[发明专利]一种水环境数据分析方法

说明书

一种水环境数据分析方法，涉及环保及大数据分析领域，本发明包括：基线确定方法；梯度线确定方法；检测点数据时间插值方法；稳态查找方法；递增暂态查找方法；递减暂态查找方法；波峰、波谷暂态查找方法；周期性暂态查找方法；时空延迟计算方法；基线插值计算方法；流域检测指标展示方法。本发明通过河流监控截面污染物情况以及排污口的排放情况，通过插值算法把断面区间的数值进行插值，形成整个流域完整的污染物分布情况，并通过不同时间污染物变化情况，通过大数据预测方法，给出未来一段时间的污染物浓度预期数值。以此通过大数据统计学的角度给出污染分布，解决传统的精准扩散模型不适合复杂多变的实际情况问题。

技术领域

本发明涉及环保及大数据分析技术领域，具体涉及一种水环境数据分析方法。

背景技术

我国水环境质量监测体系起步较晚，20世纪90年代初，随着水环境污染整治工作的深入，很多城市都加强了基础设施的建设，开展系统、科学合理的监控监测工作。例如：吉林省建立了水质监测系统，该系统针对吉林省水域情况，建立了200多个断面监测点。环境监测站具备了常规监测、有机物监测及应对一般突发性污染事故的能力。初步形成了水环境质量监测网络以及相应的预警体系。

然而现行的水环境监测技术体系不能完全、准确反映流域层面的水质状况，流域层面的监测网络不完善，监控断面、点位布设不能完全代表水质现状。监测指标简单，监测项目和监测频率缺乏科学性。现场、机动及应急监测能力不足，移动水质分析监测能力不强，不能实现快速、适时的水质检测。不能及时掌握水环境变化的动态和及时快速地做出预警。

水环境质量预警通常包括定性和定量方法。定性方法通常用于资料缺乏、因素复杂、主次因果关系不明确、主要影响因子无法实现定量分析的情况，随着GIS技术的普及和应用，逐渐被引入定性分析中。定量分析一般是结合模型来进行，由于模型的建立是基于数学、统计学、逻辑学等学科为基础，相对科学、系统，比较常用的有SD预警模型、EFDC、WASP等，预警模型的提出和研究的深入，大大推进了预警系统的研究进展。

目前水环境预警相关算法有密度流、盐度、温度、风生流、波浪作用-风生内波、波浪作用-外部链接、波浪作用-生成流、近边羽流/扩散模型、湿地模拟、染色剂/水龄、流速、河床剪应力、海洋及流体动力学等。上述模型均可以在特定的领域给出一个比较接近的结果，通过污染物扩散模型计算整个流域的污染情况，在计算时需要详尽的测量流域的实际数据。例如：整个河流的宽度、流量、流速、各个区域深浅，如何排污口流量、流速、污染物检测值情况等参数。但是河流的实际情况比较复杂，很难完整的搜集整个河道的具体信息，可能会造成污染计算与实际污染情况存在误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种水环境数据分析方法，根据断面检测数据和流域污染物排放数据，通过大数据分析方法给出大尺度的全流域污染分布情况，给管理者一个整体的污染布局信息及预警信息，对控制污染具有重要的意义。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的一种水环境数据分析方法，包括以下步骤：

步骤一、基线确定方法；

步骤二、梯度线确定方法；

步骤三、检测点数据时间插值方法；

步骤四、稳态查找方法；

步骤五、递增暂态查找方法；

步骤六、递减暂态查找方法；

步骤七、波峰、波谷暂态查找方法；

步骤八、周期性暂态查找方法；

步骤九、时空延迟计算方法；

步骤十、基线插值计算方法；

步骤十一、流域检测指标展示方法。