。

2.3 結(jié)果分析

對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)分析，特別關(guān)注了模式識(shí)別的準(zhǔn)確性和可靠性。使用了準(zhǔn)確率、召回率和F1分?jǐn)?shù)等多個(gè)評(píng)估指標(biāo)來(lái)評(píng)估模式識(shí)別的質(zhì)量。結(jié)果顯示，模式識(shí)別方法在特定機(jī)艦活動(dòng)模式的識(shí)別方面表現(xiàn)出色。準(zhǔn)確率和召回率都高于90%，F(xiàn)1分?jǐn)?shù)也表明了方法的穩(wěn)健性。這證明了時(shí)空關(guān)聯(lián)分析方法在機(jī)艦活動(dòng)模式識(shí)別中的可行性和有效性。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

3.1.1 研究發(fā)現(xiàn)的意義

本研究基于時(shí)空關(guān)聯(lián)分析方法，成功識(shí)別了不同時(shí)間段、季節(jié)和氣象條件下的機(jī)艦活動(dòng)模式。這些模式的發(fā)現(xiàn)對(duì)于多個(gè)領(lǐng)域具有重要意義。（1）對(duì)于海洋安全監(jiān)測(cè)而言，了解機(jī)艦活動(dòng)的模式可以幫助海洋監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)更好地掌握海上活動(dòng)的趨勢(shì)和變化。海上的非法漁業(yè)、非法越境活動(dòng)以及海上恐怖主義等問(wèn)題一直是全球性的挑戰(zhàn)。通過(guò)識(shí)別和分析機(jī)艦活動(dòng)模式，監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)可以更及時(shí)地檢測(cè)到異常活動(dòng)，采取必要的措施來(lái)維護(hù)海洋安全和生態(tài)平衡。（2）從軍事情報(bào)的角度看，機(jī)艦活動(dòng)模式的識(shí)別有助于軍方分析敵對(duì)勢(shì)力的機(jī)艦活動(dòng)。了解敵對(duì)勢(shì)力的行為模式可以為軍事戰(zhàn)略的制定和決策提供有力支持。這在維護(hù)國(guó)家安全和國(guó)際戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)中至關(guān)重要［4］。（3）對(duì)于航運(yùn)和商業(yè)而言，了解機(jī)艦活動(dòng)的模式可以幫助商業(yè)航運(yùn)公司更好地規(guī)劃航線和管理船隊(duì)。不同季節(jié)和氣象條件下的活動(dòng)模式會(huì)影響船舶的航行安全和效率。商業(yè)航運(yùn)公司可以根據(jù)模式的變化來(lái)采取相應(yīng)的措施，以提高運(yùn)輸效率和安全性。

3.1.2 研究局限性

盡管本研究取得了重要的成果，但仍然存在一些局限性。（1）數(shù)據(jù)質(zhì)量對(duì)于研究結(jié)果的影響是不可忽視的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果高度依賴于數(shù)據(jù)的質(zhì)量，包括數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。如果數(shù)據(jù)中存在錯(cuò)誤或不準(zhǔn)確的信息，可能會(huì)影響模式識(shí)別的準(zhǔn)確性。因此，在未來(lái)的研究中，需要進(jìn)一步加強(qiáng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制措施，包括數(shù)據(jù)驗(yàn)證、糾正和缺失數(shù)據(jù)的填補(bǔ)。（2）本研究選擇了一種時(shí)空關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法來(lái)進(jìn)行模式識(shí)別。雖然該算法在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出色，但仍有其他算法可供嘗試。未來(lái)的研究可以探索更多的算法，以提高模式識(shí)別的性能和適用性。（3）數(shù)據(jù)源的限制也是一個(gè)潛在的局限性。盡管使用了多源數(shù)據(jù)，包括衛(wèi)星數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)和航行日志等，但仍然可能存在一些盲點(diǎn)。例如：某些機(jī)艦可能采取了隱蔽措施或不被公開追蹤，導(dǎo)致數(shù)據(jù)集的不完整性。未來(lái)的研究可以探索更多的數(shù)據(jù)源，以填補(bǔ)這些盲點(diǎn)，提高模式識(shí)別的全面性。

3.2 結(jié)論

本研究基于時(shí)空關(guān)聯(lián)分析方法，成功識(shí)別了不同時(shí)間段、季節(jié)和氣象條件下的機(jī)艦活動(dòng)模式。這些模式的發(fā)現(xiàn)對(duì)于海洋安全監(jiān)測(cè)、軍事情報(bào)和商業(yè)航運(yùn)等領(lǐng)域具有重要意義。盡管研究存在一些局限性，但這些結(jié)果為未來(lái)的研究和應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)改進(jìn)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、整合多源數(shù)據(jù)和引入更先進(jìn)的分析技術(shù)，可以進(jìn)一步提高機(jī)艦活動(dòng)模式的識(shí)別和應(yīng)用水平［5］。時(shí)空關(guān)聯(lián)分析在機(jī)艦活動(dòng)模式中的應(yīng)用前景廣闊，將有助于提高海洋領(lǐng)域的安全性和效率。未來(lái)，將繼續(xù)努力改進(jìn)和拓展這一領(lǐng)域的研究，以更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜的海洋環(huán)境挑戰(zhàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究基于時(shí)空關(guān)聯(lián)分析方法，深入研究了機(jī)艦活動(dòng)模式的識(shí)別與分析。通過(guò)對(duì)不同時(shí)間段、季節(jié)和氣象條件下的機(jī)艦活動(dòng)進(jìn)行模式分析，取得了一系列重要的研究發(fā)現(xiàn)，并強(qiáng)調(diào)了時(shí)空關(guān)聯(lián)分析在機(jī)艦活動(dòng)模式領(lǐng)域的應(yīng)用前景。本研究的主要貢獻(xiàn)在于成功應(yīng)用了時(shí)空關(guān)聯(lián)分析方法，揭示了機(jī)艦活動(dòng)的多種模式。本研究在不同時(shí)間段內(nèi)觀察到活動(dòng)密度變化、不同季節(jié)內(nèi)的活動(dòng)模式差異以及氣象條件對(duì)活動(dòng)的影響等，為海洋安全監(jiān)測(cè)、軍事情報(bào)和商業(yè)航運(yùn)等領(lǐng)域提供了有力支持。這些發(fā)現(xiàn)豐富了人們對(duì)機(jī)艦活動(dòng)行為的理解，為相關(guān)決策和戰(zhàn)略提供了重要參考。

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（編輯 王永超編輯）

Recognition and research on aircraft and ship activity pattern based on spatio-temporal correlation analysis

Xing? Kang

（Shijiazhuang Nuotong Human Resources Co.， Ltd.， Shijiazhuang 050000， China）

Abstract：? The study of aircraft and ship activity mode is of great significance in modern Marine field. As the marine environment continues to change and military strategies continue to evolve， an in-depth understanding of aircraft and ship activity patterns has become an urgent need to ensure maritime security and national interests. The purpose of this study is to use the method of spatio-temporal correlation analysis to deepen the pattern in the activity data of excavator ships， so as to better interpret the behavior law of aircraft ships in the ocean， and improve the level of maritime monitoring and safety defense.

Key words： spatio-temporal correlation; aircraft ship activity; on-sea safety