一种场地环境调查数据信息管理与分析系统及方法

技术领域

本发明属于数据处理技术领域，具体涉及一种场地环境调查数据信息管理与分析系统及方法。

背景技术

随着检测行业领域的发展以及科研活动的大力推进，在实际过程中会获取大量的实验数据和检测采集数据，从而根据所获得的实验数据或检测数据进行结果分析，以便根据实验结果找到目标问题与解决方法。但在科研及检测工作中，实验数据类型较多非常复杂，同时准确性要求很高，因此对于实验数据的汇总整理、分析提出更高要求。目前很多环节的工作还处于人工、手动处理的阶段，面临大量的实验数据工作效率极低，并且容易造成数据错误，巨大的人力成本及时间成本给实验数据处理工作带来严重问题。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种场地环境调查数据信息管理与分析系统及方法，用于解决现有实验数据处理低效、时间成本高等问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种场地环境调查数据信息管理与分析系统，系统包括：

用户登录管理的前端；

以及用于项目管理的第一子系统、第二子系统；

第一子系统、第二子系统下设采样点位布置图单元、快速检测单元、实验单元；

实验单元下设土壤样品数据处理子单元、平行样检测结果分析子单元、地下水样品数据处理子单元。

进一步，第一子系统用于新建项目的管理，包括项目名称、时间、地点信息，并用于采样点位编号、类型、坐标、高程信息的设置输入；

第二子系统用于现有项目的管理，包括对现有项目进行查阅、编辑以及与新建项目的管理相同的其它功能。

进一步，采样点位布置图单元用于导入带有坐标信息的底图，借用采样点位信息生成采样点位布置图。

进一步，快速检测单元用于汇总整理、统计分析现场采集到的快速检测数据，并按照具体要求格式进行输入与导出生成检出项目统计表，实现结果显示。

进一步，实验单元中内置有土壤及地下水常用标准值，并可通过标准添加实现新标注增减与选择替换。

进一步，土壤样品数据处理子单元、地下水样品数据处理子单元分别用于实现数据的录入、标准选择或添加、数据分析、结果显示；

其中，结果显示包括：生成检出项目一览表、生成检测结果统计表、生成文字表述、生成超标点位分布图。

一种场地环境调查数据信息管理与分析方法，包括如下具体步骤：

用户通过用户登录管理前端进入系统；

通过用于项目管理的第一子系统、第二子系统实现项目具体管理与参数类型设置；

通过采样点位布置图单元导入带有坐标信息的底图，借用采样点位信息生成采样点位布置图；

通过快速检测单元实现现场快速检测数据的采集、汇总整理、统计分析，并按照具体要求格式进行输入与导出生成检出项目统计表，实现结果显示；

最后通过土壤样品数据处理子单元、地下水样品数据处理子单元分别实现数据的录入、标准选择或添加、数据分析、结果显示。

进一步，快速检测单元的数据处理与结果显示的具体步骤如下：

A1、针对PDF版数据的电子化或转化成word版，PID及各重金属浓度的排序，注明点位和深度，最后统计浓度范围含最大值、最小值，及最大值所属点位和深度；

A2、输出结论文字部分：本地块PID快速检测结果范围、最大值、现场PID快速检测结果相对较高的点位、最大浓度深度范围，土壤样品内挥发性有机物浓度水平；

A3、现场XRF重金属快速检测结果显示：各土壤样品重金属检测结果范围、浓度水平、重金属元素含量异常情况。

进一步，土壤样品数据处理子单元、地下水样品数据处理子单元的实验数据处理，按照如下具体步骤实现：

B1、数据录入，对Txt、Excel多种格式的数据进行导入或手动输入；

B2、根据用地性质对评价标准进行选择，确定评价标准及使用优先级；

优先级制定：

C1、制定常用标准及筛选值作为最高参照优先级；

C2、对标准中未制定的因子，优先选取省市技术标注及筛选值进行参照；

C3、对于国内未制定标准的检测因子，采用国外技术标准及筛选值进行参照；

C4、对于没有任何制定标准的检测因子，参照背景点检出浓度进行评价；

B3、数据分析：筛选对照点数据单独统计，按检测因子统计浓度范围，检出率为有读数的点位个数/总点位个数*100，超标率为超标点位个数/总点位个数*100，最大比标值为该因子最大浓度/评价标准，地块范围数据以同样方式进行统计；

B4、然后将每个点位的每一个深度的检测因子浓度和标准进行比较，列出所有超出标准的点位、深度、超标倍数；

B5、生成文字描述，其中对重金属污染成分情况进行重点分析；

B6、生成超标点位分布图：若有超标情况，需生成超标点位图，在原有的点位图中列表生成每个点位的超标项目统计表，并显示在图中相关位置。

进一步，平行样检测结果分析子单元对实验数据的处理，按照如下具体步骤实现：

D1、对照原始数据和其平行样品，针对检测因子进行排列比较，计算相对偏差，相对偏差＝ABS(平行样检测值-原样检测值)/原样检测值*100；

D2、然后筛选相对偏差最大值及相对偏差超过30％，注明对应点位、深度和对应检测因子；

D3、输出结论部分：根据地下水或土壤对比分析结果进行分析评价。

采用上述技术方案的发明，具有如下优点：

1、本发明通过对实验数据的分级管理，可实现不同类型实验数据的快速分析与结果显示；

2、将数据处理要求与标准进行精细化设置与分类，使得系统对于实验数据可实现快速、精确的分析；

3、系统可将大量数据进行目标分析，并形成图表化以及点位图标记，极大提升实验数据的直观性、可读性，以及提升实验数据处理效率。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明系统框架图；

图2为本发明土壤实验数据处理点位图一；

图3为本发明土壤实验数据处理点位图二。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种场地环境调查数据信息管理与分析系统，系统包括：

用户登录管理的前端；

以及用于项目管理的第一子系统、第二子系统；

第一子系统、第二子系统下设采样点位布置图单元、快速检测单元、实验单元；

实验单元下设土壤样品数据处理子单元、平行样检测结果分析子单元、地下水样品数据处理子单元。

第一子系统用于新建项目的管理，包括项目名称、时间、地点信息，并用于采样点位编号、类型、坐标、高程信息的设置输入；第二子系统用于现有项目的管理，包括对现有项目进行查阅、编辑以及与新建项目的管理相同的其它功能。

采样点位布置图单元用于导入带有坐标信息的底图，借用采样点位信息生成采样点位布置图。快速检测单元用于汇总整理、统计分析现场采集到的快速检测数据，并按照具体要求格式进行输入与导出生成检出项目统计表，实现结果显示。实验单元中内置有土壤及地下水常用标准值，并可通过标准添加实现新标注增减与选择替换。土壤样品数据处理子单元、地下水样品数据处理子单元分别用于实现数据的录入、标准选择或添加、数据分析、结果显示；其中，结果显示包括：生成检出项目一览表、生成检测结果统计表、生成文字表述、生成超标点位分布图。

实施例1：快速检测实验数据处理

快速检测模块主要用于汇总整理、统计分析现场采集到的快速检测数据。输入格式、导出数据格式见表1：

表1：快速检测实验数据导出表

数据处理原理：

主要是针对PDF版数据的电子化(转化成word版)，PID及各重金属浓度的排序，注明点位和深度，最后统计浓度范围(最大值、最小值)、最大值所属点位和深度。

输出结论文字部分：

本地块PID快速检测结果范围为XX～XXppm，最大值为XXppm；现场PID快速检测结果相对较高的点位有XX、XX和XX，最大浓度深度一般位于XXm范围内，土壤样品内挥发性有机物浓度水平均较低；

现场XRF重金属快速检测结果显示，各土壤样品重金属检测结果范围为XX～XXppm，浓度水平均较低，未见重金属元素含量异常情况。

生成统计表格式见表2：表中成分元素可自定义。

表2：

实施例2：实验单元标准的添加与选择

实验单元中内置土壤及地下水常用标准值，并设置标准添加按钮用于添加新标准，常用标准见表3。

表3：常用土壤及地下水评价标准值

实施例3：土壤样品实验数据处理

(1)数据录入

可导入，也可输入，格式支持Txt、Excel等。

文件样式见表4。

表4：

(2)标准选择和添加

该模块是手动根据用地性质对评价标准进行选择，确定评价标准及使用优先级，例如：

评价标准依次参照执行如下标准：

①《建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)第一类用地筛选值；

②对于上述标准未制定的因子，优先选取浙江省《污染场地风险评估技术导则》(DB33/T892-2013)“附录A部分关注污染物的土壤风险评估筛选值”中住宅及公共用地筛选值作为补充标准；

③对于国内未制定标准的检测因子，则采用《美国环保署区域环境质量筛选值(RSLs)》(2019.05)居住用地筛选值(TR＝1E-06，HQ＝1.0)；

④对于以上文件中均未制定标准的检测因子，则参照背景点检出浓度进行评价。

(3)数据分析

首先挑出对照点数据单独统计，按检测因子统计浓度范围(min～max)，检出率为有读数的点位个数/总点位个数*100，超标率为超标点位个数/总点位个数*100，最大比标值为该因子最大浓度/评价标准。地块范围数据以同样方式进行统计，二者要分开，总点位个数以统计个数为准。

然后将每个点位的每一个深度的检测因子浓度和标准进行比较，列出所有超出标准的点位、深度、超标倍数。

(4)结果显示

对实验数据进行筛选，列出有检测值的检测项目，生成检测项目一览表，见表5。

表5：

生成检出项目统计表，见表6。

表6：

生成文字表述，对检出项目进行简单文字表述：

铜：地块内所有土壤样品中铜浓度最高值为70.5mg/kg，低于《建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)第一类用地筛选值(2000mg/kg)。背景点铜浓度最高值为48.9mg/kg，亦低于上述标准。

镍：地块内所有土壤样品中镍浓度最高值为47.7mg/kg，低于《建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)第一类用地筛选值(150mg/kg)。背景点镍浓度最高值为30.1mg/kg，亦低于上述标准。

镉：地块内所有土壤样品中镉浓度最高值为1.7mg/kg，低于《建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)第一类用地筛选值(20mg/kg)。背景点镉浓度最高值为2.6mg/kg，亦低于上述标准。

如图2-3所示，生成超标点位分布图：如果有超标情况，需生成超标点位图，在原有的点位图中列表生成每个点位的超标项目统计表，并显示在图中相关位置，图中超标倍数＝|(检测值-标准值)|/标准值。

实施例4：地下水样品实验数据处理

与土壤样品中设置模块、流程、数据处理原理及结果相同。

(1)该模块输入的格式为，见表7。

表7：

(2)标准选择和添加

该单元是人为根据用地性质对评价标准进行选择，确定评价标准及使用优先级，例如：

评价标准依次参照执行如下标准：

①《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)Ⅳ类标准；

②对于上述标准未制定的因子，优先选取《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅳ类标准或集中式生活饮用水地表水源地特定项目标准限值作为补充标准；

③对于国内未制定标准的检测因子，则将参考《美国环保署区域环境质量筛选值(RSLs)》(2019.05)自来水筛选值(TR＝1E-06，HQ＝1.0)；

④对于以上文件中均未制定标准的检测因子，则参照背景点检出浓度进行评价。

(3)结果显示

生成检出项目一览表如下：将有检出的项目列表显示，见表8。

表8：

生成检测结果统计表，见表9。

表9：

对检出项目进行文字表述如下：

色度：地块内所有地下水样品中的色度在1PCU和25PCU之间，所有样品检测浓度符合《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)Ⅳ类标准(25PCU)；背景点地下水样品中的色度为25PCU，符合上述标准。

高锰酸盐指数：地块内地下水样品高锰酸盐指数检出值在1.7mg/L和6.2mg/L之间，低于《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)Ⅳ类标准(10mg/L)；背景点地下水样品中的高锰酸盐指数浓度为2.5mg/L，也低于上述标准。

氨氮：地块内所有地下水样品中的氨氮在0.992mg/L和2.93mg/L之间，其中W3、W2、W4监测井样品检测浓度超过《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)Ⅳ类标准(1.5mg/L)；背景点地下水样品中的氨氮为2.19mg/L，亦超过上述标准。

**：地块内所有地下水样品中的**在*和*之间，其中W3(超标点位编号)监测井样品检测浓度超过(与标准的比较结果)《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)Ⅳ类标准(1.5mg/L)(对应标准)；背景点地下水样品中的**为*，超过(与标准的比较结果)上述标准。

生成超标点位图：如果有超标情况，需生成超标点位图，在原有的点位图中列表生成每个点位的超标项目统计表并显示在图中相关位置。

实施例5：平行样检测实验数据处理

提供数据样式：xls，见表10。

表10：

导出数据格式：doc，见表11。

表11：

数据处理原理：

对照原始数据和其平行样品，针对检测因子进行排列比较，计算相对偏差，相对偏差＝ABS(平行样检测值-原样检测值)/原样检测值*100。

然后挑出相对偏差最大值及相对偏差超过30％，注明对应点位、深度和对应检测因子。

输出结论部分：doc

根据地下水对比分析结果可以看出，地下水中G13平行样铅的相对偏差较高，为33.3％，其他各样品平行样检测结果的相对偏差均在30％以下，符合要求，平行样分析结果基本可接受。

根据土壤对比分析结果，S42-1平行样中检测出二氯甲烷含量为0.0146mk/kg，而原样中未检出，相差较大。其他各样品平行样检测结果的相对偏差均不超过30.00％，相对偏差较低，平行样分析结果基本可接受。

本发明对实验数据处理系统及方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。