本发明专利技术涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，该系统包括数据采集模块，用于获取预设时间段内的路面积水深度数据序列；数据分析模块，用于获取路面积水深度数据序列中每个数据的干扰程度；滤波处理模块，用于在利用滑动窗口对路面积水深度数据序列进行滑动均值滤波时，针对任一滑动窗口，根据任一滑动窗口中每个数据的干扰程度，分别获取对应数据的自适应权重，并对任一滑动窗口内所有数据进行均值滤波，得到加权均值；数据监测模块，用于将所有滑动窗口的加权均值组成目标滤波数据序列，从而增强了对路面积水深度数据进行滤波处理的去噪效果，提高后续基于目标滤波数据序列进行积水预警的准确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据处理，尤其涉及一种移动式路面积水监测数据分析处理系统。
技术介绍
1、近年来，在夏季（尤其是汛期），强降雨天气频发，加上地势低、河水水位升高倒灌、城市排水系统不完善等导致城市内涝多发，尤其是在城市的低洼地带、隧道、立交桥、地下轨道、地下车库、地下商场等区域。为了避免城市内涝成灾、减少人员伤亡和经济损失，需要全面掌握城市的内涝状况，对河道水位以及地道桥、低洼路段等积水水位进行实时监测，建立城市内涝预警系统。
2、现有技术中，在对路面积水进行移动式实时监测时，通过在移动车上搭载传感器对路面积水的深度进行测量，将监测到的路面积水深度数据实时传输至云服务器或本地数据处理中心，再对采集到的路面积水深度数据进行分析，根据数据分析结果，生成积水预警，当水位或降雨量超过预设值时，自动发出警报，提前通知相关部门采取应对措施。
3、由于监测到的路面积水深度数据容易受到传感器自身设备因素（如传感器自身受电磁干扰等）或者外部环境因素（如较高的风速会使传感器产生不同程度的晃动，可能干扰传感器的测量、积水中的漂浮物会改变水体的光谱反射特征，导致遥感影像中水体的表现发生变化等等）的影响，导致采集到的路面积水深度数据不准确，因此，对采集到的路面积水深度数据进行滑动均值滤波处理，具体的，通过计算每个滑动窗口中的数据均值作为对应滑动窗口滤波处理后的去噪数据，但若直接以滑动窗口的数据均值作为对应滤波处理后的去噪数据，则会导致对滑动窗口中的异常数据的去噪效果降低，从而影响后续对去噪数据的分析结果以及积水预警的准确性。
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p>4、因此，如何增强对路面积水深度数据进行滤波处理的去噪效果，以提高后续积水预警的准确性成为亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，以解决如何增强对路面积水深度数据进行滤波处理的去噪效果，以提高后续积水预警的准确性的问题。
2、本专利技术实施例中提供了一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，该系统包括以下模块：
3、数据采集模块，用于获取预设时间段内的路面积水深度数据序列；
4、数据分析模块，用于根据所述路面积水深度数据序列中每个数据的位置关系，以及每个数据与其相邻数据之间的数据差异，分别获取所述路面积水深度数据序列中每个数据的干扰程度；
5、滤波处理模块，用于在利用预设尺寸的滑动窗口对所述路面积水深度数据序列进行滑动均值滤波的过程中，针对任一滑动窗口，根据所述任一滑动窗口中每个数据的干扰程度，分别获取对应数据的自适应权重，根据所述任一滑动窗口中每个数据的自适应权重，对所述任一滑动窗口中的所有数据进行均值滤波，得到对应的加权均值；
6、数据监测模块，用于将所有滑动窗口对应的加权均值组成目标滤波数据序列，根据所述目标滤波数据序列，对路面积水进行实时监测预警。
7、优选的，数据分析模块中根据所述路面积水深度数据序列中每个数据的位置关系，以及每个数据与其相邻数据之间的数据差异，分别获取所述路面积水深度数据序列中每个数据的干扰程度，包括：
8、分别将所述路面积水深度数据序列中的第n个数据到第n-n+1个数据之间的每个数据标记为所述路面积水深度数据序列中的目标数据，其中，n为所述路面积水深度数据序列的元素数量；
9、针对任一目标数据，在所述路面积水深度数据序列中，分别获取所述任一目标数据相邻两侧的预设数量个元素，与所述任一目标数据组成目标数据序列，根据所述目标数据序列中的元素差异，获取所述任一目标数据的非相似程度；
10、根据所述目标数据序列在所述路面积水深度数据序列中的相邻数据，获取所述任一目标数据的局部突变程度；
11、对所述非相似程度和所述局部突变程度进行加权求和，得到所述任一目标数据的干扰程度；
12、根据每个所述目标数据的干扰程度，分别获取所述路面积水深度数据序列中的每个非目标数据的干扰程度。
13、优选的，数据分析模块中根据所述目标数据序列中的元素差异，获取所述任一目标数据的非相似程度，包括：
14、将所述目标数据序列中除所述任一目标数据之外的每个元素标记为其余数据，获取所述任一目标数据分别与每个所述其余数据之间的差值绝对值，得到平均差值绝对值，将所述平均差值绝对值作为双曲正切函数的变量，得到对应的第一双曲正切值；
15、获取所述目标数据序列的元素总和，记为第一数据总和，分别计算所述目标数据序列中每个元素与所述第一数据总和的占比，组成第一比值序列；
16、获取所述目标数据序列中所有其余数据的均值，将所述均值作为所述任一目标数据的参考数据，将每个所述其余数据和所述参考数据组成参考数据序列，获取所述参考数据序列的元素总和，记为第二数据总和，分别计算所述参考数据序列中每个元素与所述第二数据总和的占比，组成第二比值序列；
17、获取所述第一比值序列与所述第二比值序列的交叉熵，将所述交叉熵作为双曲正切函数的变量，得到对应的第二双曲正切值；
18、将所述第一双曲正切值和所述第二双曲正切值的均值作为所述任一目标数据的非相似程度。
19、优选的，数据分析模块中根据所述目标数据序列在所述路面积水深度数据序列中的相邻数据，获取所述任一目标数据的局部突变程度，包括：
20、在所述路面积水深度数据序列中，获取所述目标数据序列之前的预设第一数量个元素组成第一数据序列，在二维平面中，构建所述第一数据序列的第一数据变化曲线，其中，所述二维平面的横轴为时间，纵轴为路面积水的深度，获取所述目标数据序列之后的所述预设第一数量个元素组成第二数据序列，在二维平面中，构建所述第二数据序列的第二数据变化曲线，获取所述第一数据变化曲线和所述第二数据变化曲线的斯皮尔曼相关系数，获取所述斯皮尔曼相关系数和常数1的相加结果，对所述相加结果的倒数进行归一化处理，得到第一归一化结果；
21、获取所述路面积水深度数据序列中除所述目标数据序列中元素之外的元素均值，记为第一均值，获取所述目标数据序列的元素均值，记为第二均值，获取所述第一均值和所述第二均值之间的第一差值绝对值，对所述第一差值绝对值进行归一化处理，得到第二归一化结果；
22、将所述第一归一化结果和所述第二归一化结果的均值作为所述任一目标数据的局部突变程度。
23、优选的，数据分析模块中根据每个所述目标数据的干扰程度，分别获取所述路面积水深度数据序列中的每个非目标数据的干扰程度，包括：
24、根据所述路面积水深度数据序列中包括第一个目标数据在内的预设目标数量个连续的目标数据的干扰程度，获取最小干扰程度，将所述最小干扰程度作为所述路面积水深度数据序列中第n个数据之前的每个数据的干扰程度；
25、根据所述路面积水深度数据序列中包括最后一个目标数据在内的所述预设目标数量个连续的目标数据的干扰程度，获取最小干扰程度，将所述最小干扰程度作为所述路面积水深本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，其特征在于，所述数据分析模块中根据所述路面积水深度数据序列中每个数据的位置关系，以及每个数据与其相邻数据之间的数据差异，分别获取所述路面积水深度数据序列中每个数据的干扰程度，包括：
3.根据权利要求2所述的一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，其特征在于，所述数据分析模块中根据所述目标数据序列中的元素差异，获取所述任一目标数据的非相似程度，包括：
4.根据权利要求2所述的一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，其特征在于，所述数据分析模块中根据所述目标数据序列在所述路面积水深度数据序列中的相邻数据，获取所述任一目标数据的局部突变程度，包括：
5.根据权利要求2所述的一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，其特征在于，所述数据分析模块中根据每个所述目标数据的干扰程度，分别获取所述路面积水深度数据序列中的每个非目标数据的干扰程度，包括：
6.根据权利要求1所述的一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，其特征在于，所述滤波处理模块中根据所述任一滑动窗口中每个数据的干扰程度，分别获取对应数据的自适应权重，包括：
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【技术特征摘要】
1.一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，其特征在于，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，其特征在于，所述数据分析模块中根据所述路面积水深度数据序列中每个数据的位置关系，以及每个数据与其相邻数据之间的数据差异，分别获取所述路面积水深度数据序列中每个数据的干扰程度，包括：
3.根据权利要求2所述的一种移动式路面积水监测数据分析处理系统，其特征在于，所述数据分析模块中根据所述目标数据序列中的元素差异，获取所述任一目标数据的非相似程度，包括：
4.根据权利要求2所述的一种移动式...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄冲帆，周京涛，欧阳群刚，
申请(专利权)人：深圳市银河通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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