海洋環境監測數據質量計算機控制方法研究

楊堅 孫興年 劉田田

摘要：隨著我國海洋監測事業的快速發展，海洋監測項目的種類越來越多，監測技術水平明顯提高，監測數據資源也不斷增加。該文從探討數據質量控制方法和監測數據質量控制系統出發，簡要介紹海洋環境數據質量的計算機控制;繼而利用兩種計算機控制方法對數據質量進行根本性的改進，以提高中國海洋環境監測服務的數據質量，并提升中國海洋環境監測服務業在國際市場上的整體競爭力。

關鍵詞：海洋環境;監測;數據;質量;控制

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）30-0007-02

1概述

1.1海洋監測數據質量要求

海洋監測數據決定監測工作計劃實施的質量。為提高海洋環境監測數據的質量，必須保證監測數據滿足以下要求：一是精度和精密度。準確度要求監測結果與真實值保持一致。該指標能有效反映監測系統中是否存在誤差及誤差大小。是保證監測結果可靠性的重要保障。精度是多個測量結果視差的具體體現。它主要反映分析方法或監測系統的測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測數據的有效性。完整性可以反映監控操作是否按照相關要求進行。只有獲得完整、連續、有效的監測數據，才能滿足監測期望的實際需求。為了明確監測數據是否完整，通?？梢耘袛啾O測方案是否完整，監測頻率是否滿足實際需要，是否存在漏報監測。第三，具有代表性和可比性。海洋環境監測數據種類繁多，質量評價內容不僅要具有嚴密性、準確性和完整性，還要具有代表性和可比性，以滿足多種數據結構的實際需要。

1.2海洋監測數據的內容

為適應復雜海洋環境的實際需要，我國綜合運用了多種有效的監測手段。海洋監測數據質量指標，結合多種質量控制手段的實際特點，充分體現了海洋環境質量監測指標對精度和嚴密性的要求。因此，質量評價的主要內容可以定義為：數據的完整性、合理性和代表性。數據完整性是根據實際的監控需求，在任務設定目標的前提下進行評估的。數據的合理性和代表性要求明確海洋環境的實際特征，綜合運用各種有效的監測方法，判斷監測數據是否符合海洋環境的實際特征和實際需求，并滿足環境的變化需求。

2海洋環境監測數據質量的重要性

海洋環境監測數據質量對于海洋環境“數字化”乃至海洋科學的研究和海洋經濟的發展，都具有十分重要的意義。首先，海洋環境監測數據是實現海洋環境“數字化”的重要基礎，其質量好壞則成為海洋環境“數字化”的重要保障。其次，海洋環境監測數據質量直接影響海洋環境管理決策的科學性。海洋環境監測部門必須高度重視數據質量控制，在向相關部門提供監測數據之前必須檢查數據的真實可靠性。

3海洋環境監測數據質量計算機控制方法

3.1計算機遠程環境監測模型

遠程控制傳輸系統軟件是海洋環境多媒體網絡遠程控制傳輸系統的核心。該軟件的基本原理是將海洋環境監測站的主要監測計算機通過通信網絡或互聯網連接到遠程監測計算機上，檢測海洋環境監測站控制的各監測點的物理參數變化。計算機在海洋環境領域中實時利用遠程監控軟件，在主機上執行遠程應用程序或遠程打印。另外，在海洋環境中，在主機中遠程雙向傳輸監測數據，達到調用遠程數據的目的也是可行的。遠程監測與傳輸技術基于自動化技術、多媒體技術、計算機網絡技術和通信技術，融合海洋環境中突發性石油污染和固體廢物監測與預測技術，是一種現代化的寬范圍、多點遠程監控傳輸系統，用于實時監控環境，遠程控制環境監測站的計算機控制系統。在海洋環境領域，也可以利用遠程監測計算機對所有監測點的物理參數變化進行監測。海洋環境發生重大變化時，行政主管部門、決策部門和有關專家可以隨時對各監測點的物理參數進行檢查。然后，開發相應的解決方案，通過網絡系統反饋給監測點，為建立海洋環境實時監測系統和環境監測管理部門、決策部門以及對某遠程環境領域的動態監測結果進行實時研究的專家提供重要的技術支持。

3.2數據質量控制方法

長期以來，我國海洋環境監測數據質量的計算機控制一直以人工為基礎。通常情況下，操作人員經過數據審核，完成數據質量控制。但人工控制時間長，最終審核效果差，難以很好地控制海洋環境監測數據。近年來，隨著經濟、科技的發展，我國將人工監測與計算機控制相結合，形成了以計算機控制為基礎、以人工控制為輔助的方法，從而全面提高了海洋環境監測數據的控制效果。兩種常見的數據質量控制方法如下所示。

3.2.1基于海洋要素正常值范圍進行控制

海洋環境監測專家的經驗總結表明：在確定各海洋要素的正常值范圍后，可以與監測數據進行比較，明確監測數據的準確性和精度。如果監測過程中獲得的數據超出范圍或不在范圍內，則該數據絕對是一個不正確的值。

3.2.2基于海洋要素之間關系進行控制

海洋環境監測過程中各要素之間存在必然聯系，這種聯系是海洋環境監測數據質量計算機控制的主要依據之一。因此，監測人員應根據海洋要素之間的規律性和連通性來判斷監測數據的真實性和可靠性。首先，要利用要素之間不同的關系形式進行考察?？傆袡C氮（TON）和總礦質氮（TIN）構成總氮（TN），主要包括NH4-N和N03N。在我國，當前一些統計結果表明，P04-P的濃度明顯低于TP。

其次，監測人員還可以通過明確同一物質監測要素之間的關系，來檢驗海洋環境監測數據質量的控制效果。通過水分解實驗可以了解到，要確定水體污染程度，首先要了解水體中CODCr、CODMn和BOD5的實際含量。普通水中的一些有機物在CODMn中很難被氧化，而不能被CODMn氧化的物質通常在CODCr中參與氧化反應。由此可見，水中CODCr的含量肯定大于CODMn的含量。

最后，監測人員還可以根據海洋要素之間的時間關系，對計算機控制海洋環境監測數據質量的結果進行控制。如果采用海洋元素間的時間關系進行控制，則要求監測人員在不同時間監測同一監測點同一元素的濃度，根據濃度的變化來判斷監測數據的準確性。

3.3監測數據質量控制系統的設計

除了研究上述海洋環境質量控制的內容和質量控制方法外，還必須結合我國海洋環境監測的現狀，設計一套有效的監測數據質量控制體系。監測數據質量控制系統的設計應基于以下幾個方面。

3.3.1系統框架與環境

系統將綜合利用客戶端和服務器結構，采用DELPHI語言完成軟件開發。此外，設計人員還應綜合利用超級地圖對象的相關組件來完成數據質量分析和檢驗。數據庫方面，一般采用ORCALE10g。

3.3.2數據庫

在現有海洋環境監測數據計算機控制數據庫的基礎上，適當補充檢驗標準、監測方案和用戶管理數據庫。只有綜合利用數據庫，才能從根本上滿足海洋環境監測數據質量控制的實際需要。最后，在監控數據質量控制系統的設計中，還應注意用戶權限控制、檢驗標準、監控方案維護和數據質量審核的重要性。只有不斷提高各項監測工作的質量，才能在優化設計方案的前提下，提高我國海洋環境監測數據質量的計算機控制水平。

4結束語

綜上所述，海洋環境監測質量控制是海洋環境監測工作的重要內容。為了提高海洋環境監測工作的質量，必須采取必要的科學的控制方法，為保證監測質量的同時提高監測效率打下堅實的基礎。海洋環境監測數據質量控制的主要目的是通過合理的技術和活動，滿足監測質量的實際需要。海洋環境質量監測部門只有積極制定明確的數據質量控制方法，設計優化的質量控制體系用于監控數據，才能全面提高海洋環境監測數據的質量控制水平。