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【发明授权】一种海洋生态环境监测系统及方法_广东工业大学_202410250954.1 

申请/专利权人:广东工业大学

申请日:2024-03-06

公开(公告)日:2024-06-21

公开(公告)号:CN117828315B

主分类号:G06F18/20

分类号:G06F18/20;G06F18/15;G06F18/214;G06Q50/26;G01D21/02

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.06.21#授权;2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要:本发明涉及数据处理技术领域,尤其涉及一种海洋生态环境监测系统及方法。主要内容包括:首先,获取海洋环境数据,并对海洋环境数据进行实时处理,再对实时处理后的海洋环境数据进行数据校正处理,得到校正后的海洋环境数据;其次,构建预测模型对校正后的海洋环境数据进行预测和趋势分析,得到海洋环境数据的预测结果;最后,对海洋环境数据的预测结果与校正后的海洋环境数据进行融合分析,并根据分析结果判断海洋生态环境的状态,得到海洋生态环境的监测结果。解决了现有技术对海洋环境数据的处理和对海洋生态环境监测准确性较差的技术问题。

主权项:1.一种海洋生态环境监测方法,其特征在于,包括以下步骤:S1.获取海洋环境数据,并基于动态阈值优化算法对海洋环境数据进行实时处理;具体实现过程为:首先,对收集到的海洋环境数据进行标准化处理,得到标准化处理后的海洋环境数据;进一步,计算动态阈值;根据海洋环境数据的实时变化特性计算动态阈值,动态阈值根据海洋环境数据的实时统计特性进行自适应调整;引入基于数据分布特性的动态因子,并基于数据的偏度和峰度来调整阈值;具体动态阈值计算如下: ,其中,是海洋环境数据的均值;是关于标准差、偏度和峰度的复合函数;所述复合函数表示为: ,其中,,,是调节系数,用于平衡标准差、偏度和峰度对阈值调整的影响;进一步,进行数据筛选;使用计算出的动态阈值对标准化后的海洋环境数据进行筛选,剔除异常值;具体实现如下: ,当的值小于动态阈值时,相应的数据点被保留;构成筛选后的数据;再对实时处理后的海洋环境数据进行数据校正处理,引入动态环境适应校正算法,得到校正后的海洋环境数据;动态环境适应校正算法的具体实现为:根据系统误差和环境干扰,动态调整校正参数;使用参数调整函数结合系统误差和环境干扰得到校正参数: ,其中,是参数调整函数;是调整强度的参数;表示系统误差矩阵的范数;是调整灵敏度的参数;表示环境干扰随时间的变化率;进一步将校正参数应用到实时处理后的海洋环境数据上,具体有: ,其中,是实时处理后的海洋环境数据;是应用校正参数后的最终校正数据;S2.构建海洋环境预测模型,对校正后的海洋环境数据进行预测和趋势分析,得到海洋环境数据的预测结果;在海洋环境预测模型的实现过程中,引入动态特征融合算法,具体实现过程为:首先,引入相关因子,评估每个特征与目标变量之间的线性相关性,以及特征之间的相互关系;相关因子计算公式如下: ,其中,和分别是特征和的第个观测值;和分别是特征和的平均值;是第个观测值的权重;是基于特征和之间的非线性关系的函数;和是针对特征和的非线性项;、、是调节非线性项影响程度的系数;根据上述计算公式计算历史海洋环境特征数据中的每个特征与目标变量的相关因子;进一步计算动态权重: ,其中,是特征的总数;最后,进行特征融合;结合动态权重,通过加权平均方法融合特征;具体公式如下: ,其中,表示融合后的新特征值;对校正后的海洋环境数据和海洋环境数据的预测结果进行融合,得到综合数据集;利用统计分析、趋势分析和模式识别对综合数据集进行分析,得到分析结果,并根据分析结果判断海洋生态环境的状态,得到海洋生态环境的监测结果。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 广东工业大学 一种海洋生态环境监测系统及方法

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