CN111367911B - 一种场地环境数据分析方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤评估技术领域，公开了一种场地环境数据分析方法及其系统，方法包括：获取多个场地环境调查数据，按照预设分类表进行分类，对多个场地环境调查数据进行规范化提取；构建场地环境数据库，导入多个标准规范表；按照类别对比分析场地环境调查数据与标准规范表中的对应子项，用相对百分比偏差计算后进行数值模拟输出，并将数值模拟后的区间值进行汇总形成输出表格；获取与多个场地环境调查数据关联的场地图纸，分解场地图纸，将计算出的相对百分比偏差插入其对应的场地环境调查数据后，将输出表格插入到场地图纸的空白处生成最终图纸；构建场地环境查数据库，实现环境调查数据的整理分析、数据评价、图表绘制、成果输出的分析评价。

Description

一种场地环境数据分析方法及其系统

技术领域

本发明涉及土壤评估技术领域，更具体地说，它涉及一种场地环境数据分析方法及其系统。

背景技术

目前场地环境调查报告主要可以分为数据分析和报告编写两部分，但均采用人工分析和人工编写的方式来实现的。目前采用传统的人工分析、编制场地环境调查报告不仅费时费力，效率低下，而且还可能会由于编制人员的疏忽，容易出错，而且由于需要调查的场地增多，场地调查人员也存在人手不足的局面。另一方面，目前还没有商业化的辅助编制软件。

现有技术中存在部分非公开的数据分析软件，但是这些非公开的数据分析软件的功能基本主要停留在数据收集与归纳的阶段，其仅对部分数据进行标识，无法得出评估结果。因此亟需研发一套可以在数据分析后得出评估结果的软件，以满足日益增多的项目需求。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明的目的一在于提供一种场地环境数据分析方法，其具有可以在数据分析后得出评估结果的优点。本发明的目的二在于提供一种场地环境数据分析系统，其具有可以在数据分析后得出评估结果的优点。

为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：

一种场地环境数据分析方法，包括如下步骤：

S1：获取多个场地环境调查数据，按照预设分类表对所述场地环境调查数据进行分类，并采用设定的提取规范对多个场地环境调查数据进行规范化提取；

S2：构建场地环境数据库，在所述场地环境数据库中导入多个标准规范表，所述标准规范表中的子项与预设分类表中的子项相对应的部分名称相同；

S3：按照类别对比分析场地环境调查数据与所述标准规范表中的对应子项，通过相对百分比偏差计算后进行数值模拟输出，并将数值模拟后的区间值进行汇总形成输出表格；

S4：获取与多个所述场地环境调查数据关联的场地图纸，分解场地图纸，并将多个所述场地环境调查数据按照分类的类别标记在场地图纸与分类的类别对应的区域，将计算出的相对百分比偏差插入其对应的所述场地环境调查数据后，将输出表格插入到场地图纸的空白处生成最终图纸。

通过采用上述技术方案，收集已有场地环境调查数据的基础上，构建场地环境查数据库，采用数据分析和数值模拟手段，建立数字化模块分析评价体系，开展环境调查数据的整理分析、数据评价、图表绘制、成果输出的分析评价，为场地环境调查从业单位提供辅助报告编制的技术支持；采用软件实现场地环境调查检测数据自动分析结果的输出、图表自动绘制，辅助场地环境调查报告的编写，填补行业空白，减少报告编制人员与项目组成员的工作量。

本发明进一步设置为，所述S2中，在所述场地环境数据库中设计数据库表结构持久化存储格式化数据。

通过采用上述技术方案，让数据能够持久化存储，避免临时数据的丢失错误。

本发明进一步设置为，所述S3中，同类别标准规范表的子项随场地环境调查数据呈正相关变化。

通过采用上述技术方案，让同类别规范表的子项随场地环境调查数据的变化而适应性变化，提高数据分析结果输出的准确性。

本发明进一步设置为，所述S3中，先从所述场地环境数据库中获取所要分析的样品其标准的数据，后将样品的各检测项数据逐一与所对应标准的超标值进行比对，比对结果以CSV格式进行导出。

通过采用上述技术方案，实现了数据的比对，并能形成以CSV格式的数据可通过表格形式输出，实现数据与表格的结合。

本发明进一步设置为，方法还包括步骤S5：识别出查阅污染地块的任一阶段报告的动作后，自动弹出提示符号列示此项目地块的所有阶段资料报告；在最终图纸中绘制模块模型，根据查阅的用户类别进行区分，给不同用户分配不同权限。

通过采用上述技术方案，自动弹出报告可以省略搜寻时间，权限的不同方便管理员对进入本系统内的报告内容进行最终的确认和修改，如地质剖面图、实际成井结构图等。

为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：

一种场地环境数据分析系统，包括如下模块：

获取分类模块，用于获取多个场地环境调查数据，按照预设分类表对所述场地环境调查数据进行分类，并采用设定的提取规范对多个场地环境调查数据进行规范化提取；

构建对应模块，用于构建场地环境数据库，在所述场地环境数据库中导入多个标准规范表，所述标准规范表中的子项与预设分类表中的子项相对应的部分名称相同；

分析输出模块，用于按照类别对比分析场地环境调查数据与所述标准规范表中的对应子项，通过相对百分比偏差计算后进行数值模拟输出，并将数值模拟后的区间值进行汇总形成输出表格；

图纸生成模块，用于获取与多个所述场地环境调查数据关联的场地图纸，分解场地图纸，并将多个所述场地环境调查数据按照分类的类别标记在场地图纸与分类的类别对应的区域，将计算出的相对百分比偏差插入其对应的所述场地环境调查数据后，将输出表格插入到场地图纸的空白处生成最终图纸。

通过采用上述技术方案，获取分类模块收集已有场地环境调查数据的基础上，构建对应模块构建场地环境查数据库，分析输出模块采用数据分析和数值模拟手段，建立数字化模块分析评价体系，开展环境调查数据的整理分析、数据评价、图表绘制、成果输出的分析评价，图纸生成模块为场地环境调查从业单位提供辅助报告编制的技术支持；采用软件实现场地环境调查检测数据自动分析结果的输出、图表自动绘制，辅助场地环境调查报告的编写，填补行业空白，减少报告编制人员与项目组成员的工作量。

本发明进一步设置为，所述构建对应模块中还包括：

持久存储单元，用于在所述场地环境数据库中设计数据库表结构持久化存储格式化数据。

通过采用上述技术方案，持久存储单元让数据能够持久化存储，避免临时数据的丢失错误。

本发明进一步设置为，所述分析输出模块中还包括：

自适应单元，用于设置同类别标准规范表的子项随场地环境调查数据呈正相关变化。

通过采用上述技术方案，自适应单元让同类别规范表的子项随场地环境调查数据的变化而适应性变化，提高数据分析结果输出的准确性。

本发明进一步设置为，所述分析输出模块中还包括：

比对导出单元，用于先从所述场地环境数据库中获取所要分析的样品其标准的数据，后将样品的各检测项数据逐一与所对应标准的超标值进行比对，比对结果以CSV格式进行导出。

通过采用上述技术方案，比对导出单元实现了数据的比对，并能形成以CSV格式的数据可通过表格形式输出，实现数据与表格的结合。

本发明进一步设置为，系统还包括：

自动弹出模块，用于识别出查阅污染地块的任一阶段报告的动作后，自动弹出提示符号列示此项目地块的所有阶段资料报告；

分配权限模块，用于在最终图纸中绘制模块模型，根据查阅的用户类别进行区分，给不同用户分配不同权限。

通过采用上述技术方案，自动弹出模块可以省略搜寻时间，分配权限模块可以方便管理员对进入本系统内的报告内容进行最终的确认和修改，如地质剖面图、实际成井结构图等。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

(1)通过收集已有场地环境调查数据的基础上，构建场地环境查数据库，采用数据分析和数值模拟手段，建立数字化模块分析评价体系，开展环境调查数据的整理分析、数据评价、图表绘制、成果输出的分析评价，为场地环境调查从业单位提供辅助报告编制的技术支持；采用软件实现场地环境调查检测数据自动分析结果的输出、图表自动绘制，辅助场地环境调查报告的编写，填补行业空白，减少报告编制人员与项目组成员的工作量；

(2)通过让数据能够持久化存储，避免临时数据的丢失错误；

(3)通过实现了数据的比对，并能形成以CSV格式的数据可通过表格形式输出，实现数据与表格的结合。

附图说明

图1为本发明的方法流程示意图；

图2为本发明的系统框图；

图3为记载土壤检测平行双样测定值的精密度和准确度允许误差的表1与记载土壤检测平行双样最大允许相对偏差的表2；

图4为一项目地质剖面图；

图5为一成井结构图；

图6为系统技术路线图；

图7为系统整体架构图；

图8为系统工作流程图。

附图标记：1、获取分类模块；2、构建对应模块；21、持久存储单元；3、分析输出模块；31、自适应单元；32、比对导出单元；4、图纸生成模块；5、自动弹出模块；6、分配权限模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例一：

一种场地环境数据分析方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：获取多个场地环境调查数据，按照预设分类表对场地环境调查数据进行分类，并采用设定的提取规范对多个场地环境调查数据进行规范化提取。本方法对调查场地的土壤、地下水等监测数据进行规范化提取，采用CAS编号对监测指标进行识别。

S2：构建场地环境数据库，在场地环境数据库中导入多个标准规范表，标准规范表中的子项与预设分类表中的子项相对应的部分名称相同。在场地环境数据库中设计数据库表结构持久化存储格式化数据。

S3：按照类别对比分析场地环境调查数据与标准规范表中的对应子项，通过相对百分比偏差计算后进行数值模拟输出，并将数值模拟后的区间值进行汇总形成输出表格。同类别标准规范表的子项随场地环境调查数据呈正相关变化。先从场地环境数据库中获取所要分析的样品其标准的数据，后将样品的各检测项数据逐一与所对应标准的超标值进行比对，比对结果以CSV格式进行导出。实现数据的统计分析、对超标点位进行标识并将相关数据，相关数据如最大值、超标倍数、最大值位置等，进行汇总和表格输出，且输出形式调整为场地环境调查报告中常用的格式，以方便报告编写人员作出判断。

S4：获取与多个场地环境调查数据关联的场地图纸，分解场地图纸，并将多个场地环境调查数据按照分类的类别标记在场地图纸与分类的类别对应的区域，将计算出的相对百分比偏差插入其对应的场地环境调查数据后，将输出表格插入到场地图纸的空白处生成最终图纸。同时对于成井结构图和场地地质剖面图，可根据场地实测结果进行软件自动输出。

S5：识别出查阅污染地块的任一阶段报告的动作后，自动弹出提示符号列示此项目地块的所有阶段资料报告；在最终图纸中绘制模块模型，根据查阅的用户类别进行区分，给不同用户分配不同权限。

方法运行示例如下：

1、土壤/地下水平行样品相对百分比偏差情况处理结果输出。

土壤中不同检测项目的评价标准存在差异，此外同种监测指标的评价标准随监测指标含量的高低也不同(见图3中的表13-1与表13-2)，因此，分析难度较大。

2、土壤样品中各检出项的评价结果输出

采用软件结合场地地层特征，实现数据的统计分析、对超标点位进行识别并将相关数据进行汇总和表格输出。输出内容主要如下：①最大检出值；②最大检出值的点位位置及埋深；③超标点位的位置及埋深；④超标点位超标倍数；⑤最小检出值；⑥土壤地层性质等(见表1)。

表1：一报告土壤样品中各检出项的检测结果及评价情况

注：除pH无量纲外，其它检测项单位为mg/kg。

3、地下水样品中各检出项的评价结果输出

采用软件代码实现相关数据的统计分析、对超标点位进行识别并将相关数据进行汇总和表格输出。输出内容主要如下：①最大检出值；②最大检出值的点位位置；③超标点位的位置；④超标点位超标倍数；⑤最小检出值；⑥超标点位相关项目土壤污染情况等(见表2)。

表2某报告地下水样品中各检出项的检测结果及评价

注：除pH无量纲外，其它检测项单位为μg/L；“-”表示无相关值或不适用。

4、地表水样品中各检出项的检测结果及评价结果输出

基于检测结果根据《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)进行评价。判断地表水属于第几类水质(表3)。

表3某报告地表水样品检出项的评价结果

5、地质剖面图和成井结构图自动绘制

地质剖面图可以直观的展现场地的地层分布情况，有助于场地内监测指标迁移状况的分析(图4)。成井结构图可以帮助了解场地内具体监测点位的地层及地下水分布情况(图5)。

对于数据库架构框架中，对同一场地调查地块的初调、详调风评和施工验收之项目编号名称采用统一规定的编码，在查阅某一污染地块的任一阶段报告，均会自动弹出提示符号列示此项目地块的所有阶段资料报告，省略搜寻时间。对于模块模型绘制，根据用户类别进行区分，不同用户拥有不同权限，管理员对进入本系统内的报告内容进行最终的确认和修改，如地质剖面图、实际成井结构图。

在样品数据的自动分析对比功能实现时，首先要对样品数据以及比对标准的数据格式进行明确的定义，其中又包括土壤样品及其比对标准的数据格式定义、地表水样品与其比对标准的数据格式定义以及地下水样品与其比对标准的数据格式的定义。收集已有样品数据即场地环境调查数据的基础上，构建场地环境查数据库，让数据能够持久化存储，避免临时数据的丢失错误。分类数据，让同类别规范表的子项随场地环境调查数据的变化而适应性变化，提高数据分析结果输出的准确性。在数据库选型上可以使用MySQL与MongoDB等主流软件数据库，最终，通过软件实现对数据库中数据的增、删、改、查等数据操作。

实现了样品及标准数据的存储后，接下来还要通过软件来实现样品数据的自动化分析与超标判定。在这一过程中，程序首先会从数据库中获取所要分析的样品其标准的数据，将样品的各检测项数据逐一与所对应标准的超标值进行比对。采用数据分析和数值模拟手段，建立数字化模块分析评价体系，开展环境调查数据的整理分析、数据评价、图表绘制、成果输出的分析评价，为场地环境调查从业单位提供辅助报告编制的技术支持。实现了数据的比对，并能形成以CSV格式的数据可通过表格形式输出，方便使用Excel等软件进行后续修改，实现数据与表格的结合。采用软件实现场地环境调查检测数据自动分析结果的输出、图表自动绘制，辅助场地环境调查报告的编写，填补行业空白，自动弹出报告可以省略搜寻时间，权限的不同方便管理员对进入本系统内的报告内容进行最终的确认和修改，如地质剖面图、实际成井结构图等，减少报告编制人员与项目组成员的工作量。

实施例二：

一种场地环境数据分析系统，如图2所示，包括如下模块：

获取分类模块1，用于获取多个场地环境调查数据，按照预设分类表对场地环境调查数据进行分类，并采用设定的提取规范对多个场地环境调查数据进行规范化提取。

构建对应模块2，用于构建场地环境数据库，在场地环境数据库中导入多个标准规范表，标准规范表中的子项与预设分类表中的子项相对应的部分名称相同。构建对应模块2中还包括：持久存储单元21，用于在场地环境数据库中设计数据库表结构持久化存储格式化数据。

分析输出模块3，用于按照类别对比分析场地环境调查数据与标准规范表中的对应子项，通过相对百分比偏差计算后进行数值模拟输出，并将数值模拟后的区间值进行汇总形成输出表格。分析输出模块3中还包括自适应单元31与比对导出单元32。自适应单元31用于设置同类别标准规范表的子项随场地环境调查数据呈正相关变化。比对导出单元32用于先从场地环境数据库中获取所要分析的样品其标准的数据，后将样品的各检测项数据逐一与所对应标准的超标值进行比对，比对结果以CSV格式进行导出。

图纸生成模块4，用于获取与多个场地环境调查数据关联的场地图纸，分解场地图纸，并将多个场地环境调查数据按照分类的类别标记在场地图纸与分类的类别对应的区域，将计算出的相对百分比偏差插入其对应的场地环境调查数据后，将输出表格插入到场地图纸的空白处生成最终图纸。

自动弹出模块5，用于识别出查阅污染地块的任一阶段报告的动作后，自动弹出提示符号列示此项目地块的所有阶段资料报告。

分配权限模块6，用于在最终图纸中绘制模块模型，根据查阅的用户类别进行区分，给不同用户分配不同权限。

如图6所示，在样品数据的自动分析对比功能实现时，首先要对样品数据以及比对标准的数据格式进行明确的定义，其中又包括土壤样品及其比对标准的数据格式定义、地表水样品与其比对标准的数据格式定义以及地下水样品与其比对标准的数据格式的定义。之后，会通过设计数据库表结构来实现这些格式化数据的持久化存储。在数据库选型上可以使用MySQL与MongoDB等主流软件数据库，最终，通过软件实现对数据库中数据的增、删、改、查等数据操作。实现了样品及标准数据的存储后，接下来还要通过软件来实现样品数据的自动化分析与超标判定。在这一过程中，程序首先会从数据库中获取所要分析的样品其标准的数据，之后，将样品的各检测项数据逐一与所对应标准的超标值进行比对，并将结果以表格的形式展示给用户。最终，比对结果可以以CSV格式进行导出，方便使用Excel等软件进行后续修改。

目前的现有技术中，场地地质剖面图的绘制是通过AutoCAD软件进行手动绘制的，整个过程繁琐，费时费力。在本质上，通过AutoCAD绘制好的图层文件是DXF格式的数据文件，文件通过固定数据结构记录了图层的各项详细信息。由于地质剖面图的DXF模板内容及格式较为固定，因此可以通过软件来对DXF模板文件进行解析以及数据替换，从而实现地质剖面图的自动绘制。在实现过程中，首先要研究AutoCAD DXF格式文件的解析方法。目前，软件行业已有一些解析该类型文件的案例，例如SourceForge公司提供了开源的kabeja工具包，允许通过Java编程语言来解析DXF文件，并将其转换为SVG矢量图进行输出，整个过程不需要AutoCAD的参与，而是完全由Java软件完成。本课题可以采取类似思路，通过软件来解析原本的DXF格式模板文件，并将其中的关键数据设置为动态可变的数据变量，允许程序进行修改和替换，从而实现剖面图的自动化绘制。

如图7所示，在实现时，本课题拟采用B/S架构模式(Browser/Server)，让用户通过网络浏览器来访问软件系统功能，并将程序后台与数据库部署在云平台上，供用户随时随地的使用。整个系统分为前端WEB应用与后台系统两部分，前端WEB应用负责给用户提供可视化的功能页面，而后台系统负责提供实际的功能接口，前后端之间通过HTTP请求来完成数据通信。如图8所示，整个软件系统会被部署在公有云平台中，如阿里云、腾讯云等，用户通过浏览器访问页面即可使用系统的具体服务。这样不仅省去了复杂的软件安装部署过程，还可以允许用户使用手机等设备随时随地的使用软件服务。

本实施例的实施原理为：获取分类模块1收集已有场地环境调查数据的基础上，构建对应模块2构建场地环境查数据库，持久存储单元21让数据能够持久化存储，避免临时数据的丢失错误。分析输出模块3采用数据分析和数值模拟手段，自适应单元31让同类别规范表的子项随场地环境调查数据的变化而适应性变化，提高数据分析结果输出的准确性。比对导出单元32实现了数据的比对，并能形成以CSV格式的数据可通过表格形式输出，实现数据与表格的结合。建立数字化模块分析评价体系，开展环境调查数据的整理分析、数据评价、图表绘制、成果输出的分析评价，图纸生成模块4为场地环境调查从业单位提供辅助报告编制的技术支持；采用软件实现场地环境调查检测数据自动分析结果的输出、图表自动绘制，辅助场地环境调查报告的编写，填补行业空白。自动弹出模块5可以省略搜寻时间，分配权限模块6可以方便管理员对进入本系统内的报告内容进行最终的确认和修改，如地质剖面图、实际成井结构图等，减少报告编制人员与项目组成员的工作量。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种场地环境数据分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：获取多个场地环境调查数据，按照预设分类表对所述场地环境调查数据进行分类，并采用设定的提取规范对多个场地环境调查数据进行规范化提取；

S2：构建场地环境数据库，在所述场地环境数据库中导入多个标准规范表，所述标准规范表中的子项与预设分类表中的子项相对应的部分名称相同；

S3：按照类别对比分析场地环境调查数据与所述标准规范表中的对应子项，通过相对百分比偏差计算后进行数值模拟输出，并将数值模拟后的区间值进行汇总形成输出表格；

S4：获取与多个所述场地环境调查数据关联的场地图纸，分解场地图纸，并将多个所述场地环境调查数据按照分类的类别标记在场地图纸与分类的类别对应的区域，将计算出的相对百分比偏差插入其对应的所述场地环境调查数据后，将输出表格插入到场地图纸的空白处生成最终图纸。

2.根据权利要求1所述的场地环境数据分析方法，其特征在于，所述S2中，在所述场地环境数据库中设计数据库表结构持久化存储格式化数据。

3.根据权利要求1所述的场地环境数据分析方法，其特征在于，所述S3中，同类别标准规范表的子项随场地环境调查数据呈正相关变化。

4.根据权利要求1所述的场地环境数据分析方法，其特征在于，所述S3中，先从所述场地环境数据库中获取所要分析的样品其标准的数据，后将样品的各检测项数据逐一与所对应标准的超标值进行比对，比对结果以CSV格式进行导出。

5.根据权利要求1所述的场地环境数据分析方法，其特征在于，方法还包括步骤S5：识别出查阅污染地块的任一阶段报告的动作后，自动弹出提示符号列示此项目地块的所有阶段资料报告；在最终图纸中绘制模块模型，根据查阅的用户类别进行区分，给不同用户分配不同权限。

6.一种场地环境数据分析系统，其特征在于，包括如下模块：

获取分类模块（1），用于获取多个场地环境调查数据，按照预设分类表对所述场地环境调查数据进行分类，并采用设定的提取规范对多个场地环境调查数据进行规范化提取；

构建对应模块（2），用于构建场地环境数据库，在所述场地环境数据库中导入多个标准规范表，所述标准规范表中的子项与预设分类表中的子项相对应的部分名称相同；

分析输出模块（3），用于按照类别对比分析场地环境调查数据与所述标准规范表中的对应子项，通过相对百分比偏差计算后进行数值模拟输出，并将数值模拟后的区间值进行汇总形成输出表格；

图纸生成模块（4），用于获取与多个所述场地环境调查数据关联的场地图纸，分解场地图纸，并将多个所述场地环境调查数据按照分类的类别标记在场地图纸与分类的类别对应的区域，将计算出的相对百分比偏差插入其对应的所述场地环境调查数据后，将输出表格插入到场地图纸的空白处生成最终图纸。

7.根据权利要求6所述的场地环境数据分析系统，其特征在于，所述构建对应模块（2）中还包括：

持久存储单元（21），用于在所述场地环境数据库中设计数据库表结构持久化存储格式化数据。

8.根据权利要求6所述的场地环境数据分析系统，其特征在于，所述分析输出模块（3）中还包括：

自适应单元（31），用于设置同类别标准规范表的子项随场地环境调查数据呈正相关变化。

9.根据权利要求6所述的场地环境数据分析系统，其特征在于，所述分析输出模块（3）中还包括：

比对导出单元（32），用于先从所述场地环境数据库中获取所要分析的样品其标准的数据，后将样品的各检测项数据逐一与所对应标准的超标值进行比对，比对结果以CSV格式进行导出。

10.根据权利要求6所述的场地环境数据分析系统，其特征在于，系统还包括：

自动弹出模块（5），用于识别出查阅污染地块的任一阶段报告的动作后，自动弹出提示符号列示此项目地块的所有阶段资料报告；

分配权限模块（6），用于在最终图纸中绘制模块模型，根据查阅的用户类别进行区分，给不同用户分配不同权限。

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