水环境在线监测与评价预警系统的研制与开发

摘要

中国的水资源长期以来就存在总量紧缺、时空分布不均衡、水体污染日益加重等问题，经济的迅速膨胀和粗放型增长不但加重了水资源的负荷，也加剧了水环境的污染问题，水污染已然成为制约中国经济社会发展的重要因素之一。因此，对水质进行实时监测与评价预警意义重大。本文针对某企业的水环境在线监测与评价预警系统的研发问题，进行了以下若干方面的研究:
　　论文第一章对课题的研究背景、国内外研究进展情况、论文主要研究内容进行了介绍。第二章首先介绍了系统设计目标与原则;然后，对系统功能模块进行了设计，主要包括系统总体结构设计、水环境在线监测模块设计、水环境评价预警模块设计;最后，对系统平台进行了设计，主要包括数据库概念模型设计和数据库物理模型设计。
　　论文第三章首先针对在线监测过程中存在的水质数据异常的问题，设计了一种基于3σ原则的异常数据检测与校正方法;其次，针对在线监测过程中多次测量导致水质数据冗余的问题，设计了一种基于自适应加权算法的水质数据融合方法，并对所述方法进行了实例验证;最后，基于百度地图API对水环境在线监测模块进行了开发。
　　第四章首先基于BP人工神经网络，结合实际水质样本数据进行了水质评价，并与单因子评价法、模糊综合评价方法进行对比;其次，对水质预警方法进行了研究，并采用BP人工神经网络进行水质指标的时序预测和下游水质预测，实例验证了该方法的有效性。
　　论文第五章采用B/S模式架构、MyEclipse开发平台、SQL Server数据管理系统，运用JavaScript、JSP、AJAX、jQuery等技术对功能模块进行设计与实现，并通过全面的系统测试，确保了系统的成功应用。
　　本系统实现了对水环境相关信息的网络化、信息化、规范化管理，具有良好的可视化性能和便捷的信息提取与查询功能，能够充分满足在线水质监测与评价预警的需求，可为水资源的可持续利用提供全面的服务和技术支撑。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．1．1 我国水环境现状

1．1．2 研究目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 水环境在线监测系统现状

1．2．2 水环境评价预警研究现状

1．3 主要研究内容及章节安排

第二章 系统总体方案设计

2．1 系统设计目标与原则

2．2 系统功能设计

2．2．1 系统总体结构

2．2．2 水环境在线监测模块设计

2．2．3 水环境评价预警模块设计

2．3 系统平台设计

2．3．1 数据库概念模型设计

2．3．2 数据库物理模型设计

2．4 本章小结

第三章 水环境在线监测模块设计与开发

3．1．1 基于3σ原则的水质异常数据检测与校正步骤

3．1．2 案例研究与分析

3．2 基于自适应加权算法的水质数据融合

3．2．1 基于自适应加权算法的水质数据融合步骤

3．2．2 案例研究与分析

3．3 基于百度地图API的水环境在线监测模块开发

3．4 本章小结

第四章 水环境评价预警模块设计与开发

4．1 水质评价的指标与标准

4．2 水质评价方法研究

4．2．1 水质评价方法简介

4．2．2 基于BP人工神经网络方法的水质评价

4．2．3 水质评价方法案例

4．3 水质预警方法研究

4．3．1 基于BP人工神经网络的时序预测方法研究

4．3．2 基于BP人工神经网络的下游水质预测方法研究

4．4 本章小结

第五章 水环境在线监测与评价预警系统的研制与测试

5．1．1 体系结构设计

5．1．2 基于SSM的集成框架设计

5．2 Web前端技术设计

5．2．1 基于RBAC的权限管理

5．2．2 基于AJAX的数据更新

5．2．3 基于jQuery的界面设计

5．3 功能模块的实现

5．4 系统测试

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 课题展望

致谢

参考文献

作者在学期间的研究成果