基于數(shù)據(jù)特征分析的污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)異常值識別方法研究

尤展汀

摘要：為避免在污染源監(jiān)測時因為存在一些異常值影響數(shù)據(jù)可靠性，本次研究設計了一種基于數(shù)據(jù)特征分析的污染源監(jiān)洲數(shù)據(jù)異常值識別方法。先對污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)進行去噪處理，通過關聯(lián)度分析方法對去噪處理后的數(shù)據(jù)實施數(shù)據(jù)特征分析，完成異常值中失效值的識別。然后基于LSTM網(wǎng)絡構(gòu)建離群異常值識別模型，實現(xiàn)污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)中離群異常值的識別。最后通過實驗證明設計方法的先進性，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)異常值識別，模型擬舍程度最高可達0.98，對于失效值與離群異常值的識別精度均較高。

關鍵詞：數(shù)據(jù)特征分析；去噪處理；LSTM網(wǎng)絡；污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)；異常值識別

中圖分類號：X83 文獻標志碼：A

前言

隨著工業(yè)技術(shù)與社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，大氣環(huán)境污染問題與水環(huán)境污染問題等成為社會性問題，并且越來越嚴重，全球都在積極探尋環(huán)境污染問題的解決方案。中國的工業(yè)廢水總排放量與大氣污染物總排放量一直居高不下，對生態(tài)平衡造成了嚴重破壞。中國對于控制污染源企業(yè)實際排污量、污染物總量減排等問題越來越重視，一直致力于發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，盡管取得了一定發(fā)展，但整體發(fā)展水平還較低，急需創(chuàng)新環(huán)保技術(shù)，大力發(fā)展污染源監(jiān)測技術(shù)。近年來，中國很多城市都在積極實施污染源在線監(jiān)測技術(shù)。在監(jiān)測中既要考慮監(jiān)測的實時性等問題，還要考慮數(shù)據(jù)的可靠性。這是由于在監(jiān)測中采集的污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)中往往存在一些異常值，需要對其進行識別。對于該問題的研究，目前已經(jīng)取得了比較豐富的研究成果。其中楊鴿、范振東、傅春江等學者提出了一種基于奇異譜分析的異常值識別技術(shù)，無需人工構(gòu)建數(shù)學模型。楊哲、李艷玲、張鵬等學者針對安全監(jiān)測提出了一種基于標準四分位間距及M估計量的異常識別改進方法，消除了離群點對于識別結(jié)果的影響。以上方法存在識別精度較低的問題，因此根據(jù)數(shù)據(jù)特征分析思想，設計一種基于數(shù)據(jù)特征分析的污染源監(jiān)測數(shù)據(jù)異常值識別方法。