【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据采集管理，具体涉及一种智慧航道环境数据采集管理系统及方法。
技术介绍
1、智慧航道环境数据是指通过现代信息技术和传感设备收集、处理并共享船只的航道环境相关的数据；航道环境数据可以大幅提高航行的安全性和效率，提供实时的信息支持船舶导航和管理。
2、数据采集管理是确保高质量数据能够被准确、及时地收集、存储和处理的关键过程；数据采集管理包括了多个方面，从初始的数据收集到最终的数据利用；包括数据需求分析、数据采集方法和数据质量管理等。
3、随着全球化的深入发展和国际贸易的日益频繁，船舶作为重要的水上运输工具，其数量的增加似乎已成为一个不可逆转的趋势，故船舶的航道环境数据的采集变得越发重要；在现有技术中，由于船舶航道的数量越来越多，且航道越来越多样性，如何快速且准确的获取航道的环境数据，提高航道数据的采集效率并减少采集成本是我们要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种智慧航道环境数据采集管理系统及方法，解决以上技术问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种智慧航道环境数据采集管理方法，包括以下步骤：
4、步骤s1：获取全部航道，在所述航道上选取若干个监测点，所述监测点用于获取环境数据，所述环境数据包括若干个指标；
5、设定采集时间区间和标准采集周期t0，在过去采集时间区间内，根据所述标准采集周期获取监测点处的环境数据和经过的船舶总数n；并设定数目阈值n，选取出
6、步骤s2：记除所述常规监测点外的监测点为其余监测点，将两两之间距离最近的其余监测点记为一个对照组；获取两个其余监测点之间环境数据的变化差异量c，其中：
7、；
8、其中m为环境数据的指标总数，i表示第i个指标，i∈[1，m]且i为正整数，f(t)和g(t)分别为两个其余监测点在过去采集时间区间内环境数据与采集次数的曲线，p表示f(t)和g(t)第p个交点，tp为第p个交点对应的时间，n为f(t)和g(t)的交点总个数；
9、步骤s3：设定差异量阈值ε，若c≤ε，则在对照组内选取其中一个其余监测点作为重点监测点，使得各重点监测点之间的距离总和达最小值；
10、步骤s4：获取重点监测点的平均离散系数，其中表示采集时间区间内采集的环境数据中第i个指标的变化率标准差与平均变化率的比值；根据所述平均离散系数和标准采集周期，获得所述重点监测点的采集周期，其中α为预设系数且α＞0；
11、步骤s5：根据所述采集周期获取各重点监测点处的环境数据，并作为其对照组内其余监测点的环境数据；并获取最近一次经过常规监测点的船舶采集到的环境数据作为该常规监测点的环境数据。
12、作为本专利技术进一步的方案：所述监测点的选取过程包括：
13、获取全部船舶的航行路线，由全部航行路线构成全部航道；
14、设定距离间隔阈值，在所述航道中每隔一个距离间隔阈值作为一个监测点，所述监测点的选取包括航道的起点和终点。
15、作为本专利技术进一步的方案：所述采集时间区间的设定范围为[3,12]个月，所述环境数据包括河水的污染数据，所述环境数据的指标包括物理指标、化学指标和生物指标。
16、作为本专利技术进一步的方案：所述数目阈值的设定过程包括：
17、获取在过去采集时间区间内各监测点处经过的船舶的总数，得到数据集，记为{n1，n2，...，nk}，n1为第1个监测点处经过的船舶总数，k为监测点的总个数；则得到经过的船舶总数的平均值，其中e∈[1，k]且e为正整数；
18、根据所述数据集得到标准差σ，其中：
19、；
20、则所述数目阈值的设定范围为(nave-σ，nave+σ)。
21、作为本专利技术进一步的方案：根据两两之间距离最近的其余监测点确定对照组的过程包括：
22、随机选取相邻的两个其余监测点作为一个组合，获取组合内两个其余监测点的位置坐标，分别记为(x1，y1)和(x2，y2)；则得到两个其余监测点之间的距离为；
23、获取各组合内两个其余监测点之间的距离总和，其中j∈[1，k/2]且j为正整数；当st达到最小值时，记此时组合内的两个其余监测点为一个对照组。
24、作为本专利技术进一步的方案：若所述其余监测点的c＞ε，则直接记对照组内两个其余监测点均为重点监测点。
25、作为本专利技术进一步的方案：所述变化率标准差和平均变化率的获得过程包
26、获取所述重点监测点在过去采集时间区间内的环境数据，获得相邻两次采集到的环境数据的变化率cra=(ea+1-ea)/t0，其中ea表示第a次采集到的环境数据，cra为第a个变化率；得到平均变化率，其中num为采集的总次数；
27、获得变化率标准差s，其中：
28、。
29、作为本专利技术进一步的方案：一种智慧航道环境数据采集管理系统，包括：
30、样本数据采集：获取全部航道，在所述航道上选取若干个监测点，所述监测点用于获取环境数据，所述环境数据包括若干个指标；
31、设定采集时间区间和标准采集周期t0，在过去采集时间区间内，根据所述标准采集周期获取监测点处的环境数据和经过的船舶总数n；并设定数目阈值n，选取出n≥n的监测点，记为常规监测点；
32、一次筛选模块：记除所述常规监测点外的监测点为其余监测点，将两两之间距离最近的其余监测点记为一个对照组；获取两个其余监测点之间环境数据的变化差异量c，其中：
33、；
34、其中m为环境数据的指标总数，i表示第i个指标，i∈[1，m]且i为正整数，f(t)和g(t)分别为两个其余监测点在过去采集时间区间内环境数据与采集次数的曲线，p表示f(t)和g(t)第p个交点，tp为第p个交点对应的时间，n为f(t)和g(t)的交点总个数；
35、二次筛选模块：设定差异量阈值ε，若c≤ε，则在对照组内选取其中一个其余监测点作为重点监测点，使得各重点监测点之间的距离总和达最小值；
36、周期修正模块：获取重点监测点的平均离散系数，其中表示采集时间区间内采集的环境数据中第i个指标的变化率标准差与平均变化率的比值；根据所述平均离散系数和标准采集周期，获得所述重点监测点的采集周期，其中α为预设系数且α＞0；
37、环境数据采集模块：根据所述采集周期获取各重点监测点处的环境数据，并作为其对照组内其余监测点的环境数据；并获取最近一次经过常规监测点的船舶采集到的环境数据作为该常规监测点的环境数据。
38、本专利技术的有益效果：
39、在现有技术中，由于船舶航道的数量越来越多，且航道越来越多样性，如何快速且准确的获取航道的环境数据，提高航道数据的采集效率并减少采集成本是我们要解决的问题；故本专利技术在航道中设置若干个监测点本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，在步骤S1中，所述监测点的选取过程包括：
3.根据权利要求1所述的一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，在步骤S1中，所述采集时间区间的设定范围为[3,12]个月，所述环境数据包括河水的污染数据，所述环境数据的指标包括物理指标、化学指标和生物指标。
4.根据权利要求1所述的一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，在步骤S1中，所述数目阈值的设定过程包括：
5.根据权利要求4所述的一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，在步骤S3中，根据两两之间距离最近的其余监测点确定对照组的过程包括：
6.根据权利要求1所述的一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，在步骤S3中，若所述其余监测点的C＞ε，则直接记对照组内两个其余监测点均为重点监测点。
7.根据权利要求1所述的一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，在步骤S4中，所述变化率标准差和平均变化率的获
8.根据权利要求1所述的一种智慧航道环境数据采集管理系统，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，在步骤s1中，所述监测点的选取过程包括：
3.根据权利要求1所述的一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，在步骤s1中，所述采集时间区间的设定范围为[3,12]个月，所述环境数据包括河水的污染数据，所述环境数据的指标包括物理指标、化学指标和生物指标。
4.根据权利要求1所述的一种智慧航道环境数据采集管理方法，其特征在于，在步骤s1中，所述数目阈值的设定过程包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈广飞，陈兆坤，程明，徐玮婧，胡洁，许奇，
申请(专利权)人：江苏筑港建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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