一种智能地下水水质信息采集处理方法和系统与流程

专利2026-08-26  8


本发明涉及信息处理,具体涉及一种智能地下水水质信息采集处理方法和系统。


背景技术:

1、地下水是水资源的重要组成部分,由于水量稳定,水质好,是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下,地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。为了保证人民的用水安全,国家会对地下水进行水质监测,对地下水水质进行评价。水质评价指按照评价目标,选择相应的水质参数、水质标准和评价方法,对水体的质量利用价值及水的处理要求作出评定。

2、地下水的水质是不断演变的过程,地下水水质演变是受到多种因素综合作用的结果,主要原因包括自然因素和人类活动影响。如自然因素:地质构造、降水和气候变化、地表水水质的渗入等。人类活动影响:城市化、工业活动、农业活动和生活污水等。在进行水质评价时要根据不同的情况进行分析。现有的水质检测只进行单一因素检测,忽略了其他因素对水体质量变化的影响,对水质变化预测存在精度不高的问题。

3、因此,如何提供一种地下水水质信息处理方法,使其能从多因素分析水体质量变化,提高预测水质变化的精度,得到准确的水质信息,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、为此,本发明提供一种智能地下水水质信息采集处理方法和系统,以解决现有技术中由于水质检测方法单一而导致的对水质变化预测存在精度不高的问题。

2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、根据本发明的第一方面,提供了一种智能地下水水质信息采集处理方法,包括以下步骤:

4、步骤s1:按地层的分布状况布置水质检测点,通过采样器获取水质检测点的水质图像;

5、步骤s2:基于不同地层的水质检测点的水质图像,得到不同地层的水源的水质参数;

6、步骤s3:基于所述水源的水质参数,根据第一评价方法,评价得到所述水源的第一质量信息;

7、步骤s4:基于所述水源的第一质量信息,根据第一评估方法,评估所述水源的质量变化趋势;

8、步骤s5:基于所述水源的质量变化趋势,并结合所述水源所处地层类别和环境信息,预测所述水源的第二质量信息,得到所述水源的质量等级。

9、进一步地,所述步骤s3中的第一评价方法,具体为:

10、步骤s301:获取第一时间段的水源的水质参数,得到所述水源的第一质量评价值;

11、步骤s302:获取第二时间段的水源的水质参数,得到所述水源的第二质量评价值;

12、步骤s303:获取第三时间段的水源的水质参数,得到所述水源的第三质量评价值。

13、进一步地,所述步骤s4中的第一评估方法,具体为:

14、步骤s401:基于所述水源的第一质量评价值和第二质量评价值,获取所述水源的第一质量变化值;

15、步骤s402:基于所述水源的第二质量评价值和第三质量评价值,获取所述水源的第二质量变化值;

16、步骤s403:基于所述水源的第一质量变化值和第二质量变化值,绘制所述水源的质量变化趋势图。

17、进一步地,所述步骤s2中,基于不同地层的水质检测点的水质图像,得到不同地层的水源的水质参数,具体包括:

18、获取水质检测点的照片,得到水质彩色图像和水质灰度图像;

19、将所述水质灰度图像分割为多个图像块,获取多个图像块的灰度值;

20、基于多个图像块的灰度值和分布位置,得到水质灰度图像中不同灰度值的灰度分布密度;

21、根据水质彩色图像的色度、多个水质灰度图像块的灰度值和不同灰度值的灰度分布密度,得到所述水源的水质参数。

22、进一步地,第一评价方法中,通过第一评价函数得到水源的质量评价值,其中,第一评价函数为:

23、pi=k1*hi+k2*ti+k3*si;

24、其中,pi为第i时间段内的水源的质量评价值,k1为浑浊度对应的预设权重,hi为第i时间段内的水源的浑浊度,k2为透明度对应的预设权重,ti为第i时间段内的水源的透明度,k3为色度对应的预设权重,si为第i时间段内的水源的色度,i为检测的时间段个数。

25、进一步地,步骤s5中,通过第一预测函数得到水源的质量预测值,其中,第一预测函数为:

26、q=(w1+w2)*f(p);

27、其中,q为水源的质量预测值,w1为水源所处地层类别对应的预设权重,w2为水源所处地环境对应的预设权重,f(p)为水源的质量变化趋势函数,p为水源的质量评价值。

28、进一步地,所述步骤s5中,基于所述水源的质量预测值,根据所述水源的质量等级阈值,得到所述水源的质量等级。

29、进一步地,所述水质参数至少包括浑浊度、透明度和色度。

30、根据本发明的第二方面,提供了一种智能地下水水质信息采集处理系统,用于实现如上述任一项所述的智能地下水水质信息采集处理方法,包括:

31、信息获取单元,用于获取水质检测点的水质图像;

32、第一信息处理单元,用于基于不同地层的水质检测点的水质图像,得到不同地层的水源的水质参数;

33、第二信息处理单元,用于基于所述水源的水质参数,根据第一评价方法,评价得到所述水源的第一质量信息;

34、评估单元,用于基于所述水源的第一质量信息,根据第一评估方法,评估所述水源的质量变化趋势;

35、反馈单元,用于基于所述水源的质量变化趋势,并结合所述水源所处地层类别和环境信息,预测所述水源的第二质量信息,得到所述水源的质量等级。

36、本发明具有如下优点:

37、本申请按地层的分布状况布置水质检测点,通过采样器获取水质检测点的水质图像。基于不同地层的水质检测点的水质图像,得到不同地层的水源的水质参数。基于水源的水质参数,根据第一评价方法,评价得到水源的第一质量信息。基于水源的第一质量信息,根据第一评估方法,评估水源的质量变化趋势。基于水源的质量变化趋势,并结合水源所处地层类别和环境信息,预测水源的第二质量信息,得到水源的质量等级。

38、本申请通过检测水源的灰度图像得到水源的水质参数,方法简单,不用使用高精度仪器,降低检测成本。本申请在预测水质变化时,考虑了水质在不同时间段内的变化趋势,且在其变化趋势的基础上,考虑水源所处地层类别和环境信息,对水质变化进行预测,得到预测后的水质等级。根据水质等级,合理利用水源或及时处理水污染。



技术特征:

1.一种智能地下水水质信息采集处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的智能地下水水质信息采集处理方法,其特征在于,所述步骤s3中的第一评价方法,具体为:

3.如权利要求2所述的智能地下水水质信息采集处理方法,其特征在于,所述步骤s4中的第一评估方法,具体为:

4.如权利要求1所述的智能地下水水质信息采集处理方法,其特征在于,所述步骤s2中,基于不同地层的水质检测点的水质图像,得到不同地层的水源的水质参数,具体包括:

5.如权利要求2所述的智能地下水水质信息采集处理方法,其特征在于,所述第一评价方法中,通过第一评价函数得到所述水源的质量评价值,其中,所述第一评价函数为:

6.如权利要求1所述的智能地下水水质信息采集处理方法,其特征在于,所述步骤s5中,通过第一预测函数得到所述水源的质量预测值,其中,所述第一预测函数为:

7.如权利要求6所述的智能地下水水质信息采集处理方法,其特征在于,所述步骤s5中,基于所述水源的质量预测值,根据所述水源的质量等级阈值,得到所述水源的质量等级。

8.如权利要求1所述的智能地下水水质信息采集处理方法,其特征在于,所述水质参数至少包括浑浊度、透明度和色度。

9.一种智能地下水水质信息采集处理系统,用于实现如权利要求1-8任一项所述的智能地下水水质信息采集处理方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明公开了一种智能地下水水质信息采集处理方法和系统,属于信息处理技术领域,其中,方法包括按地层的分布状况布置水质检测点,通过采样器获取水质检测点的水质图像;基于不同地层的水质检测点的水质图像,得到不同地层的水源的水质参数;基于水源的水质参数,根据第一评价方法,评价得到水源的第一质量信息;基于水源的第一质量信息,根据第一评估方法,评估水源的质量变化趋势;基于水源的质量变化趋势,并结合水源所处地层类别和环境信息,预测水源的第二质量信息,得到水源的质量等级。本申请考虑水源所处地层类别和环境信息,对水质变化进行预测,得到预测后的水质等级。根据水质等级,合理利用水源或及时处理水污染。

技术研发人员:宋兵魁,尹立峰,张征云,闫佩,李怀明,陈启华,温娟,王玉蕊,刘华,付一菲
受保护的技术使用者:天津市生态环境科学研究院(天津市环境规划院、天津市低碳发展研究中心)
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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