[發明專利]基于時空融合的水質預測方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202010792866.6
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111882138A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 位耀光;李文姝;安冬;李道亮;焦怡莎;魏瓊
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/02;G06N3/04;G06N3/08;G06F16/245;G06F16/29
• 代理公司: 北京恒程知識產權代理有限公司 11914
• 代理人: 許峰

本發明涉及海水網箱養殖技術領域，公開了一種基于時空融合的水質預測方法、裝置、設備及存儲介質，所述方法包括：查找海水網箱對應的水質監測記錄，并從水質監測記錄中提取歷史水質參數數據，將其作為時間水質參數數據；獲取海水網箱中的多個預設傳感器采集的當前水質參數數據，將其作為空間水質參數數據；根據時間水質參數數據和空間水質參數數據的確定目標數據；基于預設長短時記憶網絡和預設時間卷積網絡構建網絡預測模型；將目標數據輸入網絡預測模型進行訓練，獲得預測值，并將預測值作為水質預測結果。從而通過獲取時間水質參數數據和空間水質參數數據，采用時空融合的方式對水質進行預測獲得預測值，提高了水質檢測的準確性。

技術領域

本發明涉及海水網箱養殖技術領域，尤其涉及一種基于時空融合的水質預測方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

中國是水產養殖大國，隨著社會經濟和人們生活水平的不斷提升，人們對海產品的需求也呈現逐年上漲的趨勢。近年來，深海網箱養殖作為一種新型的漁業養殖方式已經得到迅速發展，網箱養殖成為了水產養殖活動的重要形式之一，深水抗風浪網箱養殖也讓海水養殖產業不斷轉型升級。但同時，海水網箱養殖有著高密度、高投餌的養殖方式特點，養殖密度過大、布局不合理以及一系列不合理的養殖管理措施導致了海水網箱養殖出現諸如水體富營養化、底質退化、病害頻發等現象。

水質的安全對養殖業的影響最大，保證養殖水質環境的穩定對養殖對象的健康起著至關重要的作用。海水養殖會因外界環境的因素使人為進行養殖管理過程中的不可受控因素程度和范圍加大，且隨著海水網箱深度的加深，僅靠人積累的經驗和視覺感知已不再可靠。

發明內容

本發明的主要目的在于提出一種基于時空融合的水質預測方法、裝置、設備及存儲介質，旨在解決如何提高水質檢測準確性的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種基于時空融合的水質預測方法，所述基于時空融合的水質預測方法包括以下步驟：

查找海水網箱對應的水質監測記錄，并從所述水質監測記錄中提取歷史水質參數數據；

獲取所述海水網箱中的多個預設傳感器采集的當前水質參數數據；

將所述歷史水質參數數據作為時間水質參數數據，并將所述當前水質參數數據作為空間水質參數數據；

根據所述時間水質參數數據和所述空間水質參數數據的確定目標數據；

基于預設長短時記憶網絡和預設時間卷積網絡構建網絡預測模型；

將所述目標數據輸入所述網絡預測模型進行訓練，獲得預測值，并將所述預測值作為水質預測結果。

優選地，所述根據所述時間水質參數數據和所述空間水質參數數據的確定目標數據，具體包括：

將所述時間水質參數數據和所述空間水質參數數據作為水質參數數據；

對所述水質參數數據進行預處理，生成所述水質參數數據對應的時序圖；

根據所述時序圖判斷所述水質參數數據是否平穩，并確定所述時序圖中原始序列數據的周期；

在所述水質參數數據不平穩時，從所述水質參數數據中提取當前時刻的第一水質參數數據以及上一周期時刻的第二水質參數數據；

根據所述第一水質參數數據和所述第二水質參數數據確定目標數據。

優選地，所述根據所述第一水質參數數據和所述第二水質參數數據確定目標數據，具體包括：

根據所述第一水質參數數據和所述第二水質參數數據獲得差分序列；

對所述差分序列進行季節差分處理，獲得目標序列；

將所述目標序列輸入預設預測模型進行訓練，獲得預測數據；