[发明专利]一种广流域水体环境数据集成方法及系统

权利要求书

1.一种广流域水体环境数据集成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、实时监测广流域包含的所有支流域的水体环境数据，并依据所述水体环境数据对所述支流域进行同属性聚类形成流域集群；

步骤S2、对所述流域集群中的所有支流域进行内相似性比对实现对支流域的异常判别，并筛选处于异常状况的支流域作为异常支流域；

步骤S3、将所述异常支流域的水体环境数据进行波动集成形成包含所述异常支流域的异常特征的水体环境关键数据，并基于所述水体环境关键数据进行函数拟合实现将离散的所述广流域水体环境数据集成为异常支流域的环境特征函数。

2.根据权利要求1所述的一种广流域水体环境数据集成方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述流域集群形成的具体方法包括：

步骤S101、基于所述水体环境数据将所有支流域分别量化为单个流域集群x_y＝{a_y1,a_y2,…,a_ym}，其中x_y表示第y个支流域的水体环境数据的集合，a_yz表示第y个支流域的第z类水体环境数据，z∈[1,m]，y∈[1,n]，m为水体环境数据的总类别数目，n为支流域的总数目；

步骤S102、依次比对流域集群的外相似性，并将外相似性最大的两个流域集群进行融合归一，所述外相似性用果瓦系数进行度量：

其中，为支流域y₁和支流域y₂的果瓦系数，为支流域y₁和支流域y₂在和上的取值，为加权变量，k₁∈[1,m]，y₁,y₂∈[1,n]，m为水体环境数据的总类别数目，n为支流域的总数目；

步骤S103、重复步骤S102直至当前流域集群总数目是步骤S101中流域集群总数目的10％完成所有支流域的同属性聚类，保留当前流域集群作为最终同属性聚类结果。

3.根据权利要求2所述的一种广流域水体环境数据集成方法，其特征在于：所述步骤S2中，支流域的异常判别的具体方法包括：

对各个流域集群中的所有支流域的水体环境数据x_yp＝{a_y1p,a_y2p,…,a_ymp}分别进行归一化处理为消除不同指标量纲带来的差异，所述归一化公式为：

其中，z∈[1,m]，y∈[1,n₂p]，p∈[1,N]，x_yp表示第p个流域集群中第y个支流域的水体环境数据的集合，a_yzp表示第p个流域集群中第y个支流域的第z类水体环境数据，m为水体环境数据的总类别数目，n₂p为第p个流域集群中支流域的总数目，N为流域集群总数目，a_yzp′表示归一化处理后第p个流域集群中第y个支流域的第z类水体环境数据；

量化同一流域集群中的支流域两两之间的异常距离，所述异常距离用欧式距离度量，所述欧式距离的计算公式为：

其中，y₁，y₂∈[1,n₂p]，z∈[1,m]，p∈[1,N]，为第p个流域集群中支流域y₁和支流域y₂的欧式距离，m为水体环境数据的总类别数目，n₂p为第p个流域集群中支流域的总数目，N为流域集群总数目，分别表示归一化处理后第p个流域集群中第y₁、y₂个支流域的第z类水体环境数据；

设置距离阈值，基于所述距离阈值判定所述流域集群中支流域的异常状况。