[发明专利]浮标自动监测系统数据质量控制方法

摘要

浮标自动监测系统数据质量控制方法，涉及浮标自动监测系统。数据质量分析，在数据质控之前需对数据的质量进行分析，数据质量分析是浮标数据特征分析中数据准备过程中的重要一环，是数据预处理的前提；异常值剔除方法，针对自动监测系统获得的异常值；现场验证评估：通过现场采样、实验室测量等方式对浮标监测参数进行验证评估，尤其是对生物、化学探头所测数据，以确保数据的可靠性；比对参数主要有NO₃、DO、Chl以及CDOM等。可在浮标布放地点采集水样，带回实验室进行分析；然后将实验室分析数据与浮标数据画出相关曲线图，从其分布趋势上判断浮标所采集数据的可靠性。

主权项

1.浮标自动监测系统数据质量控制方法，其特征在于包括以下步骤：1)数据质量分析，在数据质控之前需对数据的质量进行分析，数据质量分析是浮标数据特征分析中数据准备过程中的重要一环，是数据预处理的前提；2)异常值剔除，针对自动监测系统获得的异常值，采用以下方法剔除：(1)极值控制：极值控制方法是根据各要素的物理特性、统计经验给定各要素的极大值和极小值；所述极值控制方法有效地检验出极端异常的数据，浮标所配探头的量程范围作为判断标准，超出量程范围的数据被当作异常点剔除；(2)标准差检验法：根据误差理论，随机误差σ服从正态分布，δ是标准差，通常用贝塞尔公式算得S代替σ，用平均值代替真值，若某个观测数据的残差满足>3S，则可疑，应该标记为异常值；(3)与相邻数据的比较：针对检验气泡、沾污因素对各探头的影响；当某一时刻值与相邻时刻的绝对值大于某一个阈值时，即被当作异常值剔除；(4)均方差检验：当某一时刻值与当天平均值大于标准方差n倍时，被当作异常值，其中n取5；(5)图形检验法：画出时间序列图，对明显异常的数据进行人工剔除；(6)参数互较：分析浮标所采集的数据，发现部分参数彼此之间会存在比较好的相关观测，如果通过实际分析发现在港湾中布放的浮标系统所获取的CDOM和Nitrate与盐度存在较好的相关关系，那么当测量数据远偏离这一相关关系，即判断为异常值；(7)特定天气事件的检验：当发生特定天气事件时，海洋环境参数会有明显的变化，但浮标数据在此种条件并没有出现明显的响应，那么数据可能会出现异常值；3)现场验证评估：通过现场采样、实验室测量方式对浮标监测参数进行验证评估，对生物、化学探头所测数据，确保数据的可靠性；比对参数包括NO3、DO、Chl、CDOM；在浮标布放地点采集水样，带回实验室进行分析；然后将实验室分析数据与浮标数据画出相关曲线图，分布趋势上判断浮标所采集数据的可靠性。