海洋水文站环境条件数据库开发及工程应用

论文摘要

港口工程建设中涉及风、波浪、潮汐、海流等多种要素以及多时段观测,得到的数据量很大,对数据的录入管理及其以后的分析处理造成不小的麻烦。面对大量来之不易的海洋数据,如何提供既安全又经济的海洋环境条件设计标准,对于港口工程建设以及海洋工程开发,都是至关重要的。本论文依据日照港海洋站1980年至1994年观测数据,针对过去用传统的手工整理分析水文资料繁琐费力、效率低、计算精度不高的弊端,探讨了利用数据库与MATLAB、Delphi等程序设计语言混合编程的可行性,提出了实现从数据库提取数据到统计分析直至图形绘制的全自动化方案,并分别以风、浪玫瑰图以及四种常见的分布函数和潮位历时累积频率曲线的绘制为例,完成程序的设计工作。本文主要工作如下:手工录入方式建立日照港海洋站1980年至1994年水文观测资料的Access数据库。以Delphi作为开发平台,编制了基于日照港海洋站观测数据的“水文信息观测数据库管理系统”以及“海洋水文站环境条件数据处理系统”。利用MATLAB Database Toolbox工具箱连接已建立的Access数据库,实现数据从数据库导入MATLAB工作环境,并编写带有GUI可视界面的M程序完成风、浪玫瑰图的绘制。参照Visual C++、Visual Basic等与MATLAB混合编程的现有方法,通过学习COM组件知识以及与Delphi的接口方法,提出Delphi与MATLAB有效的混合编程的方法,并依据日照港海洋站1980年至1994年水文数据完成从数据库提取数据到四种常见分布函数拟和、潮位历时累积频率的计算绘图全自动化程序。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 论文的研究背景

1.2 相关研究的发展现状

1.2.1 国外发展概况

1.2.2 国内发展概况

1.3 论文的研究意义

1.4 本文的主要工作

2 理论基础

2.1 玫瑰图的设计与实现

2.1.1 玫瑰图的设计

2.1.2 玫瑰图的实现

2.2 单变量极值分布

2.2.1 Pearson-Ⅲ型分布

2.2.2 Gumbel 分布

2.2.3 Weibull 分布

2.2.4 Log-normal 分布

2.2.5 四种分布模型适用性比较

2.2.6 分布函数的适线方法

3 数据库系统开发基础

3.1 数据库简介

3.1.1 数据库的概念

3.1.2 数据库的发展历史

3.1.3 数据库系统

3.1.4 关系型数据库

3.1.5 Access 数据库的基本概念

3.2 数据库管理系统（DBMS）

3.3 SQL 查询语言简介

3.4 Delphi 的数据库特性及功能简介

3.5 本章小结

4 MATLAB 混合编程技术

4.1 几种常见的混合编程方法

4.1.1 使用MATLAB 自带的MATLAB Compiler

4.1.2 利用MATLAB 引擎

4.1.3 利用ActiveX 控件

4.1.4 利用MAT 文件

4.1.5 C-MEX

4.1.6 利用Mideva/Matcom

实现混合编程'>4.1.7 利用Matrix实现混合编程

4.1.8 利用MATLAB Add-in

4.1.9 MATLAB COM Builder

4.2 MATLAB 和 Delphi 混合编程

4.2.1 利用MATLAB 引擎实现混合编程

4.2.2 Delphi 调用Mideva 生成的动态链接库

4.2.3 通过外部调用实现混合编程

4.2.4 通过MATLAB 自动化服务实现混合编程

4.3 通过 COM Builder 生成 TLB 类型库实现自动化服务

4.3.1 COM 技术简介

4.3.2 使用MATLAB COM Builder 创建COM 生成器组件

4.3.3 Delphi 与MATLAB 混合编程中的重点说明

4.4 本章小结

5 海洋水文站环境条件数据库开发的应用实例

5.1 水文观测资料的来源

5.2 基于日照港水文站环境条件观测资料数据库的建立

5.2.1 数据库设计

5.2.2 水文信息观测数据库管理系统程序设计

5.3 基于MATLAB 数据库工具箱的风、浪玫瑰图绘制

5.4 基于COM 生成器组件自动化的分布拟和函数的程序设计

5.4.1 编写MATLAB 函数

5.4.2 生成COM 组件

5.4.3 导入COM 组件到Delphi 环境中

5.4.4 功能代码设计

5.4.5 界面设计

5.4.6 算例

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢

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