一种基于数据处理的水环境监测方法与流程

本发明涉及环境科学与信息，特别是涉及一种基于数据处理的水环境监测方法。

背景技术：

1、在水环境监测领域，传统的监测方法往往依赖于人工采集和分析数据，这不仅耗时耗力，而且容易受到人为因素的干扰，导致数据的准确性和可靠性受到影响。此外，由于监测指标众多，数据格式不统一，很难实现高效的数据管理和快速检索。现有的监测系统在处理大规模数据时，常常面临存储和查询效率低下的问题，难以满足实时监测和快速响应的需求。

2、在实现本发明实施例过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题或缺陷：首先，监测数据的标准化处理不足，导致不同来源和类型的数据难以整合和比较；其次，监测维度的确定不够灵活，无法适应多变的监测需求和环境条件；再者，数据库的建立和管理缺乏针对性，难以实现数据的高效存储和快速检索；最后，综合特征值的计算方法较为简单，无法全面反映水环境数据的复杂性和多样性。

技术实现思路

1、本发明实施例旨在提供一种基于数据处理的水环境监测方法，以解决现有技术中所提出的技术问题。

2、本发明实施例解决其技术问题采用以下技术方案：

3、提供一种基于数据处理的水环境监测方法，包括：

4、将所述特征数据转化成统一的格式，转换成所述格式后所述特征数据的类型包括：理化性质、生物指标和环境参数，并按照类型顺序进行排列；

5、根据所述格式，确定至少一个监测维度，包括：按照理化性质、生物指标或环境参数的顺序，依次检测所述特征数据中是否存在相应的监测指标；每确定一个所述监测指标存在时，将当前所有存在监测指标和各监测指标对应的数值组成一个监测维度；

6、分别建立各所述监测维度和相应水环境数据的对应关系；

7、根据所述监测维度和所述对应关系，在相应的数据库中存储水环境数据标识，所述数据库与所述监测维度一一对应；

8、检索时，将检索条件转化成多个监测维度，根据监测维度提取相应数据库中的全部水环境数据标识。

9、进一步地，所述特征数据包括：基准数据和监测数据属性，所述监测数据属性包括：文字、数字或两者的组合；

10、所述将所述特征数据转化成统一的格式，包括：根据所述基准数据和所述监测数据属性，确定所述监测数据属性对应的监测指标；

11、将所述监测数据属性对应的监测指标转化成相应的格式。

12、进一步地，所述根据所述监测维度和所述对应关系，在相应的数据库中存储水环境数据标识，包括：检测所述监测维度是否存在对应的数据库；

13、当确定不存在时，创建新的数据库，所述新的数据库对应所述监测维度；

14、在所述新的数据库中，存储相应的水环境数据标识。

15、进一步地，检索包括以下步骤：

16、接收用户输入的监测指标信息，所述监测指标信息为指标范围或指标点；

17、根据所述监测指标信息的格式，确定所述监测指标信息对应的至少一个目标监测维度；

18、分别查找各所述目标监测维度是否存在对应的数据库，所述数据库用于存储水环境数据标识，且每一个所述水环境数据标识对应至少一个数据库；

19、获取所述目标监测维度对应的数据库；

20、从所述获取到的数据库中提取水环境数据标识，所述目标监测维度对应至少一个所述水环境数据标识；

21、根据所述水环境数据标识，返回相应的水环境数据。

22、进一步地，所述监测指标信息为指标范围时，根据所述监测指标信息的格式，确定所述监测指标信息对应的至少一个目标监测维度，包括：所述监测指标信息的格式具体为：监测指标类型为理化性质、生物指标、环境参数，并按照类型顺序进行排列；

23、根据所述监测指标信息的格式，按照理化性质、生物指标、环境参数顺序，依次确定所述指标范围的整数值，所述整数值包括：整数值、整数值区间；

24、根据所述整数值，确定所述目标监测维度；

25、所述目标监测维度包括以下各项中的一个或多个：理化性质的整数值，生物指标的整数值区间，环境参数的整数值。

26、进一步地，所述根据所述监测指标信息的格式，按照理化性质、生物指标、环境参数顺序，依次确定所述指标范围的整数值，包括：针对理化性质，确定所述指标范围是否包含特定整数值；

27、包含特定整数值时，将所述指标范围分为特定整数值区间和非特定整数值区间；

28、针对生物指标，确定所述非特定整数值区间是否包含有生物指标整数值；

29、包含生物指标整数值时，将所述指标范围分为生物指标整数值区间和非生物指标整数值区间；

30、针对环境参数，确定所述非生物指标整数值区间是否包含有环境参数整数值；

31、包含环境参数整数值时，将所述指标范围分为环境参数整数值区间和非环境参数整数值区间。

32、进一步地，所述整数值还包括：

33、特定秒数值；

34、在所述将所述指标范围分为环境参数整数值区间和非环境参数整数值区间之后，所述方法还包括：针对时间单位秒，确定所述非环境参数整数值区间是否为零秒数值；

35、确定为非零秒数值时，确定所述非环境参数整数值区间的秒数值。

36、进一步地，所述监测指标信息为指标点时，根据所述监测指标信息的格式，确定所述监测指标信息对应的至少一个目标监测维度，包括：所述监测指标信息的格式具体为：监测指标类型为理化性质、生物指标、环境参数，并按照类型顺序进行排列；

37、所述指标点对应的监测指标即为所述目标监测维度。

38、进一步地，分别建立各所述监测维度和相应水环境数据的对应关系如计算式（1）所示；

39、（1）

40、式中，为在监测维度下，所有相关水环境数据类型的综合特征值；为水环境数据类型的总数；为第i个数据类型的权重系数，反映数据类型在综合特征值中的重要性；为特征函数，计算在监测维度下，第 i 个水环境数据类型的特征值；为第 i 个水环境数据类型的具体数值。

41、进一步地，所述特征函数的具体公式如计算式（2）所示；

42、（2）

43、式中，为第 i 个数据类型的固有权重；为监测维度m对第i 个数据类型的权重系数；为数据类型与监测维度交互作用的权重系数；为第i 个水环境数据类型的监测值；为监测维度的数值。

44、根据本发明的上述实施例至少具有以下有益效果：本发明通过将水环境特征数据和监测指标数据进行统一格式的转换和标准化处理，可以实现数据类型的系统化分类和有序排列。这种格式的统一不仅可以提高数据的可比性和可读性，而且可以为后续的监测维度确定和数据库建立提供坚实的基础。通过建立监测维度和水环境数据的对应关系，本发明能够有效地管理和检索大规模的水环境数据，提高数据的应用效率和监测工作的响应速度。此外，本发明通过特定的计算公式来确定综合特征值和特征函数，使得监测结果能够更加全面和精确地反映水环境的实际情况。这种方法不仅考虑了单个数据类型的重要性，还综合了数据类型与监测维度之间的交互作用，从而提高监测结果的科学性和准确性。通过这种方法，可以实现对水环境变化的实时监控和快速评估，为环境管理和决策提供有力的数据支持。

技术特征：

1.一种基于数据处理的水环境监测方法，其特征在于，包括：采集水环境特征数据和相应的监测指标数据；

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述特征数据包括：基准数据和监测数据属性，所述监测数据属性包括：文字、数字或两者的组合；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述监测维度和所述对应关系，在相应的数据库中存储水环境数据标识，包括：检测所述监测维度是否存在对应的数据库；

4.一种基于水环境监测指标的检索方法，其特征在于，用于检索按照权利要求3所述方法得到的数据，方法包括：接收用户输入的监测指标信息，所述监测指标信息为指标范围或指标点；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述监测指标信息为指标范围时，根据所述监测指标信息的格式，确定所述监测指标信息对应的至少一个目标监测维度，包括：所述监测指标信息的格式具体为：监测指标类型为理化性质、生物指标、环境参数，并按照类型顺序进行排列；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述监测指标信息的格式，按照理化性质、生物指标、环境参数顺序，依次确定所述指标范围的整数值，包括：针对理化性质，确定所述指标范围是否包含特定整数值；

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述整数值还包括：特定秒数值；

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述监测指标信息为指标点时，根据所述监测指标信息的格式，确定所述监测指标信息对应的至少一个目标监测维度，包括：所述监测指标信息的格式具体为：监测指标类型为理化性质、生物指标、环境参数，并按照类型顺序进行排列；

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别建立各所述监测维度和相应水环境数据的对应关系如计算式（1）所示；

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述特征函数的具体公式如计算式（2）所示；

技术总结
本发明涉及环境科学与信息技术领域，公开了一种基于数据处理的水环境监测方法，包括：采集水环境特征数据和相应的监测指标数据；将特征数据转化成统一的格式，并按照类型顺序进行排列；确定至少一个监测维度，依次检测所述特征数据中是否存在相应的监测指标；每确定一个所述监测指标存在时，将当前所有存在监测指标和各监测指标对应的数值组成一个监测维度；分别建立各所述监测维度和相应水环境数据的对应关系；在相应的数据库中存储水环境数据标识；检索时，将检索条件转化成多个监测维度，根据监测维度提取相应数据库中的全部水环境数据标识。本发明可以提高水环境监测的自动化和智能化水平。

技术研发人员：冯峻林,杨楚慧,李俊男,钱斌天,刘颖,刘元元
受保护的技术使用者：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5