《船舶物资与市场》

文章标题:基于DBSCAN二次聚类的港口锚地智能识别方法

文章作者:王银毓1, 段俊利1, 占昆2,
关 键 字:锚地识别;DBSCAN聚类;AIS数据;二次聚类;时空分析
文章摘要:受自然条件、港口布局、船舶运营行为等多种因素影响,锚地边界常表现出动态性和模糊性,难以满足现代化港口管理需求。针对这一问题,本文提出了一种基于DBSCAN二次聚类的锚地识别方法,以青岛港为研究案例,利用船舶AIS数据实现锚地区域的精确识别。该方法首先采用DBSCAN算法对单船锚泊轨迹进行一次聚类,提取各船舶的锚泊簇并计算其中心坐标和半径,通过设置半径阈值(100~400 m)剔除异常簇以保留有效锚泊行为数据;其次,提取所有有效单船锚泊簇的中心点进行二次DBSCAN聚类,将空间相近的锚泊中心点归并为锚地簇;最后,基于$ \alpha -shape $凸包算法生成多边形锚地边界,完成锚地区域的准确识别与划定。实验结果表明,该方法能够有效识别港口锚地的空间分布特征,较好地应对锚地边界的动态性和模糊性,具有较高的识别精度和鲁棒性,可为港口锚地管理、航道规划和海事监管提供数据支撑与决策依据。