CN116069892A - 一种基于海洋工程的环境数据处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于数据处理技术领域，提供了一种基于海洋工程的环境数据处理方法及系统，所述方法包括以下步骤：每隔设定时间段接收各种环境监测终端上传的环境数据，所述环境数据包括监测时间、监测位置、监测项目以及具体数值；对环境数据进行分析确定异常数据，对所有的异常数据进行分类得到若干个类别，每个类别中所有异常数据对应的监测项目相同；对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域，并对相同污染源区域中的监测项目进行整合；根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息。如此方便工作人员直接前往污染源区域确定污染源头，方便工作人员有目标的进行巡查。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体是涉及一种基于海洋工程的环境数据处理方法及系统。
背景技术
目前基本上形成了国家、海区、省、市、县五级海洋环境监测网络体系，监测范围从我国的近岸向近海、远海、大洋延伸，监测手段包括基站、船舶、飞机、卫星、浮标、雷达等，由海洋环境监测网所产生的各类监测项目类型不断丰富，数量也呈几何级增长和更新，数据处理分析任务量极大，目前能够实现自动对环境监测数据进行检测得到各种异常项目指标，但是如何根据异常项目指标得到污染源的相关信息，基本依靠人力分析，工作量较大。因此，需要提供一种基于海洋工程的环境数据处理方法及系统，旨在解决或者缓解上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于海洋工程的环境数据处理方法及系统，以解决或者缓解上述背景技术中存在的问题。
本发明是这样实现的，一种基于海洋工程的环境数据处理方法，所述方法包括以下步骤：
每隔设定时间段接收各种环境监测终端上传的环境数据，所述环境数据包括监测时间、监测位置、监测项目以及具体数值；
对环境数据进行分析确定异常数据，对所有的异常数据进行分类得到若干个类别，每个类别中所有异常数据对应的监测项目相同；
对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域，并对相同污染源区域中的监测项目进行整合；
根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息；
调取上一次接收的环境数据，将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息。
作为本发明进一步的方案：所述对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域的步骤，具体包括：
根据监测位置将异常数据的具体数值标注在海洋监测地图中；
确定高点具体数值，所述高点具体数值周围的其它具体数值均小于所述高点具体数值，所述高点具体数值对应的监测位置即为污染源区域。
作为本发明进一步的方案：所述根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息的步骤，具体包括：
将污染源区域中的监测项目输入至污染物项目库中，所述污染物项目库包括若干个污染物，每个污染物对应有一个或者多个影响项目；
将监测项目与污染物项目库中的影响项目进行匹配，输出污染物信息。
作为本发明进一步的方案：所述将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息的步骤，具体包括：
根据本次的环境数据确定每个异常的监测项目的实时边缘位置，根据上次的环境数据确定每个异常的监测项目的历史边缘位置；
根据实时边缘位置、历史边缘位置以及设定时间段确定每个异常的监测项目的项目扩散信息；
根据本次污染源区域的具体数值和上次污染源区域的具体数值确定项目实时排放信息。
作为本发明进一步的方案：所述根据实时边缘位置、历史边缘位置以及设定时间段确定每个异常的监测项目的项目扩散信息的步骤，具体包括：
根据污染源区域和预设方位信息调取若干对实时边缘位置和历史边缘位置，每对实时边缘位置和历史边缘位置对应同一个方位；
根据同一个方位的实时边缘位置和历史边缘位置得到该方位的扩散距离，根据扩散距离和设定时间段确定得到该方位的扩散速度；
对所有方位的扩散速度进行整合，得到每个异常的监测项目的项目扩散信息。
本发明的另一目的在于提供一种基于海洋工程的环境数据处理系统，所述系统包括：
环境数据接收模块，用于每隔设定时间段接收各种环境监测终端上传的环境数据，所述环境数据包括监测时间、监测位置、监测项目以及具体数值；
异常数据分类模块，用于对环境数据进行分析确定异常数据，对所有的异常数据进行分类得到若干个类别，每个类别中所有异常数据对应的监测项目相同；
污染源区域模块，用于对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域，并对相同污染源区域中的监测项目进行整合；
污染物信息模块，用于根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息；
污染扩散排放模块，用于调取上一次接收的环境数据，将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息。
作为本发明进一步的方案：所述污染源区域模块包括：
异常数据标注单元，用于根据监测位置将异常数据的具体数值标注在海洋监测地图中；
污染源区域确定单元，用于确定高点具体数值，所述高点具体数值周围的其它具体数值均小于所述高点具体数值，所述高点具体数值对应的监测位置即为污染源区域。
作为本发明进一步的方案：所述污染物信息模块包括：
监测项目输入单元，用于将污染源区域中的监测项目输入至污染物项目库中，所述污染物项目库包括若干个污染物，每个污染物对应有一个或者多个影响项目；
监测项目匹配单元，用于将监测项目与污染物项目库中的影响项目进行匹配，输出污染物信息。
作为本发明进一步的方案：所述污染扩散排放模块包括：
边缘位置确定单元，用于根据本次的环境数据确定每个异常的监测项目的实时边缘位置，根据上次的环境数据确定每个异常的监测项目的历史边缘位置；
项目扩散信息单元，用于根据实时边缘位置、历史边缘位置以及设定时间段确定每个异常的监测项目的项目扩散信息；
项目排放信息单元，用于根据本次污染源区域的具体数值和上次污染源区域的具体数值确定项目实时排放信息。
作为本发明进一步的方案：所述项目扩散信息单元包括：
边缘位置调取子单元，用于根据污染源区域和预设方位信息调取若干对实时边缘位置和历史边缘位置，每对实时边缘位置和历史边缘位置对应同一个方位；
方位扩散速度子单元，用于根据同一个方位的实时边缘位置和历史边缘位置得到该方位的扩散距离，根据扩散距离和设定时间段确定得到该方位的扩散速度；
扩散速度整合子单元，用于对所有方位的扩散速度进行整合，得到每个异常的监测项目的项目扩散信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明能够确定监测项目的污染源区域和污染物信息，降低了人为分析的工作量，方便工作人员直接前往污染源区域确定污染源头，且方便工作人员有目标的进行巡查，另外，还会调取上一次接收的环境数据，将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息，方便工作人员及时制定针对污染物的处理策略。
附图说明
图1为一种基于海洋工程的环境数据处理方法的流程图。
图2为一种基于海洋工程的环境数据处理方法中确定监测项目的污染源区域的流程图。
图3为一种基于海洋工程的环境数据处理方法中得到污染物信息的流程图。
图4为一种基于海洋工程的环境数据处理方法中确定项目扩散信息和项目实时排放信息的流程图。
图5为一种基于海洋工程的环境数据处理方法中确定每个异常的监测项目的项目扩散信息的流程图。
图6为一种基于海洋工程的环境数据处理系统的结构示意图。
图7为一种基于海洋工程的环境数据处理系统中污染源区域模块的结构示意图。
图8为一种基于海洋工程的环境数据处理系统中污染物信息模块的结构示意图。
图9为一种基于海洋工程的环境数据处理系统中污染扩散排放模块的结构示意图。
图10为一种基于海洋工程的环境数据处理系统中项目扩散信息单元的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于海洋工程的环境数据处理方法，所述方法包括以下步骤：
S100，每隔设定时间段接收各种环境监测终端上传的环境数据，所述环境数据包括监测时间、监测位置、监测项目以及具体数值；
S200，对环境数据进行分析确定异常数据，对所有的异常数据进行分类得到若干个类别，每个类别中所有异常数据对应的监测项目相同；
S300，对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域，并对相同污染源区域中的监测项目进行整合；
S400，根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息；
S500，调取上一次接收的环境数据，将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息。
需要说明的是，目前能够实现自动对环境监测数据进行检测得到各种异常项目指标，但是如何根据异常项目指标得到污染源的相关信息，基本依靠人力分析，工作量较大，本发明实施例旨在解决或者缓解上述问题。
本发明实施例中，海洋区域安装有各类环境监测终端，每个环境监测终端对应有监测位置和监测项目，环境监测终端会每隔设定时间段（例如5分钟）上传环境数据，所述环境数据包括监测时间、监测位置、监测项目以及具体数值，然后会对环境数据进行分析确定异常数据，容易理解，每个监测项目都有一个正常范围，当具体数值不在对应的正常范围内，该环境数据就是异常数据，对应的监测项目就是异常的监测项目；接着会对所有的异常数据进行分类得到若干个类别，每个类别中所有异常数据对应的监测项目相同，然后对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域，如此方便工作人员直接前往污染源区域确定污染源头，并对相同污染源区域中的监测项目进行整合，例如磷酸盐的污染源区域和硝酸盐的污染源区域相同，则将磷酸盐和硝酸盐进行整合，它们可能由同一种污染物导致的。本发明实施例还能够根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息，方便工作人员有目标的进行巡查，另外，还会调取上一次接收的环境数据，将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息，方便工作人员制定对污染物的处理策略。
如图2所示，作为本发明一个优选的实施例，所述对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域的步骤，具体包括：
S301，根据监测位置将异常数据的具体数值标注在海洋监测地图中；
S302，确定高点具体数值，所述高点具体数值周围的其它具体数值均小于所述高点具体数值，所述高点具体数值对应的监测位置即为污染源区域。
本发明实施例中，为了确定每个异常监测项目的污染源区域，需要根据监测位置将异常数据的具体数值标注在海洋监测地图中，然后确定高点具体数值，所述高点具体数值周围一定范围内的其它具体数值均小于所述高点具体数值，所述高点具体数值对应的监测位置即为该监测项目的污染源区域。
如图3所示，作为本发明一个优选的实施例，所述根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息的步骤，具体包括：
S401，将污染源区域中的监测项目输入至污染物项目库中，所述污染物项目库包括若干个污染物，每个污染物对应有一个或者多个影响项目；
S402，将监测项目与污染物项目库中的影响项目进行匹配，输出污染物信息。
本发明实施例中，需要事先建立污染物项目库，所述污染物项目库包括大量的污染物，每个污染物对应有一个或者多个影响项目，然后将每个污染源区域中的监测项目与污染物项目库中的影响项目进行匹配，一个污染源区域中的监测项目可能有多个，匹配度=（影响项目与监测项目相同的数量）/监测项目的数量，当匹配度大于设定匹配值（例如75%），对应的污染物就会出现在污染物信息中。
如图4所示，作为本发明一个优选的实施例，所述将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息的步骤，具体包括：
S501，根据本次的环境数据确定每个异常的监测项目的实时边缘位置，根据上次的环境数据确定每个异常的监测项目的历史边缘位置；
S502，根据实时边缘位置、历史边缘位置以及设定时间段确定每个异常的监测项目的项目扩散信息；
S503，根据本次污染源区域的具体数值和上次污染源区域的具体数值确定项目实时排放信息。
本发明实施例中，还能够获取每个监测项目的扩散情况和项目排放情况，具体的，需要根据本次的环境数据确定每个异常的监测项目的实时边缘位置，根据上次的环境数据确定每个异常的监测项目的历史边缘位置，确定每个监测项目的边缘位置时，可以根据监测位置将异常数据的具体数值标注在海洋监测地图中，将标有具体数值的区域点亮，形成一个点亮片区，位于点亮片区边缘的监测位置即为边缘位置；接着根据实时边缘位置、历史边缘位置以及设定时间段确定每个异常的监测项目的项目扩散信息，并根据本次污染源区域的具体数值和上次污染源区域的具体数值确定项目实时排放信息，项目实时排放信息=（本次的具体数值-上次的具体数值）/设定时间段，所述项目实时排放信息能够反映该监测项目对应污染物的排放速度。
如图5所示，作为本发明一个优选的实施例，所述根据实时边缘位置、历史边缘位置以及设定时间段确定每个异常的监测项目的项目扩散信息的步骤，具体包括：
S5021，根据污染源区域和预设方位信息调取若干对实时边缘位置和历史边缘位置，每对实时边缘位置和历史边缘位置对应同一个方位；
S5022，根据同一个方位的实时边缘位置和历史边缘位置得到该方位的扩散距离，根据扩散距离和设定时间段确定得到该方位的扩散速度；
S5023，对所有方位的扩散速度进行整合，得到每个异常的监测项目的项目扩散信息。
本发明实施例中，例如预设方位信息为东、南、西、北、东北、东南、西北以及西南八个方位，需要根据污染源区域确定这八个方位的实时边缘位置和历史边缘位置，然后计算每个方位的扩散速度，例如计算东北方位的扩散速度，需要根据东北方位的实时边缘位置和历史边缘位置得到该方位的扩散距离，扩散距离等于实时边缘位置和历史边缘位置之间的差值，然后根据扩散距离和设定时间段确定得到该方位的扩散速度，最后对所有方位的扩散速度进行整合就可以得到项目扩散信息了。
如图6所示，本发明实施例还提供了一种基于海洋工程的环境数据处理系统，所述系统包括：
环境数据接收模块100，用于每隔设定时间段接收各种环境监测终端上传的环境数据，所述环境数据包括监测时间、监测位置、监测项目以及具体数值；
异常数据分类模块200，用于对环境数据进行分析确定异常数据，对所有的异常数据进行分类得到若干个类别，每个类别中所有异常数据对应的监测项目相同；
污染源区域模块300，用于对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域，并对相同污染源区域中的监测项目进行整合；
污染物信息模块400，用于根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息；
污染扩散排放模块500，用于调取上一次接收的环境数据，将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息。
本发明实施例中，海洋区域安装有各类环境监测终端，每个环境监测终端对应有监测位置和监测项目，环境监测终端会每隔设定时间段（例如5分钟）上传环境数据，所述环境数据包括监测时间、监测位置、监测项目以及具体数值，然后会对环境数据进行分析确定异常数据，容易理解，每个监测项目都有一个正常范围，当具体数值不在对应的正常范围内，该环境数据就是异常数据，对应的监测项目就是异常的监测项目；接着会对所有的异常数据进行分类得到若干个类别，每个类别中所有异常数据对应的监测项目相同，然后对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域，如此方便工作人员直接前往污染源区域确定污染源头，并对相同污染源区域中的监测项目进行整合，例如磷酸盐的污染源区域和硝酸盐的污染源区域相同，则将磷酸盐和硝酸盐进行整合，它们可能由同一种污染物导致的。本发明实施例还能够根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息，方便工作人员有目标的进行巡查，另外，还会调取上一次接收的环境数据，将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息，方便工作人员制定对污染物的处理策略。
如图7所示，作为本发明一个优选的实施例，所述污染源区域模块300包括：
异常数据标注单元301，用于根据监测位置将异常数据的具体数值标注在海洋监测地图中；
污染源区域确定单元302，用于确定高点具体数值，所述高点具体数值周围的其它具体数值均小于所述高点具体数值，所述高点具体数值对应的监测位置即为污染源区域。
如图8所示，作为本发明一个优选的实施例，所述污染物信息模块400包括：
监测项目输入单元401，用于将污染源区域中的监测项目输入至污染物项目库中，所述污染物项目库包括若干个污染物，每个污染物对应有一个或者多个影响项目；
监测项目匹配单元402，用于将监测项目与污染物项目库中的影响项目进行匹配，输出污染物信息。
如图9所示，作为本发明一个优选的实施例，所述污染扩散排放模块500包括：
边缘位置确定单元501，用于根据本次的环境数据确定每个异常的监测项目的实时边缘位置，根据上次的环境数据确定每个异常的监测项目的历史边缘位置；
项目扩散信息单元502，用于根据实时边缘位置、历史边缘位置以及设定时间段确定每个异常的监测项目的项目扩散信息；
项目排放信息单元503，用于根据本次污染源区域的具体数值和上次污染源区域的具体数值确定项目实时排放信息。
如图10所示，作为本发明一个优选的实施例，所述项目扩散信息单元502包括：
边缘位置调取子单元5021，用于根据污染源区域和预设方位信息调取若干对实时边缘位置和历史边缘位置，每对实时边缘位置和历史边缘位置对应同一个方位；
方位扩散速度子单元5022，用于根据同一个方位的实时边缘位置和历史边缘位置得到该方位的扩散距离，根据扩散距离和设定时间段确定得到该方位的扩散速度；
扩散速度整合子单元5023，用于对所有方位的扩散速度进行整合，得到每个异常的监测项目的项目扩散信息。
以上仅对本发明的较佳实施例进行了详细叙述，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
Claims (10)
1.一种基于海洋工程的环境数据处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
每隔设定时间段接收各种环境监测终端上传的环境数据，所述环境数据包括监测时间、监测位置、监测项目以及具体数值；
对环境数据进行分析确定异常数据，对所有的异常数据进行分类得到若干个类别，每个类别中所有异常数据对应的监测项目相同；
对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域，并对相同污染源区域中的监测项目进行整合；
根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息；
调取上一次接收的环境数据，将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于海洋工程的环境数据处理方法，其特征在于，所述对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域的步骤，具体包括：
根据监测位置将异常数据的具体数值标注在海洋监测地图中；
确定高点具体数值，所述高点具体数值周围的其它具体数值均小于所述高点具体数值，所述高点具体数值对应的监测位置即为污染源区域。
3.根据权利要求1所述的一种基于海洋工程的环境数据处理方法，其特征在于，所述根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息的步骤，具体包括：
将污染源区域中的监测项目输入至污染物项目库中，所述污染物项目库包括若干个污染物，每个污染物对应有一个或者多个影响项目；
将监测项目与污染物项目库中的影响项目进行匹配，输出污染物信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于海洋工程的环境数据处理方法，其特征在于，所述将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息的步骤，具体包括：
根据本次的环境数据确定每个异常的监测项目的实时边缘位置，根据上次的环境数据确定每个异常的监测项目的历史边缘位置；
根据实时边缘位置、历史边缘位置以及设定时间段确定每个异常的监测项目的项目扩散信息；
根据本次污染源区域的具体数值和上次污染源区域的具体数值确定项目实时排放信息。
5.根据权利要求4所述的一种基于海洋工程的环境数据处理方法，其特征在于，所述根据实时边缘位置、历史边缘位置以及设定时间段确定每个异常的监测项目的项目扩散信息的步骤，具体包括：
根据污染源区域和预设方位信息调取若干对实时边缘位置和历史边缘位置，每对实时边缘位置和历史边缘位置对应同一个方位；
根据同一个方位的实时边缘位置和历史边缘位置得到该方位的扩散距离，根据扩散距离和设定时间段确定得到该方位的扩散速度；
对所有方位的扩散速度进行整合，得到每个异常的监测项目的项目扩散信息。
6.一种基于海洋工程的环境数据处理系统，其特征在于，所述系统包括：
环境数据接收模块，用于每隔设定时间段接收各种环境监测终端上传的环境数据，所述环境数据包括监测时间、监测位置、监测项目以及具体数值；
异常数据分类模块，用于对环境数据进行分析确定异常数据，对所有的异常数据进行分类得到若干个类别，每个类别中所有异常数据对应的监测项目相同；
污染源区域模块，用于对每个类别中的异常数据进行分析，确定监测项目的污染源区域，并对相同污染源区域中的监测项目进行整合；
污染物信息模块，用于根据污染源区域中的监测项目进行污染物预测，得到污染物信息；
污染扩散排放模块，用于调取上一次接收的环境数据，将两次环境数据进行对比分析，确定项目扩散信息和项目实时排放信息。
7.据权利要求6所述的一种基于海洋工程的环境数据处理系统，其特征在于，所述污染源区域模块包括：
异常数据标注单元，用于根据监测位置将异常数据的具体数值标注在海洋监测地图中；
污染源区域确定单元，用于确定高点具体数值，所述高点具体数值周围的其它具体数值均小于所述高点具体数值，所述高点具体数值对应的监测位置即为污染源区域。
8.据权利要求6所述的一种基于海洋工程的环境数据处理系统，其特征在于，所述污染物信息模块包括：
监测项目输入单元，用于将污染源区域中的监测项目输入至污染物项目库中，所述污染物项目库包括若干个污染物，每个污染物对应有一个或者多个影响项目；
监测项目匹配单元，用于将监测项目与污染物项目库中的影响项目进行匹配，输出污染物信息。
9.据权利要求6所述的一种基于海洋工程的环境数据处理系统，其特征在于，所述污染扩散排放模块包括：
边缘位置确定单元，用于根据本次的环境数据确定每个异常的监测项目的实时边缘位置，根据上次的环境数据确定每个异常的监测项目的历史边缘位置；
项目扩散信息单元，用于根据实时边缘位置、历史边缘位置以及设定时间段确定每个异常的监测项目的项目扩散信息；
项目排放信息单元，用于根据本次污染源区域的具体数值和上次污染源区域的具体数值确定项目实时排放信息。
10.据权利要求9所述的一种基于海洋工程的环境数据处理系统，其特征在于，所述项目扩散信息单元包括：
边缘位置调取子单元，用于根据污染源区域和预设方位信息调取若干对实时边缘位置和历史边缘位置，每对实时边缘位置和历史边缘位置对应同一个方位；
方位扩散速度子单元，用于根据同一个方位的实时边缘位置和历史边缘位置得到该方位的扩散距离，根据扩散距离和设定时间段确定得到该方位的扩散速度；
扩散速度整合子单元，用于对所有方位的扩散速度进行整合，得到每个异常的监测项目的项目扩散信息。
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