基于python的航空数据分析系统的设计与实现任务书

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唐山学院毕业设计（论文）任务书

人工智能学院 · 数据科学与大数据技术专业 · 18软件工程2班

学生姓名：

毕业设计（论文）时间：____年__月__日 至 ____年__月__日

毕业设计（论文）题目：

基于Python的航空数据分析系统的设计与实现

一、毕业设计的目的与意义

近年来，全球航空产业持续快速发展，航班相关数据呈现爆发式增长。航空公司、旅行社等机构对航班信息的深度挖掘与高效利用需求愈发强烈。为应对海量数据带来的管理挑战，提升运营决策效率和服务水平，构建一个基于Python的航空数据分析平台具有重要的现实价值。

本系统致力于解决航班数据处理过程中的复杂性问题，集成数据导入、清洗、分析、预测及后台管理等多项功能，帮助用户全面掌握行业动态，优化航线规划与服务策略。系统的开发不仅体现了大数据技术在交通领域的实际应用，也为推动航空业数字化转型提供了可行方案。

[此处为图片1]

二、课题任务内容与要求

本课题要求学生综合运用数据处理、数据库管理、机器学习及Web开发等相关知识，围绕航空数据分析的实际需求，完成从调研、设计到实现与测试的全流程开发工作。具体任务如下：

• 设计并实现数据导入模块，支持从和鲸平台获取航班数据集，并将其存储至MySQL或SQLite数据库中；
• 开发数据预处理模块，使用Pandas与PySpark完成数据清洗、格式转换及特征提取等操作；
• 构建数据分析与可视化模块，结合Echarts与Spark技术，展示航班数量分布、航司运营排名等关键指标；
• 实现预测功能模块，采用线性回归等机器学习方法对航班价格、延误时长等进行建模预测，并将结果以图表形式呈现；
• 搭建管理后台系统，基于Flask-Admin框架实现数据的增删改查功能及用户权限管理；
• 实现前端用户功能，包括注册登录、航班信息浏览、条件筛选以及分析与预测结果查看等功能。

系统需具备良好的稳定性、友好的交互界面和较高的实用性。所有功能模块须经过充分测试，确保逻辑正确、运行流畅。同时，在数据处理过程中应加入完整性与合法性校验机制，保障数据质量。

三、成果提交要求

1. 交付一套可正常运行的航空数据分析系统，包含完整的后端服务、前端页面、数据库结构以及数据处理与分析组件；
2. 撰写一份详尽的毕业设计说明书，内容涵盖可行性分析、需求定义、系统架构设计、关键技术实现、测试方案与结果评估等方面。文档需清晰记录开发流程、所遇问题及其解决方案，并对系统性能、稳定性和应用前景进行客观评价，提出后续优化建议。

四、进度计划安排

阶段	主要工作任务	起止教学周
1	查阅相关文献资料，完成并提交开题报告	第1-2周
2	开展需求分析，明确系统核心功能模块	第3-4周
3	进行系统总体架构设计，划分功能模块结构	第5-6周
4	完成详细设计并开展编码实现工作	第7-10周
5	准备中期成果答辩材料	第11周
6	完成全部系统开发任务，撰写设计说明书并提交指导教师审阅	第12-14周
7	论文定稿，评阅教师完成评审，准备答辩事宜	第15周
8	参加毕业答辩	第16周

五、主要参考文献

[1] 郑诗雨. 航空发动机维修工程分析数据管理系统关键技术分析[J]. 中国军转民, 2024,(23):41-43.

[2] 赵平, 柳子玉, 王恩双. 基于大数据技术的航空发动机电气系统故障诊断策略优化分析[J]. 电子技术, 2024,53(04):330-331.

[3] 吴文渊, 王志永, 许倩, 等. 面向智能化的航空发动机监控管理系统开发设计研究[J]. 教练机, 2024,(01):27-34.

[4] 汪强龙, 高晓光, 李新宇, 等. 基于深度置信网络效能拟合的火控系统精度全局敏感性分析[J]. 兵工学报, 2024,45(10):3430-3444.

[5] 黄兴纯. 考虑客运与货运的航空公司运营效率测度及影响因素研究[D]. 南京财经大学, 2022. DOI:10.27705/d.cnki.gnjcj.2022.000107.

[6] 吴荻. 民航网络入侵数据机器学习分析系统的设计与实现[D]. 中国民用航空飞行学院, 2022. DOI:10.27722/d.cnki.gzgmh.2022.000246.

[7] 许俊宾. 民航空管系统空中交通管理生产数据中心建设分析[J]. 数字通信世界, 2022,(02):128-130.

[8] 胡琼, 郭平平. 基于大数据的空域数据分析系统设计和实现[J]. 民航学报, 2021,5(06):113-116.

[9] Kalashnikov A, Nikulin I, Lyubchich V 等人采用局部分形与小波分析相结合的方法，对俄罗斯外贝加尔东部地区的航磁与航放数据进行了综合处理。该研究通过集成化的地球物理数据分析手段，有效提升了针对矽卡岩型铜金铁矿以及浅成低温热液斑岩相关多金属金矿系统的靶区圈定能力。研究成果发表于《Ore Geology Reviews》2024年，页码范围为25至66。

[10] Lv B, Yue X, Meng L 开展了关于日本自然灾害分析相关的文学资料整理与时空数据库构建的研究工作。该研究系统收集并组织了大量历史文献资料，建立了支持文化遗产保护与灾害评估的时空信息平台。结果表明，该数据库在提升灾害事件的时间序列分析与空间分布识别方面具有显著作用。论文刊登于《Heritage Science》2024年第12卷第1期，起止页码为11-14。

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关键词：python 数据分析 任务书 Heritage Science

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