基于时间与空间关联分析的城市供水管网水质异常检测方法研究的任务书.docx

基于时间与空间关联分析的城市供水管网水质异常检测方法研究的任务书
一、研究背景及意义
城市供水管网是保障城市居民生活用水的关键基础设施，其水质安全问题直接关系到居民的健康和生活质量。随着城市化进程的加速，城市供水管网规模越来越大，网络结构也越来越复杂，给水水质的监测、预警和控制变得越来越困难，因此如何进行管网水质异常检测成为当前供水行业亟待解决的重要问题。
本研究旨在通过建立基于时间与空间关联分析的城市供水管网水质异常检测方法，实现对供水管网水质异常的快速、准确检测，为城市供水行业提供有效的水质监测手段，有助于保障城市居民生活用水的安全。
二、研究内容及方法
1.水质数据收集与处理：收集城市供水管网中的水质监测数据，并进行预处理，包括数据清洗、异常值处理等。
2.空间数据分析：利用地理信息系统（GIS）和空间插值方法，对收集的水质数据进行空间化处理，生成对应的水质空间数据，并进行空间分析和空间可视化
3.时间序列分析：利用时间序列分析方法，对水质监测数据进行时间序列建模和预测，并根据预测结果判断水质是否异常。
4.空间-时间关联分析：结合空间数据分析和时间序列分析，利用空间-时间关联分析方法，分析不同时段不同地点的水质情况，并判断是否出现水质异常，实现对供水管网中水质异常的快速、准确检测。
5.算法优化：通过对研究过程中的关键技术和算法进行优化，提高异常检测结果的准确性和可靠性。
三、研究进度计划
1.水质数据收集与处理：1个月
2.空间数据分析：2个月
3.时间序列分析：1个月
4.空间-时间关联分析：3个月
5.算法优化：1个月
6.论文撰写：2个月
四、预期成果
1.建立基于时间与空间关联分析的城市供水管网水质异常检测模型
2.实现对城市供水管网中水质异常的快速、准确检测，并预测供水管网的水质情况
3.提出优化算法，提高检测结果的准确性和可靠性
4.在水质监测领域开展先导性的研究，为城市供水管网水质安全管理提供技术支持
五、参考文献
[1]刘家春.城市水供水管网水质监测研究[J].安徽水利科技,2016,40(5):68-71.
[2]高崇辉，刘尚英.基于GIS的城市饮用水水质空间分布研究——以南昌市为例[J].水利与建筑工程学报，2018，16(1):157-162.
[3]谢景涛.传统时间序列分析的方法及其程序实现[J].数量经济技术经济研究，2016(2):166-175.
[4]侯翔，徐传钧.时间序列分析在水文预测中的应用[J].水科学进展，2017，28(2):176-185.
[5]蔡克鼎，吴德友.基于空间统计的概念框架及其应用研究[J].地球信息科学，2016，18(1):83-87.