[发明专利]流域水环境智慧化管理方法

权利要求书

1.一种流域水环境智慧化管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：采集流域水环境大数据，并对采集到的所述流域水环境大数据进行标准化处理，得到标准化处理后的流域水环境大数据；

步骤二：对所述标准化处理后的流域水环境大数据进行水质大数据分析预警；

步骤三：基于步骤二得到的水质大数据分析预警结果，进行污染分析及溯源；

步骤四：基于步骤三的污染分析及溯源结果，进行水质预测；

步骤五：生成智慧决策报告；

步骤六：将分析过程及结果可视化展示。

2.根据权利要求1所述的流域水环境智慧化管理方法，其特征在于，所述流域水环境大数据包括流域基础地理数据、水质数据、污染源数据、水文水利数据、气象数据、自然生态数据、排污口数据和社会经济数据。

3.根据权利要求1所述的流域水环境智慧化管理方法，其特征在于，对采集到的所述流域水环境大数据进行标准化处理，具体为：

构建流域水网拓扑关系：构建不同河流断面上下游拓扑关系，使一个河流断面对应多个上游河流断面，且只对应一个下游河流断面；

水环境时空数据标准化处理：针对水文、气象、排污口、污染源实时监测数据与水质监测数据在监测的空间范围、时间尺度的差异性问题，以水质监测数据的时间、空间精度为基准进行数据标准化。

4.根据权利要求1所述的流域水环境智慧化管理方法，其特征在于，对所述标准化处理后的流域水环境大数据进行水质大数据分析预警，具体包括：水质达标分析、水质趋势变化分析、河流沿程变化分析、对比分析、水质相关分析和水质预警分析。

5.根据权利要求4所述的流域水环境智慧化管理方法，其特征在于，所述水质达标分析为：基于地表水人工监测数据、自动监测数据、饮用水源地数据、地下水环境监测数据，对水质评价类别、各污染指标达标情况进行分析；

所述水质趋势变化分析为：基于流域水环境相关监测数据，对单个断面、各区域及流域从不同时间尺度分析水质类别、各污染指标的变化趋势；

所述河流沿程变化分析为：对流域内不同级别河流上下游主要监测指标进行空间分布分析，从空间尺度分析流域不同河流沿程水质指标的变化情况，深入挖掘上下游指标的相关性；

所述对比分析包括单断面多指标对比、多断面单指标对比和同环比对比分析；所述单断面多指标对比为：对单个断面不同指标随时间的变化情况进行分析；所述多断面单指标对比为：选择多个断面对指定指标随时间的变化情况进行对比分析；所述同环比对比分析为：对不同指标不同断面同比环比情况进行对比；

所述水质相关分析为：评估水质断面各监测指标的相关性，得到水质内在协同变化规律，形成监测断面指标间强相关结构模型；

所述水质预警分析包括水质突变预警、水质浓度变差预警、不能稳定消劣断面预警、雷达图预警和城市预警；

所述水质突变预警为：当不同污染物指标水质综合类别或污染物单因子评价类别下降1个类别及以上时做出预警提示；

所述水质浓度变差预警为：对逐小时、逐日、逐月或逐年的一定时间范围内的各个污染物指标水质浓度变化趋势进行变化分析，若浓度呈现下降趋势，提示预警；

所述不能稳定消劣断面预警为：计算某个时间范围内劣Ⅴ类断面占比，劣Ⅴ类断面超出设定阈值时发出预警；

所述雷达图预警为：选取相关评价指标，通过归一化计算方法计算指标指数，并将结果通过雷达图的方式进行呈现，由中心原点向外等夹角辐射分布，坐标轴上等距离设置水质等级，原点向外分别代表Ⅰ-劣Ⅴ类6个水质等级，通过雷达图内着色区域面积大小反映综合水质状况，当水质雷达指数一直处于增大趋势时发出水质预警；

所述城市预警为：基于CWQI指数，对于流域范围的所有城市，分析水质同环比变化趋势，超出指定阈值时发出预警。