基于WSN的湿地水质数据质量控制及实时发布系统研究

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基于无线传感器网络的湿地水质数据监测最重要的目的是获取各种湿地水质参数数据,提供给相关科研人员及管理人员使用。目前湿地水质数据主要用于湿地水环境的水质评价,湿地水质参数观测数据的有效性变得尤为重要,需要对观测数据进行质量控制,同时,湿地水质数据共享平台也亟待建立。  本文系统介绍了基于WSN的湿地水质数据质量控制及实时发布系统建立的背景以及研究现状,并对数据质量控制的相关理论和方法进行了概述。本文还对湿地水质数据异常进行了详细分析,并选择西溪湿地西区作为范例实验区采集数据,研究数据质量控制方法。针对数据序列中存在的异常数据问题,本文提出了一种基于差分分析的数据分段处理方法。该方法在基于连续观测数据一阶、二阶差分平稳性特征的基础上,利用差分序列分段统计参数进行质量控制。该方法主要针对全局差分统计质量控制的缺点,根据不同时间段的数据特征,进行有效的数据异常信息检测与质量控制。试验选取西溪湿地水质叶绿素a和蓝藻监测数据进行了分析验证,结果表明文中提出的方法能对异常数据进行有效地检测和处理。本文对湿地水质数据实时发布系统的建立进行了系统需求分析和系统设计以及系统界面的展现,并对数据库结构进行了分析设计。本文最后总结课题的研究成果、创新点及不足之处和今后的研究工作。
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