一种海洋温盐深传感器数据标定方法、介质及系统与流程

专利2025-03-23  12


本发明涉及海洋监测,更具体地说,本发明涉及一种海洋温盐深传感器数据标定方法、介质及系统。


背景技术:

1、在海洋科学研究和海洋资源开发中,海洋温度、盐度和深度(温盐深)数据的准确性和实时性至关重要。海洋温盐深传感器作为关键的测量设备,被广泛应用于海洋观测、气候研究、海洋工程以及环境监测等领域。然而,现有的海洋温盐深传感器在实际应用中,由于海洋环境的复杂性和传感器自身的局限性,采集到的温盐深数据往往存在较大的误差,这些误差会影响数据的准确性,从而降低数据在科学研究和实际应用中的可靠性,而且在海洋环境监测中,准确的区域划分对风险评估和环境管理非常重要,现有技术中,基于未经校正数据的区域划分方法往往不够精确,影响了管理决策的有效性,因此,在此提出一种海洋温盐深传感器数据标定方法、介质及系统。


技术实现思路

1、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

2、一种海洋温盐深传感器数据标定系统,包括数据采集模块、数据处理模块、特征提取模块、标定模型构建模块、数据校正模块、显示模块;

3、数据采集模块用于通过海洋温盐深传感器采集实时数据并汇总为实时数据汇总集,然后将实时数据汇总集输送至数据处理模块;

4、数据处理模块用于对实时数据汇总集进行处理操作,得到实时数据处理集,然后将实时数据处理集输送至特征提取模块;

5、特征提取模块用于根据实时数据处理集进行预设的多项特征指标进行数据提取,得到特征提取单并输送至标定模型构建模块和数据校正模块;

6、标定模型构建模块用于构建标定模型,并将构建完成的标定模型输送至数据校正模块;

7、数据校正模块用于根据构建完成的标定模型对特征提取单进行数据校正,得到校正数据组并输送至显示模块;

8、显示模块用于将校正数据组标注并显示在数据采集区域的图形上,得到校正数据标注图。

9、在一个优选地实施方式中,一种海洋温盐深传感器数据标定系统,还包括标定区域划分模块,标定区域划分模块用于进行校正数据标注图进行标定区域划分操作,得到标定区域等级划分图。

10、在一个优选地实施方式中,通过海洋温盐深传感器采集实时数据包含温度数据、盐度数据和深度数据,以及海洋温盐深传感器检测点的坐标数据。

11、在一个优选地实施方式中,特征提取单包含多个特征数据组,每一个特征数据组对应目标海洋温盐深传感器在一个观测时间段获取的数据组合集,数据组合集是对实时数据处理集中的目标海洋温盐深传感器的监测数据进行特征提取得到的,特征提取逻辑为:按照预设的多项特征指标进行数据提取,得到m项特征指标对应数据,将所有的特征指标数据进行汇总,得到数据组合集,数据组合集中的每一项数据按照预先设定的排列顺序进行整理,得到特征数据组。

12、在一个优选地实施方式中,标定模型构建模块中的标定模型构建逻辑为:

13、从所有的特征数据组中获取目标特征数据组,标定模型构建模块中预设有目标特征数据组对应的标准值数据组,计算相同特征指标下的偏差值:;pci为相同特征指标下的偏差值,tzi为目标特征数据组中该特征指标下的特征数据,bzi为标准值数据组中该特征指标下的标准值数据,将所有的偏差值pci按照目标特征数据组中对应的特征指标的排列顺序进行整理,得到输入组合一,将目标特征数据组作为输入组合二,共同作为神经网络模型的输入数据,将偏离系数组作为神经网络模型的输出数据,神经网络模型训练完成后,得到标定模型。

14、在一个优选地实施方式中,神经网络模型训练完成指的是:

15、使用独立的验证数据集评估训练好的神经网络模型,计算模型的多项性能指标,若均达到预设标准,则判断训练完成。

16、在一个优选地实施方式中,数据校正模块用于根据构建完成的标定模型对特征提取单进行数据校正,得到校正数据组指的是:

17、数据校正模块根据构建完成的标定模型得到偏离系数组,获取偏离系数组中对应特征指标的数据项,然后将偏离系数组中对应特征指标的数据项标记为pli,获取目标特征数据组中该特征指标下的特征数据tzi,然后计算该特征指标的校正数据:;jzi为该特征指标的校正数据,然后将所有的特征指标的校正数据jzi进行汇总,得到校正数据组。

18、在一个优选地实施方式中,标定区域划分模块用于根据进行校正数据标注图进行标定区域划分操作,得到标定区域等级划分图指的是:

19、获取显示模块中的校正数据标注图,获取目标划分数据组,将目标划分数据组中的各项划分指标对应的数据标记为hzi,校正数据标注图中的校正数据组标注在该校正数据组的采集范围,将目标采集范围对应的校正数据组与目标划分数据组进行划分值计算::hfi为划分值,hi为各项划分指标对应的预设的划分系数,各项划分指标在校正数据组中均有唯一一项数据与其对应,标定区域划分模块中预设有划分阈值区间-划分等级表单,根据划分值hfi落入的划分阈值区间对应的划分等级对目标采集范围进行标注,得到标定区域等级划分图。

20、在一个优选地实施方式中,一种海洋温盐深传感器数据标定方法,包括以下步骤:

21、步骤1、通过海洋温盐深传感器采集实时数据并汇总为实时数据汇总集;

22、步骤2、对实时数据汇总集进行处理操作,得到实时数据处理集;

23、步骤3、根据实时数据处理集进行预设的多项特征指标进行数据提取,得到特征提取单;

24、步骤4、构建标定模型并根据构建完成的标定模型对特征提取单进行数据校正,得到校正数据组;

25、步骤5、将校正数据组标注并显示在数据采集区域的图形上,得到校正数据标注图;

26、步骤6、根据校正数据标注图进行标定区域划分操作,得到标定区域等级划分图。

27、在一个优选地实施方式中,一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序被处理器执行时实现一种海洋温盐深传感器数据标定方法的步骤。

28、本发明的技术效果和优点:

29、本发明通过标定模型对海洋温盐深传感器的数据进行实时校正,显著提高了传感器数据的准确性,减少了测量误差,使得传感器的数据更加可靠;数据采集、处理、特征提取、模型构建和数据校正模块,各模块协同工作,实现了数据的自动化处理和校正,提升了数据处理效率;通过对不同特征指标的校正和区域划分,本发明可以适应不同的海洋环境,提供精确的海洋数据,支持各种海洋科学研究和应用。

30、本发明通过自动化的数据校正和区域划分减少了对人工干预的需求,降低了人工成本,提高了系统的自动化水平和工作效率,能够对传感器的实时数据进行处理和校正,支持海洋环境的实时监测,提供实时、准确的海洋数据,为海洋监测和预警提供重要支持,通过高精度的数据校正和区域划分,本发明能够提供更加精确和可靠的海洋数据,支持海洋科学研究和环境保护工作,如通过标定区域划分模块根据校正数据标注图进行区域划分,生成标定区域等级划分图,为海洋环境的分级管理和风险评估提供精确的数据支持。


技术特征:

1.一种海洋温盐深传感器数据标定系统,其特征在于,包括数据采集模块、数据处理模块、特征提取模块、标定模型构建模块、数据校正模块、显示模块;

2.根据权利要求1所述的一种海洋温盐深传感器数据标定系统,其特征在于,还包括标定区域划分模块,标定区域划分模块用于进行校正数据标注图进行标定区域划分操作,得到标定区域等级划分图。

3.根据权利要求2所述的一种海洋温盐深传感器数据标定系统,其特征在于,通过海洋温盐深传感器采集实时数据包含温度数据、盐度数据和深度数据,以及海洋温盐深传感器检测点的坐标数据。

4.根据权利要求3所述的一种海洋温盐深传感器数据标定系统,其特征在于,特征提取单包含多个特征数据组,每一个特征数据组对应目标海洋温盐深传感器在一个观测时间段获取的数据组合集,数据组合集是对实时数据处理集中的目标海洋温盐深传感器的监测数据进行特征提取得到的,特征提取逻辑为:按照预设的多项特征指标进行数据提取,得到m项特征指标对应数据,将所有的特征指标数据进行汇总,得到数据组合集,数据组合集中的每一项数据按照预先设定的排列顺序进行整理,得到特征数据组。

5.根据权利要求4所述的一种海洋温盐深传感器数据标定系统,其特征在于,标定模型构建模块中的标定模型构建逻辑为:

6.根据权利要求5所述的一种海洋温盐深传感器数据标定系统,其特征在于,神经网络模型训练完成指的是:

7.根据权利要求6所述的一种海洋温盐深传感器数据标定系统,其特征在于,数据校正模块用于根据构建完成的标定模型对特征提取单进行数据校正,得到校正数据组指的是:

8.根据权利要求7所述的一种海洋温盐深传感器数据标定系统,其特征在于,标定区域划分模块用于根据进行校正数据标注图进行标定区域划分操作,得到标定区域等级划分图指的是:

9.一种海洋温盐深传感器数据标定方法,基于权利要求1-8任一项所述的一种海洋温盐深传感器数据标定系统,其特征在于,包括以下步骤:

10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求9中所述的一种海洋温盐深传感器数据标定方法的步骤。


技术总结
本发明公开了一种海洋温盐深传感器数据标定方法、介质及系统,具体涉及海洋监测技术领域,包括以下步骤:通过海洋温盐深传感器采集实时数据并汇总为实时数据汇总集并进行处理操作,得到实时数据处理集,然后进行预设的多项特征指标进行数据提取,得到特征提取单,构建标定模型并根据构建完成的标定模型对特征提取单进行数据校正,得到校正数据组并进行图形标注操作,得到校正数据标注图,最终进行标定区域划分操作,得到标定区域等级划分图;本发明可以对海洋温盐深传感器的数据进行实时校正,减少了测量误差,并且将校正后的数据应用于标定区域划分,生成标定区域等级划分图,为海洋环境的分级管理和风险评估提供精确的数据支持。

技术研发人员:盖志刚,刘寿生,张丽丽,陈志刚,郭风祥,柴旭,周扬,夏广森,孙小玲
受保护的技术使用者:青岛浦泽海洋科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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