本发明涉及信号处理和环境领域，应用信号处理的技术解决水质分析的问题。
背景技术：
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近年来，环境保护领域是研究的热点，其中水资源是重要的研究对象。水是人类生存和社会发展必不可少且不可替代的重要资源。当前水资源污染问题对自然环境以及人们的正常生活等方面都产生了很大的影响。合理开发与利用水资源以及重视水资源保护是一项有意义的工作。
目前获取神水质监测数据已经不再是难题，而有效处理监测信号很大程度上制约了水质分析的研究。因此寻找一种高效、精准的信号处理算法是基于水质检测数据分析水质的中心任务之一。本文认为，首先将水质信号分解成结构部分和细节部分，然后确立终止分解准则，最后整合信号的细节部分和多光谱信号强度是科学的。本发明在各种水信号上做了验证，本发明所提出的方法在水质分析方面取得了很好的效果。
技术实现要素：
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本发明内容为一种通过处理水质监测数据，分析水质的方法。主要步骤可分为以下三部分：1、基于一个稀疏线性方程组将信号进行分解；2、进一步分解上一步所得信号的结构部分；3、基于第一部分的信号分解方法和小波融合方法的加性方法融合高分辨率信号和多频谱信号得到新的信号。
附图说明：
图1.图示代表信号分解、分解终止准则与信号融合的框架
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
步骤1，输入水质监测信号；
步骤2，对初始输入信号进行分解，并确定分解终止准则；
所述步骤2进一步包括以下步骤：
步骤2.1，计算输入信号的局部极值；
步骤2.2，计算上(下)包络；
a)通过最小化下列函数提取上(下)包络：
s.t.E(r)＝H(r),r∈Q
其中J(·)是能量函数，E是上包络，Q一个是对应信号H中局部极大值(极小值)集合的向量，r是信号H的一个位置，s∈N(r)，N(r)是r的一个邻域，wrs是一个基于下列两个强度的平方差的仿射函数：其中σr是r周围相邻强度的方差；IC是多光谱信号的强度分量。
b)通过解下列稀疏线性方程构造一个与等式(1)等价的解：
其中，表示向量运算
步骤2.3，计算结构部分Hs；
包络信号可由上包络E和下包络F求得：
Hs＝(E+F)/2 (3)
步骤2.4，获得信号的细节部分；
HT＝H-HS
步骤2.5，对信号H进行n次分解，并判断结构部分是否与多光谱信号有相似尺度；
经过n次分解后，信号H被分解为细节部分和结构部分：
利用下式计算结构部分Hs和多光谱信号的强度IC：
其中，f和a是随机变量Hs与IC对应强度值；和PIC(a)分别是Hs和IC的分布；是Hs和IC的联合分布。
步骤3，在步骤2的基础上融合形成新的信号；
所述步骤3进一步包括以下步骤：
步骤3.1，得到最终分解的信号；
按照等式(5)计算每一步分解过程两部分的相互信息熵，如果则终止分解，其中表示第i次分解得到的信号的结构部分，最终得到分解信号：
步骤3.2，整合信号的细节信息和多光谱信号的强度，得到最终结果；