数据融合技术在环境监测网络中的应用与思考

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fdgerg454h4
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  摘要:随着我国经济的快速发展,国家越来越重视数据融合技术在环境监测中的应用工作。为了进一步的提高环境监测的高效率,必须要根据实际情况将地理信息系统,卫星定位系统等相应的技术创新化并应用于环境监测中,了解数据结构的多元性和异构性特点,构建相应的互联网系统,提高数据处理的精确性。因此本文主要针对数据融合技术在环境监测网络中的应用与思考进行简要分析并提出合理化建议。
  关键词:数据融合技术;环境监测网络;应用思考
  1.前言
  随着信息技术的不断进步,人们的生活水平不断提高,生活需求不断加大,对于环境的要求提出了新的标准。为了能够进一步的提高对环境的监测效率,必须要将现有的科学技术与环境保护相结合,通过数据网络的形式将环境的污染状况以图像的形式显现出来,提高监测效果,为后期的环境保护做好参考依据并制定对应的政策。
  2.数据融合技术内容
  2.1概念
  数据融合技术是对数据信息进行采集与核实的一种新技术,人们可以利用设备工具对周围的环境参数进行获取,并将其用于与标准数据比对、判断、探测和验证,使这种技术可以利用传感器收集信息,保证信息来源的精确性。在这信息进行处理时,不仅要对所传输的信息准确分析,还必须要对原信息进行加工,通过波形和图像的形式体现出来。该项技术最早被应用于军事领域,是遥感技术与数据融合技术所共同合成的一种智能化信息处理,在战争中可以为人们提供准确的数据基础,从而帮助领导者做出决策。数据融合技术相当于在地理坐标中合理的检测所需要的数据目标,将所采集到的数据利用专业性的算法融合处理,形成一种简单易懂的图像结构,使得整体的内容更加的简洁化,在时间紧迫的基础上可直观的得出适用性的数据结果,提高决策的高效率。
  2.2数据融合原理
  数据融合一般分为两个步骤,即为预处理和数据融合。在预处理过程中,必须要将遥感影像的结合图像进行比对和纠正,定时的对立体空间调节和匹配。遥感影像在进行调节和匹配时,必须要选用合适的数据对其进行融合,调整最终的检测结果。对不同的两幅图像进行校准时,可以根据边缘或者区域文化的明显性特征,对相关的内容进行节点控制,设立起不同影像中的映射关系,实现对遥感影像的重新采样,减少数据误差。在数据融合过程中,必须要多增加一些文字的信息,获得比较精准的位置信息和数据信息,利用专业性的算法将空间匹配图像进行合成,得出比较精确化的数据图像结果,提高环境监测质量结构。在数据融合过程中,必须要针对数据的实际情况做好针对性的改变,增强技术之间的兼容性以及辅助性。
  3.环境监测系统内容
  3.1基本问题分析
  在环境监测系统中主要可以划分为数据采集子系统、数据通信子系统以及应用子系统三个模块。数据采集子系统是由各个站点的内容组成,通过互联网数据对周边监测站点进行环境数据采集,应用大量可适用的硬件设备采集大气、水环境等相关因素的参数,并且将采集到的数据存储到数据库中进行传输。但遇到网络中断或者网上崩溃的情况下,需要等待网络恢复正常后实行数据的补送措施,提高数据的精准性,减少数据传输误差。环境监测系统在进行数据传输时,由于其种类较多、数据信息庞杂,需要多个子系统才能够对其分解分析和计算,实现采集数据信息的标准化处理。这种情况下,数据库出现效率及信息丢失等情况屡见不鲜,且部分相似的监测因素经常性被忽视,环境监测的应用技术得不到及时更新与升级,环境监测的处理形式和分析方法依旧陈旧,环境监测的新技术引入势在必行。
  3.2环境监测需求
  针对传统的监测环境系统中存在的问题,必须要结合数据融合技术对环境监测系统信息完善和更新,提出针对性的系统需求,实现多个模块下数据采集、通信和应用等多个融合模块的信息共享,且对其提出针对性的应对措施。
  (1)数据采集模块。该模块主要是通过对各个站点的数据进行实时的采集和监测,对环境中的可吸入颗粒、二氧化碳、二氧化硫、水温等内容进行数据采集和处理。在数据采集过后,将相关的数据存储到本地的数据库中,实现多个数据信息的传送,从而利用数据通信信息对数据的分析和计算,根据最终的可行性报告来做出针对性的方案应对措施。
  (2)数据通信模块。该模块主要是将数据文件传输到数据处理模块中,实现数字的核准和确定。利用互联网系统对数据进行分布式处理,提高通信服务器的文件传输系统的加载效率,改善数据的传输精确化,确保数据的完整性,提高整体的数据监测质量。数据系统在信息监测时可以检测到该时的环境监测指标参数,预测环境的后续发展趋势,对其进行准确预估,实行高标准环境保护,促进该项工作的顺利开展。
  (3)数据应用模块。该模块主要是通过相应的融合算法将数据融合,采用混合式的模型,逐一对数据进行局部处理,从局部处理扩展到全面处理,提高数据的精准性和准确性,最后再对相关的数据测定出环境的污染监测值,实现整体环境监测质量的进一步提升,提高污染的监测力度,做好最终的数据存储。在環境监测中,各个应用系统的子模块都具备环境指标的查询和获取的功能,可以将其技术应用的数据留给系统,获取更加直观的信息和数据结果,了解该地区所属的环境状况以及环境指标,将多功能的因素融合后对环境质量的提升做出针对性的措施。
  4.数据融合技术在环境监测中的应用
  4.1数据采集通信子系统的应用
  在环境监测中,数据采集通信子系统是通过对各个站点的环境参数进行数据采集,并存储到对应的子系统中,通过不同检测站点的存储数据频率生成对应的存储文件。这要求管理人员或者信息输入人员做好准确的编码命名,确保每一份文件的编码具有唯一性,提高数据查询的效率和准确性。为了进一步的管理采集数据,可以构建信息配置表,将每一种数据所存储的位置进行纸质填写和电子存档,使得信息配置表包括监测站点、识别点、IP地址以及数据内容等,提高通信子系统的环境监测高效性,将不同的数据信息在所属区间合理转换成图表内容,并将其作为附件放置于所属的存储子系统中。
  4.2数据应用子系统的应用
  在环境监测中,可以利用应用层将环境指标以数据融合的结果展现出来,比对多种参数条件,例如,温度、湿度以及水气等,了解当时环境状况,使得管理人员清楚的获取该地的环境情况,在规定的时间内对数据的发展规律研究,出具相应的可行性报告。应用该项子系统可以确保在规定的时间内对数据进行合理监测,了解采集的环境的呈现规律,将其监测点的起始时间设置为统一的标准,做好相关趋势的预测,进一步的利用互联网技术设定出对应的环境模型,改善最终的监测效果,提高数据应用子系统的监测效率。
  5.结束语
  综上所述,现阶段国家越来越重视数据融合技术在环境监测中的应用工作。为了进一步的提高环境监测的高效率,必须要根据实际情况以大数据以及云端技术为基础,对数据融合技术进行全面分析和研究,整合环境监测领域的数据资源,形成对应的体系化效率,预测合理的数据信息。
  参考文献
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