1.生态环境数据库的构建系统,包含:水质数据采集模块、水质数据处理模块、水质数据特征提取模块、水质数据污染检测分析模型训练模块及模型应用集成模块,其特征在于:水质数据采集模块:所述水质数据采集模块通过利用传感器对河道排污口的生态环境参数进行实时采集,所述生态环境参数包括水质、水位、水流;
水质数据处理模块:所述水质数据处理模块通过对采集到的原始数据进行预处理,使数据具备的可靠性和可用性;
水质数据特征提取模块:所述水质数据特征提取模块通过从处理后的数据中提取关于水质污染的数据特征;
水质数据污染检测分析模型训练模块:所述水质数据污染检测分析模型训练模块通过根据采集的数据和所需分析的目标,选择合适的机器学习模型,使其能够根据输入的特征预测或分类河道排污口的生态环境情况;
模型应用集成模块:所述模型应用集成模块将利用训练好的机器学习模型对采集到的数据进行分析,对河道排污口处的水质生态环境数据进行处理,与生态环境数据库进行集成处理;
生态环境数据库的构建系统通过生态环境数据采集装置实现,包括遥控船体、图像传输设备、摆动架、水质调节采集机构及清洗机构,遥控船体上连接固定设置有图像传输设备,遥控船体上转动连接设置有摆动架,摆动架上转动连接设置有水质调节采集机构,遥控船体内转动连接设置有清洗机构;
图像传输设备包括固定架,固定架两端安装有监控摄像头;
摆动架一端连接固定设置有电机A;
水质调节采集机构包括连杆组,连杆组一端与摆动架转动连接设置,连杆组一端连接固定设置有调节轮,调节轮一侧啮合传动设置有齿条,齿条与摆动架滑动配合设置,遥控船体上连接固定设置有凹型块,齿条底端与凹型块滑动接触设置;
连杆组另一端铰接设置有滑块,滑块与摆动架滑动配合设置,滑块一端通过拉簧与摆动架连接固定设置,滑块另一端铰接设置有收放杆,收放杆另一端铰接设置有安装架,安装架一端与摆动架滑动配合设置,安装架底端安装有多个传感器设备;
清洗机构包括电机B,电机B输出端连接固定设置有转动架,转动架一端内壁转动连接设置有往复丝杆,往复丝杆外壁一端连接固定设置有传动轮,往复丝杆外壁螺纹连接设置有海绵擦,遥控船体内连接固定设置有环形齿条,环形齿条与传动轮啮合传动设置。
2.根据权利要求1所述的生态环境数据库的构建系统,其特征在于:所述水质数据采集模块包括收集关于水质生态环境参数,通过pH传感器:用于测量水体的酸碱性,通过测量水中的氢离子浓度来评估排污口处水体水质,通过浊度传感器:测量水体中悬浮颗粒和悬浮物质的浓度,反映排污口处水体的清澈度;通过水体色度传感器:用于测量水体的色度,反映水中染料、溶解性颗粒和悬浮物质的含量数据。
3.根据权利要求1所述的生态环境数据库的构建系统,其特征在于:所述水质数据处理模块通过对采集到的原始数据进行预处理,包括数据清洗、数据平滑及数据校准,所述数据清洗:通过插补方法填补缺失值用于检测并处理数据中的异常值、缺失值和噪声并应用滤波器技术过滤噪声;
数据平滑:通过线性插值用于填补由于设备故障或其他原因造成的数据缺失,该插值方式能够基于传感器周围的已知数据点进行,也能够利用时间序列的趋势进行插值;
所述数据校准:利用基于标准参考数据的校准方法用于修正传感器设备的测量偏差和漂移进行自动校准,提高数据的质量和准确性,以便后续的数据分析和应用。
4.根据权利要求1所述的生态环境数据库的构建系统,其特征在于:所述水质数据特征提取模块通过从处理后的数据中提取关于水质污染的数据特征,包括统计特征、相关特征及空间特征,所述统计特征:通过平均值的统计特征,提供有关水质参数的基本统计信息,包括平均水质值、数据的离散程度;
所述相关特征:用于发现水质参数之间的相关性,通过计算水质参数之间的相关系数或相关性矩阵,能够了解不同参数之间的关系,并检测出可能存在的相关性或影响因素;
所述空间特征:通过计算水质参数在空间上的变化趋势、空间相关性,能够了解不同地区水体的污染程度或变化情况。
5.根据权利要求1所述的生态环境数据库的构建系统,其特征在于:所述水质数据污染检测分析模型训练模块通过选择回归模型的水质数据污染检测分析模型,并将采集到的水质数据划分为训练集和测试集,使用训练集对所选的机器学习模型进行训练,通过迭代优化模型参数,使模型在训练集上达到较好的拟合效果,使用测试集评估模型的性能。
6.根据权利要求1所述的生态环境数据库的构建系统,其特征在于:所述模型应用集成模块将利用训练好的机器学习模型对采集到的数据进行分析,对河道排污口处的水质生态环境数据进行处理,与生态环境数据库进行集成处理,在监测到此处的排污口水质存在污染情况时,标记此处排污口位置,并通过排污口的排污管道找到排污源,并切断排污源,保证水质生态环境。