[发明专利]一种水质浊度预测方法

说明书

本发明公开了一种水质浊度预测方法，用于对待检测的水域进行水质浊度预测，在待检测的水域内设置采样点和边界点，根据边界点的坐标获取待检测的水域内的预测点集合N；然后依次选择预测点集合N中的点作为插值点Z，以采样点集合中两个采样点为参考点，使用线性插值的方法，计算出Z点对应于所述两个采样点的水质浊度预测值；最后对Z点对应的水质浊度预测值结果集合中每个预测值进行排序，选取出预测值大的前TR个预测值，计算所述TR个预测值的平均值作为Z点的水质浊度最终预测值。本发明在预测水质参数NTU的准确性方面有所提高，为小面积湖泊的水质预测提供了一种较为简便又有一定精度的新预测方法。

技术领域

本申请属于水质检测技术领域，尤其涉及一种水质浊度预测方法。

背景技术

地理信息系统(GIS，Geographic Information System)是一门综合性的学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统。普遍的统计方法无法对空间部署中的所有点进行监测，但是却可以获得整个水域内的一定数量的空间样本点，通过这些空间样本点来反映出空间分布的部分或者全部地特征，并且通过这样的方式来预测未知地理空间特征。在某种意义上来说，空间插值法可以被认为是通过已拥有的空间数据来预测未知空间的数据值的有效方法。

近些年来，国内众多学者关于基于GIS的空间插值方法的研究已经有了很多的成果。例如，2012年，孔令娜，向南平等人针对反距离权重插值法、样条函数插值法、普通克里金插值法在降水量空间插值中的缺陷，提出了引入月平均总云量影响因子的协同克里金插值方法，并以内蒙古降水量数据为例进行实验，结果表明，引入月平均总云量影响因子的协同克里金插值在精度和拟合度方面得到改善。2013年，吴红艳，程东升，周文兵，胡晓波，葛晓东，朱端卫等人以洪湖2007-2010年间水质因子为研究对象，选用在地统计学中常用的全局多项式、局部多项式、径向基函数、反距离权重和普通克里格插值法等5种模型，对洪湖水质进行研究和分析，发现洪湖总氮质量浓度具有不同的空间分布特征。2017年，孙惠玲，廖泽波，段立曾，洪亮等人针对基于离散采样点的传统水质参数统计方法不能详细分析湖泊水质参数指标的问题，从而选用克里金插值算法和反距离加权插值算法对阳宗海夏季水质参数空间分布规律进行研究和分析，通过交叉验证发现Kriging插值算法的精度比IDW插值算法略高，试验成果为阳宗海水环境评估和综合整治提供了理论依据。

国外众多学者关于空间插值方法应用的研究也作出了许多贡献，例如，2018年，SS Prasetiyowati，Y Sibaroni等人针对当前预测DHF疾病传播模式精确度不高的问题，提出了使用IDW和kriging基于2010年至2015年的数据预测2016年至2018年DHF患者的数量，根据实验结果表明，IDW和克里金预测的DHF疾病传播模式在一段时间内是近似的模式。Jasim H S，Mustafa T等人分别使用反距离加权、泰森多边形、趋势面分析、局部多项式插值、薄板样条、普通克里金、通用克里金和简单克里金等八种插值方法对积分周期内的降水和温度进行插值实验，实验结果显示普通克里金预测精度较高。

然而，现有技术的研究方法还是存在一些预测精度不高和稳定性不高等问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种水质浊度预测方法，克服了传统IDW算法和传统克里金算法的上述等问题，并用该插值算法对临安东湖水质参数进行预测，同时和传统的IDW插值算法与传统的克里金算法的预测结果进行对比，结果表明本申请插值算法略好于传统的算法，且能够较为客观的反映临安东湖水质变化趋势。

为了实现上述目的，本申请技术方案如下：

一种水质浊度预测方法，用于对待检测的水域进行水质浊度预测，其包括：

在待检测的水域内设置采样点和边界点，获取采样点的水质浊度；