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中小河流水文监测站在处理监测数据时,借助了多种算法和技术手段,以确保数据的准确性、可靠性和实用性,主要包括以下算法:
数据清洗和校正算法:监测站采集的原始数据可能受各种干扰和误差影响,需进行数据清洗和校正。包括检查和修复异常值、处理缺失值、统一数据采集频率等步骤,是确保数据质量的关键。例如通过设定合理阈值范围,识别并剔除超出该范围的异常数据;采用插值法、均值填充法等处理缺失值,使数据序列完整。
数据质量控制算法:运用统计控制图、质控样品定期分析、数据重复测量和对比分析等质量控制方法,排除数据中的异常值,提高数据可靠性。统计控制图可直观显示数据波动情况,当数据点超出控制,及时发出预警并排查原因;质控样品定期分析能评估监测设备的准确性和稳定性。
统计分析算法:采用描述性统计、频率分布分析、相关性分析、变差分析等统计分析方法,了解水体的水质特征、变化趋势和分布规律,提取水体特征和统计参数,支持水质评估和监测。
时序分析算法:运用时间序列分解、移动平均、指数平滑等时序分析方法,揭示水质数据的季节性变化、周期性变化和趋势演变,标识周期性变化和预测未来水质趋势。
空间分析算法:借助地理信息系统(GIS)等工具,将水质监测数据与地理位置信息进行关联和分析,绘制水质空间分布图、污染源热力图等,了解水质在空间上的分布和变化。