[发明专利]一种面向湖泊蓝藻灾害的立体监控及数据挖掘系统和方法

摘要

本发明涉及一种面向湖泊蓝藻灾害的立体监控及数据挖掘系统和方法，通过遥感监测、自动监测和人工巡测三种途径获取与湖泊蓝藻灾害相关的监测指标数据，将获取的数据通过互联网传输至数据中心；数据中心对接收的数据进行数据备份和数据预处理，包括时间插值、空间插值和异常判定处理；数据经预处理后传输至数据库存储；根据数据库中存储的数据源进行湖泊的三维数值模型计算，根据数值模型模拟数据，进行待监测湖泊蓝藻灾害风险评估，并在公共平台上展示湖泊蓝藻灾害预测预警信息。本发明的方法和系统实现了对蓝藻灾害的实时立体监测，并充分挖掘采集的数据信息，进行了数据处理和模型模拟，实现了蓝藻灾害信息实时接收、快速精确的处理和及时发布。

主权项

1.一种面向湖泊蓝藻灾害的立体监控及数据挖掘方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过遥感监测、自动监测和人工巡测三种途径获取与待监测湖泊蓝藻灾害相关的监测指标数据，包括气象指标、水文指标、水质指标和视频影像，获取的数据通过互联网传输至数据中心；其中，所述遥感监测指通过卫星遥感实时监测；所述自动监测指由多个自动监测站通过无线网络连接形成监测网络，对待监测指标进行实时监测；所述人工巡测指通过人工方式进行指标检测；(2)数据中心对接收的数据进行数据备份和数据预处理，所述数据预处理包括如下步骤：根据设定的数据采集时间间隔对数据进行检查，如果数据有中断，则通过时间插值方法对数据进行插值处理；对遥感监测获取的卫星数据，通过空间插值填补云层覆盖区域的数据缺失；对数据进行异常判定和处理，对于判定的异常数据，采用异常数据的前一个数据代替该异常数据；数据经预处理后，连同数据中心接收的原始数据一同传输至数据库存储；(3)根据数据库中存储的数据源构建待监测湖泊的三维数值模型，具体为：构建待监测湖泊的水动力模型；在待监测湖泊的水动力模型上叠加物质迁移转化模型，两种模型的方程耦合计算；其中，所述物质迁移转化模型计算的标量包括光照、悬移质、藻类生长、营养盐循环和溶解氧；采用有限差分求解模型，获取数值模型模拟数据；(4)根据数值模型模拟数据，进行待监测湖泊蓝藻灾害风险评估；(5)在公共平台上展示湖泊蓝藻灾害预测预警信息。