海洋环境智能监测系统的制作方法

本申请属于数据处理领域，尤其涉及一种海洋环境智能监测系统。

背景技术：

1、海洋环境是一个多层次、多物理因素交织的复杂系统，水体在不同深度处受到不同的水温、盐度和水流等物理环境影响，也受到不同的光照和生物活动等生物环境影响。海洋环境垂直性分析，是指在垂直方向上对海洋环境各个物理变量的分布特征进行研究和分析，从而得到更全面、准确的海洋环境特征。

2、目前，在海洋环境垂直性分析中，为了获取全面、准确的垂直分布数据，需要合理选择采样点的空间分布和密度。然而，由于海洋环境的广阔性和资源有限性，很难在短时间内对整个海洋区域进行全面的垂直数据采集。因此，需要对采样点进行动态选择和规划，以最大程度地采集到更为准确的海洋环境数据。

技术实现思路

1、本申请提供了一种海洋环境智能监测系统，用以实现更为全面准确的海洋环境监测，有利于获取目标海洋环境的环境变化特点，实现对目标海洋环境的垂直性分析。

2、第一方面，本申请提供了一种海洋环境智能监测系统，所述系统包括：

3、监测单元，用于获取目标海洋区域中的海洋环境数据；海洋环境数据至少来自于：目标海洋区域中各个数据采集节点的盐度、流速、浊度、声压、振速；

4、建立单元，用于基于海洋环境数据建立虚拟噪声场模型，其中虚拟噪声场模型用于模拟各个数据采集节点之间在垂直方向上相互作用得到的噪声场预测数据；获取虚拟噪声场模型中各个数据采集节点在目标海洋区域中垂直方向上的适应度参数；

5、优化单元，用于基于各个数据采集节点的适应度参数，将各个数据采集节点在垂直方向上调整到平衡位置，以优化虚拟噪声场模型中各个数据采集节点的空间分布状态；

6、监测单元，还用于通过优化后的各个数据采集节点，对目标海洋区域进行实时监测，以获得目标海洋区域的目标海洋环境数据。

7、第二方面，本申请实施例提供了一种海洋环境智能监测方法，包括：

8、获取目标海洋区域中的海洋环境数据；海洋环境数据至少来自于：目标海洋区域中各个数据采集节点的盐度、流速、浊度、声压、振速；

9、基于海洋环境数据建立虚拟噪声场模型，其中虚拟噪声场模型用于模拟各个数据采集节点之间在垂直方向上相互作用得到的噪声场预测数据；

10、获取虚拟噪声场模型中各个数据采集节点在目标海洋区域中垂直方向上的适应度参数；

11、基于各个数据采集节点的适应度参数，将各个数据采集节点在垂直方向上调整到平衡位置，以优化虚拟噪声场模型中各个数据采集节点的空间分布状态；

12、通过优化后的各个数据采集节点，对目标海洋区域进行实时监测，以获得目标海洋区域的目标海洋环境数据。

13、本申请实施例提供的技术方案中，首先，获取目标海洋区域中的海洋环境数据，该海洋环境数据至少来自于：目标海洋区域中各个数据采集节点的盐度、流速、浊度、声压、振速。这些海洋环境数据能够反映海洋环境的垂直分布及其空间变化情况，可以为后续分析提供数据基础。进而，基于海洋环境数据建立虚拟噪声场模型，其中，虚拟噪声场模型用于模拟各个数据采集节点之间在垂直方向上相互作用得到的噪声场预测数据。进而，获取虚拟噪声场模型中各个数据采集节点在目标海洋区域中垂直方向上的适应度参数。接着，基于各个数据采集节点的适应度参数，将各个数据采集节点在垂直方向上调整到平衡位置，以优化虚拟噪声场模型中各个数据采集节点的空间分布状态。这样，通过虚拟噪声场模型能够将各个数据采集节点在垂直方向上调整到平衡位置，从而，更好地涵盖目标海洋区域的各个深度层次，提高数据准确性，实现了对数据采样点的动态选择和规划。最终，通过优化后的各个数据采集节点，对目标海洋区域进行实时监测，以获得目标海洋区域的目标海洋环境数据。这样，通过优化后的数据采集节点能够获取到更为准确的海洋环境数据，实现了对数据采样点的动态选择和规划，有助于对海洋环境进行动态跟踪和分析，及时发现海洋环境存在的异常情况或变化趋势，为海洋资源利用、环境管理等方面提供了进一步的数据支持。

14、本申请实施例中，通过监测单元、建立单元、优化单元的相互配合，对数据采样点的动态布局优化，能够在各个深度层次上对目标海洋区域进行数据采集，实现更为全面准确的海洋环境监测，有利于获取目标海洋环境的环境变化特点，实现对目标海洋环境的垂直性分析。

技术特征：

1.一种海洋环境智能监测系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的海洋环境智能监测系统，其特征在于，所述系统还包括校正单元，用于

3.根据权利要求2所述的海洋环境智能监测系统，其特征在于，所述校正单元采用优化后的虚拟噪声场模型，采用无迹虚拟声场滤波进行状态预测和校正，得到各个数据采集节点的节点位置估计状态时，具体用于：

4.根据权利要求3所述的海洋环境智能监测系统，其特征在于，所述校正单元基于各个数据采集节点的权重度对所述粒子集合进行重采样，以获得各个数据采集节点的修正因子时，具体用于：

5.根据权利要求1所述的海洋环境智能监测系统，其特征在于，所述建立单元基于所述海洋环境数据建立虚拟噪声场模型时，具体用于：

6.根据权利要求1所述的海洋环境智能监测系统，其特征在于，所述建立单元获取所述虚拟噪声场模型中各个数据采集节点在目标海洋区域中垂直方向上的适应度参数时，具体用于：

7.根据权利要求1所述的海洋环境智能监测系统，其特征在于，所述优化单元基于各个数据采集节点的适应度参数，将各个数据采集节点在垂直方向上调整到平衡位置，以优化所述虚拟噪声场模型中各个数据采集节点的空间分布状态时，具体用于：

8.根据权利要求7所述的海洋环境智能监测系统，其特征在于，所述优化单元基于各个蚁群对象的起始位置以及初始化信息素浓度，驱动各个蚁群对象遍历所有的数据采集节点，以得到各个蚁群对象的当前移动路径以及对应的当前信息素浓度时，具体用于：

9.根据权利要求7所述的海洋环境智能监测系统，其特征在于，所述优化单元基于各个蚁群对象的当前移动路径以及对应的当前信息素浓度，更新各个数据采集节点的适应度参数时，具体用于：

10.根据权利要求9所述的海洋环境智能监测系统，其特征在于，所述优化单元基于各个数据采集节点更新后的适应度参数，确定各个数据采集节点可优化的平衡位置时，具体用于:

技术总结
本申请属于数据处理领域，尤其涉及一种海洋环境智能监测系统，该系统包括：监测单元用于获取目标海洋区域中的海洋环境数据；建立单元用于基于海洋环境数据建立虚拟噪声场模型；获取虚拟噪声场模型中各个数据采集节点在目标海洋区域中垂直方向上的适应度参数；优化单元用于基于适应度参数将各个数据采集节点在垂直方向上调整到平衡位置，以优化虚拟噪声场模型中各个数据采集节点的空间分布状态；监测单元还用于通过优化后的各个数据采集节点，对目标海洋区域进行实时监测，以获得目标海洋区域的目标海洋环境数据。该系统在各个深度层次上对海洋进行数据采集，实现更为全面准确的海洋环境监测，实现对目标海洋环境的垂直性分析。

技术研发人员：张孝民,李少文,杨艳艳,金岳,李凡,王秀霞,徐炳庆,汪健平,苏海霞,崔广鑫,郑翔,翁孝楠
受保护的技术使用者：山东省海洋资源与环境研究院（山东省海洋环境监测中心、山东省水产品质量检验中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22