一种河道巡测全光谱水质数据分析方法技术

本发明专利技术公开了一种河道巡测全光谱水质数据分析方法，涉及水质监测技术领域，通过红外光谱和紫外光谱分别获取河水样本和河道流域的光谱数据，对所获得的光谱数据进行处理，获得不同河道流域的水质数据，从而获得水中不同成分的占比率以及河道流域内藻类和垃圾的分布情况，根据各种成分设置成分的占比率阈值，并将所获得的河水样本中的各个成分的占比率与对应占比率阈值进行对比，若占比率超过占比率阈值，则将对应成分以及河道流域进行标记；然后将所有河道流域中该成分对应的占比率超过占比率阈值的河道流域均进行标记，完成对超标成分的溯源。标成分的溯源。标成分的溯源。

【技术实现步骤摘要】
一种河道巡测全光谱水质数据分析方法


[0001]本专利技术涉及水质监测
，具体是一种河道巡测全光谱水质数据分析方法。

技术介绍

[0002]河道水质检测包括取样、检验等步骤，取样时对河道的取水位置和取水深度均有要求，目前，通常通过将带绳索的取样瓶置入水中进行取样，由于取水环境的不同，取样瓶在水中可能被水流冲击产生位移，从而影响检测精度；再者，常见的取样是通过人工到河边进行取样，然后再将试样带到实验室进行检测，测试过程复杂，而且由于运输途中的各种外界因素，容易影响水质检测的准确性；
[0003]而采用光谱检测技术则能够随时的在对河道进行巡航的过程中，对河道水质进行检测，如何利用光谱检测技术对河道水质状况进行更好的分析，且能够在水质不达标时，快速锁定导致水质不达标的源头，是我们需要解决的问题，为此，现提供一种河道巡测全光谱水质数据分析方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种河道巡测全光谱水质数据分析方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种河道巡测全光谱水质数据分析方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：建立河道三维布局模型，并结合河道三维布局模型将河流划分成若干河道流域，并在每个河道流域处设置一个巡测点；
[0007]步骤二：在不同的巡测点通过红外光谱和紫外光谱分别获取河水样本和河道流域的光谱数据；
[0008]步骤三：对所获得的光谱数据进行处理，获得不同河道流域的水质数据；
[0009]步骤四：对不同河道流域的水质数据进行分析，从而获得水中不同成分的含量以及河道流域内藻类和垃圾的分布情况。
[0010]进一步的，所述河道三维布局模型的具体构建过程包括：
[0011]将河道划分为若干个河道流域，在每个河段设置一个巡测点；根据河道上的河道流域分布以及每个河道流域相应的巡测点的位置，建立河道三维布局图。
[0012]进一步的，所述河水样本的光谱数据的获取过程包括：对河道流域进行标号，在每个河道流域的巡检点进行河水采样，从而获得河水样本，通过发射近红外光谱对河水样本进行照射，获得河水样本的水质检测光谱数据。
[0013]进一步的，所述河道流域的光谱数据的获取过程包括：通过红外光谱对河水样本对应的河道流域进行光谱检测，从而获得河道流域的水域检测光谱数据；通过对所获得的河水样本的水质检测光谱数据以及河道流域的水域检测光谱数据进行处理，从而获得对应河道流域的水质数据。
[0014]进一步的，所述河水样本的水质检测光谱数据以及河道流域的水域检测光谱数据
的处理过程具体包括：
[0015]设置水质检测成分参考库和水域污染物检测参照库；
[0016]将所获得的河水样本的水质检测光谱数据以及河道流域的水域检测光谱数据分别输入至水质检测成分参考库和水域污染物检测参照库，从而获得不同着色区域对应的成分的含量，以及河道流域中各种成分的分布情况，对所获得的光谱图中的不同成分进行频谱分析，从而获得河水样本以及河道流域中不同成分的频谱分析图。
[0017]进一步的，所述水质检测成分参考库包括河水中不同成分名称，所述水质检测成分参考库的建立过程包括：根据每种成分，设置相应成分的红外检测光谱，获取每种成分的单位含量所拥有的红外线光吸收度，将所获得的红外检测光谱与相应成分进行绑定。
[0018]进一步的，所述水域污染物检测参照库包括河道流域内不同藻类或垃圾的名称，所述水域污染物检测参照库的建立过程包括：根据每种藻类或垃圾，设置相应的紫外检测光谱，并获得每种藻类或垃圾单位含量所拥有的光吸收度，对所获得的河水样本的水质检测光谱数据进行光谱分析，从而获得对应的光谱图。
[0019]进一步的，河道流域的水质数据的分析过程包括：
[0020]分别对河水样本的频谱图以及河道流域的频谱图中的频谱变化曲线进行标记，获取河水样本的频谱图以及河道流域的频谱图中的波峰点，并将各个波峰点对应的波长的光辐射量进行标记，从而获得对应的河水样本中不同波长光的光吸收度，并获得的每种成分的含量在河水样本中的占比率；同时获得藻类的覆盖率以及垃圾堆积系数。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：当河水中的微量元素超标时，往往无法直接察觉，且对污染源的追溯较为困难，本专利技术通过对不同河道流域的河水中的各种成分进行检测，当某一成分含量超标时，则通过获取不同河道流域中该成分含量最高的河道流域，从而对源头进行定位，提高河道的整治效率。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0023]如图1所示，一种河道巡测全光谱水质数据分析方法，包括以下步骤：
[0024]步骤一：建立河道三维布局模型，并结合河道三维布局模型将河流划分成若干河道流域，并在每个河道流域处设置一个巡测点；
[0025]步骤二：在不同的巡测点通过红外光谱和紫外光谱获取河道流域的光谱数据；
[0026]步骤三：对所获得的光谱数据进行处理，获得不同河道流域的水质数据；
[0027]步骤四：对不同河道流域的水质数据进行分析，并将分析结果发送至监控中心。
[0028]需要进一步说明的是，在具体实施过程中，河道三维布局模型根据河道的实际构造，从而按照一定比例形成，所述河道三维布局模型的具体构建过程包括：
[0029]将河道按照需要划分为若干个河段，并将每个河段对应的区域标记为一个河道流域；
[0030]在每个河段设置一个巡测点；所述巡测点用于在对河道进行水质情况巡查时，在巡测点处对相应的河道流域内的水质数据进行获取；
[0031]根据河道上的河段分布以及每个河段相应的巡测点的位置，建立河道三维布局图。
[0032]所述河水样本的光谱数据的获取过程包括：
[0033]对河道流域进行标号，记为i，i＝1，2，
……
，n，n为整数；
[0034]在每个河道流域的巡检点进行河水采样，从而获得河水样本；
[0035]通过发射近红外光谱对河水样本进行照射，获得河水样本的水质检测光谱数据。
[0036]需要进一步说明的是，在具体实施过程中，红外光谱在对河水样本进行检测的过程中，由于河水样本中含有不同组成成分，这些组成成分在被红外光谱进行照射后，会产生不同的特征光波，通过接收这些特征光波，则可以清楚的获得河水样本中各种组成成分的含量，进而判断河水样本所对应的河道流域的水质情况。
[0037]当完成对河道流域的河水样本的水质检测数据的获取后，则通过红外光谱对河水样本对应的河道流域进行光谱检测，从而获得河道流域的水域检测光谱数据；
[0038]通过对所获得的河水样本的水质检测光谱数据以及河道流域的水域检测光谱数据进行处理，从而获得对应河道流域的水质数据；
[0039]所述河水样本的水质检测光谱数据以及河道流域的水域检测光谱数据的处理过程具体包括：
[0040]设置水质检测成分参考库本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河道巡测全光谱水质数据分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：建立河道三维布局模型，并结合河道三维布局模型将河流划分成若干河道流域，并在每个河道流域处设置一个巡测点；步骤二：在不同的巡测点通过红外光谱和紫外光谱分别获取河水样本和河道流域的光谱数据；步骤三：对所获得的光谱数据进行处理，获得不同河道流域的水质数据；步骤四：对不同河道流域的水质数据进行分析，从而获得水中不同成分的占比率以及河道流域内藻类和垃圾的分布情况，根据各种成分设置成分的占比率阈值，并将所获得的河水样本中的各个成分的占比率与对应占比率阈值进行对比，若占比率超过占比率阈值，则将对应成分以及河道流域进行标记；然后将所有河道流域中该成分对应的占比率超过占比率阈值的河道流域均进行标记，完成对超标成分的溯源。2.根据权利要求1所述的一种河道巡测全光谱水质数据分析方法，其特征在于，所述河道三维布局模型的具体构建过程包括：将河道划分为若干个河道流域，在每个河段设置一个巡测点；根据河道上的河道流域分布以及每个河道流域相应的巡测点的位置，建立河道三维布局图。3.根据权利要求1所述的一种河道巡测全光谱水质数据分析方法，其特征在于，所述河水样本的光谱数据的获取过程包括：对河道流域进行标号，在每个河道流域的巡检点进行河水采样，从而获得河水样本，通过发射近红外光谱对河水样本进行照射，获得河水样本的水质检测光谱数据。4.根据权利要求3所述的一种河道巡测全光谱水质数据分析方法，其特征在于，所述河道流域的光谱数据的获取过程包括：通过红外光谱对河水样本对应的河道流域进行光谱检测，从而获得河道流域的水域检测光谱数据；通过对所获得的河水样本的水质检测光谱数据以及河道流域的水域检测光谱数据进行处理，从而获得对应河道流域的水质数据。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：张友德，钱益武，何建军，戴曹培，王清泉，
申请(专利权)人：安徽新宇环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：