一种多功能海洋环境监测预警智能系统的制作方法

1.本发明主要关于海洋环境监测技术领域，特别是关于一种多功能海洋环境监测预警智能系统。


背景技术：

2.海洋工程在施工、运营过程中存在环境污染和生态破坏因素，会对周边环境产生一定的影响，必须通过环境保护措施来减缓和消除不利的环境影响。为了保证环保措施的切实落实，使海洋工程的社会、经济和环境效益得到协调发展，必须加强环境管理。环境监测作为环境管理的主要实施手段，通过监测可以掌握工程的污染排放情况，验证环保设施的实际效果，为海洋环境管理提供科学依据。因此有必要对工程区域设置必要的监测站位进行海洋水文动力、地形地貌及冲淤、海域生态环境(水质、沉积物、生物生态、生物资源)、海洋环境风险等的监测工作。通过监测和调查工程施工与运营对海域资源、环境及使用所产生的影响，了解和掌握工程施工和运营对周边海域海洋水文动力、地形地貌与冲淤环境的影响，评估其对水质、沉积物和生态环境的影响作用，评价其影响范围、影响程度及其存在的用海风险，为海域使用管理和海洋环境保护管理提出对策和建议。
3.现有的海洋环境监测方面的工作主要是针对可行性研究阶段或者海洋环境影响评价阶段编制海洋环境监测计划，制定监测的内容、监测的时间和频次。没有明确监测的具体范围、监测站位，监测的内容以水质、沉积物、海洋生态和渔业资源为主。目前的海洋环境监测系统在对海洋环境监测中，仅限于在监测功能上进行优化设计，缺乏具体的项目数据及对于异常的反馈，因此详实、科学、及时的海洋环境监测预警系统的建立是必要的。
4.前述背景技术知识的记载旨在帮助本领域普通技术人员理解与本发明较为接近的现有技术，同时便于对本技术发明构思及技术方案的理解，应当明确的是，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日前已公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术技术方案的新创性。


技术实现要素：

5.为解决上述背景技术中提及的至少一种技术问题，本发明的目的旨在提供一种多功能海洋环境监测预警智能系统，系统能够对海洋环境实施跟踪监测，对海洋工程的海域使用动态、海洋环境影响及用海风险等方面制定监测方案，获得监测数据及监测评价产品，并可捕捉异常数据，输入模型后可获得相应预警项目，从而给出优选的解决方案，为海洋环境管理提供科学依据。
6.一种多功能海洋环境监测预警智能系统，包括：
7.监测模块，其被配置为对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险进行监视监测，获取监测数据；
8.中转模块，其被配置为对获取到的监测数据进行分类整理，并传输至分析模块；
9.分析模块，其被配置为接收并分析监测数据，将分析结果混合交融，生成动态监视
监测报告；
10.预警模块，其被配置为依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案。
11.优选的，还包括远程管理模块，其被配置为系统管理终端，可远程对系统内数据、设备、流程进行管理、监控、调整，确保系统流场高效运行。
12.优选的，所述监测模块包括：海域使用动态监测单元、海洋环境影响监测单元及用海风险监测单元，分别完成对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险的监视监测。
13.优选的，所述监测模块获取的监测数据包括原始监测数据以及监测评价产品。
14.优选的，所述中转模块包括数据分类单元、数据加密单元和数据传输单元，用于将监测数据进行分类整理、电子加密及传输至分析模块。
15.优选的，所述分析模块包括数据分析单元、数据融合单元和报告生成单元，用于将监视监测获得的监测数据与安全数据进行对比分析，筛选出异常数据；将存在关联的异常数据进行对比融合，得到融合异常数据及融合评价产品；进一步结合监测数据、监测评价产品、异常数据、异常数据的异常程度、融合异常数据及融合评价产品，生成动态监视监测报告。
16.优选的，所述预警模块依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案执行下述步骤：监测到异常数据时发出预警，将异常数据输入海洋环境监测预警模型，运行模型获得可能导致异常数据的预警项目，依据所述可能导致异常数据的预警项目和异常数据所属的监测项目给出优选的解决方案。
17.一种多功能海洋环境监测预警方法，包括：
18.s1、对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险进行监视监测，获取监测数据；
19.s2、对获取到的监测数据进行分类整理并分析，将分析结果混合交融，生成动态监视监测报告；
20.s3、依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案。
21.优选的，所述依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案执行下述步骤：
22.监测到动态监视监测报告出现异常数据时发出相关预警；
23.展示相关异常数据所属的监测项目，将异常数据输入预先建立且完成训练的海洋环境监测预警模型，并用正常数据填充模型的其他部分，运行模型获得可能导致异常数据的预警项目；
24.依据所述可能导致异常数据的预警项目和异常数据所属的监测项目给出优选的解决方案。
25.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可被处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行前述所述多功能海洋环境监测预警方法中的至少一个步骤。
26.一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器、通信接口以及通信总线；其中，所述存储器、处理器、通信接口通过所述通信总线进行相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述所述多功能海洋环境监测预警方法中的至少一个步骤。
27.本技术的有益效果为：
28.(1)、可完成对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险的监视监测，涵盖工程项目施工期及项目运营期，获得海域使用动态监测、海洋水文动力监测、海底地形地貌监测、海洋水环境质量监测、海洋沉积环境监测、生物质量监测、生物生态监测、渔业资源监测、排水口监测、放射性监测和赤潮生态预警监测的监测数据及监测评价产品，满足了多要素、多功能的监视需求；
29.(2)、通过进一步对比分析各监测项目相互间的异常数据的影响，获得融合异常数据及融合评价产品，生成动态监视监测报告，为海域使用管理和海洋环境保护管理提出科学的、及时的、动态的对策和建议；
30.(3)、系统监测到异常数据时能够发出预警，将异常数据输入预先建立且完成训练的海洋环境监测预警模型后可获得可能导致异常数据的预警项目，从而可给出优选的解决方案，为海洋环境的更好发展提供更高效、更合理、更及时的推进作用。
附图说明
31.为让本发明的上述和/或其他目的、特征、优点与实例能更明显易懂，下面将对本发明的具体实施方式中所需要使用的附图进行简单的介绍，显然地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是多功能海洋环境监测预警智能系统各模块内容示意图；
33.图2是海洋水文动力监测的监测范围示意图；
34.图3是排水口区域走航式监测范围示意图；
35.图4是预警模块依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案的流程框图；
36.图5是多功能海洋环境监测预警方法示意图。
具体实施方式
37.本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当替换和/或改动工艺参数实现，然而特别需要指出的是，所有类似的替换和/或改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述产品和制备方法已经通过较佳实例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的产品和制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
38.除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语，具有本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。本发明使用本文中所描述的方法和材料；但本领域中已知的其他合适的方法和材料也可以被使用。本文中所描述的材料、方法和实例仅是说明性的，并不是用来作为限制。所有出版物、专利申请案、专利案、临时申请案、数据库条目及本文中提及的其它参考文献等，其整体被并入本文中作为参考。若有冲突，以本说明书包括定义为准。
39.除非具体说明，本文所描述的材料、方法和实例仅是示例性的，而非限制性的。尽管与本文所述的那些方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本发明的实施或测试，但
本文仍描述了合适的方法和材料。
40.以下详细介绍本发明。
41.一种多功能海洋环境监测预警智能系统，如图1所示，包括：
42.监测模块，其被配置为对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险进行监视监测，获取监测数据；
43.中转模块，其被配置为对获取到的监测数据进行分类整理，并传输至分析模块；
44.分析模块，其被配置为接收并分析监测数据，将分析结果混合交融，生成动态监视监测报告；
45.预警模块，其被配置为依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案。
46.作为本发明技术方案的进一步优选，还包括远程管理模块，其被配置为系统管理终端，可远程对系统内数据、设备、流程进行管理、监控、调整，确保系统流场高效运行。
47.本发明涵盖工程项目施工期和运营期，严格按照法律法规和相关技术规程，针对海洋工程可能引起的海洋环境影响，结合建设项目的特点，设定海洋环境跟踪监测的重点内容。满足了多要素、多功能的监视需求。海洋环境跟踪监测方案对海洋工程的海域使用动态、海洋环境影响及用海风险等方面制定监测方案，确定监测内容、范围、监测时间、频次和监测评价产品，为海洋环境管理提供科学依据，并可为海域使用管理和海洋环境保护管理提出科学的、及时的、动态的对策和建议。
48.作为本发明技术方案的进一步优选，所述监测模块包括：海域使用动态监测单元、海洋环境影响监测单元及用海风险监测单元，分别完成对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险的监视监测。
49.作为本发明技术方案的进一步优选，所述监测模块获取的监测数据包括原始监测数据以及监测评价产品。
50.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海域使用动态监测单元对海域使用动态进行监视监测时的监测方式包括：卫星遥感监测、航空遥感监测、现场监测或远程视频监控的至少一种。
51.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海域使用动态监测单元对海域使用动态进行监视监测时的监测内容包括：项目基本特征、实施进展、施工方案、显著影响或后评估内容的至少一种。
52.作为本发明技术方案的进一步优选，所述项目基本特征包括项目用海位置、范围、面积、用海类型、用海方式、岸线占用和形成。
53.作为本发明技术方案的进一步优选，所述实施进展包括主体工程完成情况和关键工程节点实施情况。
54.作为本发明技术方案的进一步优选，所述施工方案包括围堤、填海、构筑物等工程的施工工艺、物料来源以及临时用海设施情况。
55.作为本发明技术方案的进一步优选，所述显著影响包括项目施工对周边用海活动影响、引起海域资源环境的显著变化。
56.作为本发明技术方案的进一步优选，所述后评估内容包括项目是否及时办理竣工验收、实体项目是否及时跟进、海域实际用途、实体项目运营状况、生态用海要求落实情况。
57.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海域使用动态监测单元对海域使用动态进行监视监测时的监测时段包括：施工前、施工期、施工结束后和后评估期。
58.作为本发明技术方案的进一步优选，所述施工前的监测包括：在项目批复后30个工作日内开展监测；监测内容包括项目海域使用现状、原始岸线特征、毗邻海域开发利用情况等。
59.作为本发明技术方案的进一步优选，所述施工期的监测包括：每季度开展一次现场监测，具体频次可根据用海项目实际情况调整，每年开展一次卫星遥感监测；监测内容包括项目基本特征、实施情况、施工方案、显著影响。
60.作为本发明技术方案的进一步优选，所述施工结束后的监测：施工结束后30个工作日内开展一次监测；监测内容为项目基本特征。
61.作为本发明技术方案的进一步优选，所述后评估期的监测包括：项目投产运营1年后开展一次监测；监测内容为项目竣工验收情况、土地证换发情况、实体项目建设情况、运营状况、生态用海落实情况等。
62.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海域使用动态监测单元对海域使用动态进行监视监测时的监测要求包括：监测方法以现场监测为主，卫星遥感监测为辅，有条件的地区可开展无人机遥感监测和远程视频监测。现场监测采用现场踏勘、拍照、录像、调访、资料(包括设计、施工、监理)收集等方法。项目用海区卫星遥感监测每年至少开展一次。
63.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海域使用动态监测单元对海域使用动态进行监视监测时的监测评价产品包括：
64.数据报表：各阶段海域使用监视监测报表；
65.基础图件：海域使用动态专题图；
66.成果报告：海域使用动态监视监测报告。
67.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋环境影响监测单元对海洋环境影响进行监视监测时的监测内容包括：海洋水文动力监测、海底地形地貌监测、海洋水环境质量监测、海洋沉积环境监测和海洋生态监测。
68.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水文动力监测的监测范围是潮水位和水文站的区域监测范围，图2示出了浙江省温岭市牛山岛的海洋水文动力监测范围。
69.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水文动力监测的监测因子包括：潮位监测、潮流监测、水深监测、含沙量监测。
70.作为本发明技术方案的进一步优选，所述潮位监测与潮流观测同步，保证包含测流周期在内的15天潮位资料。
71.作为本发明技术方案的进一步优选，所述潮流监测包括：
72.监测项目：流速、流向、水温、盐度、水体含沙量及悬移质；
73.观测层次：采用六点法分层观测，即表层、0.2h、0.4h、0.6h、0.8h和底层(h为测站相对水深)；流速、流向每小时测一次，涨、落急，涨、落憩时加测；若遇流速、流向异常，应及时加测，以核实实测数据；
74.观测方法及要求：全潮24小时观测；各垂线点观测的第一个记录在正点前测完，最后一个记录在正点后测，以保证每个全潮(两涨两落)的正点记录。每次观测在正点、半点前5分钟开始；测流要避开过往船只所引起的涡流。
75.作为本发明技术方案的进一步优选，所述水深监测包括：
76.使用仪器：绞车、计数器和铅鱼；
77.监测方法及要求：用钢丝绳测深，每小时一次，第一个记录正点前15分钟开始观测，其余观测时间同测流；
78.单位(m)取小数一位。
79.作为本发明技术方案的进一步优选，所述含沙量监测包括：
80.使用仪器：横式采水器或颠倒采水器、抽滤装置、万分之一电子天平；
81.监测方法及要求：用横式采水器或颠倒采水器采水样500ml，采水时间与测流相同，采样分六点法(即表层、0.2h、0.4h、0.6h、0.8h和底层(h为测站相对水深))；抽滤时用蒸馏水洗涤三次，水样用0.45μm微孔滤膜抽滤后烘干测定；量积误差不超过千分之五，称量用万分之一电子天平。
82.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水文动力监测的监测频次包括：施工期每季大、小潮各监测一次；施工结束后进行一次后评估监测，大潮期进行；以后的监测视后评估监测结果而定。
83.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水文动力监测的监测技术要求按照《海洋调查规范》gb12763.2-2007执行。
84.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水文动力监测的监测评价产品包括：
85.数据报表：海域水文泥沙数据报表；
86.基础图件：主要包括潮位过程曲线图、流矢图、水温、盐度分布图、含沙量与粒径变化分布图；
87.成果报告：海域水文泥沙测量报告，包括现状分析，及与项目环境影响报告书的调查结果和预测结论进行比较分析，cma监测报告。
88.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海底地形地貌监测主要包括水下地形监测和水下浅底层监测，监测范围是陆地外延1km。
89.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海底地形地貌监测的监测因子是水深地形。
90.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海底地形地貌监测的监测频次包括：施工期每年监测1次，运营期每年监测1次直至冲淤平衡。
91.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海底地形地貌监测的监测技术要求
92.①
平面坐标系统采用“cgcs2000坐标系”或“wgs-84坐标系”，高斯-克吕格投影，中央子午线为121
°
(3
°
带投影)；
93.②
高程系统采用1985国家高程基准(二期)；
94.③
测区比例尺1:10000：测线间距100m，点距100m
95.④
测量时采用差分gps实现现场动态定位，水深测量采用数字式自动记录测深仪；
96.⑤
剖面比例尺1:1000：采用多波束系统断面测深；
97.⑥
采用auto cad进行图形处理编辑。
98.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海底地形地貌监测的监测评价产品包括：
99.数据报表：海域水下地形测量数据报表；
100.基础图件：相应比例尺海底地形图电子文件(含型文件和字体，dwg格式)、分幅结合图表(dwg格式)、典型断面剖面图；
101.成果报告：海域水下地形现状测量报告，包括现状分析，及与项目环境影响报告书的调查结果和预测结论进行比较分析，cma监测报告。
102.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水环境质量监测的监测范围包括：水质监测站、生态监测站、沉积物监测站、连续站的监测范围。
103.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水环境质量监测的监测因子包括：
104.监督监测因子：海水：水温、水深、透明度、浑浊度、悬浮物、ph、盐度、溶解氧、化学需氧量、活性磷酸盐、氨-氮、硝酸盐-氮、亚硝酸盐-氮、油类；
105.全面监测因子：海水：水温、水深、透明度、浑浊度、悬浮物、ph、盐度、溶解氧、化学需氧量、活性磷酸盐、氨-氮、硝酸盐-氮、亚硝酸盐-氮、油类、锌、镉、铅、铜、总铬、总汞、砷、余氯、硼。
106.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水环境质量监测的监测频次包括：
107.监督监测频次：原则上施工期每月监测1次；
108.全面监测频次：施工期每年监测4次，监测时间可选为2月、5月、8月和11月；运营期每年监测2次，监测时间可选为5月和8月。
109.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水环境质量监测的样品采集方法包括：
110.海水采集：水质当水深《10m时采表层水样，10-25m时采表、底层；
111.油类采集：仅采集表层水样。
112.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水环境质量监测的样品的采集、贮存、运输和分析依据gb17378-2007海洋监测规范和gb/t12763-2007海洋调查规范。
113.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋水环境质量监测的监测评价产品包括：
114.数据报表：海水质量监测数据报表；
115.基础图件：海水质量等级分布图；
116.成果报告：海域水质环境跟踪监测评价报告，包括现状分析，及与项目环境影响报告书的调查结果和预测结论进行比较分析，cma监测报告。
117.海洋水环境质量监测包括监督监测和全面监测，其中监督监测可及时掌握施工期间海水中悬浮物的增量和扩散情况，以及其它废水的排海情况；而全面监测则利于掌握工程周边海洋环境质量现状和变化趋势，评价项目施工对工程邻近海域海洋环境质量的影响范围和程度。通过高频次的监督性监测、多要素的全面监测，掌握工程施工和运营对海洋生态环境的影响程度和范围，为用海企业和监督管理部门保护海洋生态环境提供技术支持。
118.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋沉积环境监测的监测范围包括：水质监测站、生态监测站、沉积物监测站、连续站的监测范围。
119.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋沉积环境监测的监测因子为沉积物，具体包括：硫化物、有机碳、ph、铜、铅、铬、镉、锌、砷、总汞、油类、粒度。
120.作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋沉积环境监测的监测频次包括：沉
5铬无火焰原子吸收分光光度法gb 17378.6-2007 6砷原子荧光法gb 17378.6-2007 7汞原子荧光法gb 17378.6-2007 8石油烃荧光分光光度法gb 17378.6-2007
135.作为本发明技术方案的进一步优选，所述生物质量监测的监测评价产品包括：
136.数据报表：生物质量监测数据报表；
137.基础图件：生物采集基础图件、生物质量综合评价结果分布图；
138.成果报告：海域海洋生物质量跟踪监测评价报告，包括现状分析，及与项目环境影响报告书的调查结果和预测结论进行比较分析，cma监测报告。
139.作为本发明技术方案的进一步优选，所述生物生态监测的监测范围包括：水质监测站、生态监测站、沉积物监测站、连续站的监测范围。
140.作为本发明技术方案的进一步优选，所述生物生态监测的监测因子包括：粒度、ph、锌、镉、铅、铜、铬、汞、砷、油类、硫化物、有机碳。
141.作为本发明技术方案的进一步优选，所述生物生态监测的监测频次包括：沉积物施工期每年监测1次，营运期每2年监测1次，监测时间可选为5月。
142.作为本发明技术方案的进一步优选，所述生物生态监测的各监测因子的监测技术要求根据国家相关规范要求实施，监测分析方法见表3所示。
143.表3-海洋生态监测中的生物生态监测技术
[0144][0145][0146]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述生物生态监测的监测评价产品包括：
[0147]
数据报表：沉积物质量监测数据报表；
[0148]
基础图件：沉积物质量综合评价结果分布图；
[0149]
成果报告：海域沉积环境跟踪监测评价报告，包括现状分析，及与项目环境影响报告书的调查结果和预测结论进行比较分析，cma监测报告。
[0150]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述渔业资源监测的监测范围包括渔业资源调查站站位2km、5km、10km、15km、20km、25km、30km、35km、40km范围不等。
[0151]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述渔业资源监测的监测因子包括：鱼卵、仔稚鱼和渔业资源，以及调查统计评价范围内工程周边海域以下方面的内容：
[0152]
①
渔业生产人员；
[0153]
②
海洋渔业作业渔具和渔船；
[0154]
③
海洋捕捞产量、产值和主要鱼种产量；
[0155]
④
海水养殖产量、产值和养殖面积。
[0156]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述渔业资源监测的监测频次包括：每年监测1次，在丰水期进行。
[0157]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述渔业资源监测的监测技术要求包括：
[0158]
鱼卵、仔稚鱼采用浅水i型浮游生物网进行垂直采样和大型浮游生物网进行表层水平拖网采样，垂直拖网每站自底层到表层垂直拖网1次(定量)，水平拖网每站拖曳10min(定性)；样品经5％福尔马林固定，带回实验室后进行分类、鉴定和计数，根据网口面积、流量和鉴定的鱼卵、仔稚鱼数量计算单位体积鱼卵、仔稚鱼的分布密度；
[0159]
渔业资源拖网调查网具为单拖网，规格为网口40mm
×
40mm
×
680目，网衣长980目，网底网目7mm
×
7mm，每站拖曳1h，拖网速度控制在2～3kn；每网调查的渔获物进行分种渔获重量和尾数统计；记录网产量，进行主要物种生物学测定；
[0160]
所采渔业资源样品按鱼类、虾类、蟹类、贝类和其它类分别装瓶冷冻固定，带回实验室保存、鉴定、计数和称量；根据渔获物《重要海洋渔业资源可捕规格及幼鱼比例》(db 33/t 949-2014)鉴别成幼体，记录成幼体数量和比例。
[0161]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述渔业资源监测的监测评价产品包括：
[0162]
数据报表：渔业资源调查数据报表；
[0163]
基础图件：渔业资源采集基础图件、渔业资源评价结果分布图；
[0164]
成果报告：海域渔业资源跟踪调查报告，包括现状分析，及与项目环境影响报告书的调查结果和预测结论进行比较分析。
[0165]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述用海风险监测单元对用海风险进行监视监测时的监测内容包括：排水口监测、放射性监测和赤潮生态预警监测。
[0166]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述排水口监测的监测内容包括排水口实时监测、排水口区域的航空遥感监测和排水口区域走航式监测。
[0167]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述排水口实时监测具体是在温排水排放口设立实时监测系统，实时掌握排放入海的水温和盐度等状况，同时根据4℃温升包络线预测范围，在影响程度相对较重的区域，投放一个生态浮标，实时监控海域水温和盐度。
[0168]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述排水口实时监测的主要指标包括：水温、溶解氧、浊度、盐度等常规水质指标。
[0169]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述排水口区域的航空遥感监测具体是在每季度定期使用无人机搭载红外传感器等装置对排放口周边海域进行高精度的航空遥感监测，利用遥感影像反演水表温度，绘制4℃、2℃、1℃温升包络区域，掌握温排水温升影响区域。
[0170]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述排水口区域走航式监测具体是通过船舶走航式监测，对排放口区域进行水温、余氯及盐度的综合监测。
[0171]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述排水口区域走航式监测的站位布设依据排水口温升影响范围进行网格化布点，设置6个监测断面，每个断面不少3个站位，同时在10公里外设立1个对照监测点，图3示出了浙江省温岭市牛山岛的排水口区域走航式监测范围。
[0172]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述排水口监测的监测因子包括：
[0173]
水质要素包括水温、盐度、余氯；
[0174]
同步选取一半监测点开展海洋生物和渔业资源监测，同时收集评价海域生产资料，观察水域渔业资源密度变化。
[0175]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述排水口监测的监测频次：每年监测2次，建议在大潮和小潮期开展。
[0176]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述排水口监测的监测评价产品包括：
[0177]
排放口及排放口主要影响区域温升实时变化数据、趋势分析及影响评估报告；
[0178]
排放口海域温升包络线区域评估及风险预警；
[0179]
余氯预警风险评估报告，生态环境影响评估报告；
[0180]
盐度预警风险评估报告，生态环境影响评估报告。
[0181]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述放射性监测具体是监测中心5-10km范围的水质、沉积物、海洋生物，重点在核电厂温排水排放口附近。
[0182]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述放射性监测的监测方式是：在温排水排放口及其影响海域设至少6个监测断面，每断面设至少3个站位。
[0183]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述放射性监测包括：水质环境质量监测、沉积物环境质量监测、海洋生态环境监测、生物遗传多样性监测和放射性流出物监测。
[0184]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述水质环境质量监测的监测内容包括：90sr、54mn、3h、58co、60co、134cs、137cs、110mag。
[0185]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述水质环境质量监测的监测频次包括：每个月以及每次预定运行事件之后5日内。
[0186]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述沉积物环境质量监测的监测内容包括：90sr、54mn、58co、60co、134cs、137cs、110mag。
[0187]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述沉积物环境质量监测的监测频次包括：每年监测1次。
[0188]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋生态环境监测的监测内容包括：选择当地的贝类、虾类、大型藻类、底栖鱼类进行90sr、54mn、58co、60co、134cs、137cs、110mag。
[0189]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述生物遗传多样性监测的监测内容包括：在核电厂址附近潮间带和海域，采用定置或单拖网等方法，分别于冬季和春季调查期间采集海区内在数量上占优势或者常见的典型定居性鱼、虾、蟹、藻样本，每个季节每类物种各采集1种(冬季未采集到藻类样品，春季采集两种藻类样品)，每种至少30尾以上的生物进行遗传特性分析。
[0190]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述生物遗传多样性监测的监测频次包括：每年监测2次，可选为在春季和秋季各监测1次。
[0191]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述放射性流出物监测的监测内容包括：
[0192]
常规岛废液样品测量项目包括总γ和3h；
[0193]
核岛废液样品测量项目包括总γ、3h、总β和γ能谱分析；
[0194]
根据上述样品的测量数据，得到液体流出物的放射性排放量。
[0195]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述放射性流出物监测的监测频次包括：每年监测2次，可选为在春季和秋季各监测1次。
[0196]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述放射性监测的监测评价产品包括：
[0197]
数据报表：环境放射性监测和放射性流出物数据报表；
[0198]
基础图件：放射性监测评价结果图；
[0199]
成果报告：放射性跟踪监测评价报告，包括现状分析，及与项目环境影响报告书的调查结果和预测结论进行比较分析。
[0200]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述赤潮生态预警监测的监测因子包括：
[0201]
水文气象因子：气温、气压、风向、风速、水温；和/或
[0202]
水环境因子：浊度、盐度、ph、溶解氧、叶绿素a、活性磷酸盐、活性硅酸盐、亚硝酸亚、硝酸盐、氨氮。
[0203]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述赤潮生态预警监测的监测频次包括：
[0204]
监测发现指标正常时，每年4-10月，每月1次；
[0205]
监测发现指标异常时，每月2次；
[0206]
另外根据赤潮发生情况可增加监测频率。
[0207]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述赤潮生态预警监测的监测技术要求包括：按照《海洋调查规范》(gb/t 12763-2007)、《海洋监测规范》(gb/t 17378-2007)、《赤潮监测技术规程》(hy/t069-2005)等相关规定执行。
[0208]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述赤潮生态预警监测的监测评价产品包括：
[0209]
赤潮应急监测信息，赤潮月报。
[0210]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述中转模块包括数据分类单元、数据加密单元和数据传输单元，其中所述数据分类单元用于将监测数据进行分类整理，所述数据加密单元用于将分类整理后的监测数据进行电子加密，所述数据传输单元用于将加密后的监测数据传输至分析模块。
[0211]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述分析模块包括数据分析单元、数据融合单元和报告生成单元，其中
[0212]
所述数据分析单元用于将对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险进行监视监测获得的监测数据与对应的海洋环境范围内的安全数据进行逐一对比分析，筛选出异常数据及异常数据的异常程度；
[0213]
所述数据融合单元用于将监测模块获取的监测数据中存在关联的异常数据进行对比融合，并将融合结果反馈融合入相关的监测评价产品，得到融合异常数据及融合评价产品；
[0214]
所述报告生成单元用于结合监测数据、监测评价产品、异常数据、异常数据的异常程度、融合异常数据及融合评价产品，生成动态监视监测报告。
[0215]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述将监测模块获取的监测数据中存在关联的数据进行对比融合包括但不限于：
[0216]
对比分析海域使用动态监测的异常数据与海洋水文动力监测、海底地形地貌监测、海洋水环境质量监测、海洋沉积环境监测、生物质量监测、生物生态监测、渔业资源监测、赤潮生态预警监测的至少一种所得的异常数据的相互影响，获得融合异常数据，并更新融合评价产品；
[0217]
对比分析海洋水文动力监测的异常数据与海底地形地貌监测、海洋水环境质量监测、海洋沉积环境监测、生物质量监测、生物生态监测、渔业资源监测、赤潮生态预警监测的至少一种所得的异常数据的相互影响，获得融合异常数据，并更新融合评价产品；
[0218]
对比分析海底地形地貌监测的异常数据与海洋水环境质量监测、海洋沉积环境监测、生物质量监测、生物生态监测、渔业资源监测、赤潮生态预警监测的至少一种所得的异常数据的相互影响，获得融合异常数据，并更新融合评价产品；
[0219]
对比分析海洋水环境质量监测的异常数据与海洋沉积环境监测、生物质量监测、生物生态监测、渔业资源监测、赤潮生态预警监测的至少一种所得的异常数据的相互影响，获得融合异常数据，并更新融合评价产品；
[0220]
对比分析海洋沉积环境监测的异常数据与生物质量监测、生物生态监测、渔业资源监测、排水口监测、赤潮生态预警监测的至少一种所得的异常数据的相互影响，获得融合异常数据，并更新融合评价产品；
[0221]
对比分析生物质量监测的异常数据与生物生态监测、渔业资源监测、赤潮生态预警监测的至少一种所得的异常数据的相互影响，获得融合异常数据，并更新融合评价产品；
[0222]
对比分析生物生态监测的异常数据与渔业资源监测、赤潮生态预警监测的至少一种所得的异常数据的相互影响，获得融合异常数据，并更新融合评价产品；
[0223]
对比分析渔业资源监测的异常数据与赤潮生态预警监测所得的异常数据的相互影响，获得融合异常数据，并更新融合评价产品；
[0224]
对比分析排水口监测的异常数据对海洋水文动力监测、海底地形地貌监测、海洋水环境质量监测、海洋沉积环境监测、生物质量监测、生物生态监测、渔业资源监测、赤潮生态预警监测的至少一种所得的异常数据的影响，获得融合异常数据，并更新融合评价产品；
[0225]
对比分析放射性监测的异常数据对海洋水文动力监测、海底地形地貌监测、海洋水环境质量监测、海洋沉积环境监测、生物质量监测、生物生态监测、渔业资源监测、排水口监测、赤潮生态预警监测的至少一种所得的异常数据的影响，获得融合异常数据，并更新融合评价产品。
[0226]
作为本发明技术方案的进一步优选，如图4所示，所述预警模块依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案执行下述步骤：
[0227]
监测到动态监视监测报告出现异常数据时发出相关预警；
[0228]
展示相关异常数据所属监测项目，将异常数据输入预先建立且完成训练的海洋环境监测预警模型，并用正常数据填充模型的其他部分，运行模型获得可能导致异常数据的预警项目；
[0229]
依据所述可能导致异常数据的预警项目及相关异常数据所属的监测项目，给出优选的解决方案。
[0230]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋环境监测预警模型以异常数据或融合异常数据以及导致所述异常数据或所述融合异常数据的监测项目作为输入、以导致所述异常数据的监测项目及导致该融合异常数据的至少两种监测项目作为输出进行训练，不断优化调整模型参数，直至监测项目所致异常数据均可输出所述监测项目，确定模型参数。某一项监测项目可能存在并导致多种异常数据，某几项监测项目可能存在并导致多种异常数据，训练模型旨在当输入同一个监测项目所导致的不同种异常数据时可以输出该监测项目，以及输入多种不同种异常数据时可以输出导致所述多种不同种异常数据的可能性最大的监测项目，即为模型训练完成。模型能够在存在多种复杂的、表面看来无相关性的异常数据的情况下输出导致所述异常数据的监测项目或可能性最大的监测项目，从而可通过异常数据或融合异常数据即可获得相关预警项目，为海域使用管理和海洋环境保护管理提出科学的、及时的、动态的对策和建议，当出现异常预警时能够及时、准确的预测出可能的预警项目，为海洋环境的更好发展提供更高效、更合理、更及时的推进作用。
[0231]
作为本发明技术方案的进一步优选，所述海洋环境监测预警模型可选的为基于xgboost算法的模型。
[0232]
本技术方案可完成对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险的监视监测，涵盖工程项目施工期及项目运营期，严格按照法律法规和相关技术规程，针对海洋工程可能引起的海洋环境影响，结合建设项目的特点，设定海洋环境跟踪监测的监测内容、监测范围、监测频次、监测技术要求，从而获得海域使用动态监测、海洋水文动力监测、海底地形地貌监测、海洋水环境质量监测、海洋沉积环境监测、生物质量监测、生物生态监测、渔业资源监测、排水口监测、放射性监测和赤潮生态预警监测的监测数据及监测评价产品，满足了多要素、多功能不同的需求；进一步对比分析各监测项目相互间的异常数据的影响，获得融合异常数据及融合评价产品，生成动态监视监测报告，为海域使用管理和海洋环境保护管理提出科学的、及时的、动态的对策和建议；系统监测到异常数据时能够发出预警，将异常数据输入预先建立且完成训练的海洋环境监测预警模型后可获得可能导致异常数据的预警项目，从而可给出优选的解决方案，如监测到一起轻微赤潮危害，同时监测到该区域有机碳含量具有波动，将该两例异常数据输入海洋环境监测预警模型后预警项目显示优选的动因是人为排放生活生产废水导致海洋水环境质量出现波动所致，能够为海洋环境的更好发展提供更高效、更合理、更及时的推进作用。
[0233]
一种多功能海洋环境监测预警方法，如图5所示，具体包括下述步骤：
[0234]
s1、对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险进行监视监测，获取监测数据；
[0235]
s2、对获取到的监测数据进行分类整理并分析，将分析结果混合交融，生成动态监视监测报告；
[0236]
s3、依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案。应当理解的是，所述多功能海洋环境监测预警方法的各步骤均适当的适用前述所述多功能海洋环境监测预警智能系统中的各项，例如但不限于：所述对海洋环境影响进行监视监测时的监测内容包括：海洋水文动力监测、海底地形地貌监测、海洋水环境质量监测、海洋沉积环境监测和海洋生态监测；所述海洋水文动力监测的监测评价产品包括：数据报表：海域水文泥沙数据报表；基础图件：主要包括潮位过程曲线图、流矢图、水温、盐度分布图、含沙量与粒径变化分布图；成果报告：海域水文泥沙测量报告，包括现状分析，及与项目环境影
响报告书的调查结果和预测结论进行比较分析，cma监测报告；海洋沉积环境监测的监测范围包括：水质监测站、生态监测站、沉积物监测站、连续站的监测范围；用海风险监测单元对用海风险进行监视监测时的监测内容包括：排水口监测、放射性监测和赤潮生态预警监测；所述方法还包括将监测数据进行分类整理，进行电子加密，将加密后的监测数据传输至分析模块进行分析；依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案具体包括：监测到动态监视监测报告出现异常数据时发出相关预警；展示相关异常数据所属的监测项目，将异常数据输入预先建立且完成训练的海洋环境监测预警模型，并用正常数据填充模型的其他部分，运行模型获得可能导致异常数据的预警项目；依据所述可能导致异常数据的预警项目和异常数据所属的监测项目给出优选的解决方案。且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0237]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可被处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时运行前述所述多功能海洋环境监测预警方法中的至少一个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0238]
一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器、通信接口以及通信总线；其中，所述存储器、处理器、通信接口通过所述通信总线进行相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述所述多功能海洋环境监测预警方法中的至少一个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
[0239]
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pr am)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0240]
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
[0241]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0242]
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。
[0243]
本发明未尽事宜均为公知技术。

技术特征：
1.一种多功能海洋环境监测预警智能系统，其特征在于包括：监测模块，其被配置为对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险进行监视监测，获取监测数据；中转模块，其被配置为对获取到的监测数据进行分类整理，并传输至分析模块；分析模块，其被配置为接收并分析监测数据，将分析结果混合交融，生成动态监视监测报告；预警模块，其被配置为依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案。2.根据权利要求1所述的多功能海洋环境监测预警智能系统，其特征在于：所述监测模块包括：海域使用动态监测单元、海洋环境影响监测单元及用海风险监测单元，分别完成对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险的监视监测。3.根据权利要求1所述的多功能海洋环境监测预警智能系统，其特征在于：述监测模块获取的监测数据包括原始监测数据以及监测评价产品。4.根据权利要求1所述的多功能海洋环境监测预警智能系统，其特征在于：所述中转模块包括数据分类单元、数据加密单元和数据传输单元，用于将监测数据进行分类整理、电子加密及传输至分析模块。5.根据权利要求1-4任一项所述的多功能海洋环境监测预警智能系统，其特征在于：所述分析模块包括数据分析单元、数据融合单元和报告生成单元，用于将监视监测获得的监测数据与安全数据进行对比分析，筛选出异常数据；将存在关联的异常数据进行对比融合，得到融合异常数据及融合评价产品；进一步结合监测数据、监测评价产品、异常数据、异常数据的异常程度、融合异常数据及融合评价产品，生成动态监视监测报告。6.根据权利要求1-4任一项所述的多功能海洋环境监测预警智能系统，其特征在于：所述预警模块依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案执行下述步骤：监测到异常数据时发出预警，将异常数据输入海洋环境监测预警模型，运行模型获得可能导致异常数据的预警项目，依据所述可能导致异常数据的预警项目和异常数据所属的监测项目给出优选的解决方案。7.一种多功能海洋环境监测预警方法，其特征在于包括：s1、对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险进行监视监测，获取监测数据；s2、对获取到的监测数据进行分类整理并分析，将分析结果混合交融，生成动态监视监测报告；s3、依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案。8.根据权利要求7所述的多功能海洋环境监测预警方法，其特征在于：所述依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案执行下述步骤：监测到动态监视监测报告出现异常数据时发出相关预警；展示相关异常数据所属的监测项目，将异常数据输入预先建立且完成训练的海洋环境监测预警模型，并用正常数据填充模型的其他部分，运行模型获得可能导致异常数据的预警项目；依据所述可能导致异常数据的预警项目和异常数据所属的监测项目给出优选的解决方案。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有可被处理器执行的计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时运行权利要求7或8所述多功能海洋环境监测预警方法中的至少一个步骤。10.一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器、通信接口以及通信总线；其中，所述存储器、处理器、通信接口通过所述通信总线进行相互间的通信；所述存储器，用于存放计算机程序；所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求7或8所述多功能海洋环境监测预警方法中的至少一个步骤。

技术总结
本发明主要关于一种多功能海洋环境监测预警智能系统，包括：监测模块，对海域使用动态、海洋环境影响及用海风险进行监视监测，获取监测数据；中转模块，对获取到的监测数据进行分类整理，并传输至分析模块；分析模块，接收并分析监测数据，将分析结果混合交融，生成动态监视监测报告；预警模块，依据动态监视监测报告发出相关预警及针对所述预警发出优选的解决方案。系统能够对海洋环境实施跟踪监测，对海洋工程的海域使用动态、海洋环境影响及用海风险等方面制定监测方案，获得监测数据及监测评价产品，并可捕捉异常数据，输入模型后可获得相应预警项目，从而给出优选的解决方案，为海洋环境管理提供科学依据。为海洋环境管理提供科学依据。为海洋环境管理提供科学依据。


技术研发人员：潘冲 张峰 郑智佳 俞亮亮 宋泽坤
受保护的技术使用者：自然资源部第二海洋研究所
技术研发日：2023.05.08
技术公布日：2023/8/23