本数据集主要用于提升AI模型对ADCP原始数据离散度异常状态的识别能力与精确性。通过对该数据集的训练,使AI模型能够精准识别数据异常离散现象,并可应用于水文测量设备故障预警、数据质量控制和海洋观测系统维护等场景。同时,本数据集可为智能监测系统、自动化数据质量评估等提供决策依据,提升水文观测数据的可靠性。
1.数据采集 通过企业自有ADCP设备自行采集水文监测数据,同步记录数据ID、采集时间、设备型号、地理坐标、流速剖面、回波强度、信噪比等数据。 2.数据预处理与加工 通过数据清洗剔除异常值,按7:2:1比例划分训练集/验证集/测试集。基于流速剖面数据计算离散度指标(标准差)。设置多级标注体系: 一级标签:离散正常/离散异常 二级标签:局部异常(单层离散)/全局异常(全剖面离散)/间歇异常(周期性离散) 3.模型选择与初始化 采用1D-CNN与统计检验混合模型,初始化参数并优化超参数:学习率0.001-0.0001动态调整,批量大小32-64动态调整,时间步长8-16动态调整;集成数据分布检验模块。 4.模型训练 基于PyTorch实施分布式训练,采用混合精度训练(FP16)提升效率。设置训练时长,数据增强模拟不同离散场景,添加浑浊水体脉冲干扰、信号丢失等特效。设置早停机制(patience=15),梯度裁剪:max_norm=1.0。 5.模型评估 在训练模型的过程中,使用验证集调整超参数,训练完成后在测试集上评估模型表现,评估指标包含: 基础性能指标:准确率、误报率 场景鲁棒性测试:浑浊水体检出率 并设置渐进式测试:单点异常→剖面异常,静态环境→动态环境
| 字段名 | 类型 | 描述 |
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数据ID |
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采集时间 |
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设备型号 |
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地理坐标 |
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流速剖面 |
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| fieldName | exampleValue |
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| 数据ID | ADCP_DISP_20240720_1530_001 |
| 采集时间 | 2024-07-20 15:30 |
| 设备型号 | Nortek Aquadopp |
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