随着近些年大数据技术的发展,大数据分析在互联网等领域得到了广泛的应用,创造了巨大的价值。当前,信息推荐,自动驾驶,人工智能等技术背后都有大数据技术的支持。航运业作为庞大的基础性产业,每时每刻都在产生着海量的数据。如何分析这些数据,发现其内部的价值,是当前航运大数据研究的重点。船舶AIS数据是航运大数据的重要组成部分,其包含了船舶的时空信息,通过对它的可视化和分析,可以跟踪船舶轨迹、统计和分析船舶交通流和货物流等,无论对船舶运营、交通监督还是航运贸易都具有极其重要的指导意义针对AIS船舶时空大数据分析及可视化这一问题,本文通过搭建时空大数据处理平台,选用GeoMesa时空数据处理中间件,实现了船舶历史AIS及实时AIS数据的存储及分析,并利用地图服务器GeoServer和WebGIS工具包OpenLayers实现了数据的可视化,为AIS船舶时空大数据的分析及可视化提供了一种实现方法。本文完成的主要研究工作包括:(1)针对大量的AIS历史数据以及源源不断的AIS实时数据,基于Hadoop生态圈搭建了 AIS船舶时空大数据处理平台,选用了 Hadoop、Zookeeper、Hbase、Spark、Kafka、GeoMesa等分布式软件和GeoServer地图服务器进行AIS数据分析及可视化。(2)针对AIS历史数据,实现了基于GeoMesa ingest命令行指令工具以及基于接口的Scala编程方法实现数据导入;针对AIS流数据,设计并开发了 Kafka socket连接器和实时数据转换程序,将实时AIS数据转换为船舶时空数据存入Hbase数据库和新的Kafka 中。(3)提出了 AIS船舶时空大数据分析的四个层次,基于GeoMesa的GeoTools Query接口实现了 AIS船舶时空大数据的简单查询和复杂查询,并基于GeoMesa Spark实现了AIS数据的时空分析。(4)利用GeoServer发布了矢量电子海图,并对Hbase和Kafka中的AIS船舶时空大数据进行图层发布,结合OpenLayers实现了历史船位和实时船位的展示,船舶时空轨迹回放等功能。从AIS数据分析及展示的结果上看,基于GeoMesa以及GeoServer的整套时空数据系统,可以方便的实现船舶时空数据的存储,分析及可视化。该平台是对AIS船舶时空大数据分析及可视化的有益探索,有很好的实际应用价值。