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关键词:环境水质分析;监测技术;数据处理
近些年我国已经初步实现由农业型国家向工业型国家的转型,在这个过程中工业用水量巨大,每年都会有大量的工业废水排出,对我国水资源造成了巨大的污染,同时我国人口数量众多,水资源紧缺问题不断加剧。因此,我国政府必须要加强对水资源环境的改善,要加强对工业生产的整顿,杜绝工业废水的排出,还要加强对环境水质分析监测技术的研发,要提高水质监测数据的处理能力。
1环境水质监测概述
通常所说的环境水质监测主要是对水体中的污染物种类和污染浓度进行检测,并对种类和浓度变化进行实时监测,将结果进行对比,从而得知水体是否符合监测标准。由于我国水体分布范围广泛,这也就使得环境水质监测范围也较广,主要包括江、河、湖、泊、地下水、城市用水、工业污水等。环境水质监测的内容主要分为两类,一类是水质状况综合指标,另一类是有毒物质的监测,两者所采用的监测方法有所差异。在对环境水质进行监测时,需要考虑的因素较多,要根据水体监测对象的不同,合理选择监测方法和监测评价指标。例如,江河水流速较快,工作人员不仅要对水质中的物理元素和化学元素进行检验,还要考虑江河的水流速度和流量,要将所有因素综合到一起。通常较为常用的环境水质监测方法有气相色谱法、化学法、等离子发射光谱法、离子色谱法等,工作人员也要根据水体的不同用途适当调整监测方法和标准。
2环境水质监测技术及方法分析
在对环境水质进行监测时需要经过三个阶段,分别是采样、测试、数据处理。采样主要是指工作人员要对需要监测的水体进行收集,在收集时要根据周边环境进行分析,例如,在对地下水进行采样时,要考虑到周边的环境和工业布局情况;在对工业废水进行采样时,就需要定期进行采集,观察水质的指标是否发生变化。在对采样水体进行测试时,就要采样一些技术手段,对水质进行监测,并要记录相关监测数据。而数据处理就是要将所监测到的水体数据进行比对,分析监测水体是否符合国家相关标准。无论采样哪种水质监测方法,都要确保水质监测数据的准确性和稳定性。通常比较常用的主要有仪器法、重量法、滴定法等集中水质监测方法。
2.1仪器法
所谓的仪器法就是采用现代化监测设备对水体进行监测,操作程序简单,监测速度较快,监测数据比较准确,最为常见的就是色谱法和等离子体发射光谱法。
2.2重量法
所谓的重量法主要是将监测水体中的成分进行分离,然后将未被污染的水体进行对比,主要是通过天平进行成分的测量,从而计算出该成分在水体中的比例。这种监测方法在操作方面较为简便,但是对于天平规格和精度的要求较高,否则将容易出现较大测量误差。
2.3滴定法
在滴定法中主要应用了化学原理,将监测水体提取试液,然后添加已知精度较高的标准溶液,让标准溶液与试液发生化学反应,然后对溶液中的待测物质进行计算。这种方法容易受到外界环境因素的干扰,只有在符合条件的实验室中进行才可以确保监测结果的准确性。
3环境水质监测数据的处理方法分析
3.1时间序列分析法
时间序列分析法是较为常用的一种处理方法,实行数据的动态管理。因为环境水质的监测需要一个过程,如果监测时间较短或较长,都无法保证水质监测数据的准确性。因此,工作人员需要设定一个监测周期,定期对水质进行监测,然后对数据进行动态管理,观察水质监测数据的变化情况,可以有效提高环境水质监测的稳定性。
3.2数据反复验证法
在对环境水质进行监测时,容易受到外界环境因素的干扰,导致水质监测数据的差异较大。因此,工作人员可以采取数据反复验证法,对同一地点的水质进行多次采样,然后分别监测不同组类的水质数据,经过反复的实验验证数据的真实性。
3.3有效数据规整法
在对不同环境下的水质进行监测时,工作人员就需要采取有效数据规整法,要对水质监测数据进行分类,将有参考价值的数据保存下来,然后在后续监测过程中加以比对,从而确保环境水质监测数据的准确性。
3.4无效数据消除法
环境水质监测过程较为漫长,在整个水质监测过程中,有些数据时间较长后就会失去准确性,工作人员就要及时对这些数据进行消除,避免这些数据对整个监测数据的影响。
4结语
综上所述,随着水资源污染问题的加剧,必须要加强对环境水质监测技术的研发,要不断创新新工艺、新方法,加强对水质监测数据的处理,有效改善我国水资源环境。
参考文献:
[1]李锐.论加强环境现场监测水质分析的质量控制[J].资源节约与环保,2014(01).
[2]王磊.论紫外分光光度法在水质分析中的应用研究[J].科技创新导报,2012(11).
关键词:数据监测,数据采集,碳排放
低碳经济是一种新的经济模式,是以低能耗、低排放、低污染为基础的。哥本哈根会议已经过去,但是低碳经济的时代没有过去。各国都重视低碳经济的发展,在减少碳足迹的同时也应当注意与经济之间的平衡。
一、碳排放交易市场的现状
国家的经济现状决定了碳减排的主要走向,国家处在经济发展的上升期,处在财富积累阶段,主要的目标是完成经济上的跨越,同时兼顾好环境的保护。
尽管《京都议定书》没有将中国列入强制减排的行列,但是中国自愿减排的行为并没有停止,2007年中国清洁发展机制项目产生的核证减排量的成交量已占世界总成交量得73%,2008年更是惊人占到84%。尽管中国对碳排放的贡献巨大,但是在碳排放的交易上还处于低端阶段。
但是中国南北资源分布不均,贫富悬殊,企业经济力量及现代化设备分布不均衡,对国家分配的减排任务的完成程度不同。这时碳排放的交易市场的萌芽因为企业处理能力的高低应运而生。但是,由于众多问题的存在,我国尚不能形成一个完整和完善的交易市场和碳排放交易标准,只能依靠国外的一些标准规范我们的碳交易市场。这样就使我们在碳排放交易市场中间丧失了定价权和话语权。
二、存在的问题
1、适合我国自愿碳减排市场标准还不健全,全球有十几个自愿碳减排标准,而我国大多采用美国的VCS标准进行注册碳减排项目。2、政府、企业和个人对自愿碳减排的认识不足,就目前碳自愿减排市场达成的交易仅仅是一些处于责任、环保意识买家,缺少自愿碳减排市场还需要有看中碳投资价值的投资者,另一方面,交易的中间者基本上都是交易所在组织,政府几乎没有参与自愿碳减排权交易。3、自愿碳减排市场缺乏相应的政策法规,需要法律来明确产自愿减排量产权归属问题,是归国家所有还是企业所有,还包括交易程序、行为的合法性以及监管等方面的内容。4、第三方认证核准核查体系不完善,主要体现在被联合国批准的第三方核准核查机构数量少,目前国内就两家。
为了我们不像大豆和黄金一样在国际上失去定价权和话语权,迫切地需要一个标准,标准的制定需要大量数据作为支撑,这样数据的监测和数据的采集成为建立标准的必经之路。
三、数据监测和数据的采集的作用
对于数据监测,国内外已经有了比较成熟的网络化信息平台和自动化的处理、监测系统。能够适时地对企业在生产过程中的生产信息数据化,规范化,并形成规范的报表上报。同时,监测系统的技术已经产业化,厂家能够根据需求进行订单生产。这样就能根据企业自身的特点对系统的开发做出规划与设计。
如深圳的思利敏电力自动化公司,其产品的涵盖不仅仅是在电力行业,触角伸展广泛。其产品在监测上不仅有数据处理、事件记录、历史记录、打印管理、监控界面等,而且拥有数据统计、数据计算、事故追忆、保护设备管理、扩展组件管理、操作票管理、数据转换、数据转发等高级功能模块,这些都是根据用户的需求进行开发的。还有很多公司的产品能够对环境变化、空气质量、工程项目、油田井下作业等众多方面进行监测。这样一来,数据源头的信息我们能够进行自动化地或是半自动化的收集。这些对日后的国家信息的编制通报方面极为方便。能够为国家提供监测来的主要的数据,使国家为各个行业的碳排放提供恰当的减排指标。
数据的采集很大一部分要通过数据的监测来收集,数据采集进一步对检测得到的数据进行过滤和规范化,进一步对数据的质量进行控制。数据的采集系统也比较多,且同样是产业化的生产。如嘉兆科技公司产品种类繁多,设计面广,能够为油田数据的监测和采集提供自动化的手段。同时也能够为船舶及电机相关的数据进行采集。
数据监测和采集是对源头数据的收集和规范的过程,其目的是为决策提供依据。只有以大量的数据作为支撑,才能够为碳排放交易市场的标准的制定提供依据。
四、保障数据监测和数据采集的实行
应当对全国的耗能单位进行摸底排查,了解企业的经济基础和营运状况,掌握企业碳排放的基本情况,掌握企业的排污情况,建立企业的基本档案。
数据监测和数据采集在单位实施的前提是企业的资金到位,有一定的资本去购买自动化的数据监测和采集的设备和大型的数据库,因为自动化采集和监测的特点是数据量大,且更新周期短,需要强大的数据库作为支撑。对经济薄弱的企业进行专项补助,保证企业能够顺利完成自动话设备的安装和人员的培训工作。对采集和监测到的数据分类入库管理,做好各项的数据挖掘工作。为以后制定单项指标提供依据。
数据监测和采集的普及应该是涵盖全社会的,包括产品的生产、流通、区域间的流入流出,服务行业的消费、能耗。这些都要纳入数据的监测和采集的范围之内。制定有效率的统计指标体系和调查体系。
五、后期数据上报的自动化管理
从数据监测和采集到数据的入库,到数据库的上报,是数据规范化,报表话,条理化的一个过程。完善网上直报系统,对统计数据批量规范化上传。这减小了国家相关服务器和数据库的负担,也减小相关部门分析统计监测数据的工作量。
六、指标任务量的分配
对数据各项指标进行分析和统计之后,能够基本的把握全国能耗企业的碳排放量和排污状况,有针对性的为各企业单位分配任务量,同时公布数据的监测,以示公正。
对于经济基础薄弱的企业,根据一定的比例给予资金的帮助和技术上的转让,确定自动化的数据采集和监测系统能够在企业顺利的实行。
七、相关问题的对策
问题的解决也会带来新一个问题的产生。怎样保证企业的监测数据原始,不经过人工的非法处理?怎样衡量企业的在人力资源上的实力?依据怎样的比例对企业进行资金支持和技术转让?这些都是需要解决的问题。
(1)完善网上直报系统,将企业的数据监测和采集系统的借口直接与网上直报系统相连,尽量减少企业单独对监测数据的操作,缩短数据流路线。
(2)国家相关部门调查企业人力资源状况,进行摸底排查,确定人员的能力层次。做好监督工作
(3)对企业的资产状况进行衡量,确定企业的注册资金,流动资金,营业收入等,编制企业档案。
(4)教育培训。使企业领导和员工都掌握数据监测和采集的重要性和战略意义。
保障数据采集和监测的正确性和科学性,离不开技术和管理。
八、结论
数据采集和监测的目的是为了碳排放交易市场的完善,碳排放的交易会随着人们环保意识的增强而逐渐成为交易市场的重要一部分。特别是我们的经济在高速发展的阶段,加上企业经济实力的不均衡,碳排放的交易会越来越频繁,数量也会越来越大。这个市场的存在是不容忽视的。有了基层的数据作支撑,保证交易市场的稳定和交易规则的有序合理。
参考文献:
[1] 陈会强,李新.四个方面完善碳排放交易市场[J].中国科技投资,2009,7:42―44.
[2] 庄贵阳. 中国发展低碳经济的困难与障碍分析[J]. 江西社会科学,2009,7:20.
关键词:GPS技术;变形监测;数据处理
随着我国城市建设的发展以及社会经济的繁荣,我国的工程建设单位加强了对于大、中型工程的建设。在此背景之下,为了进一步促进项目建设的安全性及稳定性,工程建设单位加强了变形监测作业的开展。而GPS凭借着快速、精确的特点,在变形监测作业中获得了广泛的应用。为了进一步促进相关效益的提高,技术人员需加强对于数据的优化处理。
1GPS变形监测技术概述
GPS变形监测技术是指通过使用GPS定位实现对于建筑物变形状况的监测,促进工程项目的安全性以及稳定性的提高。
1.1GPS变形监测技术优点
相关实践显示,借助GPS变形监测技术进行相关作业,由于GPS定位系统在作业过程中不需要各测站点间的通视,促进了变形监测工作朝着自由化、便捷化的方向发展,提升了作业效率,节省了相关费用。此外,GPS技术不受气候、地形等因素的影响,因此工作人员在借助该技术进行变形监测作业过程中能够实现全天候观测,促进工作效率的提升。此外,随着该技术的应用,变形监测工作朝着自动化的方向发展。目前,我国的GPS接收机能够进行自动化的数据采集,工作人员可以以此为依托,构建起GPS变形自动监测系统,实现数据采集、传输、处理、分析、报警工作的自动化,降低监测成本,提升监测数据的可靠性。另外,该技术在应用过程中还能够在最大程度上削减系统误差所造成的影响,提高数据采集精度。事实上,正是基于GPS变形监测技术自身的优点,使得该技术获得了相关部门的青睐,并在实际的工程建设中得到了广泛的应用。
1.2GPS变形监测技术缺点
由于GPS定位技术自身的局限性以及环境的限制,使得GPS变形监测技术在实际运用过程中存在着诸多不足。(1)点位选择的自由度较低。在借助GPS变形监测技术进行测量作业的过程中,为了确保实际操作的科学性以及测量数据的准确性,技术人员需要遵循一定的操作规范,需清理测量站点高度角15°以内附近的障碍物,且在选址时确保远离电磁波较强的区域。因此,技术人员在借助GPS变形监测技术进行相关操作的过程中,需要科学选择测量点,使得点位选择的自由度较低,不利于相关工作的高效开展。(2)观测条件较差。此外,在借助GPS变形监测技术进行工程项目监测过程中,往往会因为视场的狭窄而导致多路径误差严重。如在进行大坝等多种大型工程的变形监测作业过程中,由于大坝两侧分别为水库、山地,其自身的自然地理环境及植被的差异性会导致对流层延迟改正精度受到不同程度的影响。(3)误差源多。与正倒锤等变形监测手段不同的是,在借助GPS变形监测技术进行相关作业的过程中,由于GPS定位函数关系较为复杂,因此,存在的误差源也较多。这种状况的出现使得工程建设变形监测工作难以得到有效开展,其分析数据的误差较大。
2GPS变形监测数据处理方法
在借助GPS变形监测技术进行工程变形检测过程中,工作人员在收集相关数据后,需要借助各类方法进行监测数据的处理及分析。
2.1静态数据处理方法
在借助静态数据处理方法进行相关作业过程中,需要以每一期观测值作为一次相对定位,并在此基础上进行两期监测点的位置变化的计算及分析,从而实现对于变形量的测量。在这一过程中,工程人员需借助静态相对定位方式获取基线向量,随后进行网平差,并对观测质量进行评价和分析,最终得到监测点的坐标。在完成上述两个操作环节后,技术人员需要根据统计检验方法对该坐标差是否是变形量进行确定。在借助上述方法进行变形测量数据操作过程中,其监测网一般由基准点及监测点构成。这种数据处理方法在实际的应用过程中往往需要加强对于其他问题的解决:一是如何实现对观测值粗差的科学提出;二是如何判断基准点是否稳定。基于这种状况,为了进一步促进该类方法的科学应用,技术人员需在实际操作过程中加强对于上述两大问题的分析及处理。
2.2单历元解算方法
为了进一步促进动态定位作业的有效开展,国内外学者加强了对于整周模糊度的在航解算方法(OTF)的研究。在这一过程中,为了进一步促进周跳的探测与修复问题的解决,国内外学者提出了单历元解算模糊度的方法。单历元解算方法最初于20世纪末被提出。该方法在实际应用过程中的基本思想具体如下:一是需要设计人员加强对GPS点近似坐标的确定,在这一过程中需确保其误差在±2m内;二是在进行基本卫星星座选择过程中,一般采用PODP值最小、几何图形最优的4颗卫星,并借助双差方程进行相关坐标的计算;三是依据上述计算的坐标,计算出所有卫星的模糊度函数值,并将其进行筛选,构建新的模糊度搜索空间;四是在构建完成的模糊度搜索空间中,借助双差方程以及最小二乘估计方法,计算残差平方和,最后借助F检验法确定其模糊度。实验表明,对于小于1km的基线,单历元正确解算模糊度的成功率为100%,但当基线较长时成功率有所下降。在相关的实验过程中,技术人员分别采用了2、5以及10km的基线进行相关作业,最终发现其单历元正确解算模糊度的成功率分别为80%、40%及5%。由此可知,为了提高单历元正确解算模糊度的成功率,技术人员需严格控制基线的长度。
2.3频谱分析法
技术人员在进行动态变形分析过程中,可以在时间域以及频率域中进行。在借助频谱分析法进行工程项目变形监测作业过程中,工程人员需要利用傅立叶(Fourier)级数将时间域内的数据序列转换到频率域内进行分析。这能帮助技术人员确定时间序列周期,并分析各类隐蔽性以及复杂性的周期数据。作为一种确定动态变形特征的方法,频谱分析法目前被广泛应用在建筑物结构振动监测过程中。但频谱分析法在实际应用过程中对于外部条件要求过于苛刻,导致工程变形监测分析的实用性降低,不利于相关工作的有序开展。
2.4小波变换法
小波变换法诞生于20世纪80年代,其理论上突破了傅立叶分析方法,实现了对于信号时频特征的描述及分析。小波变换法在应用过程中能够实现对高精度变形特征提取、对非平稳信号消噪有着其他方法不可比拟的优点。因此,小波分析理论在GPS变形监测(尤其是动态变形监测)的数据处理与分析方面发挥着巨大的作用。
3结语
目前,我国的经济建设以及城市化进程获得了长足发展。在此背景下,相关部门应加强基于GPS变形监测技术的应用,促进工程建设质量的提高。本文分析探讨了GPS变形监测技术的优缺点,并对GPS变形监测数据处理方法进行了论述。随着相关措施的落实到位及技术的发展,我国的GPS变形监测工作必将获得长足发展,并以此为基础促进相关的经济效益以及社会效益的提高。
参考文献:
[1]刘晓琳,赵晓东.GPS变形监测数据处理技术在大型工程中的实践应用研究[J].电子制作,2014(6):141.
[2]李小奇,岳顺,岳东杰.基于奇异谱分析和蒙特卡洛方法的桥梁索塔变形GPS监测数据处理[J].勘察科学技术,2014(4):24-27.
[3]丁盼,席瑞杰,肖玉钢.北斗卫星导航系统用于东北地区高精度变形监测性能分析[J].测绘通报,2016(4):33-37.
[4]魏波.GPS技术与数据处理在水利水电工程变形监测中的应用[J].河南水利与南水北调,2016(5):68-69.
【关键词】自动监测;数据管理;浮标
1需求分析
海洋水质监测浮标数据管理系统功能需求包括对投放在海上的水质监测浮标的综合管理,制订实时监测数据质量控制程序,数据有效性评估和监测数据集的统计分析等。数据管理模块是整个系统的关键所在,是其他功能模块实现数据的存储、交换等工作的基础。而数据管理模块的设计与实现必须严格按照海洋监测相关规范、标准,最终构建一个集成、稳定、开放、可共享和可扩展的海洋环境资料数据仓库[1]。数据管理模块从数据集中实时获取海洋水质监测数据、集成数据安全控制、数据质量控制、数据统计分析、数据建模等功能,分别形成相互关联的数据集,在此基础上构建海洋环境资料数据仓库,为模型分析和数据产品提供强大的数据支撑。性能需求主要通过功能需求实现来体现,要求系统运行稳定,容错性强,界面友好,能够满足海洋水质数据监测、传输、接收、管理、查询、分析、预警、、存档等各方面的要求。系统各性能指标包括系统响应速度,平均无故障运行时间间隔等要求均需按照国家相关标准。
2设计与实现
海洋水质监测浮标数据管理系统采用浏览器/服务器(Brower/Server,简称B/S)和客户机/服务器(Client/Server,简称C/S)混合模式开发,基于C#、.NET开发环境,以MicrosoftSQLServer为数据库管理系统。本系统遵循以数据为重点、以提高数据管理、分析为目标的指导思想,对基础数据进行有秩序、科学的管理、展示和分析,讲究系统的先进性、实用性原则,标准化、规范化原则,高性能和稳定性原则,开放性、可扩展性原则,安全性、可靠性原则,经济和时效性等设计原则。海洋水质监测浮标数据管理系统的体系构架以“‘一体化’数据管理应用开发与集成框架”为核心来设计,实现海洋水质数据监测、传输、接收、管理、查询、分析、预警、、存档全过程管理。利用地理信息系统技术对浮标数据的统计和分析,以统一的方式对浮标和基础数据进行管理,在此基础上设计并实现海洋水质监测浮标数据管理系统。该系统可以实现了对浮标的多点、多传感器、长时间序列的关联存储、条件检索和动态展现,通过将浮标总表与浮标分表相结合,实现多层次、全方位的海洋水质数据管理功能,系统功能图[2]如图1所示。海洋水质监测浮标数据管理系统实现了登录、个人首页、地理信息、统计分析、数据表格、浮标管理、GPS信息、模型管理、系统运维九大模块,集成了数据安全控制、数据质量控制、数据统计分析、数据模型等功能,并为后续开发与完善提供了数据接口。
2.1数据安全控制
基于海洋水质监测浮标的数据的重要性与保密性,数据安全控制尤为重要。(1)加密传输数据在浮标端发出之前就需要对受保护的数据进行加密[3],即对客户端需要读取的数据在服务端先加密再发往客户端,客户端则对授权用户采用相应的解密措施,在客户端软件中实施解密。(2)存取控制实为授权机制,它规定某个范围的数据,在何种条件下,准许何种操作。对于数据库表的存取控制,一种方法是定义用户权限表,只有指定的用户才能进行相应的操作,如对数据库进行拥有、只读、只写、读写、删除等操作;另一种方法是对表定义访问权限。对于文件系统的存取控制,一种方法是控制文件的存取,另一种方法是置于与文件树关联的各级目录中。(3)口令保护即对已授权用户分配特定的口令。系统登录模块中有用户口令识别模块,通过对分配给用户的特定口令来识别并确认用户的访问权限,口令识别认证通过后用户才允许进入系统,且进入系统后根据不同权限的用户分配不同的操作权限。口令法的优点在于软件比较简单,缺点是口令本身保密性不强,而通过加密后再传送口令这一方法能有效的解决这一保密性问题。(4)日志管理系统全面采取日志管理监控机制。用户对数据的创建、浏览、修改、删除等都将被系统监控并记录,记录的详细信息包括时间、用户、用户IP地址、所进行的操作等。对数据备份也会生成相应的备份日志文件,以方便在数据恢复时准确掌握备份数据情况。(5)数据备份数据是系统的基础,任何情况下,保障数据的完整与安全都至关重要。完善的数据备份机制,是保障数据完整与安全的重要手段之一。考虑到管理业务的特点,本系统采用完全备份和增量备份组合的机制。每周一个备份循环,周日进行完全备份,其它工作日采用增量备份。另一方面,为防止一些不可抗拒的外来因素对数据备份存储介质带来永久性损坏而造成数据的损失,必须周期性的将数据备份文件复制到异地存储设备,以最大限度地保障数据安全。
2.2数据质量控制
海洋水质监测浮标的每一条数据入数据库之前,会通过数据校验模型、数据校正、异常值检测等一系列的质量控制程序,将数据结构不完整、数据异常、仪器故障等情况在数据状态一栏标注出来,以供进一步审核判断,保障数据准确可靠。(1)解析模型解析模型是接收模型的核心内容,接收模型主要为接收服务提供数据接收算法依据,包括接收字段的长度、接收频率、接收地址、有效性、接收次数及接收对应浮标等。接收模型可针对单个浮标多种协议单独设立接收规则。解析模型主要辅助数据接收模型中解析服务对接收的数据进行解析,能验证通讯包结构,验证数据解析配置,验证周期配置,修正公式校正等,并根据结果存入数据仓库的对应表中。解析模型可针对单个浮标多种传感器数据单独设立解析规则,如时间周期、编码对应等。解析模型的流程图[2]如图2所示。(2)异常值检测由于海洋环境明显的动态效应[4],海洋水质监测浮标所得到的数据存在着一定的异常率。核心问题是如何在数据入库的过程中实现异常值的自动检测,并正确地标记出异常值的位置,这就是所谓的异常值定位问题。本系统中异常值检测包括阈值检测和异常数据判断。阈值检测根据系统内已设置的监测参数数值上下限初步判断异常值。异常数据判断依据已制定的异常数据判断算法执行。譬如pH的异常数据判断,若某个pH数据与时间序列前10个数据和后面10个数据相比分别有8个以上的差值大于0.5,即标记为异常值。经过异常值检测后进入数据库的数据都已做标记,同时系统还具备了人工审核功能。对于标记出异常的数据在人工审核阶段可以对其进行再次的判定,若确认是异常值,在之后的一系列数据应用中此异常数据将被排除。
2.3数据统计分析
数据表格主要将各浮标数据及传感器的实时信息进行展现、导出、部署等,具体包含数据列表、数据报表、数据导出、数据补数、传感器状态和数据量统计功能。数据列表将各浮标及传感器的实时信息进行展现如图3所示。数据导出对数据列表中个数据执行导出动作,可按条件、范围导出。数据补数实现对漏发或异常数据的补发功能,补数功能支持时间段选择。补数功能主要由浮标管理员发起,通过系统将可视化命令转化为浮标指令下达至浮标。传感器状态模块记录传感器周期性状态,并实时展现。同时给出各状态的统计图、标准值并预警。数据量统计对数据仓库中的浮标数据量进行总体统计,包括对传感器的各项具体指标。数据统计分析是以实时数据接收、解析和处理后的海洋水质监测要素数据为基础,为用户提供数据查询、分析、显示、转换、导出等功能,实现信息数据从采集、传输到数据共享、利用和分析的过程。其中曲线图模块对浮标各传感器的监测参数有效值进行曲线图展现,如图4所示。数据统计模块对多个浮标的各监测参数有效值分别进行统计并展示,便于用户直观的查看并做出正确的判断。对报表统计结果可以进行导出。
2.4数据模型
数据模型是使用数据管理模块提供的海洋水质监测数据资料进行建模分析并对其发生状况进行评价及预警。该模块是利用先进的数据挖掘算法,如模糊聚类分析、支持向量机等,建立海洋水质评价模型、海洋水质要素预警模型等,分析海洋灾害发生时的特征、发生的原因并预测出海洋灾害即将发生的时间,实现海洋灾害特征要素的自动预警预报,为海洋相关部门提供可靠的、科学的依据。数据模型从建模开始就是在不断的更新过程中的,通过不断的验证以及反馈自动修正,确保数据模型的精确性和可用性。数据模型中提供了多种基础类的评价预警模型,也提供了相应的接口供用户修正数据模型。
2.5数据接口
对系统中已有的数据接口进行了显示和说明,可进行是否打开操作。数据接口除了在实施系统时现场开发的新接口外,系统还提供部分常用接口和说明供其他系统和用户调用。数据接口一般有数据底层交互接口,XML等通用文件交互接口,WebService网络交互接口和类库调用交互接口等多种方式,具体根据系统间可提供的交互度为基础选择最优方式进行数据对接。
3结束语
海洋水质监测浮标数据管理系统是海洋环境监测的核心信息系统之一,在系统设计实现过程中,综合考虑了系统架构、技术方案、软硬件设施、运维服务能力等方面,确保系统的高性能和低故障率。系统实现了登录、个人首页、地理信息、统计分析、数据表格、浮标管理、GPS信息、模型管理、系统运维九大模块,集成了数据安全控制、数据质量控制、数据统计分析、数据模型等功能,并为后续开发与完善提供了数据接口。基于国家对海洋水质监测高度的重视,监测浮标不断的规模化发展,数据管理系统也逐步发展成为能实时地、连续地、长期地、准确地提供监测区域内水质监测数据的海上在线监测网,实现了海洋水质监测由瞬时监测向连续监测,由定期监测到实时监测的跨越。在此基础上,今后将着力于构建海洋水质实时监测与动态评价体系,实现海洋水质评价由定性评价到定量评价,由单一学科评价到生态系统评价,由现状评价到趋势评价与预测的转变,开发建立符合监测海域环保、海洋开发利用、减灾、防灾需要的实测、预报及预警等评价信息产品,为海洋相关部门提供详实可靠的数据信息、科学的预报、预警信息,为海洋环境综合管理、海洋环境保护、海洋资源合理开发提供服务。
参考文献
[1]李俊.海洋环境在线监测及赤潮灾害预报系统研究[D].山东大学,2007:9-12.
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[3]何志强.近岸海域浮标实时监测系统设计概要[J].声学与电子工程,2014,(3):47-49.
2019年12月1日下午,在局四楼会议室组织收看了“长江上游生态保护”警示片,片中有一段关于监测数据作假的内容,作为监测站技术人员,这一段视频引发了我的深思。环境监测是环境保护的“眼睛”,环境监测数据是客观评价环境质量状况、反映污染治理成效、实施环境管理与决策的基本依据。如何在监测过程中确保数据的真实性、准确性、可比性,我认为需坚定以下三点:
一是确保监测过程中操作的规范性。从采样、现场规定、运输、保存、交接和分析测试过程中,应严格遵守操作规程,确保数据质量。
二是注重监测过程中的痕迹管理。监测过程中的记录一定要及时、客观、准确、规范填写,并及时归档保存。
三是加强三级审核确保数据质量。从数据的原始性、监测的规范性、监测的时效性、数据的和各项和信息的完整性等全文面进行审核,有效保证监测数据的准确性和真实性。
监测之路漫漫其修远,作为监测技术人员,我亟待提升政治素质,提高综合业务能力,以适应新形势下环境监测的需求。