一种海洋环境影响海洋生态数据处理分析方法与流程

本发明涉及海洋数据处理，尤其涉及一种海洋环境影响海洋生态数据处理分析方法。

背景技术：

1、海洋蕴藏着丰富的资源，在能源供应紧张的今天，合理开发和利用海洋资源是解决资源匮乏的关键手段，而要实现海洋资源与海洋生态环境的可持续发展，需要准确获取和分析海量的监测数据。

2、现有技术cn116298151a公开了基于海洋环境监测的数据处理方法及装置，包括：获取某时段不同时间节点多种传感器监测的多个节点数据集和所述节点数据集对应的时间节点，其中，每种所述传感器有多个；根据所述节点数据集按照传感器类型分成多个节点类别数据集，并将每个所述节点类别数据集内的多个节点类别子数据进行一级融合，得到与每个所述节点类别数据集对应的融合值；根据每个所述节点类别数据集对应的融合值进行二级异类融合，得到与每个所述节点数据集对应的初步评估结果；根据各所述初步评估结果进行三级时间节点融合，得到某时段内所监测海域水质的综合评估结果。

3、但由于海洋面积大，所采集与处理的数据量多，数据在处理过程中会存在迟滞性，进而导致海洋生态预警响应延迟，影响最佳处理时间，进一步的增加了海洋被污染的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种海洋环境影响海洋生态数据处理分析方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种海洋环境影响海洋生态数据处理分析方法，该方法具体包括以下步骤：

4、步骤一：基于海洋区域的地理信息，获取单位面积区域的历史采集数据，并计算单体标准差，基于多个单位面积区域的单体标准差，确定总体标准差，之后将总体标准差与期望误差结合，确定采集基准面积，根据采集基准面积设置数据采集点，并对海洋生态数据进行采集；

5、步骤二：获取历史采集的海洋生态数据，并按照顺序进行排列，得到数据序列，基于数据序列中的两个端点值以及所设置的单位数据距离，确定多个节点，并按照节点顺序，确定单体区间，之后将海洋生态数据在单体区间中进行归类，并根据每个单体区间中存在的海洋生态数据，计算单体区间的数据频率，由数据频率和单体区间中海洋生态数据的平均值，确定环境常规值，之后获取数据采集点实时采集的海洋生态数据，并与环境常规值结合，确定每个数据采集点的生态风险值；

6、步骤三：基于生态风险值确定异常采集点，同时根据异常采集点的位置，确定边缘采集点，获取异常采集点与边缘采集点之间的直线距离，并结合边缘采集点的生态风险值，确定对应边缘采集点的数据优先值，然后将异常采集点和剩余的数据采集点的生态风险值直接作为数据优先值，得到数据采集点的数据优先值；

7、步骤四：将数据采集点的数据优先值按照由大到小的方式进行排列，得到数据采集点的优先序列，之后海洋信息总站根据数据采集点的优先序列对实时采集的海洋生态数据进行处理。

8、作为本发明的进一步方案，数据采集点的具体设置方法包括：

9、s01：设置单位面积，同时任意选取一个单位面积区域作为目标分析区域，并获取目标分析区域中的历史采集数据lci，i为历史采集数据的数据编号，且i∈[1，i]，i表示获取的历史采集数据的总量，其中，单位面积为阈值；

10、s02：对历史采集数据lci进行均值计算，并将均值计算结果标记为lca，利用公式得到单体标准差；

11、s03：选取n个不同的单位面积区域分别作为目标分析区域，并按照上述步骤s01和s02进行处理，得到每个单位面积区域的单体标准差，n表示不同单位面积区域的编号，且n∈[1，n]，然后对n个单体标准差计算均值，并将均值计算结果标记为总体标准差；

12、s04：利用公式得到最小样本数量b，为置信水平，e为期望误差，取值为1.96，e取值为5%；

13、s05：将单位面积除以最小样本数量b，得到采集基准面积，根据采集基准面积，在海洋平面图像中划分单位采集区域，同时将每个单位采集区域的中心点均设置为数据采集点，并通过采集设备对海洋生态数据进行采集。

14、作为本发明的进一步方案，单体区间的设置方法包括：

15、将海洋生态数据按照由小到大的方式进行排列，得到数据序列，之后取数据序列中两个端点值，并分别标记为dl和dr，其中dl表示数据序列中最左端的值，即最小值，dr表示数据序列中最右端的值，即最大值；

16、然后获取单位数据距离d，以dl为初始数据，将dl+d作为第一节点，将dl+2d作为第二节点，以此类推，共得到k个节点，其中，第k个节点dl+kd≥dr，单位数据距离d为阈值；

17、以初始数据dl为起点，按照节点顺序，依次将相邻的节点作为端点，得到多个单体区间，具体的，单体区间包括[dl，dl+d），[dl+d，dl+2d），……，[dl+（k-1）d，dl+kd]。

18、作为本发明的进一步方案，生态风险值的确定方法包括：

19、s14：将数据序列中的海洋生态数据hy在单体区间中进行归类，此时，每个单体区间中包含对应的海洋生态数据，利用公式得到数据频率fj，其中，j表示单体区间的区间编号，且j∈[1，k]，lj表示单体区间j中海洋生态数据的数据数量，zl表示数据序列中总的数据量；

20、然后基于公式得到环境常规值hc，其中，pj表示单体区间j中存在的海洋生态数据的平均值；

21、s15：获取每个数据采集点的海洋生态数据，同时任意选择一个数据采集点作为目标采集点，并提取目标采集点实时采集的海洋生态数据cd，之后利用公式得到目标采集点的生态风险值xz，其中r1为固定常数，且0＜r1＜1。

22、作为本发明的进一步方案，获取历史采集的海洋生态数据后，需要将历史采集的海洋生态数据中明显异常值进行去除，得到常态下的海洋生态数据hy，明显异常值指不在海洋生态数据的标准数据区间内的数据。

23、作为本发明的进一步方案，数据优先值的计算方法包括：

24、ss1：将生态风险值xz与风险阈值进行比较，若存在生态风险值大于等于风险阈值时，获取对应的数据采集点，并将此数据采集点标记为异常采集点；

25、ss2：在海洋图像中获取异常采集点的位置，同时基于异常采集点，以异常采集点中心，将与异常采集点相邻的数据采集点标记为边缘采集点；

26、获取异常采集点到边缘采集点的直线距离并标记为dstr，同时获取边缘采集点对应的生态风险值，并基于公式得到边缘采集点的数据优先值yd，其中，表示异常采集点的生态风险值，r2表示常数系数，且0＜r2＜1，为影响系数；

27、之后将异常采集点和剩余的数据采集点的生态风险值直接作为数据优先值，进而得到每个数据采集点的数据优先值。

28、作为本发明的进一步方案，若所有数据采集点的生态风险值均小于风险阈值时，则直接将生态风险值直接作为数据优先值。

29、与现有的技术相比，本发明的优点在于：

30、本发明通过对历史采集的海洋生态数据进行分析，得到海洋生态数据的环境常规值，之后基于环境常规值与实时采集的海洋生态数据，确定数据采集点的生态风险值，再由生态风险值确定异常采集点和边缘采集点，由异常采集点与边缘采集点之间的直线距离，确定边缘采集点的数据优先值，然后将异常采集点和剩余的数据采集点的生态风险值直接作为数据优先值，进而得到每个数据采集点的数据优先值，最后将数据采集点的数据优先值按照由大到小的方式进行排列，得到数据采集点的优先序列，再按照优先序列对实时采集的海洋生态数据进行处理，从而提高风险数据的响应效率，有助于及时发现和解决潜在问题，从而增强整体的风险防控能力，进一步的增强系统决策能力；

31、本发明通过对历史采集数据的单体标准差进行分析，确定单位面积内的最小样本数量，并基于最小样本数量，设置采集基准面积，最后根据采集基准面积，在海洋区域设置数据采集点，由最小样本量确定数据采集点，从而合理地分配资源，提高资源的利用效率，确保数据采集的合理性，既不会因为采集点过少而导致数据不足，也不会因为采集过多而造成资源的浪费。