【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及數(shù)據(jù)采集管理，具體涉及一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)及方法。
技術介紹
1、智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)是指通過現(xiàn)代信息技術和傳感設備收集、處理并共享船只的航道環(huán)境相關的數(shù)據(jù)；航道環(huán)境數(shù)據(jù)可以大幅提高航行的安全性和效率，提供實時的信息支持船舶導航和管理。
2、數(shù)據(jù)采集管理是確保高質(zhì)量數(shù)據(jù)能夠被準確、及時地收集、存儲和處理的關鍵過程；數(shù)據(jù)采集管理包括了多個方面，從初始的數(shù)據(jù)收集到最終的數(shù)據(jù)利用；包括數(shù)據(jù)需求分析、數(shù)據(jù)采集方法和數(shù)據(jù)質(zhì)量管理等。
3、隨著全球化的深入發(fā)展和國際貿(mào)易的日益頻繁，船舶作為重要的水上運輸工具，其數(shù)量的增加似乎已成為一個不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，故船舶的航道環(huán)境數(shù)據(jù)的采集變得越發(fā)重要；在現(xiàn)有技術中，由于船舶航道的數(shù)量越來越多，且航道越來越多樣性，如何快速且準確的獲取航道的環(huán)境數(shù)據(jù)，提高航道數(shù)據(jù)的采集效率并減少采集成本是我們要解決的問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于提供一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)及方法，解決以上技術問題。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：
3、一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，包括以下步驟：
4、步驟s1：獲取全部航道，在所述航道上選取若干個監(jiān)測點，所述監(jiān)測點用于獲取環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括若干個指標；
5、設定采集時間區(qū)間和標準采集周期t0，在過去采集時間區(qū)間內(nèi)，根據(jù)所述標準采集周期獲取監(jiān)測點處的環(huán)境數(shù)據(jù)和經(jīng)過的船舶總數(shù)n；并設定數(shù)目閾值n，選取出
6、步驟s2：記除所述常規(guī)監(jiān)測點外的監(jiān)測點為其余監(jiān)測點，將兩兩之間距離最近的其余監(jiān)測點記為一個對照組；獲取兩個其余監(jiān)測點之間環(huán)境數(shù)據(jù)的變化差異量c，其中：
7、；
8、其中m為環(huán)境數(shù)據(jù)的指標總數(shù)，i表示第i個指標，i∈[1，m]且i為正整數(shù)，f(t)和g(t)分別為兩個其余監(jiān)測點在過去采集時間區(qū)間內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)與采集次數(shù)的曲線，p表示f(t)和g(t)第p個交點，tp為第p個交點對應的時間，n為f(t)和g(t)的交點總個數(shù)；
9、步驟s3：設定差異量閾值ε，若c≤ε，則在對照組內(nèi)選取其中一個其余監(jiān)測點作為重點監(jiān)測點，使得各重點監(jiān)測點之間的距離總和達最小值；
10、步驟s4：獲取重點監(jiān)測點的平均離散系數(shù)，其中表示采集時間區(qū)間內(nèi)采集的環(huán)境數(shù)據(jù)中第i個指標的變化率標準差與平均變化率的比值；根據(jù)所述平均離散系數(shù)和標準采集周期，獲得所述重點監(jiān)測點的采集周期，其中α為預設系數(shù)且α＞0；
11、步驟s5：根據(jù)所述采集周期獲取各重點監(jiān)測點處的環(huán)境數(shù)據(jù)，并作為其對照組內(nèi)其余監(jiān)測點的環(huán)境數(shù)據(jù)；并獲取最近一次經(jīng)過常規(guī)監(jiān)測點的船舶采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)作為該常規(guī)監(jiān)測點的環(huán)境數(shù)據(jù)。
12、作為本專利技術進一步的方案：所述監(jiān)測點的選取過程包括：
13、獲取全部船舶的航行路線，由全部航行路線構成全部航道；
14、設定距離間隔閾值，在所述航道中每隔一個距離間隔閾值作為一個監(jiān)測點，所述監(jiān)測點的選取包括航道的起點和終點。
15、作為本專利技術進一步的方案：所述采集時間區(qū)間的設定范圍為[3,12]個月，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括河水的污染數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)的指標包括物理指標、化學指標和生物指標。
16、作為本專利技術進一步的方案：所述數(shù)目閾值的設定過程包括：
17、獲取在過去采集時間區(qū)間內(nèi)各監(jiān)測點處經(jīng)過的船舶的總數(shù)，得到數(shù)據(jù)集，記為{n1，n2，...，nk}，n1為第1個監(jiān)測點處經(jīng)過的船舶總數(shù)，k為監(jiān)測點的總個數(shù)；則得到經(jīng)過的船舶總數(shù)的平均值，其中e∈[1，k]且e為正整數(shù)；
18、根據(jù)所述數(shù)據(jù)集得到標準差σ，其中：
19、；
20、則所述數(shù)目閾值的設定范圍為(nave-σ，nave+σ)。
21、作為本專利技術進一步的方案：根據(jù)兩兩之間距離最近的其余監(jiān)測點確定對照組的過程包括：
22、隨機選取相鄰的兩個其余監(jiān)測點作為一個組合，獲取組合內(nèi)兩個其余監(jiān)測點的位置坐標，分別記為(x1，y1)和(x2，y2)；則得到兩個其余監(jiān)測點之間的距離為；
23、獲取各組合內(nèi)兩個其余監(jiān)測點之間的距離總和，其中j∈[1，k/2]且j為正整數(shù)；當st達到最小值時，記此時組合內(nèi)的兩個其余監(jiān)測點為一個對照組。
24、作為本專利技術進一步的方案：若所述其余監(jiān)測點的c＞ε，則直接記對照組內(nèi)兩個其余監(jiān)測點均為重點監(jiān)測點。
25、作為本專利技術進一步的方案：所述變化率標準差和平均變化率的獲得過程包
26、獲取所述重點監(jiān)測點在過去采集時間區(qū)間內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)，獲得相鄰兩次采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)的變化率cra=(ea+1-ea)/t0，其中ea表示第a次采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)，cra為第a個變化率；得到平均變化率，其中num為采集的總次數(shù)；
27、獲得變化率標準差s，其中：
28、。
29、作為本專利技術進一步的方案：一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)，包括：
30、樣本數(shù)據(jù)采集：獲取全部航道，在所述航道上選取若干個監(jiān)測點，所述監(jiān)測點用于獲取環(huán)境數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括若干個指標；
31、設定采集時間區(qū)間和標準采集周期t0，在過去采集時間區(qū)間內(nèi)，根據(jù)所述標準采集周期獲取監(jiān)測點處的環(huán)境數(shù)據(jù)和經(jīng)過的船舶總數(shù)n；并設定數(shù)目閾值n，選取出n≥n的監(jiān)測點，記為常規(guī)監(jiān)測點；
32、一次篩選模塊：記除所述常規(guī)監(jiān)測點外的監(jiān)測點為其余監(jiān)測點，將兩兩之間距離最近的其余監(jiān)測點記為一個對照組；獲取兩個其余監(jiān)測點之間環(huán)境數(shù)據(jù)的變化差異量c，其中：
33、；
34、其中m為環(huán)境數(shù)據(jù)的指標總數(shù)，i表示第i個指標，i∈[1，m]且i為正整數(shù)，f(t)和g(t)分別為兩個其余監(jiān)測點在過去采集時間區(qū)間內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)與采集次數(shù)的曲線，p表示f(t)和g(t)第p個交點，tp為第p個交點對應的時間，n為f(t)和g(t)的交點總個數(shù)；
35、二次篩選模塊：設定差異量閾值ε，若c≤ε，則在對照組內(nèi)選取其中一個其余監(jiān)測點作為重點監(jiān)測點，使得各重點監(jiān)測點之間的距離總和達最小值；
36、周期修正模塊：獲取重點監(jiān)測點的平均離散系數(shù)，其中表示采集時間區(qū)間內(nèi)采集的環(huán)境數(shù)據(jù)中第i個指標的變化率標準差與平均變化率的比值；根據(jù)所述平均離散系數(shù)和標準采集周期，獲得所述重點監(jiān)測點的采集周期，其中α為預設系數(shù)且α＞0；
37、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊：根據(jù)所述采集周期獲取各重點監(jiān)測點處的環(huán)境數(shù)據(jù)，并作為其對照組內(nèi)其余監(jiān)測點的環(huán)境數(shù)據(jù)；并獲取最近一次經(jīng)過常規(guī)監(jiān)測點的船舶采集到的環(huán)境數(shù)據(jù)作為該常規(guī)監(jiān)測點的環(huán)境數(shù)據(jù)。
38、本專利技術的有益效果：
39、在現(xiàn)有技術中，由于船舶航道的數(shù)量越來越多，且航道越來越多樣性，如何快速且準確的獲取航道的環(huán)境數(shù)據(jù)，提高航道數(shù)據(jù)的采集效率并減少采集成本是我們要解決的問題；故本專利技術在航道中設置若干個監(jiān)測點本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，在步驟S1中，所述監(jiān)測點的選取過程包括：
3.根據(jù)權利要求1所述的一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，在步驟S1中，所述采集時間區(qū)間的設定范圍為[3,12]個月，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括河水的污染數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)的指標包括物理指標、化學指標和生物指標。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，在步驟S1中，所述數(shù)目閾值的設定過程包括：
5.根據(jù)權利要求4所述的一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，在步驟S3中，根據(jù)兩兩之間距離最近的其余監(jiān)測點確定對照組的過程包括：
6.根據(jù)權利要求1所述的一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，在步驟S3中，若所述其余監(jiān)測點的C＞ε，則直接記對照組內(nèi)兩個其余監(jiān)測點均為重點監(jiān)測點。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，在步驟S4中，所述變化率標準差和平均變化率的獲
8.根據(jù)權利要求1所述的一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理系統(tǒng)，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，在步驟s1中，所述監(jiān)測點的選取過程包括：
3.根據(jù)權利要求1所述的一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，在步驟s1中，所述采集時間區(qū)間的設定范圍為[3,12]個月，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括河水的污染數(shù)據(jù)，所述環(huán)境數(shù)據(jù)的指標包括物理指標、化學指標和生物指標。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種智慧航道環(huán)境數(shù)據(jù)采集管理方法，其特征在于，在步驟s1中，所述數(shù)目閾值的設定過程包括：...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳廣飛，陳兆坤，程明，徐瑋婧，胡潔，許奇，
申請(專利權)人：江蘇筑港建設集團有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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