基于大数据挖掘技术的台风灾害预测系统（毕业设计项目源码+文档）-育师

课题摘要

基于大数据挖掘技术的台风灾害预测系统，直击台风灾害防控 “数据来源分散、预测模型单一、预警响应滞后” 的核心痛点，依托 Hadoop+Spark+TensorFlow 大数据挖掘技术体系，构建 “多源数据融合 + 智能模型预测 + 可视化预警赋能” 的一体化防灾减灾体系。传统模式下，台风相关数据（气象卫星数据、海洋环境数据、历史台风路径、地形地貌信息）分散于气象部门、海洋观测站等多个渠道，格式异构且体量庞大，难以高效整合；预测多依赖传统气象模型，忽视海洋温度、大气环流、地形影响等多维度关联因素，导致路径偏差大、强度预测不准；灾害预警多为统一化通知，缺乏区域精准度与风险分级，尤其在沿海城市群、地质脆弱区域，易因预警不精准导致防灾资源浪费或应对不足。该系统以 HDFS 存储海量台风相关数据（卫星云图、海温数据、气压风速记录、历史灾害损失数据），MongoDB 存储非结构化数据（气象观测日志、灾情报告、社交媒体灾情反馈），MySQL 存储结构化核心数据（观测站点信息、区域人口经济数据、防灾设施参数）；通过 Spark 进行分布式数据挖掘（关键影响因子提取、多维度关联分析），Flink 实现实时数据处理（台风动态监测、预警阈值实时校准），结合 TensorFlow 构建深度学习预测模型（融合 LSTM 时序预测、CNN 空间特征提取、注意力机制聚焦核心影响因素）；搭配 ECharts+GIS 可视化组件，前端适配指挥中心大屏 + 移动端预警端。核心功能覆盖：气象部门端获取台风路径精准预测、强度等级研判、影响范围划定、降雨风力分布预测；应急管理端查看区域灾害风险分级热力图、人员转移优先级推荐、防灾资源调度优化建议；公众端接收个性化预警通知（基于所在区域风险等级、出行需求）；科研端获取台风形成演化规律分析、预测模型优化数据支撑。系统还支持极端天气情景模拟、防灾方案效果评估、历史台风案例回溯，既帮助提升台风灾害预测精度与预警时效性，为应急决策提供科学支撑，又助力公众精准规避风险，最大限度降低人员伤亡与财产损失，推动防灾减灾工作向智能化、数据化转型。

博主介绍

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具体实现截图

技术栈

Python语言

Python 是一种面向对象的高级编程语言，以优雅简洁的语法和强大的可读性著称，其设计哲学强调 “代码即可读性”，允许开发者用简洁的代码实现复杂逻辑。作为动态类型语言，Python 无需显式声明变量类型，运行时自动推断，极大提升开发效率，尤其适合快速原型开发和脚本编写。
Python 具备跨平台特性，代码可在 Windows、Linux、macOS 等系统无缝运行，且拥有庞大的标准库和第三方生态。例如，科学计算领域的 NumPy、Pandas，Web 开发框架 Django、Flask，数据可视化工具 Matplotlib、Seaborn，以及机器学习库 TensorFlow、PyTorch 等，覆盖从基础脚本到复杂 AI 系统的全场景开发。其 “胶水语言” 特性可轻松整合 C/C++ 代码，满足高性能计算需求。
在应用层面，Python 广泛用于 Web 开发、数据分析、人工智能、自动化运维等领域。其语法简单易懂，入门门槛低，既适合编程初学者掌握基础逻辑，也能支撑大型企业级项目。凭借活跃的社区和持续更新的生态，Python 已成为技术栈中不可或缺的通用型语言，持续影响着软件开发和技术创新的方向。

前端框架Vue

Vue.js 是一款渐进式 JavaScript 前端框架，强调易用性和灵活性，开发者既能将其嵌入现有项目逐步升级，也能配合配套工具构建大型单页应用。它采用组件化开发模式，允许将页面拆分为独立可复用的组件，每个组件拥有自己的 HTML、CSS 和 JavaScript 代码，便于团队协作与代码维护。
响应式数据绑定是 Vue.js 的核心亮点，通过指令和计算属性，数据与 DOM 实现双向联动，数据变化能自动更新视图，用户交互也可实时反馈到数据层。此外，Vue.js 提供虚拟 DOM 技术，通过对比新旧虚拟 DOM 树，仅更新实际变化的部分，极大提升渲染性能。
在实际应用中，Vue.js 常用于开发 Web 应用、移动端 Hybrid App，搭配 Vue Router 和 Vuex 还能快速搭建功能完备的单页应用，凭借轻量高效、上手容易的特点，深受前端开发者喜爱。

MySQL数据库

MySQL 是开源的关系型数据库管理系统，凭借高性能、可靠性和易用性，成为 Web 应用后端数据存储的主流选择。它采用结构化查询语言（SQL）进行数据操作，支持事务处理、多用户并发访问，并提供完整的数据索引和备份恢复机制。
作为关系型数据库，MySQL 以表结构存储数据，通过定义字段类型、约束条件建立数据模型，支持外键关联实现表间关系。其查询优化器能自动分析 SQL 语句，生成高效执行计划，结合索引机制大幅提升数据检索效率。同时，MySQL 提供多种存储引擎（如 InnoDB、MyISAM），可根据业务需求选择合适的存储方案。
在实际应用中，MySQL 广泛部署于电商、社交平台、内容管理系统等场景，大型项目常采用主从复制、读写分离架构提升可用性，搭配 Redis 等缓存技术构建高性能数据访问层。其开源特性和丰富的社区资源，使其成为开发者首选的数据库解决方案之一。

文档截图

核心代码

#coding:utf-8__author__="ila"importbase64,copy,logging,os,time,xlrdfromdjango.httpimportJsonResponsefromdjango.appsimportappsfromdjango.db.models.aggregatesimportCount,Sumfrom.modelsimportyonghufromutil.codesimport*fromutil.authimportAuthfromutil.commonimportCommonimportutil.messageasmesfromdjango.dbimportconnectionimportrandomfromdjango.core.mailimportsend_mailfromalipayimportAliPayConfig,AliPayfromdjango.confimportsettingsfromdjango.shortcutsimportredirectdefyonghu_register(request):ifrequest.methodin["POST","GET"]:msg={'code':normal_code,"msg":mes.normal_code}req_dict=request.session.get("req_dict")error=yonghu.createbyreq(yonghu,yonghu,req_dict)iferror!=None:msg['code']=crud_error_code msg['msg']="用户已存在,请勿重复注册!"returnJsonResponse(msg)defyonghu_login(request):ifrequest.methodin["POST","GET"]:msg={'code':normal_code,"msg":mes.normal_code}req_dict=request.session.get("req_dict")datas=yonghu.getbyparams(yonghu,yonghu,req_dict)ifnotdatas:msg['code']=password_error_code msg['msg']=mes.password_error_codereturnJsonResponse(msg)try:__sfsh__=yonghu.__sfsh__except:__sfsh__=Noneif__sfsh__=='是':ifdatas[0].get('sfsh')=='否':msg['code']=other_code msg['msg']="账号已锁定，请联系管理员审核!"returnJsonResponse(msg)req_dict['id']=datas[0].get('id')returnAuth.authenticate(Auth,yonghu,req_dict)defyonghu_logout(request):ifrequest.methodin["POST","GET"]:msg={"msg":"登出成功","code":0}returnJsonResponse(msg)defyonghu_resetPass(request):''' '''ifrequest.methodin["POST","GET"]:msg={"code":normal_code,"msg":mes.normal_code}req_dict=request.session.get("req_dict")columns=yonghu.getallcolumn(yonghu,yonghu)try:__loginUserColumn__=yonghu.__loginUserColumn__except:__loginUserColumn__=Noneusername=req_dict.get(list(req_dict.keys())[0])if__loginUserColumn__:username_str=__loginUserColumn__else:username_str=usernameif'mima'incolumns:password_str='mima'else:password_str='password'init_pwd='123456'recordsParam={}recordsParam[username_str]=req_dict.get("username")records=yonghu.getbyparams(yonghu,yonghu,recordsParam)iflen(records)<1:msg['code']=400msg['msg']='用户不存在'returnJsonResponse(msg)eval('''yonghu.objects.filter({}='{}').update({}='{}')'''.format(username_str,username,password_str,init_pwd))returnJsonResponse(msg)defyonghu_session(request):''' '''ifrequest.methodin["POST","GET"]:msg={"code":normal_code,"msg":mes.normal_code,"data":{}}req_dict={"id":request.session.get('params').get("id")}msg['data']=yonghu.getbyparams(yonghu,yonghu,req_dict)[0]returnJsonResponse(msg)defyonghu_default(request):ifrequest.methodin["POST","GET"]:msg={"code":normal_code,"msg":mes.normal_code,"data":{}}req_dict=request.session.get("req_dict")req_dict.update({"isdefault":"是"})data=yonghu.getbyparams(yonghu,yonghu,req_dict)iflen(data)>0:msg['data']=data[0]else:msg['data']={}returnJsonResponse(msg)defyonghu_page(request):''' '''ifrequest.methodin["POST","GET"]:msg={"code":normal_code,"msg":mes.normal_code,"data":{"currPage":1,"totalPage":1,"total":1,"pageSize":10,"list":[]}}req_dict=request.session.get("req_dict")#获取全部列名columns=yonghu.getallcolumn(yonghu,yonghu)#当前登录用户所在表tablename=request.session.get("tablename")#authColumn=list(__authTables__.keys())[0]#authTable=__authTables__.get(authColumn)# if authTable==tablename:#params = request.session.get("params")#req_dict[authColumn]=params.get(authColumn)'''__authSeparate__此属性为真，params添加userid，后台只查询个人数据'''try:__authSeparate__=yonghu.__authSeparate__except:__authSeparate__=Noneif__authSeparate__=="是":tablename=request.session.get("tablename")iftablename!="users"and'userid'incolumns:try:req_dict['userid']=request.session.get("params").get("id")except:pass#当项目属性hasMessage为”是”，生成系统自动生成留言板的表messages，同时该表的表属性hasMessage也被设置为”是”,字段包括userid（用户id），username(用户名)，content（留言内容），reply（回复）#接口page需要区分权限，普通用户查看自己的留言和回复记录，管理员查看所有的留言和回复记录try:__hasMessage__=yonghu.__hasMessage__except:__hasMessage__=Noneif__hasMessage__=="是":tablename=request.session.get("tablename")iftablename!="users":req_dict["userid"]=request.session.get("params").get("id")#当列属性authTable有值(某个用户表)[该列的列名必须和该用户表的登陆字段名一致]，则对应的表有个隐藏属性authTable为”是”，那么该用户查看该表信息时，只能查看自己的try:__authTables__=yonghu.__authTables__except:__authTables__=Noneif__authTables__!=Noneand__authTables__!={}and__foreEndListAuth__=="是":try:delreq_dict['userid']except:passforauthColumn,authTablein__authTables__.items():ifauthTable==tablename:params=request.session.get("params")req_dict[authColumn]=params.get(authColumn)breakifyonghu.__tablename__[:7]=="discuss":try:delreq_dict['userid']except:passmsg['data']['list'],msg['data']['currPage'],msg['data']['totalPage'],msg['data']['total'],\ msg['data']['pageSize']=yonghu.page(yonghu,yonghu,req_dict)returnJsonResponse(msg)defyonghu_save(request):'''