+1以及获取的海洋环境数据实际样本At+1，得到所述两个海洋环境数据样本A’t+dPAt+1的样本距离δ，并建立下一次采样时间间隔的修正函数；其中，样本距离δ= |A’t+1-At+1|，海洋环境数据的时间修正函数标记为Φ(A，t+i,At+i)；
[0023]步骤4，根据已经得到的采样时间间隔的修正函数，修正下一周期的海洋环境数据预测样本的采样时间间隔；其中，下一次采样时间间隔标记为t，t= Φ (A’t+i，At+i).tP;通过时间修正函数和调整后的下次采样时间间隔tP，实现了自适应地调整下一周期对海洋环境数据预测样本的采样时间间隔；其中，此步骤I至步骤4中涉及的“下一周期”以及“下次”是相对于本次采样前的若干周期；这里的“下一周期”和“下次”均指代当前的本次采样周期；
[0024]步骤5，根据修正后的采样时间间隔，将本次实际采集的海洋环境数据样本进行存储;这里存储的海洋环境数据样本即为本次实际采集的海洋环境数据样本；
[0025]步骤6，将所得海洋环境数据样本的样本距离与预设的样本距离阈值进行判断比较，并根据判断结果分别存储对应的海洋环境数据至海洋环境数据的检测样本数据库和奇异样本数据库:
[0026]当所得海洋环境数据样本的样本距离小于预设的样本距离阈值时，表明本次海洋环境数据比较平稳，没有出现大的偏差，则存储该海洋环境数据样本至海洋环境数据的检测样本数据库；否则，表明本次海洋环境数据出现波动，出现了大的偏差，例如出现了自然界瞬间干扰所产生的噪声数据，则标记该海洋环境数据样本为出现异常的奇异值，并存储至海洋环境数据的奇异样本数据库，以供分析海洋环境出现的异常情况。其中，位于奇异样本数据库中的奇异值包括实质变化的海洋环境数据或者噪声数据或者实质变化的海洋环境数据与噪声数据的结合。通过对奇异样本数据库中的奇异值分析，可以准确的了解海洋环境指标的详细变化。
[0027]在本发明的近海海洋环境数据监测的自适应采样方法中，通过获取本次采样前的若干周期内的海洋环境数据实测样本，并利用指数平滑法得到下一次采样海洋环境数据预测样本，计算海洋环境数据预测样本与实际样本之间的样本距离，调整下次对海洋环境数据的采样时间间隔，并建立下一次采样时间间隔的修正函数，以修正下一周期的海洋环境数据预测样本的采样时间间隔，并利用调整后的采样时间间隔，对当前海洋环境数据实际采集，并将本次实际采集的海洋环境数据样本进行存储;将该样本距离与预设的样本距离阈值进行判断比较，根据判断结果分别存储对应的海洋环境数据至海洋环境数据的检测样本数据库和奇异样本数据库，奇异样本数据库以供分析海洋环境出现的异常情况。
[0028]该方法只需要根据自适应调整的采样时间间隔采集海洋环境数据，根据采集数据的变化剧烈程度以合理的密度采集信息，并有效去除自然界瞬间干扰所产生的噪声数据，节约了电能和设备维护成本；另外，通过该方法可以将采集的海洋环境数据中的平稳数据与奇异值区分开来，以通过分析奇异值捕捉重要海洋环境指标的详细变化，从而更为准确的掌握近海海洋环境情况，并在海洋开发、防灾和减灾中发挥重要作用。
【主权项】
1.近海海洋环境数据监测的自适应采样方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)获取本次采样前的若干周期内的海洋环境数据实测样本;其中，所述海洋环境数据实测样本标记为St; (2)根据获取的海洋环境数据实测样本St，利用指数平滑法预测得到下一次采样的海洋环境数据预测样本，并获取下一次采样的海洋环境数据实际样本;其中，所述得到的下一次采样的海洋环境数据预测样本标记为A’t+1，所述获取的下一次采样的海洋环境数据实际样本为At+i ； (3)根据所得海洋环境数据预测样本A’t+1以及获取的海洋环境数据实际样本At+1，得到所述两个海洋环境数据样本之间的样本距离，并建立下一次采样时间间隔的修正函数;其中，所得到的样本距离标记为SS = IA ’ t+1-At+i I，所述采样时间间隔的修正函数标记为Φ(A，t+i,At+i)； (4)根据已经得到的采样时间间隔的修正函数巾(4\+13*+1)，修正下一次的海洋环境数据预测样本的采样时间间隔；其中，所述下一次的海洋环境数据预测样本的采样时间间隔标记为t，t = Φ (A，t+i，At+i).tP； (5)根据修正后的采样时间间隔，对当前海洋环境数据进行实际采集，并将本次实际采集的海洋环境数据样本进行存储； (6)将所得海洋环境数据样本的样本距离与预设的样本距离阈值进行判断比较，并根据判断结果分别存储对应的海洋环境数据至海洋环境数据的检测样本数据库和奇异样本数据库: 当所得海洋环境数据样本的样本距离小于预设的样本距离阈值时，则存储该海洋环境数据样本至海洋环境数据的检测样本数据库；否则，标记该海洋环境数据样本为出现异常的奇异值，并存储至海洋环境数据的奇异样本数据库，以供分析海洋环境出现的异常情况。2.根据权利要求1所述的近海海洋环境数据监测的自适应采样方法，其特征在于，所述指数平滑法为一次指数平滑法或二次指数平滑法或三次指数平滑法。3.根据权利要求1所述的近海海洋环境数据监测的自适应采样方法，其特征在于，所述步骤(6)中标记为奇异值的海洋环境数据包括实质变化的海洋环境数据或者噪声数据或者实质变化的海洋环境数据与噪声数据的结合。
【专利摘要】本发明涉及近海海洋环境数据监测的自适应采样方法，通过获取本次采样前若干周期的海洋环境数据实测样本，利用指数平滑法得到下一次海洋环境数据预测样本，计算海洋环境数据预测样本与实际样本间的样本距离，调整下次采样时间间隔，建立下次采样时间间隔的修正函数，以修正下一周期的海洋环境数据预测样本的采样时间间隔；利用修正后的采样时间间隔，对当前海洋环境数据实际采集，存储本次实际采集的海洋环境数据样本；将该样本距离与预设样本距离阈值判断比较，根据判断结果分别存储对应的数据至海洋环境数据的检测样本数据库和奇异样本数据库，以供分析海洋环境出现的异常情况。
【IPC分类】G06F17/30
【公开号】CN105677770
【申请号】CN201511024353
【发明人】崔振东, 桂福坤, 杨锐荣, 李晨, 郑亮, 潘豪
【申请人】浙江海洋学院
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月30日