海洋环境监测数据质量计算机控制方法研究

杨坚 孙兴年 刘田田

摘要：随着我国海洋监测事业的快速发展，海洋监测项目的种类越来越多，监测技术水平明显提高，监测数据资源也不断增加。该文从探讨数据质量控制方法和监测数据质量控制系统出发，简要介绍海洋环境数据质量的计算机控制;继而利用两种计算机控制方法对数据质量进行根本性的改进，以提高中国海洋环境监测服务的数据质量，并提升中国海洋环境监测服务业在国际市场上的整体竞争力。

关键词：海洋环境;监测;数据;质量;控制

中图分类号：TP31 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）30-0007-02

1概述

1.1海洋监测数据质量要求

海洋监测数据决定监测工作计划实施的质量。为提高海洋环境监测数据的质量，必须保证监测数据满足以下要求：一是精度和精密度。准确度要求监测结果与真实值保持一致。该指标能有效反映监测系统中是否存在误差及误差大小。是保证监测结果可靠性的重要保障。精度是多个测量结果视差的具体体现。它主要反映分析方法或监测系统的测试过程中是否存在误差以及误差大小。其次，完整性能够有效地反映海洋监测数据的有效性。完整性可以反映监控操作是否按照相关要求进行。只有获得完整、连续、有效的监测数据，才能满足监测期望的实际需求。为了明确监测数据是否完整，通常可以判断监测方案是否完整，监测频率是否满足实际需要，是否存在漏报监测。第三，具有代表性和可比性。海洋环境监测数据种类繁多，质量评价内容不仅要具有严密性、准确性和完整性，还要具有代表性和可比性，以满足多种数据结构的实际需要。

1.2海洋监测数据的内容

为适应复杂海洋环境的实际需要，我国综合运用了多种有效的监测手段。海洋监测数据质量指标，结合多种质量控制手段的实际特点，充分体现了海洋环境质量监测指标对精度和严密性的要求。因此，质量评价的主要内容可以定义为：数据的完整性、合理性和代表性。数据完整性是根据实际的监控需求，在任务设定目标的前提下进行评估的。数据的合理性和代表性要求明确海洋环境的实际特征，综合运用各种有效的监测方法，判断监测数据是否符合海洋环境的实际特征和实际需求，并满足环境的变化需求。

2海洋环境监测数据质量的重要性

海洋环境监测数据质量对于海洋环境“数字化”乃至海洋科学的研究和海洋经济的发展，都具有十分重要的意义。首先，海洋环境监测数据是实现海洋环境“数字化”的重要基础，其质量好坏则成为海洋环境“数字化”的重要保障。其次，海洋环境监测数据质量直接影响海洋环境管理决策的科学性。海洋环境监测部门必须高度重视数据质量控制，在向相关部门提供监测数据之前必须检查数据的真实可靠性。

3海洋环境监测数据质量计算机控制方法

3.1计算机远程环境监测模型

远程控制传输系统软件是海洋环境多媒体网络远程控制传输系统的核心。该软件的基本原理是将海洋环境监测站的主要监测计算机通过通信网络或互联网连接到远程监测计算机上，检测海洋环境监测站控制的各监测点的物理参数变化。计算机在海洋环境领域中实时利用远程监控软件，在主机上执行远程应用程序或远程打印。另外，在海洋环境中，在主机中远程双向传输监测数据，达到调用远程数据的目的也是可行的。远程监测与传输技术基于自动化技术、多媒体技术、计算机网络技术和通信技术，融合海洋环境中突发性石油污染和固体废物监测与预测技术，是一种现代化的宽范围、多点远程监控传输系统，用于实时监控环境，远程控制环境监测站的计算机控制系统。在海洋环境领域，也可以利用远程监测计算机对所有监测点的物理参数变化进行监测。海洋环境发生重大变化时，行政主管部门、决策部门和有关专家可以随时对各监测点的物理参数进行检查。然后，开发相应的解决方案，通过网络系统反馈给监测点，为建立海洋环境实时监测系统和环境监测管理部门、决策部门以及对某远程环境领域的动态监测结果进行实时研究的专家提供重要的技术支持。

3.2数据质量控制方法

长期以来，我国海洋环境监测数据质量的计算机控制一直以人工为基础。通常情况下，操作人员经过数据审核，完成数据质量控制。但人工控制时间长，最终审核效果差，难以很好地控制海洋环境监测数据。近年来，随着经济、科技的发展，我国将人工监测与计算机控制相结合，形成了以计算机控制为基础、以人工控制为辅助的方法，从而全面提高了海洋环境监测数据的控制效果。两种常见的数据质量控制方法如下所示。

3.2.1基于海洋要素正常值范围进行控制

海洋环境监测专家的经验总结表明：在确定各海洋要素的正常值范围后，可以与监测数据进行比较，明确监测数据的准确性和精度。如果监测过程中获得的数据超出范围或不在范围内，则该数据绝对是一个不正确的值。

3.2.2基于海洋要素之间关系进行控制

海洋环境监测过程中各要素之间存在必然联系，这种联系是海洋环境监测数据质量计算机控制的主要依据之一。因此，监测人员应根据海洋要素之间的规律性和连通性来判断监测数据的真实性和可靠性。首先，要利用要素之间不同的关系形式进行考察。总有机氮（TON）和总矿质氮（TIN）构成总氮（TN），主要包括NH4-N和N03N。在我国，当前一些统计结果表明，P04-P的浓度明显低于TP。

其次，监测人员还可以通过明确同一物质监测要素之间的关系，来检验海洋环境监测数据质量的控制效果。通过水分解实验可以了解到，要确定水体污染程度，首先要了解水体中CODCr、CODMn和BOD5的实际含量。普通水中的一些有机物在CODMn中很难被氧化，而不能被CODMn氧化的物质通常在CODCr中参与氧化反应。由此可见，水中CODCr的含量肯定大于CODMn的含量。

最后，监测人员还可以根据海洋要素之间的时间关系，对计算机控制海洋环境监测数据质量的结果进行控制。如果采用海洋元素间的时间关系进行控制，则要求监测人員在不同时间监测同一监测点同一元素的浓度，根据浓度的变化来判断监测数据的准确性。

3.3监测数据质量控制系统的设计

除了研究上述海洋环境质量控制的内容和质量控制方法外，还必须结合我国海洋环境监测的现状，设计一套有效的监测数据质量控制体系。监测数据质量控制系统的设计应基于以下几个方面。

3.3.1系统框架与环境

系统将综合利用客户端和服务器结构，采用DELPHI语言完成软件开发。此外，设计人员还应综合利用超级地图对象的相关组件来完成数据质量分析和检验。数据库方面，一般采用ORCALE10g。

3.3.2数据库

在现有海洋环境监测数据计算机控制数据库的基础上，适当补充检验标准、监测方案和用户管理数据库。只有综合利用数据库，才能从根本上满足海洋环境监测数据质量控制的实际需要。最后，在监控数据质量控制系统的设计中，还应注意用户权限控制、检验标准、监控方案维护和数据质量审核的重要性。只有不断提高各项监测工作的质量，才能在优化设计方案的前提下，提高我国海洋环境监测数据质量的计算机控制水平。

4结束语

综上所述，海洋环境监测质量控制是海洋环境监测工作的重要内容。为了提高海洋环境监测工作的质量，必须采取必要的科学的控制方法，为保证监测质量的同时提高监测效率打下坚实的基础。海洋环境监测数据质量控制的主要目的是通过合理的技术和活动，满足监测质量的实际需要。海洋环境质量监测部门只有积极制定明确的数据质量控制方法，设计优化的质量控制体系用于监控数据，才能全面提高海洋环境监测数据的质量控制水平。