1概述
1.1海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量要求
海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)決定監(jiān)測(cè)工作計(jì)劃實(shí)施的質(zhì)量。為提高海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量,必須保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)滿足以下要求:一是精度和精密度。準(zhǔn)確度要求監(jiān)測(cè)結(jié)果與真實(shí)值保持一致。該指標(biāo)能有效反映監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中是否存在誤差及誤差大小。是保證監(jiān)測(cè)結(jié)果可靠性的重要保障。精度是多個(gè)測(cè)量結(jié)果視差的具體體現(xiàn)。它主要反映分析方法或監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試過程中是否存在誤差以及誤差大小。其次,完整性能夠有效地反映海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性。完整性可以反映監(jiān)控操作是否按照相關(guān)要求進(jìn)行。只有獲得完整、連續(xù)、有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),才能滿足監(jiān)測(cè)期望的實(shí)際需求。為了明確監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否完整,通常可以判斷監(jiān)測(cè)方案是否完整,監(jiān)測(cè)頻率是否滿足實(shí)際需要,是否存在漏報(bào)監(jiān)測(cè)。第三,具有代表性和可比性。海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)種類繁多,質(zhì)量評(píng)價(jià)內(nèi)容不僅要具有嚴(yán)密性、準(zhǔn)確性和完整性,還要具有代表性和可比性,以滿足多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際需要。
1.2海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的內(nèi)容
為適應(yīng)復(fù)雜海洋環(huán)境的實(shí)際需要,我國綜合運(yùn)用了多種有效的監(jiān)測(cè)手段。海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量指標(biāo),結(jié)合多種質(zhì)量控制手段的實(shí)際特點(diǎn),充分體現(xiàn)了海洋環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)對(duì)精度和嚴(yán)密性的要求[2]。因此,質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容可以定義為:數(shù)據(jù)的完整性、合理性和代表性。數(shù)據(jù)完整性是根據(jù)實(shí)際的監(jiān)控需求,在任務(wù)設(shè)定目標(biāo)的前提下進(jìn)行評(píng)估的。數(shù)據(jù)的合理性和代表性要求明確海洋環(huán)境的實(shí)際特征,綜合運(yùn)用各種有效的監(jiān)測(cè)方法,判斷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否符合海洋環(huán)境的實(shí)際特征和實(shí)際需求,并滿足環(huán)境的變化需求。
2海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要性
海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量對(duì)于海洋環(huán)境“數(shù)字化”乃至海洋科學(xué)的研究和海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,都具有十分重要的意義。首先,海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境“數(shù)字化”的重要基礎(chǔ),其質(zhì)量好壞則成為海洋環(huán)境“數(shù)字化”的重要保障。其次,海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量直接影響海洋環(huán)境管理決策的科學(xué)性。海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)部門必須高度重視數(shù)據(jù)質(zhì)量控制,在向相關(guān)部門提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之前必須檢查數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠性。
3海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量計(jì)算機(jī)控制方法
3.1計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測(cè)模型
遠(yuǎn)程控制傳輸系統(tǒng)軟件是海洋環(huán)境多媒體網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制傳輸系統(tǒng)的核心。該軟件的基本原理是將海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站的主要監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)通過通信網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)連接到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)上,檢測(cè)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站控制的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的物理參數(shù)變化。計(jì)算機(jī)在海洋環(huán)境領(lǐng)域中實(shí)時(shí)利用遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件,在主機(jī)上執(zhí)行遠(yuǎn)程應(yīng)用程序或遠(yuǎn)程打印。另外,在海洋環(huán)境中,在主機(jī)中遠(yuǎn)程雙向傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),達(dá)到調(diào)用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的目的也是可行的。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與傳輸技術(shù)基于自動(dòng)化技術(shù)、多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù),融合海洋環(huán)境中突發(fā)性石油污染和固體廢物監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)技術(shù),是一種現(xiàn)代化的寬范圍、多點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控傳輸系統(tǒng),用于實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境,遠(yuǎn)程控制環(huán)境監(jiān)測(cè)站的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。在海洋環(huán)境領(lǐng)域,也可以利用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)對(duì)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)的物理參數(shù)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。海洋環(huán)境發(fā)生重大變化時(shí),行政主管部門、決策部門和有關(guān)專家可以隨時(shí)對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的物理參數(shù)進(jìn)行檢查。然后,開發(fā)相應(yīng)的解決方案,通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)反饋給監(jiān)測(cè)點(diǎn),為建立海洋環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)管理部門、決策部門以及對(duì)某遠(yuǎn)程環(huán)境領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)研究的專家提供重要的技術(shù)支持。
3.2數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法
長期以來,我國海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的計(jì)算機(jī)控制一直以人工為基礎(chǔ)。通常情況下,操作人員經(jīng)過數(shù)據(jù)審核,完成數(shù)據(jù)質(zhì)量控制。但人工控制時(shí)間長,最終審核效果差,難以很好地控制海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展,我國將人工監(jiān)測(cè)與計(jì)算機(jī)控制相結(jié)合,形成了以計(jì)算機(jī)控制為基礎(chǔ)、以人工控制為輔助的方法,從而全面提高了海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的控制效果。兩種常見的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法如下所示。3.2.1基于海洋要素正常值范圍進(jìn)行控制海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)專家的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)表明:在確定各海洋要素的正常值范圍后,可以與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,明確監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精度。如果監(jiān)測(cè)過程中獲得的數(shù)據(jù)超出范圍或不在范圍內(nèi),則該數(shù)據(jù)絕對(duì)是一個(gè)不正確的值。3.2.2基于海洋要素之間關(guān)系進(jìn)行控制海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)過程中各要素之間存在必然聯(lián)系,這種聯(lián)系是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量計(jì)算機(jī)控制的主要依據(jù)之一。因此,監(jiān)測(cè)人員應(yīng)根據(jù)海洋要素之間的規(guī)律性和連通性來判斷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性。首先,要利用要素之間不同的關(guān)系形式進(jìn)行考察?傆袡C(jī)氮(TON)和總礦質(zhì)氮(TIN)構(gòu)成總氮(TN),主要包括NH4-N和NO3N。在我國,當(dāng)前一些統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,PO4-P的濃度明顯低于TP。其次,監(jiān)測(cè)人員還可以通過明確同一物質(zhì)監(jiān)測(cè)要素之間的關(guān)系,來檢驗(yàn)海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制效果。通過水分解實(shí)驗(yàn)可以了解到,要確定水體污染程度,首先要了解水體中CODCr、CODMn和BOD5的實(shí)際含量。普通水中的一些有機(jī)物在CODMn中很難被氧化,而不能被CODMn氧化的物質(zhì)通常在CODCr中參與氧化反應(yīng)。由此可見,水中CODCr的含量肯定大于CODMn的含量。最后,監(jiān)測(cè)人員還可以根據(jù)海洋要素之間的時(shí)間關(guān)系,對(duì)計(jì)算機(jī)控制海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的結(jié)果進(jìn)行控制。如果采用海洋元素間的時(shí)間關(guān)系進(jìn)行控制,則要求監(jiān)測(cè)人員在不同時(shí)間監(jiān)測(cè)同一監(jiān)測(cè)點(diǎn)同一元素的濃度,根據(jù)濃度的變化來判斷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
3.3監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
除了研究上述海洋環(huán)境質(zhì)量控制的內(nèi)容和質(zhì)量控制方法外,還必須結(jié)合我國海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)一套有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制體系。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)基于以下幾個(gè)方面。3.3.1系統(tǒng)框架與環(huán)境系統(tǒng)將綜合利用客戶端和服務(wù)器結(jié)構(gòu),采用DELPHI語言完成軟件開發(fā)。此外,設(shè)計(jì)人員還應(yīng)綜合利用超級(jí)地圖對(duì)象的相關(guān)組件來完成數(shù)據(jù)質(zhì)量分析和檢驗(yàn)。數(shù)據(jù)庫方面,一般采用ORCALE10g。3.3.2數(shù)據(jù)庫在現(xiàn)有海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)控制數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上,適當(dāng)補(bǔ)充檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)方案和用戶管理數(shù)據(jù)庫。只有綜合利用數(shù)據(jù)庫,才能從根本上滿足海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的實(shí)際需要。最后,在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,還應(yīng)注意用戶權(quán)限控制、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)控方案維護(hù)和數(shù)據(jù)質(zhì)量審核的重要性。只有不斷提高各項(xiàng)監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量,才能在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的前提下,提高我國海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量的計(jì)算機(jī)控制水平。
4結(jié)束語
綜上所述,海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制是海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重要內(nèi)容。為了提高海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量,必須采取必要的科學(xué)的控制方法,為保證監(jiān)測(cè)質(zhì)量的同時(shí)提高監(jiān)測(cè)效率打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的主要目的是通過合理的技術(shù)和活動(dòng),滿足監(jiān)測(cè)質(zhì)量的實(shí)際需要。海洋環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)部門只有積極制定明確的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法,設(shè)計(jì)優(yōu)化的質(zhì)量控制體系用于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),才能全面提高海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制水平。
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《海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量計(jì)算機(jī)控制方法》來源:《電腦知識(shí)與技術(shù)》,作者:楊堅(jiān) 孫興年 劉田田
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