AIS是集船舶导航、避碰、海事监管于一体的现代化无线电系统,在水上交通运输领域里发挥着重要作用。应用轨迹数据驱动的方法来挖掘船舶的交通运输模式,正随着AIS系统应用的不断拓展与深入、船舶轨迹数据覆盖范围的不断扩大、船舶轨迹数据的连续性以及有效性不断提高而成为可能。提出基于AIS船舶轨迹数据的分析与处理,挖掘船舶在特定区域内的运动模式,利用挖掘分析产生的规则挖掘实现对特定区域内的船舶轨迹监控。设计并实现了基于AIS数据的船舶轨迹处理与挖掘分析应用系统,提供了对AIS数据从获取、解析、结构化存储到轨迹预处理、轨迹分析、轨迹知识。具体而言,本文的工作可概括为以下几点：1、给出了海量AIS航迹空间数据提取与结构化存储解决方案,实现从AIS原始数据解码、坐标数据投影转换、空间几何对象构建、空间数据与属性数据的一体化存储到原始轨迹的特征抽取处理。为后续的轨迹空间运算分析,区域轨迹挖掘应用提供了统一的数据解决方案。2、在实现了船舶信息查询与历史轨迹查询的同时,也给出了基于时空的船舶轨迹查询解决方案,通过对原始轨迹的特征抽取,建立特征轨迹库,实现基于空间数据的空间轨迹查询功能。3、提供了空间轨迹数据挖掘分析的解决方案,通过对原始航迹数据空间结构化存储、特征抽取与轨迹分割处理,生成区域特征轨迹集,采用OPTICS算法与Hausdorff距离度量方法实现对区域内的特征轨迹聚类挖掘分析。4、实现对监控区域内的船舶实时定位追踪与异常检测分析,通过对船舶的实时航行数据进行分析,结合监控区域监控参数阈值以及规则轨迹,对异常船舶进行识别以及预警显示。